變壓器突發(fā)短路怎么辦？這些原因你得了解

?在日常作業(yè)中處理變壓器短路事故，都是要通過檢查、試驗(yàn)找出問題實(shí)質(zhì)所在。變壓器在遭受突發(fā)短路時(shí)，高低壓側(cè)都將受很大的短路電流，在斷路器來不及斷開的短時(shí)間內(nèi)，短路電流產(chǎn)生與電流平方成正比的電動(dòng)力將作用于變壓器的繞組，此電動(dòng)力可分為輻向力和軸向力。

 

在短路時(shí)，作用在繞組上的輻向力將使高壓繞組受到張力，低壓繞組受到壓力。由于繞組為圓形，圓形物體受壓力比受張力更容易變形，因此，低壓繞組更易變形。在突發(fā)短路時(shí)產(chǎn)生的軸向力使繞組壓縮和使高低壓繞組發(fā)生軸向位移，軸向力也作用于鐵芯和夾件。因此，變壓器在遭受突發(fā)短路時(shí)，容易發(fā)生變形的是低壓繞組和平衡繞組，然后是高中壓繞組、鐵芯和夾件。變壓器短路事故后的除了檢查主要的繞組、鐵芯、夾件以及其它部位，在處理過程中還應(yīng)注意相關(guān)的一系列問題：

 

 

■ 繞組的檢查與試驗(yàn)

 

由于變壓器短路時(shí)，在電動(dòng)力作用下，繞組同時(shí)受到壓、拉、彎曲等多種力的作用，其造成的故障隱蔽性較強(qiáng)，也是不容易檢查和修復(fù)的，所以短路故障后應(yīng)重點(diǎn)檢查繞組情況。

 

■ 變壓器直流電阻的測(cè)量

 

根據(jù)變壓器直流電阻的測(cè)量值，來檢查繞組的直流電阻不平衡率及與以往測(cè)量值相比較，能有效地考察變壓器繞組受損情況。例如，某臺(tái)變壓器短路事故后低壓側(cè)C向直流電阻增加了約10％，由此判斷繞組可能有新股情況，最后將繞組吊出檢查，發(fā)現(xiàn)C相繞組斷1股。

 

■ 變壓器繞組電容量的測(cè)量

 

繞組的電容由繞組匝間、層間及餅間電容和繞組發(fā)電容構(gòu)成。此電容和繞組與鐵芯及地的間隙、繞組與鐵芯的間隙、繞組匝間、層間及餅間間隙有關(guān)。當(dāng)繞組變形時(shí)，一般呈“S”形的彎曲，這就導(dǎo)致繞組對(duì)鐵芯的間隙距離變小，繞組對(duì)地的電容量將變大，而且間隙越小，電容量變化越大，因此繞組的電容量可以間接地反映繞組的變形程度。

 

■ 吊罩后的檢查

 

變壓器吊罩后，如果檢查出變壓器內(nèi)部有熔化的銅渣、鋁渣或高密度電纜紙的碎片，則可以判斷繞組發(fā)生了較大程度的變形和斷股等，另外，從繞組墊塊移位、脫落、壓板等位、壓釘位移等也可以判斷繞組的受損程度。

 

 

■ 鐵芯與夾件的檢查

 

變壓器的鐵芯應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，鐵芯的機(jī)械強(qiáng)度是靠鐵芯上所有夾緊件的強(qiáng)度與其連接件來保證的。當(dāng)繞組產(chǎn)生電動(dòng)力時(shí)，繞組的軸向力將被夾件的反作用力抵消，如果夾件、拉板的強(qiáng)度小于軸向力時(shí)，夾件、拉板和繞組將受到損壞。因此，應(yīng)特別仔細(xì)檢查鐵芯、夾件、拉板及其連接件的狀況，檢查一下情況：

 

① 檢查鐵芯上鐵軛芯片是否有上下竄動(dòng)情況。

 

② 應(yīng)測(cè)量穿芯螺桿與鐵芯的絕緣電阻，檢查穿芯螺桿外套是否受損，檢查拉板、拉板連接件是否損壞。

 

③ 在變壓器短路時(shí)，壓板與夾件之間可能發(fā)生位移，使壓板與壓釘上鐵軛的接地連接片拉斷或過電流燒損。所以對(duì)于繞組壓板，除了檢查壓釘、壓板的受損外，還應(yīng)檢查繞組與壓釘及上鐵軛的接地連接是否可靠。

 

■ 變壓器油及氣體的分析

 

變壓器遭受短路沖擊后，在氣體繼電器內(nèi)可能會(huì)積聚大量氣體，因此在變壓器事故后可以取氣體繼電器內(nèi)的氣體和變壓器內(nèi)部的油進(jìn)行化驗(yàn)分析，即可判斷事故的性質(zhì)。

 

 

■ 變壓器短路故障處理中應(yīng)注意的事項(xiàng)

 

