變壓器出口短路的危害及預防

針對變壓器出口短路故障占總故障次數較高這一問(wèn)題，本文從變壓器出口短路的危害、防止變壓器出口短路的技術(shù)和管理措施方面進(jìn)行了分析；提出了防止變壓器出口短路的技術(shù)、防止變壓器出口短路的管理合理使用自動(dòng)重合閘、消除保護“死區”等相關(guān)系列措施。  
1.引言  
近年來(lái)變壓器故障時(shí)有發(fā)生，也逐漸引起了人們的重視。變壓器近區或出口短路（以下簡(jiǎn)稱(chēng)出口短路）故障，嚴重影響電力系統的**穩定運行。據資料表明，在變壓器損壞的原因中，八成以上是由于變壓器經(jīng)受了出口短路的大電流的沖擊。因此加強對變壓器的運行維護，采取有效措施對確保變壓器的**穩定運行有重要的意義。  
2.變壓器出口短路的危害  
電力變壓器在出口短路時(shí)的電動(dòng)力和機械力的作用下，繞組的尺寸或形狀發(fā)生變化致使繞組變形。繞組變形后器身位移，繞組扭曲、鼓包和匝間短路等，是電力系統**運行的一大隱患。變壓器統組變形后，有的會(huì )立即發(fā)生損壞事故，更多的則是仍能繼續運行一段時(shí)間，運行時(shí)間的長(cháng)短取決于繞組變形的嚴重程度和部位。顯然，這種變壓器是帶“病”運行，具有故障隱患。這是因為：  
1）繞組機械性能下降，當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)力而損壞  
2）絕緣距離發(fā)生變化或固體絕緣受到損傷，導致局部放電發(fā)生。當遇到過(guò)電壓作用時(shí)，繞組便有可能發(fā)生餅間或匝間短路導致變壓器絕緣擊穿事故?；蛘咴谡＿\行電壓下，因局部放電的長(cháng)期作用，絕緣損傷部位逐漸擴大，*終導致變壓器發(fā)生絕緣擊穿事故。  
3）累積效應。運行變壓器一旦發(fā)生繞組變形，將導致累積效應，出現惡性循環(huán)，繞組固定松動(dòng)，即使在正常運行電流下，繞組也加劇變形。因此，對于繞組已有變形但仍在運行的電力變壓器來(lái)說(shuō)，雖然并不意味著(zhù)會(huì )立即發(fā)生絕緣擊穿事故，當再次遭受并不大的過(guò)電流或過(guò)電壓，甚至在正常運行的鐵磁振動(dòng)作用下，也可能導致絕緣擊穿事故。  
3.防止變壓器出口短路的技術(shù)措施  
1）變壓器的中、低壓側加裝絕緣熱縮套。對變壓器的中、低壓側電壓等級是35kV及以下的，只要其出線(xiàn)采用的是硬母線(xiàn)，可以從變壓器出口接線(xiàn)套管一直到開(kāi)關(guān)柜的母線(xiàn)，全部加裝絕緣熱縮套，這樣可有效防止小動(dòng)物等造成的變壓器出口短路。  
2）對變壓器的中、低壓側為35kV或10kV電壓等級的變壓器，由于其屬于小電流接地系統，所以要采取有效措施防止單相接地時(shí)發(fā)生諧振過(guò)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(guò)電壓的措施有：  
電壓互感器的二次開(kāi)口三角加裝電子消諧器，它具有消諧能力強、抗干擾性能好、可靠性高等特點(diǎn)，運行時(shí)不改變一、二次接線(xiàn)，并且無(wú)需對裝置整定，使用方便；電壓互感器的一次中性點(diǎn)對地加裝小電阻或者非線(xiàn)性消諧電阻；對電容電流超過(guò)規程標準的，加裝消弧線(xiàn)圈或者自動(dòng)調協(xié)消弧線(xiàn)圈。  
