吳云飛

摘 要：隨著電網(wǎng)容量的增大，變壓器的短路故障也越來(lái)越多，其中比較多見(jiàn)的為變壓器繞組短路故障，因此有必要對(duì)其進(jìn)行分析和研究。本文分析并介紹了常見(jiàn)的變壓器繞組短路故障，并提出如何有效地進(jìn)行檢測(cè)以及如何處理已經(jīng)發(fā)生的繞組短路故障的相關(guān)方法。

關(guān)鍵詞：變壓器;繞組短路

電力變壓器是電力系統(tǒng)中具有重要地位的電氣設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響著電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和可靠性。目前隨著我國(guó)電氣化的不斷普及，因短路故障電流沖擊而損壞變壓器的故障也越來(lái)越多。繞組作為變壓器中非常重要的電氣部分，在很大程度上影響著變壓器的正常運(yùn)行。繞組短路故障不僅會(huì)對(duì)變壓器的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響，在嚴(yán)重的情況下還會(huì)導(dǎo)致變壓器損壞。

1 變壓器繞組短路故障分析

1.1 變壓器繞組短路故障的類別

通常來(lái)講，繞組短路故障包括5種，即一、二次繞組間短路、繞組股間短路、相間短路、匝間短路、繞組短路造成內(nèi)部組件變形。近幾年，通過(guò)不斷加厚匝絕緣以及改進(jìn)繞組形式的方法雖然在一定程度上使繞組匝間故障的發(fā)生率得以降低，然而在所有的變壓器短路故障中，繞組短路故障仍然是具有最高出現(xiàn)頻率的故障類型[1]。

1.2 變壓器繞組短路故障現(xiàn)象分析

繞組短路故障一般主要包括以下幾種現(xiàn)象：①變壓器在繞組發(fā)熱的情況下導(dǎo)致變壓器過(guò)熱;②由于繞組短路而形成強(qiáng)大的短路電流，致使變壓器出現(xiàn)不斷加大的振動(dòng);③繞組直流電阻和變壓器三相電壓出現(xiàn)了不平衡的現(xiàn)象;④如果繞組短路的情況比較嚴(yán)重，就有可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)跳閘或者繼電保護(hù)動(dòng)作，在嚴(yán)重的情況下甚至?xí)龤ё儔浩鳌?/p>

2 變壓器繞組短路故障發(fā)生的原因和處理方法

2.1 形成股間故障、匝間故障的原因和處理方法

2.1.1 形成股間故障、匝間故障的原因：在變壓器繞組短路中匝間短路屬于具有最高出現(xiàn)頻率的一種繞組短路故障，而多股線并繞的變壓器繞組的位置屬于股間故障經(jīng)常發(fā)生的部位。多種原因會(huì)導(dǎo)致這兩種故障的出現(xiàn)：①繞組繞制時(shí)不恰當(dāng)操作而損壞匝絕緣;②運(yùn)行日久，導(dǎo)致絕緣出現(xiàn)變形老化的現(xiàn)象，最終致使導(dǎo)線連通，從而引發(fā)這兩種故障;③在對(duì)繞組實(shí)施加壓整形處理的過(guò)程中由于過(guò)大的力度而損壞線匝絕緣;④長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行使繞組導(dǎo)線過(guò)熱，絕緣變脆，最終導(dǎo)致短路。⑤由于沒(méi)有焊接好導(dǎo)線接頭，致使接頭在重負(fù)載下出現(xiàn)過(guò)熱的情況而引發(fā)匝間短路;⑥變壓器油箱內(nèi)具有較少的油，繞組露出油面，冷卻情況變差，很容易導(dǎo)致出現(xiàn)過(guò)熱的現(xiàn)象，從而引發(fā)匝間短路[2]。

2.1.2 股間故障、匝間故障的處理方法

找到繞組股間故障、匝間故障短路的部位和原因之后，應(yīng)就故障原因進(jìn)行有針對(duì)性的處理：①具體的檢修工作過(guò)程中必須要墊實(shí)墊條，從而使繞組匝間的緊固性得以加強(qiáng)，避免其在電動(dòng)力的作用下出現(xiàn)位移的現(xiàn)象而導(dǎo)致絕緣受到損傷;②定期添注變壓器油，確保繞組始終在油中浸沒(méi)，以形成良好的散熱;③必須要采用規(guī)范的操作方式對(duì)繞組進(jìn)行制作，防止出現(xiàn)采用鐵制工具對(duì)線匝進(jìn)行直接敲打的現(xiàn)象;④要嚴(yán)格地按照相應(yīng)的規(guī)定要求進(jìn)行各項(xiàng)操作，避免變壓器出現(xiàn)經(jīng)常性的過(guò)載運(yùn)行的情況[3]。

