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摘要：电力变压器运行时突发短路将产生比稳态短路还大的冲击电流，尽管变压器安装了过电流保护装置，但仍会在线圈上产生强大的冲击电磁力，将其移位和损伤，严重的还将使电力变压器发生爆炸和火灾。文章分析了变压器发生短路时的现象、使用仪器检测寻找原因以及对短路故障采取的处理方法。
关键词：电力变压器；短路故障原因；处理方法
1导言
电力变压器是电力系统中最关键的设备之一，它承担着电压变换，电能分配和传输任务，并提供电力服务。因此电力系统是否可以安全的运行很大程度上取决于变压器的稳定性。如果变压器可以正常平稳地运行，电力系统则会安全可靠。而反之，变压器经常出现故障，则会对电力系统造成威胁，引发一些事故。所以，如何减少变压器故障的发生成了众多技术人员研究的问题。
2常见故障的分析处理
①变压器油质变坏。变压器中的油不能经常性地进行更换，而由于变压器在使用过程中难免会受到一些污染，有可能会有雨水的渗进，而变压器在不停地运转，运转将导致油温不断地升高，温度也是影响变压器油质变坏的因素之一。而油质的变坏，一方面将会对变压器绝缘性造成影响，另一方面会引起变压器经常性地发生故障。变压器内油的颜色会随时间的变化发生着变化，颜色逐渐地变深，由最初的浅黄色变为浅红色，最后变成了黑色。一旦油色变黑，则需要进行化验，化验的结果符合标准后方可继续使用。②内部声音异常。一般技术人员会通过声音辨别变压器运行是否正常，如果在正常运行的情况下，变压器的声音会非常有规律，不会有异常的反应。而反之，变压器总会的异常的声音出现，则说明变压器的某个部件出现了一些问题，例如：变压器发出较沉重的声音则意味着变压器已经过载的运行了；当变压器运行产生较大的噪声时，而这种噪声呈不均匀的情况，则意味着变压器中一定是局部有零件松动；变压器在运行时有异响则需要检查变压器顶盖的螺丝是否有松动的现象。另外，还在很多情况会导致变压器发出噪音，变压器的内部电压如果太高时、变压器内部产生接触不良和击穿时、变压器中出现短路和接地时、绕组中出现较大的短路电流时都会发出异常的声音。③自动跳闸故障。如果操作人员遇到变压器跳闸的情况，一定要提高警惕，需要对变压器进行检查，查出是什么原因引起变压器发生跳闸的情况。查出原因后要视情况予以解决，如果是由于人员操作不合理而造成的，则不需要进行全面的内部检查，可以直接投入送电。如果是外部原因也可以忽略内部检查；如果是发生了差动保护动作，就要对保护范围中的设备进行全面、彻底检查。如果是变压器内部的原因，则一定要重视起来，否则的话很有可能发生爆炸或出现火灾，造成严重的后果。引发变压器着火会有以下几种情况，一是由于变压器内部出现了一些故障，从而对内变压器散热器造成影响，散热器的运转不正常，使变压器内部温度不断上升，形成了发生火灾的因素。二是由于故障的产生，使油燃烧着并不断地流出，这也是非常危险的情形，极易引发爆炸及火灾。这些事故发生时，变压器就会自发产生保护动作，断路器就会自动断开。④油位过高或过低。变压器正常运行时，油位一定要保持在适度的位置，按规定油位应保持在油位计的1/4~1/3之间。有的工作人员将油位加到油位计一半的位置，这都是不符合标准的。因为过高或过低的油位都会对变压器造成不良的影响。油位过高的话，油很容 易就溢出来。反之，油位偏低的话，则可能导致瓦斯保护及误动作，在情况严重的时候，甚至有可能使变压器引线或线圈从油中露出，造成绝缘击穿。如果变压器零部件出现问题则会导致漏油，如果得不到缓解，长期漏油的话则会导致油位下降。变压器的油位会受到一些外界因素的影响而产生变化，如冷却装置运行状况的变化、壳体渗油、负荷的变化以及周围环境的变化等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆也就是说当向变压器内装油的时候，要考虑到当地的温度，根据温度的高低选择注油的高度。然而油标管堵塞、呼吸管堵塞、防爆管通气孔堵塞等因素都会导致油位出现假象的情况。⑤变压器油温突增。内部紧固螺丝接头松动、冷却装置运行不正常、变压器过负荷运行以及内部短路闪络放电等原因都会导致变压器油温突增。变压器上层油温对于变压器的正常运转来说也是比较关键的，必须把油温控制在一定的度数以内，一般的话数值保持在85℃以下。如果油温过高，要对变压器是否过负荷以及冷却装置的运行状况进行检查。
