电力变压器短路故障原因及处理方法

 前言
在电力系统中，变压器与高压输电线路元件相比，故障几率比较小， 但其故障后对电力系统和发电厂的正常生产影响很大。对于大容量变压 器，本身结构复杂、造价昂贵、运输检修困难，如果故障不能及时消除， 将会造成电网冲击、变压器的严重损坏，不仅会给电厂造成巨大的经济 损失，而且在很长时间内给电网造成巨大的负荷缺口压力，供热期会影 响供热机组供热。
  1变压器内部故障分析
  1.1 绕组故障
  1.1.1 匝间短路
  短路时，在闭合的短路内形成短路电流，使绕组温度升高。不严重 的匝间短路，较难发现，甚至常规的绝缘试验也难发现。较严重的匝间 短路，在运行中也能发现。因发热厉害，油温上升，轻瓦斯保护可能动 作，同时在故障处发生局部过热，在发展到重瓦斯保护动作前，取油样 化验，油质一定变坏，取轻瓦斯气体分析，也会发现问题，对于停运的 变压器，可通过测变比和直流电阻试验发现匝间短路。匝间短路如不能 及时发现，会使事故逐渐发展扩大．造成喷油，甚至导致变压器烧毁。
  1.1.2 相间短路
  绕组匝间短路或接地短路时，保护不动作而使事故扩大造成相间短 路，变压器停止运行。对于停下来的变压器，通过测绝缘电阻、绕组直 流电阻和变比，可发现绕组的损坏情况。
  1.1.3 绕组断线
  短路电流机械应力的冲击，导线接头焊接不良、绕组引出线连接不 良、匝间短路使线匝烧断等原因均可造成绕组断线。绕组断线时，检测 数据摆动，断线处产生电弧使油热分解，油温上升，轻瓦斯动作。在故 障发晨到重瓦斯动作前，取油样和瓦斯气体分析均会发现问题。
  1.2 铁芯故障及处理方法
  铁芯是变压器中重要的组成部分，一旦铁芯出现故障就会严重的影 响到变压器的正常运行。如果铁芯出现短路故障就会使铁芯过热而烧损 铁芯，同时由于铁芯过热还会造成放点性故障。出现变压器铁芯故障的 原因有很多，比如在制造时候选用的铁芯质量不合格；变压器长时间的 过载运行等等。
  2故障处理方法
  2.1 绕组故障的处理方法
  加强对于变压器的通风冷却，要防止变压器以及变压器内部油箱的 油温过热，以免出现绝缘等老化情况；还要定期的对于变压器油枕油位 进行检查，防止变压器内绕组漏出油面，造成短路放电；在绕组进行制 作时候要对线圈的材质进行严格把关以及对采用正确的绕制方法，当绕 组故障出现时，进行绕组试验，分析故障原因，必要时吊罩更换绕组、 衬垫。
  2.2 变压器铁芯故障的处理方法
  在线检查，判断故障部位，即在变压器运行的过程中采用钳形电流 变测量铁芯在接地引线中的接地电流，其检测的目的是分析铁芯是否存 在多点接地，一般铁芯的接地电流小于100 毫安，如果超过就说明存在 多点接地；如果是铁芯绝缘层出现故障，可以采用涂漆的方法来进行处 理，并对于绕组直流电阻进行测量，通过观察测量数值来判断绕组部分 是否存在问题，如果出现问题要及时的进行更
  3变压器日常维护管理措施
  3.1 做好变压器的定期检查机制
  在变压器日常的维护和管理工作中，要制定一个完善、科学的变压 器日常检查维护制度，保证变压器安全、稳定的运行。首先，吸湿器呼 吸在呼吸过程中会导致吸湿硅胶变色、油杯模糊导致观察不清及杯内油 位不足，要对吸湿器进行定期的检查及处理。其次，要对套管进行定期 的检查，检查套管油位是否正常，保证套管外表清洁，对套管的接线端 子与母线连接处是否有松动现象和套管的螺丝进行松紧度检查。检查变 压器储油柜上的油温是否正常，是否假油位，有无渗油现象。再者检查 冷却系统是否正常，阀门位置是否正确，对室内安装的变压器，要查看 周围通风是否良好，是否要开动排风扇等。最后要检查各种阀门是否按 工作需要应打开的打开，应关闭的关闭。振动也会使阀门发生松动，检 查中应查看其状态是否符合运行要求。另外，在每班值日中要做好相关 设备的检查工作，比如对于变压器的日常运行工作状态进行相应的检 查，像变压器的运行温度进行观察，一般在变压器中绝缘是以砂纸和棉 纱为主，每当温度升高8℃，绝缘寿命就会下降一半，因此在日常的管 理中要做好变压器的冷却通风工作，并做好检查记录登记。
  3.2 提高变压器抗短路故障能力的措施
  （1）工艺和材料方面。可从以下几个方向进行改进，绕组垫块、 绕组绕制、绕组整体套装、内绕组的撑紧、器身装配时的紧固。

