摘要：随着经济的发展，电力设施的质量在不断提高，而在电力系统的组成部分中，电力变压器是一项极为重要的组成部分。也正是由于电力变压器的成本提高，如果电力变压器出现故障，就会对电力系统造成一定的损失，更在一定程度上对资金造成了浪费，所以说，想要电力系统能够安全运行，就需要保护好电力变压器。电力变压器的工作性能好坏在很大程度上直接决定了电力供需的效率，并且对电力系统的安全运行也有着很重要的影响。本文就针对变压器短路故障以及短路故障的诊断进行简要的分析讨论。
关键词：220kV变压器；短路故障；诊断
随着现如今的经济快速发展，电力建设的质量要求不断提高，电力设施中，电力变压器是核心设备，一旦电力变压器出现故障，情况较轻的会影响电力用户用电的稳定性，情况严重的会可能会应发用电安全事故，给电力用户和发电企业带来巨大的损失。我国子啊上世纪70年代也已经展开了对变压器的故障研究分析的工作，并且取得了可观的效果。在我国经济发展的需求下，对变压器短路故障进行研究诊断工作已然成为形势所趋。
一、对220kV 变压器损坏故障进行简要分析
对一起220kV 变压器由于抗短路能力不够而造成变压器损坏的故障进行了简要分析。在220kV 故障变压器所处的变电站中，共有两台主变压器，其中220kV 变压器系统分为两段母线运行，而35kV和10kV的变压器系统都采用的是分段式运行方式。而220kV 故障变压器通过202的开关以及220kV-4母线，通过3021、3022开关以及35kV-43、35kV-44母线，通过2202开关以及10kV-42、10kV-43母线。220kV 故障变压器高压侧中性点采用的是间隙接地的方式，而在中亚以及低压侧中性点统一采用的是小电阻的接地方式。220kV 故障变压器的基本参数如图1所示。
（图1 220kV 故障变压器的基本参数）
二、电力变压器产生短路故障的原因
电力变压器发生短路故障的机率不断增多，但主要引起电力变压器短路故障的原因大致可以分为两种。一方面是由于结构而引起的变压器短路故障，另一方面是由于运行而引起的变压器短路故障。
（一）由于结构短路引起的变压器短路故障
（1）造成变压器短路的重要因素是温度以及绕线的方式。电力变压器中的导线的设计工作通常都是在常温的环境下进行的，但是电力变压器在实际运行过程中，通常所承受的温度远远高于常温，一般情况下，在电力变压器实际运行过程中，导线所需要承受的温度可以达到100℃以上，也正是因此，使得导线的拉弯强度以及抗弯强度明显下降，并且导线与线匝之间的间固措施不够，使导线在电力变压器的运行过程中容易产生变形的现象，也因而加大了电力线路出现故障的机率。
（2）电力相关人员在选择导线时，要清楚不同类型的导线对电力变压器产生的效果也是不同的。普通的导线可能会由于外力作用而产生变形的状况。并且，在电流处于额定的情况下，可能会使得部分导线出现变形的现象，这也就使得电力变压器出现短路故障的机率增大了。电力变压器在早期出现短路故障是，基本原因是由于软导线导致。因为有部分厂家对电力变压器的认识存在一定的偏差，进而在生产电力变压器时，为了减少生产成本的投入，会选择采用软导线，而这也是使电力变压器发生短路故障的一个主要因素。
（二）由于运行短路引起的变压器短路故障
当短路电流长时间存在时，就会造成运行短路。在一般情况下，当短路故障发生在电流速断保护范围内时，机电保护装置能够顺利在最短的时间内将故障部分进行隔离，但是由于机械性作用下会存在延时的情况，所以尽量要将短路电流的持续时长控制在250ms，然而在实际的操作过程中，却有所不同。继电保护装置具有选择性，也因此使得配电侧不会选择电力速断的保护方式，通常情况下，都是采用定时或限时过电流的保护方式。而配电侧也正是短路故障发生频率最高的部分。继电保护装置也会不可避免的发生装置拒动的情况，然而当继电装置处于拒动状态时，短路故障的存在时间就会延长，在这期间，大量的短路电流就需要由电力变压器的导线来承受，然而导线的热稳定性一旦低于所要承受的短路电流，就会造成变压器故障。
三、变压器短路故障的诊断
