变压器铁芯为什么只能单点接地?

运行过程中,变压器的铁芯和固定铁芯、金属结构、零件、部件等都处于强电场中,在电场的作用下,具有较高的对地电位。若铁芯不接地,则其与接地的夹件和油箱等之间会产生电位差,在电位差的作用下,可能会出现断续放电现象。

引文作者:上海盖能电气市场部(专注干式变压器30年)

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变压器铁芯 

一、为什么变压器铁芯需要接地呢?

此外,变压器在运行过程中,绕组周围磁场强度大,铁芯、金属结构、部件、部件等均处于非均匀磁场中,且与绕组的距离各不相同,因此,金属结构、零件、元件等受磁场感应产生的电动势大小也各不相同,彼此存在电位差。尽管电位差不大,但也可以击穿极小的绝缘间隙,因此也有可能产生持续的微量放电现象。

无论电位差作用下可能出现的间歇性放电现象,还是极小的绝缘间隙击穿所引起的持续性微量放电现象,都是不允许的,而要检测这些断续放电的位置是非常困难的。

一种行之有效的方法是,将线圈的铁芯和固定铁芯、金属结构、零件、部件等进行可靠地接地,使其和油箱等处于大地电位。变压器的铁芯是一点接地的,只能用一点接地。由于芯子的硅钢片彼此之间是绝缘的,这样可以防止产生较大的涡流,所以,切不可将所有硅钢片都接地或多处接地,否则,会产生较大的涡流,使铁芯严重发热。

互感器的铁芯接地,一般是将铁芯的任何一块硅钢片接地。由于硅钢片之间的绝缘电阻值很小,所以虽然硅钢片之间的绝缘电阻值很小,强电场和强磁场能够使硅钢片内感应到高压电荷从接处处流过地面,但能够防止涡流从一片流向另一片。因此,只需将铁芯的任何一块硅钢片接地,就相当于整个铁芯接地。

应注意的是:变压器铁芯要稍接地,不可两点接地,不可多点接地,多点接地是变压器常见的故障之一。

二、为什么变压器铁芯不能多点接地

由于变压器铁芯叠片只能一点地接地,这是因为如果有两点以上的接地,这样接地点之间可能形成一个回路。在主磁道通过这个闭合回路时,会在内部产生循环电流,引起内部过热引发事故。局部烧熔芯会造成铁芯之间发生短路故障,使铁损变大,严重影响变压器性能和正常工作,只能更换硅钢片铁芯进行修补,所以变压器不允许多点接地,只有一点接地。

多点接地易形成环流,易发热

变频器在运行过程中,其铁芯、夹件等金属部件都处于强电场中,因为静电感应会在铁芯及金属部件上产生悬浮电位,而这个电势会向地面放电,这当然是不行的,因此,铁芯及其夹件等必须正确可靠地接地(只有穿心螺栓)。而且铁芯只允许一点儿接地,若有两点或多点接地,铁芯将与接点及大地形成闭合环。当变压器运转时,有磁通将通过这个闭合回路,就会产生所谓的环流,造成铁芯局部过热,甚至烧坏金属部件和绝缘层。

总而言之:变压器铁芯只能一点接地,不能有两点或多点接地。