变压器的铁芯为什么要接地:杜绝悬浮电位引发的设备放电故障

变压器的铁芯为什么要接地:杜绝悬浮电位引发的设备放电故障

夜班蹲守变电站巡检的时候,遇上过一次莫名的滋滋放电声,折腾大半夜排查,才算彻底摸透变压器的铁芯为什么要接地这个基础却关键的设备常识。那天夜里的配电室湿度偏高,设备整体运行参数看着全都正常,电压、电流数值稳稳卡在额定区间,后台监控没有任何告警信号,唯独靠墙那台老旧配电变压器,时不时传出细碎又刺耳的放电异响,断断续续的,不规律,听着特别磨人。

一开始压根没往铁芯接地的问题上想。

习惯性先查了接线端子、高压低压引线、绝缘套管,挨个用验电笔和红外测温仪扫了一遍,所有外接线路没有松动、没有过热、没有爬电痕迹,绝缘电阻测出来的数值也完全在合格范围内,所有常规排查项全部过关,异响却依旧存在,当时整个人都懵了,完全找不到故障切入点,只觉得这设备莫名其妙出怪问题,干了好几年检修,还是第一次碰到参数全正常却有异常放电的情况。

瞎折腾了快两个小时,挨个翻设备台账和过往检修记录,看见这台变压器上次检修时,班组新人图省事,把铁芯的接地扁钢临时拆除后忘了复原,只接了外壳接地,唯独漏掉了铁芯专属的接地点位。当时还下意识觉得外壳接地就够安全了,没必要多此一举接铁芯,现在回头看,就是这个偷懒的操作埋下了隐患,也是行业里最容易被忽略的低级失误。

后来才反应过来,变压器运行的时候,铁芯会处在交变的电磁场里,长期感应之下会产生悬浮电位,这个电位和设备地电位存在明显差值,湿度大的环境下,空气绝缘性能会大幅下降,电位差值达到临界阈值就会击穿空气,产生持续的放电异响。这就是异响的根源,不是线路故障,不是绝缘老化,纯粹就是铁芯没有可靠接地导致的电位悬浮问题。

没接地的铁芯,就等于悬浮在电场里的金属导体,没法释放感应出来的多余电荷,电位会持续累积、不断升高,短期只是出现刺耳的放电噪音,不会触发任何保护告警,很难被及时发现。但时间久了,持续的微放电会慢慢灼烧铁芯表面的绝缘漆膜,造成铁芯局部过热、绝缘层破损老化,慢慢发展下去就会引发铁芯多点接地、局部短路,轻则设备损耗飙升、运行温度超标,重则直接导致变压器烧毁、配电室跳闸停电。

当时的处理方式特别简单,就是把专用的接地扁钢重新规整固定在铁芯专属接地端子上,拧紧所有固定螺栓,打磨干净接触面的氧化层,做好接地导通测试,确认接地电阻达标就结束了。全程也就十几分钟的操作,做完之后,那烦人的滋滋声瞬间彻底消失,原本细微的设备震动也平稳了不少,设备运行状态直接回归正常。

其实很多新手检修都会犯这个错,默认外壳接地就覆盖了所有接地需求,完全分不清外壳接地和铁芯接地的区别,前者是防止设备外壳漏电造成人身触电事故,后者是消除铁芯悬浮电位、保护设备本体,两个作用完全不重叠,少一个都不行,差不多八成的小型变压器隐性异响故障,都是铁芯接地失效造成的。

第二天早班交接完,坐在值班室喝温水的时候,脑子里还反复回放昨夜的放电声响。

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