3电力变压器短路故障防治对策
1）相间短路是变压器最严重的故障类型，它包括变压器箱体内部的相间短路和引出线的相间短路。由于相间短路给电网造成巨大冲击，会严重地烧损变压器本体设备，严重时使得变压器整体报废，因此，当变压器发生这种类型的故障时，要求瞬间切除故障。而接地短路故障只会发生在中性点接地的系统一侧，这种故障的处理方式和相间短路故障是相同的，但必须考虑接地短路发生在中性点附近时的灵敏度。2）变压器的突然短路电流包括稳态分量和瞬态分量，稳态分量的大小决定于电源电压u1和短路阻抗Zk，瞬态分量不仅决定于u1和Zk，还与短路时电压的初相角有关，当时瞬态分量有最大幅值。短路电流数值很大，它可能造成变压器绕组的过热和在绕组中产生强大电磁力。因此，必须采取过热保护和加强绕组机械强度的措施，以防止绕组的过热和机械损坏。3）变压器空载合闸时，其铁芯中的磁通包含有稳态分量和瞬态分量。稳态分量的大小，主要决定于电源电压和平均电感，瞬态分量的大小还与合闸的初相角有关，当合闸初相角为0时，瞬态分量的幅值最大。这时总磁通将接近，激磁电流可达正常激磁电流的数百倍。空载合闸时的冲击电流虽较大，但对变压器本身不会造成直接危害，却可能造成继电保护的误动作，这应在变压器运行时加以防止。4）由于变压器内部电磁场分布不均匀、制造工艺水平差、绕组绝缘水平下降、铁芯绝缘损坏、铁芯两点接地等因素，会使铁芯局部发热和烧损，继而引发更严重的相间短路。因此，应积极开展红外检测，220kV及以上电压等级的变压器每年在夏季前后应至少各进行一次精确检测。在高温大负荷运行期间，对220kV及以上电压等级变压器应增加红外检测次数。精确检测的测量数据和图像应制作报告存档保存[3]。5）加强变压器选型、订货、验收及投运的全过程管理，选择具有良好运行业绩和成熟制造经验生产厂家的产品；验收时，严格按照国家标准、行业标准和合同中规定的技术条件对采购的设备进行验收。240MVA及以下容量变压器应选用通过突发短路试验验证的产品；500kV变压器和240MVA以上容量变压器，制造厂应提供同类产品突发短路试验报告或抗短路能力计算报告，计算报告应有相关理论和模型试验的技术支持。220kV及以上电压等级的变压器都应进行抗震计算。6）已投运的变压器，应严格按照试验周期进行油色谱检验，必要时应装设在线油色谱检测装置，及时发现和处理异常现象。
4结语
变压器如果发生了短路故障，强大的短路电流将造成严重危害，影响电网安全。只有在事故发生后进行详细测量和分析，才可以准确地找出发生事故的性质及原因，提出合理的解决处理办法，才能使故障尽快得到解决。工作人员应当采取系统性的防范措施来降低变压器发生短路的几率以及短路电流，并且需要使用自身抗短路冲击能力较高的变压器，才能够保证设备的安全运行。
参考文献：
[1]赵明，朱钰.浅谈电力变压器短路故障快速诊断方法[J].科技创新导报，2012，（36）：104-105.
[2]马小莉.电力变压器短路故障的原因[J].才智，2012，（20）：39.
[3]罗新辉.电力变压器短路故障检测及分析[J].中国高新技术企业，2011，（34）：144-146.
[4]徐春社.电力变压器短路故障分析及预防措施[A].中国电工技术学会.2011中国电工技术学会学术年会论文集[C].中国电工技术学会：，2011：4.
论文作者:刘正胜1,陈艳2,肖昊3
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/17
标签：变压器论文; 故障论文; 分量论文; 电流论文; 绕组论文; 电压论文; 稳态论文; 《电力设备》2017年第33期论文;