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2019-05-10
變壓器是供電網(wǎng)絡(luò)中的核心設(shè)備，對于電力系統(tǒng)的運輸、中轉(zhuǎn)以及安全等都起到了巨大的作用，這也是由于其本身所具有的穩(wěn)定以及可靠的運行特性決定的?，F(xiàn)通過對變壓器的短路問題作了詳細(xì)的分析，對如何預(yù)防這種短路現(xiàn)象的發(fā)生，從技術(shù)以及管理兩個方面進(jìn)行了論述。
1危害
繞組變形是變壓器發(fā)生短路故障時常見的危害，由于變壓器的短路發(fā)生在出口處，因此會受到機(jī)械力以及電動力的作用，因此繞組會在形狀以及尺寸上發(fā)生變化，這種變化往往是不可逆的，在尺寸上這種變形往往表現(xiàn)出軸向以及徑向上的變化，也會使得器身出現(xiàn)位移，繞組的扭曲以及鼓包和匝間短路都是常見的表現(xiàn)，這都給整個電力輸送系統(tǒng)在運行上的安全性能造成了不良的影響。而且，變壓器在統(tǒng)組發(fā)橫變形之后，有些是立即就出現(xiàn)了隨壞而運行中斷，有些則是可以繼續(xù)運行，這種運行時間是和隨壞的程度以及部位有關(guān)，變形較輕的可以運行較長時間。但是這種運行是帶有故障和隱患的。當(dāng)變壓器帶有故障運行是會出現(xiàn)以下現(xiàn)象：
（1）繞組的承受能力下降。這是由于短路變形后的繞組在機(jī)械性能上無法在受到?jīng)_擊的緣故，當(dāng)再次被短路電流進(jìn)行沖擊時，由于電動力超出繞組的承受范圍而很容易使得繞組損壞。
（2）局部放電。由于絕緣固體的損傷以及絕緣距離的改變，會導(dǎo)致局部發(fā)生放電現(xiàn)象。當(dāng)電壓作用在繞組上時由于絕緣性能的損壞就有可能在餅間或者是匝間發(fā)生由于擊穿而導(dǎo)致的短路，并導(dǎo)致變壓器被擊穿?；蛘呤怯捎诰植糠烹姷臅r間過長使得絕緣的損傷范圍不斷的擴(kuò)大，終會造成變壓器的擊穿事故。
（3）累積惡性循環(huán)。這種現(xiàn)象是一種累加造成的現(xiàn)象，在運行中，大量的事實證明，當(dāng)變壓器的繞組一旦由于故障而產(chǎn)生變形后，這種惡性循環(huán)便會開始。例如：某臺變壓器已經(jīng)使用五年，在這五年中受到過多次的出口短路而造成的沖擊，后來進(jìn)行檢查的時候發(fā)現(xiàn)在變壓器的內(nèi)部繞組發(fā)生了很嚴(yán)重的變形，及時的檢查使得繞組變形的故障被發(fā)現(xiàn)，如若不然，這臺變壓器不知何時就會因為擊穿等出現(xiàn)事故。再比如：某臺變電器發(fā)生了短路，并且短路現(xiàn)象發(fā)生后保護(hù)跳閘立刻對變壓器進(jìn)行了斷路處理，經(jīng)過測試合格之后再次投入使用，但是一個月后，有種特征氣體不正常的增長，因此進(jìn)行了停運檢查，發(fā)現(xiàn)其中的繞組早在上次的短路中就發(fā)生了變形，多出甚至已經(jīng)露銅，并且導(dǎo)線也有燒融的現(xiàn)象。上述兩個實例都說明了，繞組即使是變形，變壓器仍舊可以運行，整個變壓器的擊穿事故也許不會立刻顯現(xiàn)，但是這種運行的安全性以及穩(wěn)定性和承受能力都已經(jīng)不再穩(wěn)定，根據(jù)變形的程度的差異，也許電流以及電壓不會很大，或者是正常的鐵磁振動都有可能發(fā)生絕緣擊穿的情況。因此，只要是發(fā)生了短路事故，變壓器都有可能會隱藏故障隱患——繞組變形。
2防止短路的措施
（1）絕緣熱縮套的使用。對變壓器在中低壓側(cè)使用絕緣熱縮套可以有效的對小動物造成的短路現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)防。中低電壓是以35kV為分界，在其以下的被稱為中低電壓。若是出線使用的是硬母線，那么在出口處的接線樁一直到開關(guān)柜處包括了開關(guān)室內(nèi)部底部的布線都可以加裝這種絕緣熱縮套。若是軟母線，則對變壓器在出口接線頭到穿墻套管處使用熱縮套就可以。
