符小麗　王政

摘要：金川集團(tuán)有限公司現(xiàn)有整流變壓器44臺(tái)，電爐變壓器26臺(tái)，電力變壓器29臺(tái)，在設(shè)備運(yùn)行過程中，發(fā)生故障頻率較高、給金川集團(tuán)公司的生產(chǎn)帶來極大損失。其主要故障有：低壓側(cè)（閥側(cè)）發(fā)生短路、調(diào)壓繞組短路、電抗器短路引起變壓器故障、有載開關(guān)故障引起變壓器短路及油水冷卻器漏水引起高壓繞組短路故障。本文就變壓器故障后、進(jìn)行的事故檢查和處理進(jìn)行闡述，并分析了運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)的幾點(diǎn)問題。

關(guān)鍵詞：變壓器短路事故 判斷 處理

一、前言：

處理變壓器短路事故，首先要通過現(xiàn)場(chǎng)檢查、詢問運(yùn)行值班員變壓器事故發(fā)生隋況，判斷變壓器損壞情況，通過試驗(yàn)找出問題實(shí)質(zhì)所在；其次處理過程還應(yīng)注意相關(guān)問題。

首先，變壓器短路事故后的檢查、試驗(yàn)。

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很短時(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)，最容易發(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。因此，變壓器短路事故后的檢查主要是檢查繞組、有載開關(guān)、鐵芯、夾件以及其它部位，所以短路故障后應(yīng)重點(diǎn)檢查繞組情況。

二、電解槽極板多出粘連引起變壓器短路的判斷和處理

精煉廠鎳電解造液整變：5600KVA變壓器短路事故后，首先對(duì)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，其次做變比，該變壓器中壓c相直流電阻無變化，且做變比閥側(cè)電壓無變化，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相調(diào)壓繞組燒斷。還應(yīng)重點(diǎn)結(jié)合變壓器油、氣體繼電器內(nèi)氣體、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)。該整變是14級(jí)正、反調(diào)，事故發(fā)生后檢查電解槽鎳陽極板粘連，電解銅管彎曲變形所致，隨后該變壓器運(yùn)回電修車間大修。

三、負(fù)載短路引起變壓器故障的判斷和處理

金川集團(tuán)動(dòng)力廠供電車間22#所1700KVA整變發(fā)生主變重瓦斯跳閘事故，這種事故現(xiàn)象一般認(rèn)為變壓器繞組故障。

1、現(xiàn)場(chǎng)詢問運(yùn)行人員，了解近期供電質(zhì)量，問題如下：Y電抗器整機(jī)A相、B相橋臂速熔保護(hù)時(shí)常燒壞；聲音異常；

2、變壓器直流電阻的測(cè)量：低壓繞組的直阻三相不平衡；

3、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、層間及餅間間隙無變化。

4、查問鎳電解運(yùn)行無異常，但電抗器聲音異常，問題是否在電抗器？經(jīng)過討論和多年檢修經(jīng)驗(yàn)，判斷是電抗器內(nèi)部故障，電抗器抽芯后發(fā)現(xiàn)A相、B相輸入和輸出各有一處短路（等于繞組沒有通過鐵芯直接輸出），并進(jìn)行處理。同時(shí)對(duì)鐵芯與夾件的檢查。

四、大型電力變壓器故障判斷和處理

金川集團(tuán)動(dòng)力廠供電5#所2#主變20000KVA電力變壓器發(fā)生重瓦斯跳閘事故。

5#所2#主變重瓦斯、差動(dòng)保護(hù)故障跳閘后，組織人員對(duì)變壓器一、二繞組分別做直流電阻、絕緣電阻及變比測(cè)量；對(duì)變壓器主變一、二繞組分別對(duì)地加試驗(yàn)電壓；對(duì)變壓器主、副油箱取油樣，油樣耐壓、色譜分析；對(duì)2#主變非電量保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、電流保護(hù)效驗(yàn)。測(cè)試數(shù)據(jù)正常、油樣耐壓合格、色譜分析數(shù)據(jù)未見異常、保護(hù)裝置動(dòng)作正確。對(duì)2#主變變壓器空載沖擊合閘，結(jié)果變壓器重瓦斯、差動(dòng)保護(hù)故障再次動(dòng)作。再次對(duì)變壓器試驗(yàn)項(xiàng)目及保護(hù)回路進(jìn)行了復(fù)查均未發(fā)現(xiàn)異常。再次對(duì)2#主變變壓器空載沖擊合閘，結(jié)果變壓器重瓦斯、差動(dòng)保護(hù)故障依然動(dòng)作。組織技術(shù)人員對(duì)故障變壓器解體查找故障原因。

1、詳細(xì)故障判斷

組織技術(shù)人員通過變壓器解體查看現(xiàn)場(chǎng)后發(fā)現(xiàn)變壓器高壓主繞組B相第1個(gè)繞餅首尾擊穿、短路、導(dǎo)致變壓器缸體內(nèi)部產(chǎn)生瓦斯氣體及差動(dòng)電流的故障。

