电厂变压器短路事故分析与处理

电厂变压器短路事故分析与处理

高煦璐

（包头铝业有限公司包铝热电厂内蒙古包头市014000）

摘要：电厂电能传输及电力系统的保护，离不开电厂变电设备，通过变电设备的合理变压，可有效满足各种电力需求。但就当前电厂变压器运行现状而言，其时常发生短路故障，已严重影响了电力系统的正常、安全、稳定运行。为有效预防变压器短路故障，更好的保障电力供应的连续性、可靠性，分析变压器短路故障原因，研究处理变压器短路故障的方法，也显得越来越重要。本文就变压器低压侧短路后进行的事故检查和处理予以阐述。

关键词：电厂变压器；短路事故；处理

1．电厂变压器短路故障原因

电流故障、过热故障、出口短路故障等。在变压器结构材料、电流情况以及电网线路等因素的影响下，一旦变压器发生短路故障会严重损坏变压器绝缘材料。就变压器短路故障类型来分，具体可分为：三相短路、两相短路以及单相接地短路。在这些短路故障中，三相短路故障形成的电流最大，造成的损害也最严重。很多短路事故可使变压器绕组发生轴向变形，损坏变压器绝缘材料，当变压器在遇到高负荷电流冲击时，可能会发生爆炸事故等，这些都可视为变压器自身抗短路能力的不强引起的，在制造变压器时，必须重视变压器构建材料的科学选取与电磁线的选取。此外，变压器检修人员检修工作的不及时、不到位也是引发变压器发生短路故障的一个重要原因。如某些电厂变压器时常发生短路故障，每次发生故障后，检修人员只是简单的维修故障，不去深入调查、研究事故原因，总结事故经验，也易形成恶性短路循环，再者电网的漏电发现的不及时，变压器老化配件跟换的不及时，也易引发变压器发生短路故障，总之变压器检修人员，检修工作的不认真、不彻底也是引发变压器发生短路事故的重要原因。

2.变压器短路损坏的主要形式

2.1轴向失稳

这种损坏主要是在辐向漏磁产生的轴向电磁力作用下，导致变压器绕组轴向变形，该类事故占整个损坏事故的52.9％。

2.1.1线饼上下弯曲变形

这种损坏是由于两个轴向垫块间的导线在轴向电磁力作用下，因弯矩过大产生永久性变形，通常两饼间的变形是对称的。

2.1.2绕组或线饼倒塌

这种损坏是由于导线在轴向力作用下，相互挤压或撞击，导致倾斜变形。如果导线原始稍有倾斜，则轴向力促使倾斜增加，严重时就倒塌；导线高宽比例大，就愈容易引起倒塌。

端部漏磁场除轴向分量外，还存在辐向分量，二个方向的漏磁所产生的合成电磁力致使内绕组导线向内翻转，外绕组向外翻转。

2.1.3绕组升起将压板撑开

这种损坏往往是因为轴向力过大或存在其端部支撑件强度、刚度不够或装配有缺陷。

2.2辐向失稳

这种损坏主要是在轴向漏磁产生的辐向电磁力作用下，导致变压器绕组辐向变形，占整个损坏事故的41.2%。

2.2.1外绕组导线伸长导致绝缘破损

辐向电磁力企图使外绕组直径变大，当作用在导线的拉应力过大会产生永久性变形。这种变形通常伴随导线绝缘破损而造成匝间短路，严重时会引起线圈嵌进、乱圈而倒塌，甚至断裂。

2.2.2绕组端部翻转变形

端部漏磁场除轴向分量外，还存在辐向分量，二个方向的漏磁所产生的合成电磁力致使绕组导线向内翻转，外绕组向外翻转。

2.2.3内绕组导线弯曲或曲翘

辐向电磁力使内绕组直径变小，弯曲是由两个支撑（内撑条）间导线弯矩过大而产生永久性变形的结果。如果铁心绑扎足够紧实及绕组辐向撑条有效支撑，并且辐向电动力沿圆周方向均布的话，这种变形是对称的，整个绕组为多边星形。然而，由于铁芯受压变形，撑条受支撑情况不相同，沿绕组圆周受力是不均匀的，实际上常常发生局部失稳形成曲翘变形。

