摘要：电力变压器短路故障带来的危害较大，所以为了更好地促进对其的处理，以电力变压器的短路故障为例，就其诊断的方法和处理的方法提出了几点浅见。希望通过本文的浅见，更好地促进电力变压器安全高效的运行。
关键词：电力变压器；短路故障；诊断；处理方法
在电力变压器运行中，短路故障带来的危害十分巨大，所以为了更好地加强对其的处理，就必须结合日常工作实践，加强对其故障诊断经验的分析和总结，才能更好地强化对其的处理。以下笔者就电力变压器短路故障的诊断方法进行分析，并结合诊断出的故障，针对性的进行处理和优化。
1.电力变压器短路故障的诊断方法分析
变压器的短路故障主要包含以下几个方面：一是出口短路；二是内部引线对地短路；三是绕组之间对地短路；四是相与相之间的短路。电力变压器在出现短路之后，一般处理步骤如下：首先我们就应及时的将其进行停电处理，并通过一步一步的试验，找出故障的症结所在。一般而言，在对电力变压器进行故障诊断时，需要进行以下步骤：一是做好现场试验和分析，在这一阶段中，首先是对绝缘油的色谱进行测试，并对测试的结果进行分析；其次是对故障后的绕组频响特性曲线进行对比和分析，从而掌握绕组频响的特性；最后是在低电压下，对短路的阻抗测试结果进行分析，同时对故障后的电容量进行测试与分析，再结合电压比的测试结果和绕组的电阻测试结果，对各项试验测试结果进行综合分析，得出具体的故障原因，从而结合故障诊断得出的原因，针对性的进行处理和完善。二是加强各种诊断方法的综合应用，常见的有油中溶解气体分析法、在线检测技术，并建立完备的变压器历史资料库，在诊断中更好地进行对比，掌握设备的维修历史，从而更好地对其故障进行综合诊断。在利用油中溶解气体分析法对故障进行诊断时，主要是根据故障的类型，掌握其气体成分。但是往往在诊断中只能通过气体对故障的类型进行判断，所以应对特征气体的色谱进行分析与判断，从而更好地对故障的部位进行判断。而应用在线检测技术时，主要是对变压器的局部放电、变压油中气体的含量以及绕组故障等进行在线监测，并及时的结合监测的结果对其状态进行诊断，从而更好地促进短路故障的排除。
2.处理方法分析
2.1预防性处理方法
2.1.1优化电磁计算
主要是在确保性能指标以及温升限值的原则下，对变压器在短路过程中的动态过程进行综合考虑，从而确保线圈的稳定性。这就需要对撑条数进行合理的确定，对导线的宽度和厚度以及最大的应力值进行确定，而在匝线安装过程中，应将其平衡的排列，并结合额定分接与各级的限分接情况进行优化，从而尽可能地将失衡安匝的情况减少。而在此基础上，还应在内线圈上作用的轴向外力方向和轴向力方向相反。
2.1.2优化线圈结构
由于线圈是导致电动力形成而直接承受的部件，所以为了确保短路过程中线圈的稳定性，应需要结合受力的情况，确保每个方向的线圈均能得到牢固支撑。常见的做法主要是在线圈的内设安装硬绝缘筒，而在外侧则安装外撑条，同时确保所安装的外撑条能与线段进行有效的连接。并保证单螺旋的低压线圈首末端全部端平一匝，从而尽可能地将端部的漏磁场的情况减少。而对等效的轴向电流的线圈，应结合其电动力，针对性将线圈的出头进行固定，并设置相应的垫块，尽可能地确保线圈具有较强的稳定性。
2.1.3优化器身的结构
在电动力传递过程中，变压器自身的结构是主要的传递中介，所以在电动力作用时，应在多方牢固的设置支撑，以减少部件的压强，并尽可能地采取整体相的套装结构，利用撑板将内线全的硬绝缘筒和铁心柱撑紧，从而确保内线全所承受的各种压应力能均匀的作用在铁心柱上。从而促进其结构的优化和完善。
2.1.4及时高效的处理故障