（2）优化运行条件。要提高电力线路的绝缘水平，特别是提高变压器出线 一定距离的绝缘水平，同时提高线路安全走廊和安全距离要求的标 准，降低近区故障影响和危害，包括重视电缆的安装检修质量，对重 要变电站的中、低压母线，考虑全封闭，以防小动物侵害，提高开关 质量，防止发生拒分等。

（3）优化运行方式。确定运行方式要核算短 路电流，并限制短路电流的危害。如采取备用电源自投装置后开环运 行，以减少短路时的电流和简化保护配置；对故障率高的非重要出 线，可考虑退出重合闸保护；提高速切保护性能，压缩保护时间； 220kV 及以上电压等级的变压器，尽量不直接带10kV 的地区电力负荷等。
  3.3 加强变压器选型、订货、验收及投运的全过程管理
  选择具有良好运行业绩和成熟制造经验生产厂家的产品；验收时， 严格按照国家标准、行业标准和合同中规定的技术条件对采购的设备进 行验收。240 MVA 及以下容量变压器应选用通过突发短路试验验证的 产品；500 kV 变压器和 240 MVA 以上容量变压器，制造厂应提供同 类产品突发短路试验报告或抗短路能力计算报告，计算报告应有相关理 论和模型试验的技术支持。220 kV 及以上电压等级的变压器都应进行 抗震计算。
  3.4 在对电力变压器进行维修时还需要对常见的故障进行维修 在绝缘故障方面，需要对变压器的温度进行实时监控，通过温度了 解变压器的运行情况。若电力变压器的温度出现明显的变化，则说明电 力变压器运行异常，则需要电力维修人员查看具体情况。其次，需要对 电力变压器的电力负荷情况进行检测，避免变压器出现长时间超负荷情 况的出现。在铁芯故障方面，维修人员需要对铁芯的规格以及质量进行 检测，了解铁芯是否符合质量标准。其次，需要对铁芯的外形进行检测， 了解铁芯是否出现开裂的情况；最后在预防铁芯故障时需要对电力变压 器进行调试工作，将故障隐患消灭在萌芽中。在短路故障方面，

（1）需要对线管的外形进行检查，了解是否存在变形的情况，对于变形及损坏的线管进行及时的更换。

（2）对线管的各项指标进行测量，了解线管的阻值情况，长时间使用线管会造成线管的阻值减小，电流增加，造成变压器内的温度身高。在安装线管时需要保证线管的密封性，这样能够避免线管出现受潮的情况。

（3）在维修短路故障时需要对电力变压器的触点进行检验，保证各触点的稳定性。
  总结
  变压器作为电网主要设备，虽然拥有接地和避雷器等相关保护，但 是，由于变压器的内部结构相对比较复杂，同时在热场与电场不均等因 素下，使其极易发生一系列故障问题。因此，在变压器的运转中，对设 备予以检测至关重要，通过加大日常维护、保养力度的方式，以发挥其 在电力设备运行中的重要作用，进而保证电力供应过程更加可靠，以发 挥电力变压器作用。