变压器的铁芯只能有一个接地点作为正常的工作接地,来限制铁芯的电位和流过的电流;若不接地和出现两点及以上的接地,都将导致铁芯出现故障,影响变压器的安全运行。
1、变压器在运行过程中,其带电绕组和油箱之间存在电场,铁芯及其夹件等金属构件处于该电场之中,由于电容分布不均匀,场强各异,如果铁芯没有可靠接地,它与接地的夹件及油箱等之间就会有电位差存在,称为悬浮电压。在悬浮电压的作用下,会造成铁芯对地断续性的放电现象,破坏固体绝缘和油的绝缘强度。若铁芯一点接地,则消除了存在对地悬浮电位的可能。
2、变压器在运行过程中,其绕组的周围还具有较强的磁场,铁芯及其零部件都处在非均匀的磁场中,它们与绕组的距离各不相等,所以各零部件被感应出来的电势大小也各不相等,因而彼此之间也存在着电位差,这种电位差虽然不大,但也能击穿很小的绝缘间隙,因而也会引起持续性的微量放电。这些现象都是不允许的,而且要检查这些断续放电的部位非常困难。因此,必须将铁芯以及固定铁芯、绕组等的金属零部件可靠地接地,使它们与油箱同处于地电位。
3、当变压器铁芯出现两点或多点接地时,铁芯在工作磁通周围就会形成短路环,短路环在交变的磁场作用下,产生很大的短路电流,流过铁芯而造成铁芯局部过热;铁芯的接地点越多,形成的环流回路就越多,环流越大(取决于多余接地点的位置),使变压器铁损变大;同时,环流过热还会烧熔局部铁芯硅钢片,使相邻硅钢片间的绝缘漆膜烧坏,修复时不得不更换部分硅钢片,修复耗用资金巨大,需要返厂工期较长,严重影响电网的安全运行。
4、变压器的铁芯不管是不接地还是多点接地,两者严重时都会因过热和放电,在变压器内部产生大量的可燃性气体,引起轻瓦斯发信号,甚至重瓦斯动作而使变压器开关掉闸,中断对外供电。因此,变压器铁芯与其紧固件之间必须有良好的绝缘,且仅有一点可靠接地。
通常将铁芯的任意一片硅钢片接地,这是因为硅钢片之间虽然绝缘,但其绝缘电阻数值是很小的,不均匀的强电场和磁场,在硅钢片中感应的高压电荷,可以通过硅钢片从接地处流向大地,但却能阻止涡流从一片流向另一片。故将铁芯的任一片硅钢片接地,整个铁芯也就都接地了。