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一起外部短路引起变压器故障的事故分析
外部短路引起变压器故障的事故分析
引言
变压器是电力系统中常见且重要的电力设备，负责将高电压的电能转换成低电压供给用户使用，同时也起到隔离和阻断电力系统中潜在故障的作用。然而，外部短路是一种常见的外部故障，可能导致变压器发生故障，进而影响整个电力系统的稳定运行。本文将对外部短路引起变压器故障的事故进行分析。
一、外部短路的定义和原因
外部短路是指电网外部发生的电流回路突然变为低阻抗状态，短路电流通过变压器绕组并使其失去控制。外部短路主要由以下几个原因引起：
1.电力设备绝缘破损：如电缆的绝缘老化、绝缘子污秽、挂拴金具的松动等，可能导致电力设备的绝缘破损，从而引起外部短路。
2.外部临时性故障：如爆炸、人为破坏、天气原因等，可能导致电力设备发生外部短路。
3.跨越高压线故障：如高压线杆塔倒塌或其他物体跨越高压线，导致线路短路。
二、外部短路引起变压器故障的机理
外部短路会引起变压器的失控，导致异常的短路电流通过变压器绕组，从而产生以下几个主要机理导致变压器故障：
1.瞬变电流大幅度增加：当发生外部短路时，短路电流会突然增大，这将导致变压器绕组中的导线和绝缘材料受到巨大的电力和热量冲击。
2.绝缘材料老化和破损：短路电流经过变压器绕组时会产生热量，使绕组内的绝缘材料老化、破损，从而减弱了绝缘能力，使得变压器更容易发生故障。
3.变压器内部电弧故障：短路电流可能会引发绕组内的电弧故障，导致绕组损坏和电气火灾。
4.油变质和爆炸：短路电流通过变压器时，会产生大量的热量，使变压器内的油质量和质量发生变化，从而导致油的变质甚至爆炸。
三、外部短路引起变压器故障的常见表现
外部短路引起的变压器故障通常表现为以下几个方面：
1.变压器变压器油温度升高：短路电流通过变压器绕组时会产生大量的热量，使变压器油温度升高，超过了正常工作温度范围。
2.变压器绕组温升过大：外部短路引起的大电流将导致变压器绕组发热，使得绕组温升过大，可能造成绝缘材料的老化和破损。
3.变压器油泡沫剧烈：短路电流引起的冲击会产生气体，使变压器内的油发生突然沸腾，形成剧烈的泡沫和气泡，影响油的绝缘性能。
4.变压器外壳产生异常噪音：短路电流引发的电弧故障会产生异常的噪音，变压器外壳可能出现爆裂、破碎等情况。
四、外部短路引起变压器故障的应对措施
为了预防和应对外部短路引起变压器故障，需要采取以下措施：
1.强化设备维护和检修：定期对变压器进行绝缘测试、油质监测、维护、检修等工作，及时发现和消除存在的问题，保证设备的正常运行。
2.提高设备的抗短路能力：采用高压侧用多层绕组或改善冷却条件等技术措施，提高设备的抗短路能力，减小短路电流对变压器的损伤。
3.安装故障指示器和保护设备：安装故障指示器和保护设备可以快速响应和隔离外部短路，减小故障发生的影响范围。
4.增强维护人员的安全意识：加强对维护人员的培训，提高他们的安全意识，以便在发生外部短路时能够迅速采取应急措施，确保人员的安全。
结论
外部短路是引起变压器故障的常见原因之一，研究外部短路引起变压器故障的机理和表现，以及采取合理的应对措施，可以有效预防和减小事故发生的可能性，保障电力系统的安全运行。因此，应重视外部短路可能带来的风险，加强维护和管理工作，提高变压器的抗短路能力，促进电力系统的可靠运行。