近區短路后主變電氣試驗要求

李學

摘 要： 主變近區短路，短路電流較大，初始機械損傷的基本形式是變壓器繞組變形，引起局部放電，匝、股間短路，整段主絕緣放電或完全擊穿導致主絕緣破壞。因此，變壓器電氣試驗必要的檢測項目要求更高，尤其是絕緣電阻的測量。

關鍵詞： 短路電流 電阻測量 色譜分析

一、絕緣電阻試驗

經驗證明：在大短路電流作用下，初始機械損傷的基本形式是變壓器繞組變形，它們發展的典型方式是變形引起局部放電，匝、股間短路，整段主絕緣放電或完全擊穿導致主絕緣破壞。因此，測量變壓器的絕緣電阻是變壓器出口近區短路后一項必要的檢測項目。尤其是20世紀70年代的老舊絕緣變壓器，其主絕緣薄弱，而且由于絕緣的破壞會在以后的運行中留下隱患，在雷擊和操作過電壓的作用下，產生擊穿放電，擊穿放電產生的載波過電壓會進一步損壞變壓器的絕緣。測量絕緣電阻要嚴格執行DL/T596-1996規程標準。采用2500V或5000V搖表，絕緣電阻值與前一次的測量結果進行比較，應無明顯差別，在同一溫度下一般不應低于出廠試驗值的70%。絕緣電阻換算到20℃時，220kV及其以下的變壓器不應小于800MΩ，500kV的變壓器不小于2000MΩ，吸收比不低于1.3或極比指數不低于1.5。變壓器的絕緣狀況判斷應盡量結合其他絕緣試驗項目，如繞組介質損耗和泄漏電流測量，綜合各個數據進行綜合分析，才能確定變壓器的絕緣情況。

二、繞組直流電阻測量

由于短路電流沖擊，繞組產生嚴重變形造成匝、股間短路，同時由于大電流沖擊，過電流薄弱環節，如分接開關、套管引線接頭，將軍帽與線圈引出線之間會造成接觸不良。如果未能及時發現處理，任其發展，就會使接觸不良點發熱熔化而燒斷，進而燒壞變壓器。接觸不良、匝間和股間短路可通過測量繞組直流電阻發現。

直流電阻值超出DL/T596-1996規程中規定注意值，應組織技術專責進行充分分析研究，再結合油色譜分析（下一節我們將會討論到）數據，以及過去的試驗數據。如果直流電阻值超標且色譜分析數據超注意值，則說明變壓器已受短路電流沖擊損壞。

三、油色譜分析和氣相色譜

諸多實例證明，色譜分析是診斷變壓器工作狀態和判斷故障性質的最有效方法之一。它對于檢測變壓器內部存在的過熱性故障及部分潛伏故障反應比較靈敏。但對于近區短路這類突發性故障，反應不太靈敏，這是由于故障突然，產氣快，一部分氣體來不及溶解于油中就進入氣體繼電器。因此，對于近區短路這類故障，我們還要結合氣體繼電器的氣體色譜分析結果來綜合判斷，并且根據氣體繼電器中氣體顏色可初步確定故障的大致情況。

四、繞組變形測試

上面已講到近區短路后，繞組受到巨大電動力作用產生位移變形，繞組變形或位移后，即使沒有立即損壞，也會留下嚴重故障隱患。一是絕緣距離發生改變，固體絕緣受到損傷、擊穿，導致突發性絕緣故障，甚至在正常運行電壓下，因為局部放電而使絕緣擊穿。二是繞組機械強度下降，其積累效應使繞組再一次遭受近區短路電流沖擊時，將承受不住巨大電動力作用而發生損壞事故。

變壓器因短路強度不夠而損壞的事故有增多的趨勢。這是因為：①電力系統飛速發展，電網容量擴大，110kV雙卷變壓器直配10kV用戶配電，出線多，容易發生短路故障。②10kV斷路器柜尺寸小，在過電壓、污穢、小動物等影響下很容易造成三相短路。③新一代的產品在引進了國外先進技術后，產品技術性能有一定的提高，大家都把注意力集中于降低損耗、提高絕緣水平上，卻忽略了機械強度方面問題。

這些問題加劇了變壓器損壞事故的發生，因此，在變壓器遭受近區短路后及時進行繞組變形測試，對發現有問題的變壓器進行分析研究，制定相應的措施，并有計劃地進行吊檢驗證，不但節省大量人力、物力，對變壓器是否重投入運行或及時退出運行也有相當重要的指導意義。

特別值得注意的是，近區短路達三次以上，短路電流超過變壓器八倍額定電流，試驗合格后也應吊罩或放油從入孔進入變壓器內部進行如下檢查：引線絕緣支架緊固情況；壓釘的壓緊情況；墊塊位移情況。

五、結語

由上述可知，對于近區短路變壓器絕緣電阻和繞組直流電阻及油色譜檢查，包括繞組檢查應與其他短路方式有所區別，才能保證實驗數據的準確性。

參考文獻：

[1]電力變壓器技術.水利電力出版社.