電力變壓器是電力網(wǎng)的核心設(shè)備之一，因而其穩(wěn)定、可靠運(yùn)行將對(duì)電力系統(tǒng)安全起到非常重要的作用。然而，由于設(shè)計(jì)制造技術(shù)、工藝以及運(yùn)行維護(hù)水平的限制，電力變壓器短路故障還是時(shí)有發(fā)生，尤其是近年來逐步引起人們重視的電力變壓器短路故障，大大影響了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

 

     統(tǒng)計(jì)資料表明，在電力變壓器短路故障的原因中，80%以上是由于變壓器發(fā)生了出口短路的大電流沖擊造成的。因此，加強(qiáng)變壓器的運(yùn)行維護(hù)，采取切實(shí)有效措施防止變壓器出口短路，對(duì)確保變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行有重要的意義。

 

     例如2003年8月6日220KV GY變電站， 35KV線路因樹木過高造成線路間歇接地，引起35KV母線過電壓，過電壓擊穿了變壓器的出口開關(guān)A相絕緣拉桿，加上繼電保護(hù)整定有誤，使得變壓器出口長(zhǎng)時(shí)間短路，結(jié)果造成220KV主變壓器一臺(tái)損壞、一臺(tái)嚴(yán)重受損的事故。
                                              

二、變壓器出口短路的危害

     電力變壓器在發(fā)生出口短路時(shí)的電動(dòng)力和機(jī)械力的作用下，繞組的尺寸或形狀發(fā)生不可逆的變化，產(chǎn)生繞組變形。繞組變形包括軸向和徑向尺寸的變化，器身位移，繞組扭曲、鼓包和匝間短路等，是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的一大隱患。變壓器統(tǒng)組變形后;有的會(huì)立即發(fā)生損壞事故，更多的則是仍能繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)短取決于變形的嚴(yán)重程度和部部位。顯然，這種運(yùn)行方式使得電力變壓器短路故障容易發(fā)生。這是因?yàn)?

 

1、繞組機(jī)械性能下降，當(dāng)再次遭受到短路電流沖擊時(shí)，將承受不住巨大的沖擊電動(dòng)力的作用而發(fā)生損壞事故。例如，某臺(tái)40MVA、110kV的電力變壓器，低壓側(cè)遭受短路沖擊后，常規(guī)試驗(yàn)設(shè)有發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象;投入運(yùn)行后1年，在一次短路事故中損壞。 

 

2、絕緣距離發(fā)生變化，或固體絕緣受到損傷，導(dǎo)致局部放電發(fā)生。當(dāng)遇到過電壓作用時(shí)，繞組便有可能發(fā)生餅間或匝間短路導(dǎo)致變壓器絕緣擊穿事故。或者在正常運(yùn)行電壓下，因局部放電的長(zhǎng)期作用，絕緣損傷部位逐漸擴(kuò)大，較終導(dǎo)致變壓器發(fā)生絕緣擊穿事故。例如，某臺(tái)150MVA、220kV的電力變壓器，低壓側(cè)短路后，用常規(guī)試驗(yàn)方法沒有發(fā)現(xiàn)問題，投入運(yùn)行后6個(gè)月，突然發(fā)生損壞事故。

 

三、防止電力變壓器短路故障技術(shù)措施

 

1.變壓器的中低壓側(cè)加裝絕緣熱縮套。對(duì)變壓器的中、低壓側(cè)電壓等級(jí)是35KV及以下的，只要其出線采用的是硬母線，可以從變壓器出口接線樁頭一直到開關(guān)柜的母線，包括開關(guān)室內(nèi)高壓開關(guān)柜底部母排，全部加裝絕緣熱縮套。如果采用的是軟母線，可在變壓器出口接線樁頭和穿墻套管附近加裝絕緣熱縮套。這樣可有效防止小動(dòng)物等造成的變壓器出口短路。

 

2.對(duì)變壓器的中、低壓側(cè)為35KV或10KV電壓等級(jí)的變壓器，由于其屬于中性點(diǎn)屬于小電流接地系統(tǒng)，所以要采取有效措施防止單相接地時(shí)發(fā)生諧振過電壓，從而引起絕緣擊穿，造成變壓器的出口短路。防止單相接地時(shí)發(fā)生諧振過電壓的措施有:

 

3.對(duì)變壓器中低壓側(cè)的支柱瓷瓶，包括高壓開關(guān)柜可更換爬距較大的防污瓷瓶，或者涂刷常溫固化硅橡膠防污閃涂料(RTV)，防止絕緣擊穿造成的變壓器出口短路。常溫固化硅橡膠防污閃涂料應(yīng)滿足DL/T627-1997標(biāo)準(zhǔn)。

 

4.將變壓器中低壓側(cè)的開關(guān)更換為開斷容量更大的開關(guān)，防止因開斷容量不足引起開關(guān)爆炸造成的變壓器出口短路。

 

5.對(duì)變壓器、母線及線路避雷器要全部更換為性能良好的氧化鋅避雷器，提高設(shè)備的過電壓水平。

 

 

 

 

四、防止變壓器出口短路的管理措施

 

1.加強(qiáng)電力變壓器保護(hù)的年檢以及繼電保護(hù)的定值、保護(hù)壓板的管理工作，確保其動(dòng)作的正確性，杜絕故障時(shí)因保護(hù)拒動(dòng)對(duì)變壓器造成的損害。

 

3.對(duì)抗外部短路強(qiáng)度較差的變壓器或者受過出口短路沖擊發(fā)生變形的變壓器，對(duì)于系統(tǒng)短路跳閘后的自動(dòng)重合或強(qiáng)行投運(yùn)，應(yīng)看到其不利的因素。因此，應(yīng)根據(jù)短路故障是否能瞬時(shí)自動(dòng)消除的概率，對(duì)近區(qū)架空線(如2km以內(nèi))或電纜線路取消使用自動(dòng)重合閘，或適當(dāng)延長(zhǎng)合閘間隔時(shí)間以減少因重合閘不成而帶來的危害，并且盡量對(duì)短路跳閘的變壓器進(jìn)行試驗(yàn)檢查。否則有時(shí)會(huì)加劇變壓器的損壞程度，甚至失去重新修復(fù)的可能。

 

4.加強(qiáng)對(duì)線路的巡視，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)高的樹木等及時(shí)砍伐，防止線路接地造成的變壓器出口短路或者引起的過電壓。

 

5.加強(qiáng)電纜構(gòu)封堵，嚴(yán)防小動(dòng)物進(jìn)入開關(guān)室，避免小動(dòng)物引起的單相接地造成變壓器的出口短路，也避免其引起的過電壓對(duì)變壓器的損害。

 

6.對(duì)于電力變壓器全封閉的開關(guān)室，加裝排氣扇通風(fēng)，或者安裝抽濕機(jī)，始終保持開關(guān)室的干燥，防止設(shè)備凝露及污閃事故造成的變壓器出口短路。

 

7.加強(qiáng)電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)的科學(xué)管理，合理安排運(yùn)行方式，限制短路電流，減小出口短路對(duì)變壓器短路故障所造成的損害。

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