3）對變壓器中、低壓側的支柱瓷瓶（包括高壓開(kāi)關(guān)柜內），可更換爬距較大的防污瓷瓶，或者涂刷膠防污閃涂料（RTV），防止絕緣擊穿造成的變壓器出口短路。  
4）將變壓器中、低壓側的開(kāi)關(guān)更換為開(kāi)斷容量更大的開(kāi)關(guān)，防止因開(kāi)斷容量不足引起開(kāi)關(guān)爆炸造成的變壓器出口短路。對母線(xiàn)及線(xiàn)路避雷器要全部更換為性能良好的氧化鋅避雷器。  
5）不斷完善變壓器的保護配置。變壓器的繼電保護盡量采取微機化，雙重化，盡可能安裝母線(xiàn)差動(dòng)保護、失靈保護，提高保護動(dòng)作的可靠性、靈敏性和速動(dòng)性。變壓器的中、低壓側應配置限時(shí)速斷保護。  
4.防止變壓器出口短路的管理措施  
1）加強變壓器保護的年檢以及繼電保護的定值、保護壓板的管理工作，確保其動(dòng)作的正確性，杜絕故障時(shí)因保護拒動(dòng)對變壓器造成的損害。  
2）科學(xué)合理的計算保護定值，消除保護“死區”，快速切除流過(guò)變壓器的故障電流。  
3）對抗外部短路強度較差的變壓器或者受過(guò)出口短路沖擊發(fā)生變形的變壓器，對于系統短路跳閘后的自動(dòng)重合或強行投運，應看到其不利的因素。應根據短路故障是否能瞬時(shí)自動(dòng)消除的概率，對近區架空線(xiàn)或電纜線(xiàn)路取消使用自動(dòng)重合閘，或適當延長(cháng)合閘間隔時(shí)間以減少因重合閘不成而帶來(lái)的危害，并且盡量對短路跳閘的變壓器進(jìn)行試驗檢查。  
4）加強對線(xiàn)路的巡視，發(fā)現長(cháng)高的樹(shù)木及時(shí)砍伐，防止線(xiàn)路接地造成的變壓器出口短路或者引起的過(guò)電壓。  
5）加強電纜構封堵，嚴防開(kāi)關(guān)室，避免小動(dòng)物進(jìn)入引起的出口短路。  
6）對于全封閉的開(kāi)關(guān)室，加裝排氣扇通風(fēng)，或者安裝抽濕機，始終保持開(kāi)關(guān)室的干燥，防止設備凝露及污閃事故造成的變壓器出口短路。  
7）加強對變壓器出口處避雷器的預試和運行維護，確保其對因雷擊等產(chǎn)生的過(guò)電壓的吸收，防止避雷器損壞造成的變壓器出口短路。  
8）加強變電設備的運行管理（強化巡檢制度），及時(shí)發(fā)現設備缺陷。  
9）加強技術(shù)監督工作，嚴禁設備超周期運行，對室內母線(xiàn)及瓷瓶定期清掃，及時(shí)進(jìn)行耐壓試驗，確保設備絕緣良好。  
10）每年安排2次以上的設備紅外線(xiàn)普測，積極開(kāi)展避雷器在線(xiàn)監測、絕緣在線(xiàn)監測、高壓開(kāi)關(guān)SF6氣體在線(xiàn)監測等項目，及時(shí)掌握設備運行狀況。  
11）對新投運的變壓器和未作過(guò)變形測試的變壓器全部做一次變形測試，保留測試數據，這樣，在變壓器遭受出口短路沖擊后，可以此作為基礎數據判斷變壓器變形程度，認定變壓器能否繼續運行。對未發(fā)生明顯繞組變形的變壓器，及時(shí)投入運行，不僅節省了大量的人力、物力和財力，還大大縮短了檢修周期。  
12）加強電網(wǎng)規劃、建設的科學(xué)管理，合理安排運行方式，限制短路電流，減小出口短路對變壓器造成的損害。  
5.結語(yǔ)  
電力變壓器是電力網(wǎng)的核心設備之一，其穩定、可靠運行將對電力系統**起到非常重要的作用。應從設計制造、工藝、材料以及運行維護水平方面加強提高，減少變壓器故障的發(fā)生。