分析变压器运行中短路损坏的常见部位及原因

分析变压器运行中短路损坏的常见部位及原因

发表时间：2019-06-13T09:18:42.960Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者： 1张忠民 2施健 3朱俊德[导读] 摘要：变压器设备是在整个电力系统中起着重要作用的设备之一，它是电力传输系统的枢纽设备，变压器如果不能够正常地运转，会直接影响到整个电力系统的正常运转。

（特变电工沈阳变压器集团有限公司辽宁沈阳 110144）摘要：变压器设备是在整个电力系统中起着重要作用的设备之一，它是电力传输系统的枢纽设备，变压器如果不能够正常地运转，会直接影响到整个电力系统的正常运转。深入地研究导致变压器线圈短路的原因并作深入地解析、对已经发生的问题要找出完整的解决方案、对于未发生的要充分地做好预案，这对整个电力系统的正常运转来说具有重要的意义。

关键词：变压器；短路损坏；部位；原因分析随着经济的快速发展，电力系统整体已经达到一个相当大的体量，国家电网已经成为我国经济建设中必不可少的支持力量。但是总体体量的增大也同样会带来这样或者那样的问题，如因为日益扩大的规模，网络接线就越来越复杂，由于电力资源分布的不均匀需要进行远程传输，这就需要容量比较大的、高参数、高电压的变压器，这种变压器的特点就是功率大，对于电力传输工作必不可少，尤其是我国作为最大的发展中国家，幅员辽阔需要的大功率变压器就更多，这种质与量上的剧增必定会带来使用上特别是维护工作中的各种问题。而最常见的问题就是变压器出现短路，电流产生的高温损伤甚至损毁变压器，有数据表明近年来变压器的损坏大多是因为外部短路而引起的，而这种短路对变压器的损坏程度也是最大的，很多变压器是直接被损毁的。 1变压器短路类型 1.1结构性短路

造成结构性短路的原因有：第一种情况是温度与绕线方式造成的短路。对于线圈来说，尤其是通电的线圈，导线的温度及强度都是直接受到环境温度影响的，随着周边环境温度的变化，导线的温度也会随着变化，导线温度会直接影响到导线的弯度韧性及线圈所具有的强度，还有就是变压器的线圈所使用的导线一般是在常温下设计的，这样的设计是将变压器的实际运转温度排除在外的，而变压器的通常状态就是运行，运行中的变压器由于电流的通过造成线圈温度的不断上升，而随着时间的累积温度会上升到易引发故障的程度，没有得到及时的排查会直接造成线圈烧毁短路，进而烧毁整个变压器。第二种情况是一些生产厂家为节省成本而采用机械强度较低的导线。也是由于变压器的使用环境较为复杂，在安装或者使用的过程中受到外力极易产生露铜的现象，露铜情况一旦产生，后果是很严重的，而且在额定的电流下，扭矩过大会引起导线发生扭曲现象甚至变形，同时软导线也是成为变压器短路的主要原因之一，这就要求生产厂家在生产导线的时候一定要选择硬导线，另外一方面来说就需要电力单位在选用导线的时候严格按照标准选择，以免造成不可挽回的损失。

1.2运行短路

所谓的运行短路是指长时间的短路电流运行造成线圈损坏引起的短路，在一般的情况之下，在发生短路事故的时候只要线圈在电流速断保护装置的保护范围之内时，继电保护装置可以在发生故障的同时保证断电装置继续供电，从而迅速地解决问题，这是一般变压器为保证机器正常运转而作出的预防性措施，但是看似完美的保护装置在实际的应用过程中可能达不到实际的使用效果，这都是因为机械具有延时的情况，而且短路的电流持续的时间往往不会超过 250ms，可实际情况是，在有保护装置的时候线路故障存在的时间就会比较长，这段时间可能是几分钟甚至长达几个小时，由于这种时间过长就会造成变压器的导线承受短路电流的时间过长造成短路。 2短路故障原因分析比较常见的变压器短路故障一般有电流故障、过热故障等。造成变压器短路故障的因素有很多，主要有变压器的材料质量、结构设计、电流情况、电网线路和各种突发问题等，而在发生短路故障的情况下都会使其绝缘材料严重损坏。在变压器短路故障中，有单相接地短路、两相短路及三相短路三种类型。其中，三相短路故障对变压器的损坏最为严重。由于变压器的选材质量得不到保证、绕组线匝或导线之间没有经过固化处理等，导致变压器抗机械强度差、抗短路能力不足。所以在许多短路故障中，变压器绕组会发生轴向变形，这对变压器的绝缘材料来说是极大的损害，并且在遇到强大的电流冲击时，可能会发生严重爆炸事故。同时，变压器的工作人员未及时进行检修也会使变压器发生短路故障。在发生短路故障之前没有进行预防、及时更换老化配件，会引发变压器的短路故障，发生故障后只是简单维修而没有深入调查其原因、总结经验教训，也会形成恶性的短路循环。 3主要损坏部位。

3.1 绕组部位

这种故障多发生在变压器绕组的匝间绝缘与主绝缘部位，其引发条件多是变压器负荷过重或使用年限过长。当变压器负荷过大或运行时间过长时，变压器的温度会逐渐升高且散热性能降低，绕组绝缘的性能也会降低。在这种状态下当电压波动明显时，绝缘体会被击穿。其次，变压器的油掺杂水后，其绝缘体易被击穿。再次，当绕组受潮后会导致绕组局部温度升高，易发生绝缘击穿问题。这一问题未得到良好解决会诱发更严重的事故，如单相接地故障。

3.2 铁芯部位

当变压器中夹紧螺杆、铁芯柱穿心螺杆的绝缘发生损毁，会导致这一问题的发生。这种故障会导致铁芯叠片及穿心螺杆部位发生两点连接现象发生，产生环流使部分部位温度异常升高，甚至有熔毁铁芯的可能。其次，铁芯故障会使铁芯叠片发生短路，引起涡流使得该部位温度升高过热，破坏该处的绝缘体。这会加重变压器的空载损耗，并使绝缘油发生变质。

3.3 套管部位

发电厂变压器的高压套管也易发生故障，常见的是闪络、爆炸、漏油三种。导致套管故障出现的原因有油泵损坏严重、油内气体超出指标量过高、匝间短路、套管质量与密封性差易使绝缘体受潮、吸湿器质量差或其内部含有大量水分等。

3.4 分接开头部位

引发分接开关故障的原因主要有三种：开关连接的螺丝发生松动、开关接触面腐蚀、绝缘体的性能较低。这种故障主要表现在以下几方面：分接开关表面受高温硬性影响发生熔化损毁、开关接头处出现漏电问题。这一问题可能引发相应的用电安全事故，影响变压器的正常运行。

3.5 瓦斯保护部位