變壓器高壓主繞組B相第1個(gè)繞餅燒損故障原因分析：

1、變壓器高壓主繞組為減少渦流及磁場(chǎng)分布均衡有12個(gè)繞餅首尾反向串聯(lián)組成，每個(gè)繞餅繞組首尾承受約3-4KV的工作電壓，由于該變壓器在裝配過程中、將第1個(gè)繞餅繞組首尾引線之間間隙約8m，此間隙承受3-4KV的工作電壓，屬變壓器絕緣薄弱地點(diǎn)、當(dāng)電網(wǎng)電壓各種原因波動(dòng)，加之變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行線圈絕緣降低等原因易擊穿造成繞餅繞組擊穿故障；

2、在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)未找出原因：1）對(duì)變壓器解體檢查故障點(diǎn)在變壓器B相一次主繞組繞餅繞組匝間短路故障。故通過變壓器繞組直流電阻、變比、變壓器一、二繞組分別對(duì)地加試驗(yàn)電壓故不能判斷故障；2）對(duì)變壓器油進(jìn)行耐壓、色譜分析不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)原因是由于第一次故障后變壓器乙炔含量較低且變壓器自循環(huán)較慢、油樣取樣點(diǎn)未能采集到故障油樣。

2、針對(duì)繞組故障及修復(fù)后的檢測(cè)確定了以下處理技術(shù)方案

1）對(duì)燒損的變壓器高壓側(cè)B相主繞組第1個(gè)繞餅拆除、加工制作繞線模具、重新繞制線餅、安裝、接線。

2）變壓器B相一次主繞組繞餅繞組首尾引線之間間隙由原來8m，增加到20m，并在該間隙中間加裝玻璃層壓絕緣板隔離.并將變壓器A、B、C相一次主繞組繞餅繞組首尾引線之間間隙不足20mm，均增加到20mm，并絕緣板隔離；

3）對(duì)變壓器鐵芯、一、二繞組持續(xù)加70℃溫度進(jìn)行干燥處理72小時(shí)。每1小時(shí)測(cè)量變壓器鐵芯、一、二次繞組對(duì)地絕緣電阻值，測(cè)量絕緣電阻值穩(wěn)定、并合格；

4）對(duì)變壓器一、二繞組分別做直流電阻、及1-7檔變比測(cè)量；分別遙測(cè)高壓—低壓、地；低壓一高壓、地；高壓、低壓一地之間測(cè)量絕緣電阻、吸收比；分別遙測(cè)鐵芯一地；夾件一地之間絕緣電阻；（大于2500兆歐）

5）對(duì)變壓器高壓繞組、中性點(diǎn)、低壓繞組加壓試驗(yàn)；（高壓繞組、中性點(diǎn)72KV、1分鐘，低壓25KV、1分鐘）

6）對(duì)變壓器低壓側(cè)加6KV電壓沖擊合閘試驗(yàn)3次，測(cè)量電流值，變壓器一次側(cè)并聯(lián)35KVPT、觀察35KV電壓，運(yùn)行12小時(shí)無異常。

7）通過變壓器二次加調(diào)壓電壓、變壓器一次短路。做變壓器短路試驗(yàn)。

五、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)保證絕緣件的性能。

處理時(shí)對(duì)所更換的絕緣件應(yīng)測(cè)試其性能，且符合要求方可使用。特別對(duì)引線支架木塊的絕緣應(yīng)引起重視。木塊在安裝前應(yīng)置于80℃左右的熱變壓器油中浸漬一段時(shí)間，以保證木塊的絕緣。

2、更換抗短路能力較強(qiáng)的繞組材料，繞制時(shí)按變壓器檢修規(guī)程

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：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；二是繞組內(nèi)徑側(cè)的支撐及繞組軸向壓緊結(jié)構(gòu)和拉扳、夾件等制作工藝所決定的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)要求工作環(huán)境無粉塵。

3、鐵芯回裝應(yīng)注意其尖角。

在回裝上鐵軛時(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。

4、變壓器實(shí)驗(yàn)

在變壓器發(fā)生短路故障后，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、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。

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)度是靠鐵芯上的所有夾緊件的強(qiáng)度及其連接件來保證的。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)仔細(xì)檢查鐵芯、夾件、拉板及其連接件的狀況，防止磁短路。

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，在因變壓器短路故障造成繞組嚴(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，組裝完成后進(jìn)入干燥爐內(nèi)85-90度干燥，同時(shí)要有專人值班，遙測(cè)高壓、中壓、低壓對(duì)地電阻，待對(duì)地電阻恒定后停爐，并做好遙測(cè)記錄，備案，變壓器出爐后要在12小時(shí)內(nèi)裝缸并注油。