主变近区短路后的电气试验及诊断

摘要：电力变压器作为电力系统中不可缺少的重要组成部分，其最为突出的作用就是确保电力系统的稳定运行以及供电安全。但是，由于人们用电需求越来越大，电力系统总供电量日益增多，加之电力系统内部结构原本就十分复杂，功能繁多，因此出现一些突发事故是不可避免的，事故一旦发生，将会给人们的生产和生活带来巨大不便。近区电缆断路是一种比较常见的变点运行故障，它会直接导致变近区短路，引发主变保护动作，进而造成主变损伤问题，影响系统正常运作，由此可见，最大限度避免主变近区短路问题是非常必要的。文章利用电气试验对故障的诊断进行了研究和分析，希望能够为人们提供一些帮助。

关键词：主变近区；短路；电气试验

引言

人们生活水平的日益提高，各种家用电器设备的不断增多，在很大程度上加大了用电量，这给电力系统增加了不少的压力。对于电力系统运行设备也有了更高的要求。最近几年，变电器断路故障而造成的设备损害坏现象有所增加。严重的影响了电力系统的稳定运行，也给人们带来了很多不便。那么治理变电站故障，首先需要确定故障原因，以往的故障方法已经不能满足新时期电力系统的要求，因此四项分析法则应运而生。其主要是通过绝缘电阻试验、

绕组直流电阻测量、油色谱分析和色相色谱分析及绕组变形测试等四项内容来对故障进行有效的诊断。

一、绝缘电阻试验

经验证明：在大短路电流作用下，初始机械损伤的基本形式是变压器绕组变形，它们发展的典型方式是变形引起局部放电，匝、股间短路，整段主绝缘放电或完全击穿导致主绝缘破坏。因此，测量变压器的绝缘电阻是变压器出口近区短路后一项必要的检测项目。尤其是20世纪70年代的老旧绝缘变压器，其主绝缘薄弱，而且由于绝缘的破坏会在以后的运行中留下隐患，在雷击和操作过电压的作用下，产生击穿放电，击穿放电产生的载波过电压就进一步损坏变压器的绝缘。测量绝缘电阻要严格执行DL/T596-1996规程标准。采用2500V或5000V摇表，绝缘电阻值与前一次的测量结果进行比较，应无明显差别，在同一温度下一般不应低于出厂试验值的70%。绝缘电阻换算到20℃时，220kV及其以下的变压器不应小于800MΩ，500kV的变压器不小于2000MΩ，吸收比不低于1.3或极比指数不低于1.5。变压器的绝缘状况判断应尽量结合其他绝缘试验项目，如绕组介质损耗和泄漏电流测量，综合各个数据进行综合分析，才能确定变压器的绝缘情况。

二、绕组直流电阻测量

由于受到短路电流的影响，同时因为绕组变形而引起的匝及股之间的短路现象及大电流冲击的影响往往会造成过电流波软现象，从而导致将军帽和线圈引出线、分接开关、套管引线接头等位置出现接触不良的现象。假使不能在第一时间发现该现象并及时采取相应的措施进行处理，就会导致这些接触不良的位置由于受热而出现烧断的后果，从而致使变压器也被烧坏。而绕组直流电阻的测量则是发现匝及股间短路现象及接触不良现象的有效手段，在实际的测量中要加强对接触问题的重视，从而确保测量的直流电阻结果的准确性。假使直流电阻值大于相关的规定要求，就要安排相关的专业人员认真的对其分析探讨，同时和油色谱分析数据及之前的试验数据相联系，进行全方面、综合的分析。假使直流电阻值大于相关的规定标准同时色谱数据也大于相关的标准值，就表明该变压器已经由于短路电流的影响而造成破坏。

