摘要：近年来，变压器的匝间短路故障处理问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了造成变压器匝间短路的多方面原因，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就变压器匝间短路故障的分析及处理展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：变压器；匝间短路；故障；处理
1前言
作为一项实际要求较高的实践性工作，变压器匝间短路故障处理的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对变压器匝间短路故障问题的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化其处理相关工作的最终整体效果。
2概述
变压器故障从其结构上通常分为绕组故障、套管故障、分接开关故障、铁芯故障及其它故障等。其中绕组故障是最严重的故障，它分为匝间、层间、相间的短路、接地和断线等。据资料统计，主变匝间短路占主变故障的一半。匝间短路故障作为变压器一种比较常见的故障，比较轻微，不易被发觉，且变压器还能运行。但如果不能及时排除这种轻微的内部故障，随着时间推移，会发展越来越严重，将酿成严重的后果。对匝间短路的分析还缺乏有效的理论，而生产过程中匝间短路故障出现会带来较大的经济损失。因此，需要一种有效的变压器匝间短路分析模型。
在变压器出现轻微故障时如何快速、有效地进行判别，这需要对变压器进行故障分析，关于变压器故障分析大都是变压器引出线上的相间故障或接地故障，对于变压器内部匝间故障的分析较少，所以该文基于对称分量法从理论上分析主变匝间故障的故障模型，结合一起主变内部故障时实际故障信息，从而验证故障模型的正确性。整个电力系统的安全稳定运行与电力变压器之间存在非常大的关联，我们可以寻找合适的变压器匝间短路故障预防措施以及故障发生后的具体解决方案，尽量的减少因故障导致的经济损失，为我国的用电客户提供一个安全可靠，长期稳定的良好的用电环境。
3造成变压器匝间短路的原因
3.1变压器过热运行
变压器运行温度升高使变压器内部热绝缘化加剧，使变压器寿命减少。
3.2超负荷运行
对用电设备是不利的原因有很多，配电变压器三相负载分配不平衡，导致阻抗压降不对称，三相电流不对称、低压三相电压不平衡。影响变压器的出力，是因为对于Y/Y0-12接线的变压器，其中零线将出现零序电流，而零序电流引起的零序磁通在绕组中导致感应出零序电势使中性位移。其中电流大的一相过负荷，使绕组绝缘损坏，而小的一相则达不到额定值，
3.3绝缘绕组受潮
之所以油面降低和绝缘油质不佳导致绕组绝缘受潮，是因为这些原因：
（1）在潮湿度较高地区，湿度很高，潮汽过重，很多潮气进入使绝缘受潮，而此时配电变压器未投入使用。
（2）绝缘油中空气中水分的大量进入，降低了绝缘强度，再加上绝缘油与空气大面积、长时间接触，这些种种原因使一些不经常保养的变压器，致使油面降低，
（3）绝缘强度大幅降低，是因为变压器在运输、运行过程中没有正当维护，杂质、水分或其他油污混入变压器油中。
（4）变压器故障老旧的主要原因有，绕组内层浸漆不透，在生产制造过程中水分没有被完全蒸发，绕组引线接头焊接不良等绝缘不完整导致了匝间、层间短路。在达到或接近使用年限时，绝缘自然枯焦变黑，绝缘特性下降。
3.4变压器内部杂质
变压器内部的杂质包括水分、气体和固体杂质，在这里主要是固体杂质对变压器绝缘的影响。
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在变压器制造、检修过程中残留形成的杂质分为三种固体杂质，分为导电性杂质、导磁性杂质与非导电性杂质。可能是由于材料的磨损、老化在工作过程中等形成的。其中铁粉是导磁性杂质，导电性杂质包括铜粉、铝粉、炭粉等；绝缘纸屑、纤维、漆皮及净化用的硅胶属于非导电性杂质。
4故障分析及处理
4.1故障分析
由于C相110千伏绕组其第13饼、l4饼之间的绝缘本身就存在不足，所以其绝缘相对较弱，但可以承受系统正常电压，如果变压器C相110千伏的绕组遭遇雷击，雷电波侵入时，在C相110千伏的绕组首端处的电场强，并且产生过电压，而由于l3饼、14饼之间的绝缘较为薄弱，且过电压导致此时绝缘断开，造成电弧放电，从而主变差动保护动作，故障切除。同时，电弧放电释放的气体汇聚于瓦斯继电器之中，轻瓦斯动作。
4.2故障处理
因为像这样的故障并没有符合现场处理的标准，所以需将变压器运回厂家，并且进行相应的检查处理。首先，需对电力系统的变压器采取吊芯检查，吊开电力系统变压器的钟罩，具体情况显示C相110千伏侧绕组的引线前端位置有颜色发深，甚至是偏黑的现象，再打开C相绕组的围屏，具体情况显示C相110千伏绕组的第13与第14饼间以及匝间都有放电的迹象，绕组饼间和匝间都没有连接和断开，经过对A和B相绕组检查，具体情况未显示出任何异常现象。将受损绕组更换，对电力系统变压器进行全方位的维修之后，在对其变压器进行更进一步的修后检测，若实验数据合格则变压器运行一切正常。
4.3后前验证
运用MATLAB的电力变压器元件模型，以仿真电力系统的变压器匝间短路故障为主，建立仿真模型，包括B、C相间短路、空载合闸励磁涌流以及C相轻度匝间短路合闸电流模型。通过对比电流波的大致形状，我们能够判断并非相间短路故障。比率差动保护为电力系统变压器的主保护装置，其能反应高压侧匝间的短路故障，因本次事故发生在C相110千伏高压侧绕组，但需要考虑励磁涌流和过励磁等运行的具体状况，以将励磁涌流与匝间短路故障作出区别，所以要在变压器差动保护中增加励磁涌流的识别装置。
5思考
实际上，高压、中压绕组并没有断开的可能性，但因为低压中相绕组发生匝间短路，这样一来，中相的电流较其它两相电流要大一些，这和空载、变比的测量结果相同。以中压对低压、高压对低压的结果判断，低压中相的输出电流较其它两相较小，这表示短路测试没有使低压中相发生短路，实际是其内部存在开路情况，而这恰好与直流电阻的实验结果契合。
1）在电力系统变压器的绕组绕制的过程中，需尤其注意线段之间的过渡，以及位置的调换，特别是运用缠绕型多根导线并绕时，一不小心就会出现像之前提到的故障，导致工期的延误，同时也增加了生产的成本。所以，在电力系统变压器的绕组绕制过程中，对多根导线缠绕型的绕制方法应小心采取措施，以防止由于并绕导线在排序时发生错误而造成匝间短路故障问题的发生。
2）在对半成品进行测试时，任何小问题都需查仔细研究并查明真相，并及时修正错误。否则，半成品的测试将功亏一篑。
3）电力系统变压器的制造厂需具备良好的质量条件，一些重要的工艺环节应有工作人们进行专门的监督验收工作，防止在例行检测时发生故障，导致更大的危害。
6结束语
综上所述，加强对变压器匝间短路故障处理问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的匝间短路故障处理工作过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
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论文作者:黎先泽
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/24
标签：变压器论文; 绕组论文; 故障论文; 杂质论文; 电力系统论文; 电流论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第4期论文;