当变压器出现故障之后，应及时的深入现场，并加强与变电站运维人员的沟通，切实掌握现场的故障情况，并对故障前后的保护动作进行分析，从而初步判断故障类型。而在此基础上，就需要在现场对变压油进行取样，开展油色谱分析与试验，对气体的含量和产气的速度等进行观察，若设备内部存在故障，就需要切实分析和判断故障的类型。最终结合故障的类型和位置，针对性的评价变压器的运行状态，结合变压器的状态检修导则予以评分，并及时的安排相关人员对其进行检修，及时的对设备故障进行处理，确保其安全高效的运行[1]。
2.2针对性措施
在做好预防性工作的基础上，还应结合实际，找出其存在的问题，并针对性的进行处理。例如某变电站级别为220KV，在2016年1月17日23时，其1#主变和2#主变均出现了短路故障，并出现了差动和重瓦斯保护动作，通过将其返厂进行吊罩检修之后，得出其C相的低压绕组存在一匝一层匝间短路的情况。通过对现场勘查，由于当晚温度低又伴随着大风，隔离罩被大风吹到一条35KV的低压母线的B桥和C桥之间，导致这两相短路。使得主变出现差动保护，重瓦斯保护动作以及主变三侧开关跳开的情况。所以为了对其进行处理，首先就通过快速分析找出故障的部位所在和性质，试验人员到场后联系电站运维值班人员，对现场的情况和运行的状态以及保护信息和后台的故障信息等进行了研判，最后结合其运行的情况与故障保护信息，得出变压器出现出口短路故障。最终通过安排专人取油样和分析色谱，以及转特做好高压试验准备，开展了变压器绕组直流电压、铁芯和变压比以及绕组绝缘电阻的测量试验，其油色谱结果如表1所示。
表1 测量试验油色谱结果
通过对其结果分析，得出C2H2的含量为8.47μL/L，大于输变电设备状态检修试验规程中要求的5μL/L的标准，所以此时就应利用三比值对其予以判断和分析，得出三比值是“1，0，1”，这就表示该主变内存在低能量电弧放电的故障，可能原因是匝间短路，但是短路面积较小。
而对其绕组的直流电阻和电压比进行分析，在现场对变压器的高压、中压、低压绕组的运行档位的电压比和三相直流电阻进行了测量，测量结果如表2﹑表3所示。
表2 变压器绕组直流电阻测试数据
通过试验数据分析，高压侧与中压侧的直流电阻正常，但是低压侧的不平衡系数即便是处于相间互差20%之内，然而由于ab与其它的两相误差较大。由于高压侧和低压侧的电压比测试所得的数据的百奥，那么故障就可能处于低压侧。其中，高压侧和中压侧分别对低压侧的AB/ab、AmBm的数据达标，但是高压侧和中压侧分别对低压侧的BC/Bm Cm和CA/Cm Am的数据不达标，其初值差大于±0.5%的标准，所以可能是由于低压侧的C相存在匝间短路的情况，且面积不大，最终决定返厂维修。维修时通过吊罩检查，对ax、by、cz的低压单相直流电阻侧进行了测量，其分别是0.005618、0.00562、0.005575Ω，因此，cz＜ax＜by，这也说明低压侧的C相存在匝间短路的情况，最后将绕组拆除后也证明了这一点，且面积只有一层，最后通过维修和试验后合格使用。
3.结语
综上所述，变压器在电力系统中有着十分重要的作用，而在实际运行中，又不可避免的面临这样或那样的故障，这些故障的存在，将极大的影响电力系统安全高效的运行，所以为了更好地强化故障处理工作的开展，我们必须切实加强对其的诊断，才能更好地促进处理的针对性和科学性，促进故障的排查，提高故障的处理效率，确保电力变压器得到安全高效的运行。
参考文献：
[1]杨凤春，贾本岩，张丽娟.电力变压器故障诊断方法研究[J].科技创新与应用，2016，04：184.
论文作者:杨磊
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/18
标签：故障论文; 绕组论文; 对其论文; 线圈论文; 变压器论文; 低压论文; 电力变压器论文; 《电力设备》2016年第24期论文;