（2）而中低壓側(cè)是35以及10kV的變壓器，則因為其中性點的特性，加之系統(tǒng)為小電流的接地系統(tǒng)，以此需要預(yù)防諧振過電壓的產(chǎn)生，這種過電壓是由于單相接地造成的，會造成絕緣擊穿，使得出口處出現(xiàn)短路，而對于這種單相接地造成的過電壓的有效預(yù)防手段：通過使用消諧器對電壓的互感器中的二次開口三角進(jìn)行消諧。通過消諧器消諧能力強(qiáng)、功能齊全、抗干擾性能好、可靠性高、運行時不改變一、二次接線的特性，無需對裝置整定，使用方便。電壓互感器的一次中性點對地加裝小電阻或者非線性消諧電阻。我們加裝的是LXQ（D）-10和LXQ（D）-35非線性電阻。對電容電流超過規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)的，加裝消弧線圈或者自動調(diào)協(xié)消弧線圈。
（3）對變壓器中低壓側(cè)的支柱瓷瓶，包括高壓開關(guān)柜可更換爬距較大的防污瓷瓶，或者涂刷常溫固化硅橡膠防污閃涂料（RTV），防止絕緣擊穿造成的變壓器出口短路。常溫固化硅橡膠防污閃涂料應(yīng)滿足DL/T627-1997標(biāo)準(zhǔn)。
（4）將變壓器中低壓側(cè)的開關(guān)更換為開斷容量更大的開關(guān)，防止因開斷容量不足引起開關(guān)爆炸造成的變壓器出口短路。
（5）對變壓器、母線及線路避雷器要全部更換為性能良好的氧化鋅避雷器，提高設(shè)備的過電壓水平。
3防止變壓器出口短路的管理措施
（1）加強(qiáng)變壓器保護(hù)的年檢以及繼電保護(hù)的定值、保護(hù)壓板的管理工作，確保其動作的正確性，杜絕故障時因保護(hù)拒動對變壓器造成的損害。
（2）科學(xué)合理的計算保護(hù)定值，消除保護(hù)“死區(qū)”，快速切除流過變壓器的故障電流。對于終端變電所，電源測線路保護(hù)定值可延伸到終端變的變壓器內(nèi)部，以增加保護(hù)動作的可靠性。
（3）對抗外部短路強(qiáng)度較差的變壓器或者受過出口短路沖擊發(fā)生變形的變壓器，對于系統(tǒng)短路跳閘后的自動重合或強(qiáng)行投運，應(yīng)看到其不利的因素。
（4）加強(qiáng)對線路的xun視，發(fā)現(xiàn)長高的樹木等及時砍伐，防止線路接地造成的變壓器出口短路或者引起的過電壓。
（5）加強(qiáng)電纜構(gòu)封堵，嚴(yán)防小動物進(jìn)入開關(guān)室，避免小動物引起的單相接地造成變壓器的出口短路，也避免其引起的過電壓對變壓器的損害。
（6）對于全封閉的開關(guān)室，加裝排氣扇通風(fēng)，或者安裝抽濕機(jī)，始終保持開關(guān)室的干燥，防止設(shè)備凝露及污閃事故造成的變壓器出口短路。
（7）加強(qiáng)對變壓器出口處避雷器的預(yù)試和運行維護(hù)，確保其對因雷擊等產(chǎn)生的過電壓的吸收，防止避雷器損壞造成的變壓器出口短路。
（8）加強(qiáng)變電設(shè)備的運行管理，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，保證變壓器的正常運行。
（9）要對設(shè)備的絕緣性能進(jìn)行監(jiān)督，保證其絕緣性能的良好性，禁止設(shè)備在周期外進(jìn)行運行，并且需要定期的清理室內(nèi)的瓷瓶以及母線，并對設(shè)備的耐壓性進(jìn)行實驗。
（10）每年需要安排紅外線對設(shè)備進(jìn)行兩次以上的測試，避雷器也需要進(jìn)行定期的監(jiān)測，絕緣在線的監(jiān)測以及高壓開關(guān)的在線監(jiān)測都可以進(jìn)行，這樣能夠準(zhǔn)確及時的對設(shè)備的運行狀況進(jìn)行掌握。
（11）需要對變壓器中的新設(shè)備或者是沒有進(jìn)行過變形測試的都要進(jìn)行變形實驗，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行保留。這樣的目的是為了在出現(xiàn)了短路沖擊之后，這些數(shù)據(jù)都可以作為衡量變壓器的變形程度的基礎(chǔ)，以確定設(shè)備還能否運行。對于繞組變形不大的組件，還能夠直接運行，這樣不但縮短了維修的周期同時還節(jié)省了大量的資源。
（12）加強(qiáng)電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)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。
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