摘要：随着电力系统规模不断扩大，电网间的联系日趋紧密。变压器是电力系统的主要设备之一，在电能的传输和转化过程中起着至关重要的作用。变压器作为变电站的核心设备，变压器的质量对电网的安全运行起着重要的作用。因此及时的分析出变压器短路故障的原因所在，及时做出处理，提高电力系统的稳定性，进一步加强对其的研究非常有必要。
关键词：220kV；变压器；短路；故障
在电力系统中，变压器作为非常重要的设备之一。相关资料数据显示，近些年来电力系统中变压器的故障越来越多，给电力系统的安全稳定运行造成了严重的影响。在变压器众多的故障中，最为常见的故障就是由于外部短路导致变压器绕组产生变形。文中主要介绍了由于雷击导致的变压器绕组，并进行了诊断和处理，最后提出了防范措施。
1变压器短路故障的检测
1.1变压器的直流电阻测量
变压器的绕组直流电阻试验能够便捷的考察绕组的完整性和电流回路的连接状况，也能看出绕组匝间短路、绕组断股、分接开关接触状态以及导线电阻差异与接触不良等故障，同时也能够分辨出各相绕组的直流电阻平衡度、调压档位的接触正确与否。在变压器的检修与维护过程中，变压器绕组的直流电阻试验被公认为是考察其纵绝缘水平的主要方法之一（纵绝缘是指线圈两端和线圈匝间的绝缘）。因为绕组在变压器的内部，所以绕组故障的检测与检修都较为困难。工作人员可以通过使用变压器绕组变形测试仪对其内部绕组的参数进行测量，由此对发生的故障作出相应的判断。绕组变形测试仪的原理是：将变压器的内部绕组参数在不同频域的响应变化经量化处理后，根据参数变化量值的大小、频响变化的幅度、区域和频响变化的趋势等来检测其内部绕组的变化，从而确定变压器被破坏的程度。
1.2铁芯与夹件的检查
铁芯与夹件故障是变压器常见故障。应首先检查铁芯紧固螺栓是否有松动，铁芯部分是否熔化或者烧灼，引线是否有疤点，是否有接触不良、断裂等现象，查看顶盖引出线是否发热，盖上分接头符号与线圈抽头能否吻合。其次，工作人员应当及时清理锈迹及尘污，包括铁芯底部、铁芯夹件等。应当通过绝缘检测表检查变压器的绝缘情况。由于铁芯与夹件是绝缘的，所以需用铝箔将铁芯和夹件连接才能使铁芯通过夹件接地。铁芯接地的故障判断如下：①测量铁芯的绝缘电阻：当解开其接地点，铁芯的绝缘电阻为零或很小，就可以判断为铁芯接地故障。②考察接地线的环流：假如为小套管引起的接地故障，则可以通过测量接地线中是否有环流来判断故障原因。假如环流存在，则需要停用变压器，测量铁芯的绝缘电阻。
1.3变压器油及气体的分析
当变压器发生短路故障时，将会产生短路电流的冲击，大量的瓦斯气体将会生成。这将会造成瓦斯气体继电器开始工作，所以工作人员在变压器发生事故以后可以将气体继电器里的气体与变压器里的油进行测试化验，通过测试数据即可确定变压器事故的原因及性质。油色谱分析的原理是任何一种烃类气体的产生速率随温度变化而变化，它是对运行中的变压器油样进行油中溶解气体成分及含量的分析，根据不同的成分及含量可判断变压器存在的潜伏性故障及性质。变压器油色谱分析中H2、CO及等烃类气体随温度变化而产生。在一定的温度下，某一种气体的产气率会出现较大值，随着温度的升高，变压器油依次会出现CH4，C2H6，C2H4，C2H2。
2.变压器的故障问题诊断技术分析
2.1推理诊断技术
在进行变压器故障的技术诊断过程中，必须要对电力变压器的整体结构进行详细的分析，对于电力变压器的设计、构造等，都需要工作人员进行了解，这样才能在一定程度上实现对于现场情况的诊断。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆推理诊断技术，主要包括以下几个方面：第一点是相对简单的阀值比较法，也就是通过对电力变压器的故障的诊断，避免出现判断的标准过于绝对化的问题；第二点是复杂模式识别，通过此技术可以进行复杂数据的测定，从而帮助实现对电力变压器故障的快速诊断；第三点是综合故障诊断法，通过人工神经网络与证据理论等多种现代化的方法，实现对于故障的诊断。
