浅谈三相油浸电力变压器绕组的短路故障和排除

浅谈三相油浸电力变压器绕组的短路故障与排除

三相油浸式电力变压器是电力系统不可缺少的变配电电气设备，它在电力系统的正常与否，直接影响各行各业的正常生产和人民物质文化生活的正常进行。三相油浸电力变压器在运行中易产生的故障，从其结构上分为绕组故障、铁芯故障、绝缘油脂故障、控制系统及有关附件故障等。而绕组短路故障在电力变压器各类故障中占的比例较大，该故障不仅在低压绕组中经常出现，而在高压绕组中也出现频繁,有时在高压和低压侧同时出现，通常两种绕组的短路故障会给检测和拆修增加不少麻烦，因此，这里重点对绕组的各类短路故障进行浅要分析。

一、绕组的匝间短路

油浸式电力变压器短路中以匝间短路出现较多，也就是一次或二次绕组相邻几个线匝之间的绝缘老化、擦伤、崩裂等，这种情况形成了闭合的短路环，同时也因为短路使其所在相位的绕组相应减少了匝数。出现短路后产生了较大的短路电流，促使变压器出现过热，绝缘水平降低，最后造成变压器烧毁。造成绕组短路的主要原因有以下几个方面：

1、变压器线圈在绕制时操作不当，而造成绝缘损伤，如压紧、敲打等工序。

2、由于运行时间较长，造成绝缘老化、变形、松脆，使导线

连通，尤其对年久失修的电力变压器较为突出。

3、由于过电压及过电流的作用，使绝缘性能恶化而造成短路故障。

4、电力变压器内缺油使绕组外露，冷却不好而造成过热引起短路故障。

5、变压器长期过载运行使绕组过热，绝缘老化变脆而引起的短路。

6、变压器运行过程中，在电动力的作用下，使部分线匝发生轴向或径向位移，造成绝缘磨损而形成穿越性短路。

7、变压器在运行中局部出现高温，造成绝缘油流死角，油道堵塞，促使绝缘老化而烧毁。

以上是电力变压器绕组匝间短路出现的故障形成和产生的原因，下面针对上述情况采取以下修复措施：

1)、合理计算调整负荷，避免变压器出现过载现象。

2)、对变压器内的绝缘油定期打压实验，并补添绝缘油使绕组始终侵没在油中，散热良好，对不合格的绝缘油及时更换。

3)、操作合理，防止拉合闸产生过电压，装设好避雷装置和接地系统，防止雷击产生过电压。

4)、制作线圈时，操作要得当。不随意用铁器工具直接敲打线匝。

5)、检修时要垫实垫条，以加强线匝的紧固，防止在电动力作用下产生位移而磨伤绝缘。

6)、做好预防性检修，使绝缘状况良好，不老化、不龟裂散松、不变脆。

7)、加强通风冷却措施，使油及芯体不过热，减少绝缘老化。

为了提高重绕线圈质量，应注意如下要领：

（1）、导线质量要合乎规定，绕制操作要得当，主要是在换位、拐弯等处注意要领。

（2）、焊头处理要合理，绕成后压装操作要得法，使压装公差控制严密。

（3）、线圈浸烘要按工艺流程操作，套线圈方式要正确，试验方法要按规定，避免线圈在重绕、浸烘、套装过程中形成短路毛病或造成绝缘薄弱，而在试验中又未暴露出来，当投入运行后出现短路故障

由于操作所引起的绕组短路有以下几种故障：一是产生所谓同位线间短路；二是造成异匝线间短路；三是纠结型线圈在纠线、连线、焊错引起的短路；四是正式匝间短路。在此四种情况中，尤其一、二两种线间短路随短路状态及位置的不同而造成的环流和损耗也不同，所以对变压器的影响也不一样。对第一种情况,应选优质导线加强匝间及拐弯、换位处的绝缘,检测后发现短路处采用加包绝缘措施消除短路点；对第二种情况，应在检测后将短路处加包绝缘,防止的措施是在绕制线圈时换位处及相邻线圈交接处加强绝缘;对第三种情况，应在检测后对故障点加包绝缘，加外绕制中防止焊接错误，从而保证线圈质量；对于第四种情况，应

在检测后，在短路处采用加包匝间绝缘以消除短路。

二、绕组的相间短路

绕组的相间短路在变压器中出现较少，除非变压器内掉入金属物，将两相线匝绝缘划坏构成短路。通常相间短路出现较多的是中小型变压器壳内两相线圈引线上的软铜接线夹相碰引起短路。引起这种短路原因属于人为的较多，主要是在检修中修理人员操作不当，在拆装变压器过程中，紧固或松动引线螺母时因螺杆跟着转动，使焊在螺杆下端弯成弓形的软铜连接片也跟着转动，造成两相软铜片相碰而未发觉，致使相间短路。

解决此种情况的方法是，通过仔细检查后加以修复，但必须采用正确的操作方法防止软铜片相碰，如选用的活板手大小要适中，用力要均匀，对不好拧的别强拧，应滴些油润滑再拧。

三、绕组股间短路

对于采用多股导线并绕的变压器线圈，经常出现股间绝缘损坏而导致股间短路。股间短路的形成是:制造或更换线圈大修中，因导线的质量不好，导线外绝缘层包绕不均有露出铜现象；在绕制中因弯曲、毛刺使匝间绝缘有损伤；操作时卡线过紧或换位不当，造成导线拧绞，使导线原来的缺陷进一步扩大,特别是通过线圈压装更易使并联导线股间绝缘破裂，使股间短路；压装中暂没形成短路,运行中在过载电流冲击下或受其他绕组故障的影响，此时导线质量不好及施工不当引起的股间短路。解决的方法是用500V摇表摇测或用36V灯泡检查，确定是股间短路故障，然后寻

找具体位置。

四、绕组短路引起变压器内部组件变形故障

此种情况主要表现为：（1）、绕组辐向失稳，主要由于短路电动力作用引起的，其失稳程度随变压器容量增大而增大。（2）、绕组纵向紧固元件损坏。（3）、调压绕组损坏。（4）、变压器内部绕组线匝倾斜，严重时使绕组转动，垫块歪曲，绕组辐向损坏，内部引线弯曲或转动以及导线纵向弯曲等情况。

在造成电力变压器故障中，程度各不相同，一般大型变压器绕组短路时，上述故障较严重。因此，日常使用过程中必须加强巡视和监测，做好预防性试验早期发现故障苗头并加以修理和排除。

浅谈三相油浸电力变压器绕组的

短路故障与排除

龙煤矿业集团双鸭山分公司东保卫煤矿武兆祥

2012年2月