电力变压器短路故障检测及分析

电力变压器短路故障检测及分析

【摘要】电力变压器是电力网络中重要的组成元件，对确保电力的稳定运输具有重要的意义。本文对电力变压器短路故障的检测进行说明，并对故障现象的成因进行阐述，希望能够为有

关电力企业提供参考。

【关键词】电力变压器；短路故障；处理方法

近年间，随着人们生活水平的不断提高，人们生活过程中对电力负荷的数量要求越来越多，

这同时也要求电力企业提供更多的电力，确保电力运输过程中的稳定。电力系统的运行过程中，较容易出现变压器的短路故障，这种故障一旦发生，不仅会影响电力的稳定运行，对用

户的用电稳定也会产生影响。对此，电力企业应加强对电力变压器短路故障的检测，并加强

对故障成因的分析，避免一些故障的频繁发生，维持电力系统的稳定，确保用户的用电稳定。

1.电力变压器的发生短路故障的现象

变压器突然发生短路现象时，变压器的高压绕组与低压绕组可能会同时通过高于额定值十几

倍的短路电流，这样会使变压器产生很大的热量，就会造成变压器的击穿损毁事件。变压器

出口短路主要包括以下几种类型：单相接地、两相接地短路，两相短路，三相短路等。由相

关统计可知，在中性点的接地系统当中，单相接地短路约占所有短路故障的65%，两相接地

短路为15%～20%，两相短路约为10%～15%，三相短路约为5%，当变压器为三相短路时电

流值最大。

2.变压器短路故障的检查与处理

当变压器发生短路故障时，应首先对故障的原因进行查找，待查找到原因后，应选择合理的

处理方法，以提高处理效率。例如，一旦变压器发生了短路故障，短路电流会变得非常大，

此时若保护装置不能够马上断开的情况下，短路的电流将会在变压器绕组上产生非常大的作

用力，此作用力的大小会与变压器的电流平方成正比。因此，在电力系统中的变压器出现短

路故障后，检修人员应重点对绕组进行检测，测试其完整性，如观察绕组的变形情况、测试

吸收比、测试绕组绝缘电阻情况。

2.1测量变压器的直流电阻

当电力网络中发生变压器的短路故障时，应首先对变压器的绕组直流电阻进行测试，通过这

种测试便能够直接快速的检测出变压器绕组的完整性以及电流回路的连接情况，同时也能够

分析出绕组匝间的案例、绕组断股、分接开关的接触状态、导线电阻差异以及接触不良等故障；与此同时，通过这种测量方式也能够快速分辨出各相绕组的直流电阻平衡度，分析出调

压档位的是否准确。

在常规的变压器检修过程中，进行变压器绕组的直流电阻检测，也是常规检测过程中，最为

有效的检修方法之一，能够实现对变压器的功能性测试。具体而言，由于绕组在变压器的内部，一般采用常规方法对绕组检测并不容易，因此，对其检测过程中，采用测试方法，可以

大为提高检测效率，而测试过程便能够实现对变压器整体结构的、性能的判断。

变压器绕组的变形测试仪原理为：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。

2.2针对变压器铁芯夹件的检测

具体检测过程中，应按照一定检测顺序进行检测，如测量过程中，应安装由表及里的检测顺序。首先，应针对铁芯的紧固程度进行检验，检查其是否存在松动现象，对铁芯部位进行细

致观察，看其是否存在的熔化、烧灼等痕迹；再进行查看顶盖引出线位置的温度，对线的温

度进行测量；检测盖上分接头符号与线圈抽头的吻合程度。其次，检修过程中，若发现铁芯

部位存在锈迹、尘污等情况时，应进行及时清理，待清理后，应采用绝缘检测表对变压器的

绝缘情况进行检测。关于铁芯接地的故障判断：（1）对铁芯的绝缘电阻进行测量：此时需

要解开铁芯的接地点，待解开铁芯的接地点后，对铁芯的绝缘电阻进行测量，若绝缘电阻的

被测数值为零及很微小时，即可以判定铁芯接地位置存在故障。（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。3．色谱分析法：利用气相色谱分析

仪对油中的含气量和成分进行检验和分析，也是一种判断铁芯接地情况的方法。

还应当检查铁芯和内部连接件的情况：（1）观察铁轭芯片是否牢固。（2）检查铁芯和穿芯

螺杆的绝缘，检查拉板和拉板连接件；检查穿芯螺杆的外部受损程度。（3）当变压器发生

短路的故障时，夹件和压板中间也有可能是因为发生了错位移动，使得压钉上的铁轭和压板

接地的连接片损坏，或者造成连接片由于电力过大而被烧坏，所以工作人员不仅应当查看变

压器的压板压钉状况是否良好，还应该查看上铁轭和压钉的接地状况是否良好，连接是否可靠。

2.3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。变压器的油色谱在线监测系统是通过实践和完善传统色谱分析技术，并且结合了色谱分析技

术开发的变压器油色谱在线监测系统，可以同时监测H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等

6种故障特征气体。工作人员通过对气体的分析监测，可以及时地捕捉到变压器的故障信息，也就可以有效指导设备的运行和检修。通过对变压器短路故障发生后的气体继电器里气体与

变压器里的油测量化验，就能得知油脂的优劣和变压器的故障情况。通过如上方法，能够判

断变压器是否有短路故障，也能使工作人员迅速做出决定该如何进行处理此次故障，从而尽

快补救修复，以最快的时间恢复供电。

3.减少变压器短路故障的措施

3.1优化选型

工作人员应当选择短路试验合格的变压器，合理决定变压器容量，合理选择变压器短

路阻抗。

3.2优化运行条件

首先，一定要提升电力线路绝缘水平，尤其是将变压器出线一定距离的绝缘水平提高；第二，应当重视电缆质量；第三，应当防止发生拒分，提升对开关的质量。

3.3优化运行方式

当确定运行方式时，必须要核算变压器的短路电流，并且要降低短路电流的损害。比如使用

装备用电源自投装置后开环运行，用来降低短路电流以及简化保护的配置；对故障发生率高

的非重要出线，工作人员可以考虑退出重合闸保护。

4.结论