110kV變壓器匝間短路故障電氣試驗研究

顧天逸

摘 要：本文通過采用各種有效的測試方法準確的定位110kV變電站出現的故障，并分析多種測試所得的結果，明確110kV變電站內部出現的匝間短路方面的故障，并提出適當的檢修建議：變壓器吊芯、檢驗繞組高度、鐵心以及對絕緣故障進行妥善的處理，以此為后續變電站預判與處理同樣的故障提供參考。

關鍵詞：110kV變電站；匝間短路；故障研究

現如今，大部分的工業企業都在應用流水式的作業方式，因此，對供電的穩定性與持續性提出更高的要求。在所有的輸電設備中變壓器既重要有復雜，一旦變壓器出現任何故障，就會對企業的正常生產造成嚴重的影響，甚至導致經濟方面造成嚴重的損失。

1.對故障進行初步判斷

在經過跳閘事件后，相關人員通過對變壓器的外部進行檢查才發現：變壓器外觀并沒有出現異常，高低壓管套也沒有明顯的漏電現象；變壓器本身與套管的油位也并未出現異常，沒有滲油和漏油的現象；呼吸器也十分正常。

分析變壓器本體出現事故前的測試數據及出現事故后的測試數據如表1。

通過深入分析事故前后油色譜的相關數據顯示：主變壓器本體油樣當中烴的總含量超過了注意值，相對產氣率與絕對產氣率遠超注意值，油樣中的乙炔、總烴的含量都呈現出明顯增長的趨勢。通過分析事故之后油色譜數據運用三比值的分析方式得出相應的結果：變壓器的內部出現電弧放電方面的故障。

變壓器內部一旦出現放電故障，具備的良好情況就是當過電壓消失的時候，變電器內部的絕緣就能自動恢復，在經過實驗確定變壓器并未出現故障后才能投入使用，如果比較嚴重的狀態下，變壓器繞組或變壓器絕緣在過電壓的影響下，會造成難以挽回的損傷，關于這方面的表現形式通常為：主絕緣故障、繞組縱絕緣故障、繞組本身出現的故障等，這時變壓器必須經過吊芯處理。

若是繞組自身出現嚴重的損傷，例如，導向斷裂、焊接處接觸不良等情況的同時，三相繞組的直流電阻將會出現嚴重的偏差。

因為電壓試驗受到的制約，以上的各種試驗不能全面性、準確性的評判變壓器主絕緣及縱絕緣的實際情況，只是通過變壓器對地電容量存在的變化上能準確的推斷出繞組極有可能出現的位移變形。

2.分析與定位出現的故障

在嚴格考核變壓器絕緣的過程中，最嚴格的測試就是外部施工頻耐壓以及感應耐壓，因為在進行測試時需要非常高的電壓，能準確的測試變壓器的絕緣，特別是用來判斷高阻性故障十分有效。

變壓器的主縱絕緣進行的耐壓試驗的具體內容有：（1）進行低壓外部施工頻耐壓的試驗；（2）進行高壓側中性點外施工頻耐壓的試驗；（3）低壓側加壓，高壓側中性點大力支撐的方法進行感應耐壓的相關測試。

如果變壓器的低壓繞組與高壓繞組中性點外施工頻耐壓通過各方面的測試，就充分的說明低壓繞組和高壓繞組的中性點完全能符合地絕緣的相關要求。

圖1作為變壓器感應耐壓測試的接線圖，具體是對變壓器繞組的縱絕緣功能進行準確的測試，具體的試驗流程如下：

運用低壓測單項加壓的形式，高壓并未經過測試繞組短路接地，中性點懸空具有重要的支撐作用，將變壓器的檔位換成一檔：變壓器勵磁低壓輸入應選取400V抽頭，高壓輸出則是選用10kV串聯抽頭，繞組的中間部分接地，對變壓器的低壓線圈實施對稱形式的加壓。

試驗原理：在變壓器一側繞組中通過額定頻率、正弦波形的額定電流，另一側繞組短路時的阻抗稱為變壓器的短路阻抗，一般對于某一參考阻抗的百分數表示。

試驗數據：

110kV對35kV時，10kV側全部開路，35kV側短路不接地，加壓側是110kV側，當加壓BC時，發現短路損耗偏大

引文反復充放電測量直流電阻，說明B相電阻和其他兩相有偏差，主變B相繞組存在匝間短路故障。

綜合以上試驗的具體情況說明，可對事故后的變壓器進行以下的評判：（1）主絕緣：變壓器的高低壓繞組與高套管的主絕緣處于正常的狀態，變壓器的鐵心絕緣也就正常；（2）縱絕緣：繞組的高阻性存在縱絕緣方面的故障；（3）繞組整體：低壓繞組存在著變形或移位的情況；高壓繞組很有可能出現變形或者移位的情況。（4）電路：高低壓電阻處于正常的狀態，沒有出現明顯的故障；（5）磁路：鐵心對地的絕緣良好，并未實施空載消耗的試驗。當變壓器缺乏運行條件的同時，因為此種變壓器為屬于免于維護型的變壓器，建議進行返廠大修。

3.變壓器大修

在出現事故的變壓器返廠進行大修前，應該對其進行解體檢查，據檢查的結果顯示：（1）低壓繞組的整體波浪發生變形的情況，具有很多的銅瘤。低壓繞組短路電流及形成短路點動力的作用之下，出現嚴重的變形與融化等情況。（2）因為變壓器短路點動力的相關作用。高壓線圈會出現輕度的變形，以及絕緣墊片出現移位的情況。（3）鐵心硅鋼片在短路電流的嚴重影響下，導致其出現振動移位。

結束語：

總之，在所有的輸變電設備中變壓器作為其中非常重要的一種，其主要特征就是具有復雜的整體結構，涉及較多的材料，在出現故障的時候具有模糊、多樣、分散性的特征。在此基礎上，要求判斷變壓器故障的同時必須運用綜合性的試驗方法，具有科學準確性的判斷出變壓器出現故障的具體性質與破壞程序。

參考文獻：

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