（1）更換絕緣件時(shí)應(yīng)保證絕緣件性能

 

在處理時(shí)對(duì)所更換的絕緣件測(cè)試其性能，且符合要求方可使用。特別對(duì)于引線支架木塊的絕緣應(yīng)引起重視，木塊在安裝前應(yīng)放置在80℃左右的熱變壓器油中一段時(shí)間，以保證木塊的絕緣。

 

（2）變壓器絕緣測(cè)試應(yīng)在變壓器注油靜止24 小時(shí)進(jìn)行

 

由于某些受潮的絕緣件在熱油浸泡較長(zhǎng)時(shí)間后，水分會(huì)擴(kuò)散到絕緣的表面，所以注油后就試驗(yàn)往往絕緣缺陷是檢查不出來的。例如，一臺(tái)31.5MVA的110kV變壓器低壓側(cè)在處理時(shí)更換了10 kV銅排的一塊支架木塊，變壓器注油后試驗(yàn)一切正常，10kV低壓側(cè)對(duì)鐵芯、夾件及地絕緣電阻減小為約1 MΩ。后經(jīng)吊罩檢查，發(fā)現(xiàn)10 kV銅排的支架木塊絕緣非常低。因此絕緣測(cè)試應(yīng)在變壓器注油靜止24小時(shí)后進(jìn)行較為可靠。

 

（3）鐵芯回裝應(yīng)注意其尖角

 

鐵芯回裝上鐵軛時(shí)，應(yīng)注意鐵芯芯片的尖角，并及時(shí)測(cè)量油道間絕緣，特別是要注意油道處的芯片尖角，要防止芯片搭接造成鐵芯多點(diǎn)接地。例如，一臺(tái)120MVA的220kV變壓器，在低壓側(cè)更換繞組回裝上鐵軛時(shí)，由于在回裝時(shí)沒有注意芯片尖角，又沒有及時(shí)測(cè)量油道間絕緣，安裝完畢后測(cè)量油道間絕緣為0，最后花費(fèi)了較長(zhǎng)時(shí)間才找到是由于鐵芯芯片尖角短接了油道。

 

（4）更換抗短路能力較強(qiáng)的繞組材料

 

改進(jìn)結(jié)構(gòu)變壓器繞組的機(jī)械強(qiáng)度主要是由下面兩個(gè)方面決定的：

 

① 一是由繞組自身結(jié)構(gòu)的因素決定的繞組機(jī)械強(qiáng)度；

 

② 二是繞組內(nèi)徑側(cè)的支撐及繞組軸向壓緊結(jié)構(gòu)和拉板、夾件等制作工藝所決定的機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)前，大多數(shù)變壓器廠家采用半硬銅線或自粘性換位導(dǎo)線來提高繞組的自身抗短路能力，采用質(zhì)量更好的硬紙板筒或增加撐條的數(shù)量來提高繞組受徑向力的能力，并采用拉板或彈簧壓釘?shù)忍岣呃@組受軸向力的能力。

 

作為電力變壓器廠家的技術(shù)部門，在簽訂變壓器銷售合同前的技術(shù)論證時(shí)和變壓器繞組更換時(shí)，應(yīng)對(duì)繞組的抗短路能力進(jìn)行充分考察，并予以足夠重視。

 

（5）變壓器的干燥

 

由于變壓器受短路沖擊后，一般需要較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行檢修，為防止變壓器受潮，可以采取兩種措施：

 

① 一是在每天收工前，將變壓器扣罩，使用真空泵對(duì)變壓器進(jìn)行抽真空，以抽去變壓器器身表面的游離水，第二天開工時(shí)，使用干燥的氮?dú)饣蚋稍锟諝饨獬婵?，一般變壓器在檢修后熱油循環(huán)24 小時(shí)即可直接投入運(yùn)行。

 

② 二是每天收工后，對(duì)變壓器采取防雨措施，在工作全部完工后，對(duì)變壓器采用熱油噴淋法進(jìn)行干燥，這種方法一般需要7～10天的時(shí)間。

 

（6）其他應(yīng)注意的事項(xiàng)

 

在變壓器發(fā)生短路事故后，除了按照常規(guī)項(xiàng)目對(duì)變壓器進(jìn)行試驗(yàn)外，應(yīng)重點(diǎn)結(jié)合變壓器油、氣體繼電器內(nèi)氣體、繞組直流電阻、繞組電容量、繞組變形測(cè)量的試驗(yàn)結(jié)果判斷分析故障的性質(zhì)，并檢查繞組的變形、鐵芯及夾件的位移與松動(dòng)情況，然后確定對(duì)變壓器的處理方案及應(yīng)采取的預(yù)防措施。在因變壓器短路事故造成繞組嚴(yán)重變形需要更換繞組時(shí)，應(yīng)注意鐵芯芯片的回裝、所有絕緣件的烘干、變壓器油的處理及變壓器的整體干燥。

 

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