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技術(shù)文章

變壓器出口短路的危害及預(yù)防
針對(duì)變壓器出口短路故障占總故障次數(shù)較高這一問題，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(hù)“死區(qū)”等相關(guān)系列措施。  
1.引言  
近年來變壓器故障時(shí)有發(fā)生，也逐漸引起了人們的重視。變壓器近區(qū)或出口短路（以下簡稱出口短路）故障，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的**穩(wěn)定運(yùn)行。據(jù)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(qiáng)對(duì)變壓器的運(yùn)行維護(hù)，采取有效措施對(duì)確保變壓器的**穩(wěn)定運(yùn)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(jī)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(tǒng)**運(yùn)行的一大隱患。變壓器統(tǒng)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(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，運(yùn)行時(shí)間的長短取決于繞組變形的嚴(yán)重程度和部位。顯然，這種變壓器是帶“病”運(yùn)行，具有故障隱患。這是因?yàn)椋? 
1）繞組機(jī)械性能下降，當(dāng)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(dǎo)致局部放電發(fā)生。當(dāng)遇到過電壓作用時(shí)，繞組便有可能發(fā)生餅間或匝間短路導(dǎo)致變壓器絕緣擊穿事故?；蛘咴谡＿\(yùn)行電壓下，因局部放電的長期作用，絕緣損傷部位逐漸擴(kuò)大，*終導(dǎo)致變壓器發(fā)生絕緣擊穿事故。  
3）累積效應(yīng)。運(yùn)行變壓器一旦發(fā)生繞組變形，將導(dǎo)致累積效應(yīng)，出現(xiàn)惡性循環(huán)，繞組固定松動(dòng)，即使在正常運(yùn)行電流下，繞組也加劇變形。因此，對(duì)于繞組已有變形但仍在運(yùn)行的電力變壓器來說，雖然并不意味著會(huì)立即發(fā)生絕緣擊穿事故，當(dāng)再次遭受并不大的過電流或過電壓，甚至在正常運(yùn)行的鐵磁振動(dòng)作用下，也可能導(dǎo)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(cè)加裝絕緣熱縮套。對(duì)變壓器的中、低壓側(cè)電壓等級(jí)是35kV及以下的，只要其出線采用的是硬母線，可以從變壓器出口接線套管一直到開關(guān)柜的母線，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(duì)變壓器的中、低壓側(cè)為35kV或10kV電壓等級(jí)的變壓器，由于其屬于小電流接地系統(tǒng)，所以要采取有效措施防止單相接地時(shí)發(fā)生諧振過電壓，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)生諧振過電壓的措施有：  
電壓互感器的二次開口三角加裝電子消諧器，它具有消諧能力強(qiáng)、抗干擾性能好、可靠性高等特點(diǎn)，運(yùn)行時(shí)不改變一、二次接線，并且無需對(duì)裝置整定，使用方便；電壓互感器的一次中性點(diǎn)對(duì)地加裝小電阻或者非線性消諧電阻；對(duì)電容電流超過規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)的，加裝消弧線圈或者自動(dòng)調(diào)協(xié)消弧線圈。  
3）對(duì)變壓器中、低壓側(cè)的支柱瓷瓶（包括高壓開關(guān)柜內(nèi)），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(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。對(duì)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。  
5）不斷完善變壓器的保護(hù)配置。變壓器的繼電保護(hù)盡量采取微機(jī)化，雙重化，盡可能安裝母線差動(dòng)保護(hù)、失靈保護(hù)，提高保護(hù)動(dòng)作的可靠性、靈敏性和速動(dòng)性。變壓器的中、低壓側(cè)應(yīng)配置限時(shí)速斷保護(hù)。  
4.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(dòng)作的正確性，杜絕故障時(shí)因保護(hù)拒動(dòng)對(duì)變壓器造成的損害。  
2）科學(xué)合理的計(jì)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。  
3）對(duì)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(duì)于系統(tǒng)短路跳閘后的自動(dòng)重合或強(qiáng)行投運(yùn)，應(yīng)看到其不利的因素。應(yīng)根據(jù)短路故障是否能瞬時(shí)自動(dòng)消除的概率，對(duì)近區(qū)架空線或電纜線路取消使用自動(dòng)重合閘，或適當(dāng)延長合閘間隔時(shí)間以減少因重合閘不成而帶來的危害，并且盡量對(duì)短路跳閘的變壓器進(jìn)行試驗(yàn)檢查。  
4）加強(qiáng)對(duì)線路的巡視，發(fā)現(xiàn)長高的樹木及時(shí)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)防開關(guān)室，避免小動(dòng)物進(jìn)入引起的出口短路。  
6）對(duì)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(duì)變壓器出口處避雷器的預(yù)試和運(yùn)行維護(hù)，確保其對(duì)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(yùn)行管理（強(qiáng)化巡檢制度），及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷。  
9）加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督工作，嚴(yán)禁設(shè)備超周期運(yùn)行，對(duì)室內(nèi)母線及瓷瓶定期清掃，及時(shí)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，確保設(shè)備絕緣良好。  
10）每年安排2次以上的設(shè)備紅外線普測，積極開展避雷器在線監(jiān)測、絕緣在線監(jiān)測、高壓開關(guān)SF6氣體在線監(jiān)測等項(xiàng)目，及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀況。  
11）對(duì)新投運(yùn)的變壓器和未作過變形測試的變壓器全部做一次變形測試，保留測試數(shù)據(jù)，這樣，在變壓器遭受出口短路沖擊后，可以此作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)判斷變壓器變形程度，認(rèn)定變壓器能否繼續(xù)運(yùn)行。對(duì)未發(fā)生明顯繞組變形的變壓器，及時(shí)投入運(yùn)行，不僅節(jié)省了大量的人力、物力和財(cái)力，還大大縮短了檢修周期。  
12）加強(qiáng)電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)的科學(xué)管理，合理安排運(yùn)行方式，限制短路電流，???小出口短路對(duì)變壓器造成的損害。  
5.結(jié)語  
電力變壓器是電力網(wǎng)的核心設(shè)備之一，其穩(wěn)定、可靠運(yùn)行將對(duì)電力系統(tǒng)**起到非常重要的作用。應(yīng)從設(shè)計(jì)制造、工藝、材料以及運(yùn)行維護(hù)水平方面加強(qiáng)提高，減少變壓器故障的發(fā)生。 

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