变压器短路故障原因分析及处理.doc

变压器短路故障原因分析及处理
杨卫钢
上海高桥捷派克石化工程建设有限公司
摘要：在变压器事故中，发生概率较高，对设备威胁较大的是变压器短路事故，特别是变压器低压侧发生短路故障，现就对短路故障后的原因分析和处理方法予以阐述。
关键词：变压器短路；事故；处理

引言
随着电力事业的飞速发展与社会对电力供应可靠性的要求的提高，保证供电质量是每个运行、检修人员应尽的义务。电力变压器是电力系统电网安全性运行的重要设备，是输变电系统的心脏。电力变压器短路故障是所有故障中较为严重的一种。
变压器短路故障因素分析
1.1铁芯和夹件局部短路过热（有的兼有多点接地）
紧固螺栓夹件磁铁芯是铁芯局部短路
穿芯螺栓绝缘破裂或炭化了引起铁芯局部短路
焊渣或其他金属异物引起局部短路
穿芯螺母座套过长
接地片过长，紧贴铁芯引起局部短路
上下铁轭拉杆端头锁定螺母松动
1.2高压匝层间电弧放电
1.2.1接地不良，累计或操作过电压作用
1.2.2绝缘严重受潮
1.2.3绝缘裕度不够（如薄绝缘）；电压器出口短路事故
1.3低压匝层箱短路放电，低压相间短路放电
1.3.1匝间绝缘裕度不够或绝缘老化
1.3.2雷击或操作过电压的作用
1.3.3接头焊接不良
1.3.4出口短路冲击
1.4保护系统有死区，动作失灵，导致变压器承受稳定短路电流作用时间长，在成绕组变形，粗略统计结果表明在遭受外部短路时，因不能不时跳闸而发生损坏的变压器占短路损坏事故的%
1.5变压器在遭受突发短路时，高低压侧都将受到很大的短路电流冲击，在断路器来不及断开的很短时间内，短路电流产生与电流平方成正比的电动力将作用与变压器的绕组上，此电动力可分为辐向力和轴向力，在短路时，作用在绕组上的辐向力将使高压绕组受到张力，低压绕组受到压力，由于绕组为圆形，圆物受压力比受张力更容易变形。因此，低压绕组更容易变形。在突发短路时产生的轴向力使绕组压缩、扭曲、鼓包和匝间短路。使高压低压绕组发生轴向位移，轴向力也作用于铁芯和夹件。
因变压器在遭受突发短路时最容易发生变形的是低压绕组和平衡绕组，后使高中压绕组、铁芯和夹件。所以，变压器短路事故的拉闸主要是检查绕组、铁芯、夹件以及其它部件。
变压器遭受短路故障后的试验及检查
由于变压器短路时，在电动力作用下，绕组同时受到压拉、弯曲等各种力的作用，其造成的故障有时较隐蔽，不容易检查和修复，所以短路故障后对绕组情况应予重点检查。
2.1变压器油及气体分析
变压器遭受短路冲击后，在气体继电器内部会积聚大量气体，因此在变压器事故后可收取继电器内的气体和对变压器内部的油进行化验分析，可判断事故性质。
2.2变压器直流电阻的测量
根据变压器直流电阻的测量值来检查绕组的直流电阻不平衡率与以往测量值相比较，能有效地考察变压器绕组受损情况。例如，某台变压器短路事故后低压侧A相直流电阻增加了约10%。因此判断绕组可能有断股情况，后经绕组吊出检查，发现A相绕组断股。
2.3变压器绕组绝缘电阻测量
在变压器检修前后，以及干燥时应用2500V摇表测各绕组对地以及绕组之间的绝缘电阻吸收比，绕组的绝缘电阻通常应大于500MΩ且不应低于初次测得值的70%。按电力变压器运行规程的要求，对油浸电力变压器绕组的绝缘电阻的允许值见下表，合格与否应以浸入油中所测得的数值为准。注油后应静放5~6h再进行测量。

油浸电力变压器绕组的绝缘电阻允许值单位：MΩ
高压绕组电压等级温度℃10203040506070803~10KV4503002001309060402520~35KV60040027018012080503560~220KV1200800540360240160100710
2.4变压器绕组电容量的测量
绕组的电容由绕组匝间、层间及饼间电容和绕组发电容构成。比电容和绕组与铁芯及地的间隙、绕组与铁芯的间隙、绕组匝间、层间及饼间间隙有关。当绕组变形时，一般是S形弯曲，这就是导致绕组对铁芯的间隙距离变小，绕组对地的电容量将变大，而且间隙越小，电容量变化越大。因此绕组的电容量可以间接地反映绕组的变形程度。
2.5吊罩后的检查
变压器吊罩后，如果检查出变压器内部有熔化的铜渣或铝渣或高密度电缆纸的碎片，则可判断绕组发生了较大程度的变形和断股等。另外，从绕组垫块移位或脱落、压板等位、压钉位移等也可以判断绕组的受损程度。
2.6铁芯与夹件的检查
变压器的铁芯应具有足够的机械强度，铁芯的机械强度是靠铁芯上的所有加紧件的强度及连接件来保证的。当绕组产生电动力时，绕组的轴向力将被夹件的反作用力抵消。如果夹件、拉板的强度小于轴向力时，夹件、拉板和绕组将受到损坏。因此，应仔细检查铁芯、夹件、拉板及其连接件情况。
2.6.1检查铁芯上铁轭芯片是否有上下窜动情况。
2.6.2应测量穿芯螺杆与铁芯的绝缘电阻，检查穿芯螺杆外套是否受