三、油色相铺析和气相色谱分析

对变压器进行油色谱分析的主要作用是判断其本身存在的放电性故障及热故障，同时对其故障程度及位置进行准确的判定，从而有效的为工作人员的检修工作提供依据，大大的降低检修的困难。因为受到出口近区短路的影响、某些部分接触不良及主变中绕组匝间短路放电的影响，往往会导致燃弧高能放电的后果。而且由于受到热故障的影响，往往会导致固体纸绝缘材料或者油绝缘材料等出现裂解现象，从而促使氢气、二氧化碳、一氧化碳及乙烯、乙炔等低分子碳水化合物的产生，由于产生的这些物质都是以气体的形式存在的，其往往会溶解到油内，因此通过对油中所包含的气体的成分及含量进行认真的研究和分析就能有效的判断变压器的故障程度，并以分析结果为依据，采取有效的措施防止事故的放生，而且针对还能继续运行的变压器也可以分析结果为依据，探讨相应的检修措施及今后使用过程中应采取的技术手段及监控方式。从很多实验结果来看，色相谱分析能够有效针对变压器的故障，并且结果准确，工作人员能够更具这些结构贵故障原因进行分析和研究，从而快速，有效的找到变压器的故障所在，由于近区断路故障，通常发生没有预兆，并且还会一些气体，气体还未溶解进油中就进到气体继电器中，因此这种判断方式不太适用于近区短路故障的诊断。针对该类故障，相关人员还要对气体继电器的气体色谱分析结果进行考虑，以气体的颜色等来进行相应的故障判断，假使气体没有颜色和气味且不能燃烧的话，就说明该气体不是空气或者氮气，假使气体有颜色且可以燃烧的话就说明其是由变压器内部故障引起的。

四、绕组变形测试

如果绕组没有达标的原因是自身机械结构的问题，那么还会导致大短路冲击而造成损坏问题的发生，这样的情况下，整个电力系统都会受到印象。另外，绕组的变形会导致其机械强度大幅度减小，这个时候，如果短路故障再次出现，大规模的故障问题就会出现。上述这些因素，都会增加变压器产生故障的次数，所以说，一旦变压器出现问题，工作人员一定要马上进行绕组变形测试，从而得到结果并全面分析，这样才能够在最短时间内发现导致问题的原因，制定相应的处理办法。变压器因短路强度不够而损坏的事故有上升的趋势。这是因为，电力系统飞速发展，电网容量扩大，110kV双卷变压器直配10kV用户配电，出线多，容易发生短路故障。10kV断路器柜尺寸小，在过电压、污秽、小动物等影响下很容易造成三相短路。新一代的产品在引进了国外先进技术后，产品技术性能有一定的提高，大家都把注意力集中于降低损耗，提高绝缘水平上，却忽略了机械强度方面问题。这些问题加剧了变压器损坏事故的发生，因此，在变压器遭受近区短路后及时进行绕组变形测试，对发现有问题的变压器进行分析研究，制订相应的措施，并有计划地进行吊检验证，不但节省大量人力、物力，对变压器是否重投入运行或及时退出运行也有相当重要的指导意义。特别注意是，近区短路达三次以上，短路电流超过变压器八倍额定电流，试验合格后也应吊罩或放油从入孔进入变压器内部进行如下检查：压钉的压紧情况；引线绝缘支架紧固情况； 垫块位移情况。

结束语：

在现代化的人类社会中，电能作为人们生产和生活中不可缺少的重要能源，其地位越来越重要。而电力系统做为电能的输送载体，其高效稳定的运行，也成为了人们正常和生活的前提保障。但是电力系统在运行过程中，也会出现一些突发故障，及时有效的对变压器进行故障诊断，发现故障原因，并采取措施进行处理，是非常必要的。目前，对于变压器的检测，最为常用的方法就是四项检测法，这种方法及时，有效，数据准确，对于故障点以及故障原因都能够及时检测出来，从而能够是故障及时被排除。这种测试方法，在电能需求量不断提高的新时期，非常实用，因此，其未来的前景十分广阔。

参考文献：

[1]杨海涛.110kV主变压器近区短路故障分析及应对措施[J].山东冶金，2013

[2]王健.基于计算校验的变压器短路事故分析及建议措施[J].变压器，2013