變壓器運行中短路損壞的常見部位與分析

黃欣 王敬 張文武 劉頂伍 胡高偉

摘 要：近年來，我國電力工業發展迅速，取得了一系列成績，但隨著時代的進步，電力系統的供電需求也越來越高。對于電流互感器的現狀，仍然存在許多問題。短路故障嚴重影響電力系統運行的穩定性和安全性。因此，短路故障的處理變得越來越重要。

關鍵詞：變壓器運行；短路；損壞；分析

前言

在整個電力系統當中，變壓器是保證入戶端電力能源電壓穩定的關鍵，也是當前電網體系的核心之一，這一設備的性能不僅關系著電力系統的安全性同時也關系著用戶的利益，但電力能源重要性大幅提升的當代，也就更需要強化變壓器部件的抗短路能力，從而推動電力系統運行穩定性的提升。

1 短路故障的成因以及危害

電力系統需要保持長時間、不間斷的運行，這也就會讓電力系統當中的組件都處在負荷狀態下，并且各種電力系統組件所處的環境存在差異，環境因素的異常也可能給電力系統組件帶來影響，因此在電力系統運行中會對變壓器設備產生影響的成因較多。而從各種干擾因素危害程度來看，絕緣結構損壞是對變壓器設備運行穩定性構成影響的關鍵因素，當變壓器中的線路出現損壞之后，也就會導致變壓器設備的運行出現故障。其次，在對變壓器設備進行維護的時候未能及時的發現設備故障、未能落實故障維護操作、在變壓器設備設計方案存在不足或者是安裝階段操作存在問題都有可能是導致變壓器設備絕緣結構破損的成因。短路故障對于變壓器設備造成的實際損壞程度不一，短路故障發生的時候，電流值越大、短路故障持續時間越長則對于設備所造成的損壞也就越強。短路故障中出現電流往往帶有巨大的毀滅力量，一旦變壓器設備當中的導線以及其他部件沒有良好的穩定性以抗短路能力，那么就難以有效的應對變壓器故障。而在一些短褲故障當中，由于短路故障的電流能量過高，所以即便電流持續的時間較短，但也會在瞬間讓設備以及導體結構的溫度被加熱到較高的條件，直接導致絕緣層的損壞，并且還可能造成部分金屬出現退火的情況，最終導致金屬出現變形或者是損壞。由于整個電力系統的網絡是相互連接的，所以一旦出現了短路故障，那么就會給整個網絡系統造成不利影響以及各種損失。

2 短路故障處理措施

引發變壓器短路故障的因素有很多，也可以從事前進行預防。生產商家在進行變壓器的生產時，應充分考慮其抗機械與抗短路能力，改進變壓器的使用性能。企業新采購變壓器設備并在投入使用前都需對其進行質量的綜合試驗與檢測，試驗的方面包括設備的性能參數、內部材質與結構等，確保變壓器設備能夠達到電力設備運行的要求。除此之外，預防短路還需借助有效的防范裝置，例如繼電保護裝置等。在變壓器設備運行時，如果發生了短路故障，繼電保護裝置能夠及時切斷變壓器的電源，從而預防短路故障帶來的一系列問題。對變壓器短路故障的預防還涉及到相關檢修人員的職責與技術水平。企業管理者應制定科學合理的電力設備的檢測管理制度，對變壓器進行定期的保養與維修。例如，相關檢修人員要定期對變壓器的各項零部件進行檢測，確保其時刻保持干燥清潔的狀態，保證其良好的耐壓性以及其中某些部件的絕緣性、安全性與靈活性。同時，在變壓器運行期間，要仔細檢測計算變壓器各運行參數；變壓器的常規檢修要注意其內部線圈機械強度的檢查。為了提高變壓器的檢修效率，相關技術部門可組織檢修人員進行培訓與考核，提升檢修人員的專業技能水平。

3 檢查短路事故后變壓器部件

變壓器在發生短路故障后，相關檢修人員應對變壓器損壞的部件進行仔細檢查，查出其發生故障的原因并認真分析，及時找到相應的解決措施。在根據變壓器的內部結構、電流情況進行深入分析，對變壓器各零部件情況進行仔細檢查。變壓的短路故障主要表現在繞組的變形，因此，在變壓器發生短路故障后，對于嚴重變形的繞組要進行及時更換，掌握先進的處理技術，增強變壓器設備抗短路的能力。變壓器設備的檢修處理要求檢修人員具有良好的專業技能，因此企業應重視檢修人員的培訓，提高其專業技能水平。同時，企業還應對檢修人員進行合理、科學的管理，嚴格落實設備檢修的各項制度與規范，嚴格控制變壓器的運行與狀態，避免因超期、超負荷運行導致短路事故的發生。

4 觀察變壓器短路故障處理后零部件的情況

在變壓器短路故障處理中，變壓器的短路故障排除并不代表故障已經處理完全，后期對變壓器設備各項相關環節的觀察與檢修也非常重要。首先，在變壓器投入使用前，要對其進行熱油循環處理。其次，在投入使用后，還要對其周圍的電網線路、電流情況和相關配件進行持續檢測，保證其正常運行。最后，在對變壓器進行維修時，要避免出現變壓器及其變壓器繞組、高低壓線圈、鐵芯以及引出線等部件受潮，否則將會引發內部連電、漏電的問題，損壞變壓器自身的部件。嚴重時還會導致整個電力網系統短路，使其不能安全、可靠運行。變壓器短路故障排除后，相關檢修人員要對變壓器進行仔細認真的后期觀察。例如，觀察各項部件，看其是否存在異常并及時排除；同時，還要聆聽變壓器運行的聲音，如果部分配件無法承受較大的電流且電流傳輸速度快，則會導致運行聲音不正常甚至出現異常噪音的情況，這就說明變壓器仍存在問題，此時就要求相關的檢修人員加強對變壓器的監測，必要時切斷其電源。除此之外，無論何時都要保持變壓器的干燥。檢修人員在完成變壓器短路故障工作后要對其進行扣罩，及時抽干變壓器內的空氣，并將其全部的游離水分都排除掉，然后在下次使用時再把干燥的空氣重新注入變壓器腔內，以利于變壓器短路故障的高效處理。

結語

變壓器能否承受各種短路電流主要取決于變壓器結構設計和制造工藝，且與運行管理、運行條件及施工工藝水平等方面有很大的關系，變壓器短路事故對電網系統的運行危害極大，為避免事故的發生，應從多方面采取有效的控制措施，以保證變壓器及電網系統的安全穩定運行。

參考文獻

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[2]何文林，邵先軍，趙壽生，等.面向對象的運行中變壓器抗短路能力評估方法與應用研究[J].浙江電力，2016，35（7）：1-7.

（作者單位：國網阜陽供電公司）