2.2红外线诊断技术
除了溶解气体技术以外，在变电器的维护工作当中，对于红外线技术的使用也非常普遍。在红外线的原理当中，有许多相关的技术可以被利用在对电力设备的检查当中。根据相关研究者的调查分析，结果发现红外线技术可以有效的对电力变压器的故障进行检测，其主要是通过红外线的波长，对变压器的整体温度进行探测。根据红外线波长的不同，可以实现对变压器温度变化的实时监测，并在第一时间内对电力变压器进行故障排查和检修，确保变压器的稳定运行。
2.3人工智能诊断技术
随着现代化科学技术手段的发展，在提高了人们生活水平的同时，也为我国的企业发展提供了先进的技术支持，人工智能技术也逐渐被应用于对于电力变压器故障的诊断当中。在人工智能理论的支持下，通过与目前所了解的故障诊断经验，通过电子技术的使用，建立出相应的故障诊断与检修的资料库，通过对于资料库的不断完善，可以为电力检修工作人员提供更多的技术理论支持。
3.变压器故障问题解决对策实例分析
3.1故障后检查
3.1.1故障设备运行情况
该主变投运以来运行状况良好，未发生重大紧急缺陷，曾经历3次非近区短路，期间各项试验均按照规程开展且结果合格｡其中，变压器油色谱试验共进行了22次，三相总烃含量均在20μL/L以下，无乙炔，测试结果无异常。
3.1.2现场检查及试验情况
故障后，检查发现故障点位于＃1主变变中构架上，同时也在其他2台主变变中构架上发现杂草。
对＃1主变进行色谱跟踪试验，结果乙炔含量超标。转检修后，进行绕组变形等诊断性试验及停电检查，发现绕组变形、直阻不合格。根据试验数据分析判断变压器内部出现放电现象，可能存在绕组变形、匝间或股间短路等现象。
3.2故障原因分析
故障发生时变电站所在区域为雷雨大风天气，站外杂草被大风刮起，散落至运行中的设备构架上，导致＃1主变压器中构架上绝缘击穿，是设备故障的直接原因。但变压器受外部短路电流冲击是诱因，变压器本身抗短路能力不足是主因。
3.3核查建议
首先，根据变压器抗短路能力核查情况，对抗短路能力较差的变压器进行绕组变形试验；其次，对遭受出口及近区短路的变压器要及时进行绕组变形测试，确认无明显变形时，再结合其他试验数据决定其是否可安全运行；最后，对新变压器应及时进行绕组变形测试，建立绕组变形档案，方便日后分析与比对。
结语
当前，对于电力的使用更加普遍，而因为变压器的故障问题所产生的安全事故也越来越多。因此，只有保证对于变压器问题的认知和优化处理，才能从根本上规避相应故障带来的安全危险以及经济损失，保证整体火电厂的顺利运行。
参考文献：
[1]刘宏亮，刘海峰，高树国，等.一起220kV变压器短路故障的诊断与分析[J].变压器，2011，48（10）：68-71.
[2]张利燕，张树亮，陈志勇，等.220kV变压器瞬间短路故障原因分析及处理措施[J].河北电力技术，2013（1）：1-3.
王海滨（1989.10.29），男，汉族，辽宁省朝阳市，单位：国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司，本科，变电检修，
论文作者:王海滨
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
标签：变压器论文; 绕组论文; 故障论文; 铁芯论文; 气体论文; 技术论文; 电阻论文; 《电力设备》2017年第16期论文;