關(guān)于變壓器短路故障原因分析

一、什么是變壓器

變壓器利用電磁感應(yīng)原理，從一個(gè)電路向另一個(gè)電路傳遞電能或傳輸信號(hào)的一種電器是電能傳遞或作為信號(hào)傳輸?shù)闹匾?，主要?gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵心(磁芯)。在電器設(shè)備和無(wú)線電路中，常用作升降電壓、匹配阻抗，安全隔離等。

二、變壓器的分類

按照品種分類主要分為以下四類，接下來(lái)分別一一介紹：

1、變壓器類產(chǎn)品庫(kù)： 變壓器、互感器、電抗器、調(diào)壓器

2、變壓器組件庫(kù)：開(kāi)關(guān)、儲(chǔ)油柜、金屬膨脹器、繼電器、散熱器及冷卻器、壓力釋放閥、溫度計(jì)、油位計(jì)、 蝶閥、吸濕器、密封件、套管、鐵心、油箱、組合變組件

3、變壓器原材料庫(kù)：硅鋼片、電線電纜、有色金屬、絕緣材料、變壓器油、氣相干燥煤油、油漆化工材料

4、變壓器工裝和試驗(yàn)設(shè)備庫(kù)：鐵心加工設(shè)備、線圈加工設(shè)備、裝配加工設(shè)備、油箱加工設(shè)備、絕緣件加工、設(shè)備、干變制造設(shè)備、測(cè)試儀器、通用設(shè)備

三、變壓器短路故障原因分析

因變壓器出口短路導(dǎo)致變壓器內(nèi)部故障和事故的原因很多，也比較復(fù)雜，它與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料的質(zhì)量、工藝水平、運(yùn)行工況等因數(shù)有關(guān)，但電磁線的選用是關(guān)鍵。從近幾年解剖變壓基于變壓器靜態(tài)理論設(shè)計(jì)而選用的電磁線，與實(shí)際運(yùn)行時(shí)作用在電磁線上的應(yīng)力差異較大。

1、繞組繞制較松，換位處理不當(dāng)，過(guò)于單薄，造成電磁線懸空。從事故損壞位置來(lái)看，變形多見(jiàn)換位處，尤其是換位導(dǎo)線的換位處。

2、目前各廠家的計(jì)算程序中是建立在漏磁場(chǎng)的均勻分布、線匝直徑相同、等相位的力等理想化的模型基礎(chǔ)上而編制的，而事實(shí)上變壓器的漏磁場(chǎng)并非均勻分布，在鐵軛部分相對(duì)集中，該區(qū)域的電磁線所受到機(jī)械力也較大;換位導(dǎo)線在換位處由于爬坡會(huì)改變力的傳遞方向，而產(chǎn)生扭矩;由于墊塊彈性模量的因數(shù)，軸向墊塊不等距分布，會(huì)使交變漏磁場(chǎng)所產(chǎn)生的交變力延時(shí)共振，這也是為什么處在鐵心軛部、換位處、有調(diào)壓分接的對(duì)應(yīng)部位的線餅首先變形的根本原因。

3、繞組的預(yù)緊力控制不當(dāng)造成普通換位導(dǎo)線的導(dǎo)線相互錯(cuò)位。

4、抗短路能力計(jì)算時(shí)沒(méi)有考慮溫度對(duì)電磁線的抗彎和抗拉強(qiáng)度的影響。按常溫下設(shè)計(jì)的抗短路能力不能反映實(shí)際運(yùn)行情況，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，電磁線的溫度對(duì)其屈服極限?0.2影響很大，隨著電磁線的溫度提高，其抗彎、抗拉強(qiáng)度及延伸率均下降，在250℃下抗彎抗拉強(qiáng)度要比在50℃時(shí)下降上，延伸率則下降40%以上。而實(shí)際運(yùn)行的變壓器，在額定負(fù)荷下，繞組平均溫度可達(dá)105℃，最熱點(diǎn)溫度可達(dá)118℃。一般變壓器運(yùn)行時(shí)均有重合閘過(guò)程，因此如果短路點(diǎn)一時(shí)無(wú)法消失的話，將在非常短的時(shí)間內(nèi)(0.8s)緊接著承受第二次短路沖擊，但由于受第一次短路電流沖擊后，繞組溫度急劇增高，根據(jù)GBl094的規(guī)定，最高允許250℃，這時(shí)繞組的抗短路能力己大幅度下降，這就是為什么變壓器重合閘后發(fā)生短路事故居多。

5、采用軟導(dǎo)線，也是造成變壓器抗短路能力差的主要原因之一。由于早期對(duì)此認(rèn)識(shí)不足，或繞線裝備及工藝上的困難，制造廠均不愿使用半硬導(dǎo)線或設(shè)計(jì)時(shí)根本無(wú)這方面的要求，從發(fā)生故障的變壓器來(lái)看均是軟導(dǎo)線。

6、外部短路事故頻繁，多次短路電流沖擊后電動(dòng)力的積累效應(yīng)引起電磁線軟化或內(nèi)部相對(duì)位移，最終導(dǎo)致絕緣擊穿。

7、繞組線匝或?qū)Ь€之間未固化處理，抗短路能力差。早期經(jīng)浸漆處理的繞組無(wú)一損壞。

四、變壓器的日常保養(yǎng)

1. 為保護(hù)高壓發(fā)生器及機(jī)頭內(nèi)所裝的絕緣油的絕緣性能，一般不應(yīng)隨意打開(kāi)觀察窗口和擰松四周的固定螺釘，以防止油液吸潮或落灰塵而降低絕緣性能。

2、檢查變壓器周邊照明、散熱、除塵設(shè)備是否完好，并用干凈的布擦去變壓器身及瓷瓶上的灰塵。

3、檢查變壓器高壓側(cè)負(fù)荷開(kāi)關(guān)，確保操作靈活，接觸良好，傳動(dòng)部分作潤(rùn)滑處理。

4、拉開(kāi)高壓接地刀，檢查接地處于斷開(kāi)位置無(wú)誤后，合上高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)，讓變壓器試運(yùn)行，并取下高壓側(cè)標(biāo)識(shí)牌，注意在斷開(kāi)或合上變壓器高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)必須有兩人以上。

5、當(dāng)需要更換新油時(shí)，應(yīng)取得當(dāng)?shù)仉娏Σ块T的協(xié)助，檢查新油的性能，要求其絕緣強(qiáng)度不低于25000伏/2.5毫米;而組合機(jī)頭內(nèi)的油絕緣強(qiáng)度應(yīng)在30000伏/2.5毫米以上。

6、用2500V的搖表測(cè)量變壓器高低壓線圈絕緣阻值(對(duì)地和相間)，確認(rèn)符合要求(在室溫30℃時(shí)，1OKV變壓器高壓側(cè)大于20MΩ，低壓側(cè)大于13MΩ。在測(cè)試前，應(yīng)接好接地電線，測(cè)定完畢后，應(yīng)進(jìn)行放電。

7、高壓發(fā)生器或組合機(jī)頭必須有良好的接地線，應(yīng)經(jīng)常用歐姆表測(cè)量其外殼、控制臺(tái)外殼、外接地線三者是否導(dǎo)通，并緊固接地螺栓。

8、高壓發(fā)生器或組合機(jī)頭必須有良好的接地線，應(yīng)經(jīng)常用歐姆表測(cè)量其外殼、控制臺(tái)外殼、外接地線三者是否導(dǎo)通，并緊固接地螺栓。