2.3引线固定失稳

这种损坏主要由于引线间的电磁力作用下，造成引线振动，导致引线间短路，这种事故较少见。

3.电厂变压器短路故障的处理措施

3.1短路事故后注意进行变压器部件检查

变压器检修人员应按相关规定定期检修、保养变压器，以便及时发现变压器问题，解决变压器问题。在变压器发生短路后，具体检修人员首先应认真检查变压器损坏部件，试验调试现用部件，以故障发生部位与损坏部件为切入点，查找故障原因，并认真分析，找出预防对策。在检修变压器，寻找变压器故障原因，判断故障类型时，应重视分析变压器内部结构并结合其电流特性，进行深入分析，并应仔细检查变压器电磁线情况、夹件的好坏等。如，在变压器发生短路故障后，发现其绕组变形严重，应及时更换绕组，并对变压器整体进行烘干。为确保变压器绝缘性能检测的准确、可靠，在给变压器注油后，应先让其静止24小时以上，再进行变压器绝缘性能检测。

3.2短路事故处理中注意观察变压器部件异常

当变压器发生短路故障后，通常需用很长一段时间来进行后期检修处理。不是单单把故障排除，就认为故障处理完成，变压器可长期可靠运行。应先对变压器进线热油循环处理后，再让变压器投入运行。在变压器投入运行后，仍需检测其周围电网与相关配套部件，看它们是否都能正常工作。在维修变压时，应避免变压器受潮，一旦变压器内部受潮，易引发内部连电、漏电，不但会损坏变压器自身部件，有时甚至会使整个电网系统短路，对整个电厂电力系统的安全、可靠运行造成严重威胁。如不要弄湿变压器绕组、高低压线圈、铁芯以及引出线等部件。

在处理变压器短路故障时，相关检修人员应注意观察变压器各部件，看它们是否存在异常，同时应仔细聆听变压器运行声音，重视变压器各部件具体运行特性的调整，若发现部分部件不易承受大电流，传输电流较快，甚至有异常噪音，都说明故障并没完全排除，仍有问题存在，相关检修人员应强化监视力度，必要时应进行停电处理。再者检修人员在处理变压器故障时，应确保变压器各部件的干燥。如每天在做完变压器短路工作后，应及时给变压器扣罩，然后用真空泵把变压器内的空气抽干，排除所有游离水分，在进行第二天作业时，可把氮气或干燥空气注入变压器腔内，高效处理变压器短路故障，以便变压器尽快恢复正常。

3.3注意预防变压器部件故障

就变压器故障现状而言，有很多原因都有可能引发其发生短路故障，但在这些故障原因中，很多事故原因都是可以预防的，这就涉及到检修人员的职责问题。对于变压器故障的预防，电厂检修管理者应科学、合理的制定变电设备检测管理制度，定期检测变压器。如检修人员应定期查看变压器配套的绝缘子、瓷套管等部件，确保它们干燥清洁，定期测试变压器的各部件的耐压性，绝缘部件的绝缘性以及各开关触头的安全性、灵活性。把事前预防检测工作做好，最大限度的减少变压器故障，降低故障损失。同时在处理完变压器故障后，应做好事后研究分析工作，深入剖析，找出引发故障的根本原因，并组织电厂技术骨干，进行研讨，总结出故障预防措施。此外，为提高电厂变压器实际检修效能，电厂技术部门可组织一些变压器检修比武、技能考核等活动，促使检修人员积极学习、主动学习，努力提高自身检修技能。

在变压器运行期间，检修人员应按计划仔细测算变压器各运行参数，进行变压器短路事故试验。在进行变压器常规检修时，应重视变压器内部线圈机械强度的检查，确保各线圈的完成、干燥、合理粘结。此外，在实际采购变压器设备时，应选用抗短路能力强，绝缘性能高的变压器。

4.结语

变压器能否承受各种短路电流主要取决于变压器结构设计和制造工艺，且与运行管理、运行条件及施工工艺水平等方面有很大的关系，变压器短路事故对电网系统的运行危害极大，为避免事故的发生，应从多方面采取有效的控制措施，以保证变压器及电网系统的安全稳定运行。

参考文献：

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