电力变压器的短路故障诊断过程中，不仅仅要对继电器内的气样进行分析，还要结合设备的运行状态以及检修数据和变压器的结构参数进行分析，要结合整体的数据进行分析，进而判断故障的部位以及故障的性质。对变压器的故障诊断主要分为四个方面。
首先，判断电力变压器是否存在故障，存在的故障是显性还是隐性，在这一方面可以根据色谱的分析数据来进行判断，在判断过程中不能单一根据以此结果进行，而是要多次进行分析比较，结合所得数据得出结论。
其次，要判断电力变压器的固化在哪个性质，属于油性故障还是固体绝缘故障，或者是属于热性故障还是电性故障。电力变压器的设备故障类型在判断的过程中，也要注意对固体绝缘老化和低温过热的情况进行分析。在判断过程中可以采用三比值法，对氢气以及甲烷等进行比较并加以修正。
再次，要对电力变压器的故障状态进行判断，例如变压器的故障严重程度以及故障的功率和有种气体的饱和程度，还有故障的发展趋势等因素。在判断变压器的故障严重程度时，可以根据产气的速率来进行考虑，将产气的速率以及气体的浓度相结合起来，进而对故障的严重程度作出判断。当产气的速率超过规定的两倍时，绝缘值超出了规定数值的五倍时，就已经可以判定为变压器的严重故障。
最后，要针对变压器产生的事故制定出相应的反事故措施，减少变压器故障的发生率。比如依靠建立监控系统，进行内部检查等方法。
四、电力变压器的短路故障防治措施
（一）正确的对电力电力变压器进行安装
只有根据实际工况的需求对电力变压器进行设计，才能使电力变压器减少短路故障。在安装过程中应该严格按照电力变压器的铭牌上标注的相关信息进行安装。在安装时，电力变压器必须要具备出厂合格证明，要保证使用的电力变压器是合格设备，并且相关人员要对电力变压器的质量进行严格检验。在施工完毕之后，相关工作人员要对电力变压器的尺寸以及结构的设计是否合格进行验收。
（二）对变压器的保护配置进行完善
想要促使电力变压器的短路减少，对微机机电保护的使用是一项较为可行的措施。但与此同时，更要在保护的配置上安装母线差动保护以及失灵保护等，以确保保护动作能够兼具速动性能以及灵敏性能和可靠性能。当然，保护电力变压器自身也是一项很重要的工作。电力设备管理人员要确保电力变压器再出现故障时能够在最短时间内将故障部分隔离，就需要在电力设备的中、低压侧安装限时速断的保护装置，进而将电力变压器受到的短路电流冲击降低。在电力变压器出现短路故障时，减少短路电流对电力变压器的冲击。因而，必须在电力变压器的中压以及低压侧安装大容量的开关。
（三）对电力变压器的短路故障特征进行分析
通常情况下，一旦电力变压器发生短路故障，短路电流就会对电力变压器产生绕组振动，从而替代电流对变压器的冲击。想要有效防止变压器出现短路故障，最有效的措施就是深入研究电力变压器的绕组振动特性。由于短路电流而产生的磁场会使电力变压器的绕组产生机械应力，而机械应力如果在一定程度上与绕组的固定频率接近，在这种情况下，就会产生谐振，也会是绕组振动频率加剧。
五、结语
我国的经济发展过程快速，电力建设需要不断的完善，而在电力系统中电力变压器是最重要的部分，电力变压器的工作状态会影响到电力工作的水平，想要有效的提高电力变压器的工作得原因进行诊断并提出相对应的措施。也正是由于电力变压器的成本提高，当电力变压器存在效率低的情况，就容易产生短路故障，而这也会对电力系统造成影响。更在一定程度上对资金造成了浪费，所以说，想要是电力系统能够安全运行，需要保护好电力变压器。针对电力变压器频频出现短路故障的状况，相关人员要对其产生故障的原因以及减少发生短路故障的措施进行深入的研究，以确保电力系统能够正常运行，并切实保证电力设备的供电安全性。
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论文作者:彭雄辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/4
标签：故障论文; 电力变压器论文; 变压器论文; 导线论文; 电流论文; 绕组论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第35期论文;