2.2 形成相間短路故障的原因和處理方法

2.2.1 形成相間短路故障的原因

變壓器兩相繞組中很少出現(xiàn)短路的情況，一般都是工作人員在檢修和組裝過(guò)程中的不恰當(dāng)操作引起的。在對(duì)變壓器進(jìn)行裝卸時(shí)，若對(duì)引線螺母進(jìn)行松動(dòng)或者緊固，彎成弓形的軟銅連接片會(huì)跟著一起轉(zhuǎn)動(dòng)的螺栓而轉(zhuǎn)動(dòng)，就有可能導(dǎo)致兩相軟銅連接片相碰撞而未發(fā)覺(jué)，最終引發(fā)相間短路。

2.2.2 形成相間短路故障的處理方法

在對(duì)相間短路故障進(jìn)行處理的時(shí)候必須要選擇采用正確的操作方式，要避免裝、拆變壓器的過(guò)程中在對(duì)螺母進(jìn)行擰緊和松動(dòng)的時(shí)候?qū)е萝涖~連接片出現(xiàn)相碰的情況，同時(shí)必須要選擇大小適中的活扳手，而且在具體的操作過(guò)程中必須要確保均勻的用力，如果螺母不好擰，這時(shí)候不能夠?qū)ζ溥M(jìn)行強(qiáng)行扳擰，需要將一些潤(rùn)滑油點(diǎn)滴在螺母和螺栓絲扣處，然后稍等一段時(shí)間再擰。

2.3 由于繞組短路而導(dǎo)致變壓器內(nèi)部組件變形的故障原因和處理方法

2.3.1 由于繞組短路而導(dǎo)致變壓器內(nèi)部組件變形的故障原因

變壓器中的繞組在電流通過(guò)時(shí)會(huì)受到電動(dòng)力的作用。當(dāng)通過(guò)正常狀態(tài)工作電流，電動(dòng)力的值非常小，對(duì)繞組的損害也很小。如果發(fā)生繞組短路事故，當(dāng)電流較小，同時(shí)又進(jìn)行了正確的繼電保護(hù)動(dòng)作，繞組的變形是輕微的。但一旦具有過(guò)大的繞組短路電流，而繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，甚至拒動(dòng)，電動(dòng)力急劇上升，繞組因此承受很大的輻向和軸向電動(dòng)力，進(jìn)而導(dǎo)致繞組松脫、移位、斷股、局部扭曲，甚至突發(fā)性損壞[4]。

2.3.2 由于繞組短路而導(dǎo)致變壓器內(nèi)部組件變形的故障的處理方法

變壓器受到外部短路沖擊后，急需解決的問(wèn)題是迅速診斷繞組是否存在變形及變形程度，確定有繞組變形時(shí)是否需要檢修、更換，繞組輕度變形的變壓器是否繼續(xù)運(yùn)行等。另外，當(dāng)發(fā)現(xiàn)輕微的變壓器內(nèi)部組件變形，必須要對(duì)其及時(shí)檢修，如將墊塊的位置恢復(fù)過(guò)來(lái)，對(duì)鐵軛的拉板、拉桿和繞組的壓釘進(jìn)行緊固，采取有效措施加強(qiáng)引線的夾緊力等，同時(shí)還要制定合理的變壓器檢修周期，科學(xué)合理地診斷繞組的變形程度。

3 結(jié)語(yǔ)

本文分析比較了常見(jiàn)的變壓器繞組短路故障，并且有針對(duì)性地提出了相應(yīng)的處理措施，希望能夠有效地降低壓器繞組短路故障發(fā)生率，并確保變壓器能夠?qū)崿F(xiàn)安全正?？煽康倪\(yùn)行，最終更好地服務(wù)于人們的生產(chǎn)和生活。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘洪壁.電力變壓器檢修與試驗(yàn)手冊(cè)[Z].北京：中國(guó)電力出版社，1999.

[2]董愛(ài)華，余瓊芳.煤礦高壓輸電線路短路故障高可靠性檢測(cè)方法[J].計(jì)算機(jī)仿真，2014（04）.

[3]胡云石.配電網(wǎng)短路故障定位系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].中國(guó)電力教育，2012（30）.

[4]劉海峰，劉宏亮，唐亮.變壓器繞組變形的診斷與分析[J].變壓器，2008（06）.