变电站220kV变压器抗短路能力的试验探究

摘 要：在整个的供电服务系统中，变压器承担着重要的功能和任务，是电能配置的中心，变压器主要通过电压的变化来调节电能的分配，变压器自身的性质、功能将极大地影响到电力系统的运行，然而，变压器抗短路能力对于整个变压器有着十分重要作用。本文首先对变压器短路故障进行调查，然后以试验的方式分析了短路成因以及抗短路因素。

关键词：变压器；短路故障；成因；对策

中图分类号：TM407 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）12-0070-01

前 言

变压器短路故障是一种常见的故障，对此需要对变压器的抗短路能力进行测试，通过测试来分析变压器的短路成因，以及当它遇到故障时的短路抵抗力，再参照行业规定的标准来对变压器进行设计、施工，提高变压器的抗短路性能，从而确保其抗短路能力，这样才能确保变压器自身优势功能的发挥。

1 变压器短路故障现状调查

变压器在整个电力系统中发挥着重要作用，变压器故障将影响系统的运行，其中短路故障为主要故障，容易导致变压器绕组受损，根据某地区的调查显示，如表1，短路故障占比达到30%以上，对此可看出，变压器抗短路能力有限，需要在变压器的设计、技术等方面进行更新，同时，又要找到科学的方法来预测故障，可以采用绕组变形测试技术。

从表1能够看到，变压器短路故障仍然占据较大比重，国家已经在变压器抗短路方面积极优化、改进，而且一些220kV变压器试验证实也能经受住短路试验，然而，由于变压器设计、工艺、技术等的不足，使得220kV或者高于220kV变压器依然存在短路故障问题，对此，依然需要进一步的试验来探究。实践研究得出：变压器短路所造成的故障多数是绕组变形故障，绕组失稳或受损则必将带来变压器的故障。对此，对于任何一个变啊哟去都需要抗绕组试验，再从其材料质地、工艺类型等入手来深入剖析此变压器的抗短路能力。

2 绕组变形与短路故障关系与危害

根据国家电力行业的相关规程，变压器绕组主要是因为变压器在机械力、点动力等的强烈干扰下所导致的变压器直径、大小等的突变，通常变压器局部部位有变形、扭曲、错位等问题，或者变压器在运输过程中由于受到外界冲击力的影响也可能出现绕组变形。变压器出现绕组变形多数是在短路冲击下所导致，绕组变形也使得变压器的抗短路能力有所下降，从而影响其正常工作，甚至可能带来其他系统的故障。

变压器的绕组变形会带来多方面的故障和危害，一旦变压器存在绕组变形问题，而且未能及时地发现问题，则可能带来更多的隐患。具体体现在：

（1）绝缘距离的变动。如果固体绝缘受损则很容易引发局部部位放电，而且如果在雷雨交加的时节，还可能导致匝间、饼间击穿等问题，进而导致绝缘故障，最严重的故障就是绝缘击穿。

（2）绕组功能逐步下降时，绕组假设不断地遭到短路故障的侵袭，则可能出现局部受损。

变压器绕组变形多数是短路故障所致，对此需要检测变压器是否有绕组变形，以及绕组变形的严重程度、具体部位等，再对应选择处理方法。

3 绕组变形的试验评估

变电站变压器抗法短路能力试验重点从以下因素出发：变压器的材料、质地、设计等，因为国家的质量规定标准也是在这几个关键方面作出规定，确保短路电流侵袭时变压器保持完好，如果材料、部件等的参数值变化，则会影响变压器的抗热能力与抗短路能力。变压器抗短路动稳定的能力则应参照机械强度来加以设计、评价，具体的评估则应在某一短路故障状态下，查看变压器所能承受的最大机械力或应力值，而且要对比相似变压器通过试验的数值，也可以根据生产企业所提供的抗短路设计规范来加以评价。总结起来：变压器抗短路能力评估分两组方法：①对比评估法，也就是让变压器同已经通过短路试验的合格变压器来比较。②根据国际标准来对变压器的抗短路能力进行试验评估。

此次试验采用对比评估方式，将一个具有合格抗短路能力的变压器作为参照对象，此變压器得到了相关权威部门的质检认定，短路实验后具有抗短路能力，或者也可以根据国际标准来对变压器的抗短路能力来测试。一切将要投入运行的变压器，都需要经过权威部门，依照质检规定等来进行试验检查，具体的短路试验有若干个分接选择，短路阻抗测试数据见表2所示。

经过实验得出，变压器实际工作中难免遭受多种短路电流的营销，其中出口部位最为薄弱部位，由于受到短路电流的冲击，则可能使得绕组处于高温状态，从而出现变形、受损等问题。短路电流冲击是造成变压器绕组变形的首要成因之一，绕组则是由多个绝缘垫块构成，而且垫块质检的压紧度、弹性等也将影响其抗短路能力。同时，绕组变形还可能因为保护系统自身功能减退、运转不畅等，保护系统存在死区等，当系统处于短路状态下，保护动作不及时，不能及时地跳闸进而酿成了短路故障。同时，绕组自身所承受的短路故障的能力也可能下降，则将影响变压器的稳定工作。

4 试验总结

变压器经过抗短路能力试验后总结出，要想方设法增强变压器内线圈机械强度，具体方法为：选择质地较硬、自粘性导线，也可以把线圈缠绕在质地较硬的绝缘棒。变电站在引进变压器前应该要求生产厂家提供变压器的参数报告，而且要专门针对变压器抗短路问题提供行之有效的措施，从而在紧急状态下采取应对措施。为了提高变压器的抗短路能力，则要尽量让其线圈轴向压紧，具体方法为：选择预密化的线圈垫块，而且要确保内部、外部的线圈都能被压紧，可以对线圈进行整体套装操作，而且对其进行烘干处理，并同步检测具体的压紧水平，如果是超过220kV的变压器则适合选择单独的调压绕组以此来控制轴向力。

参考文献

[1]赵家礼，等编著.变压器故障诊断与修理[M].机械工业出版社，1998.

[2]中国南方电网有限公司.《电力设备预防性试验规程》（Q/CSG114002-2011）.

收稿日期：2018-3-25

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