變壓器短路產(chǎn)生原因及防治措施

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上變壓器短路產(chǎn)生原因及防治措施 摘要：面對(duì)變壓器頻頻發(fā)生的短路事故，我們需要對(duì)其短路產(chǎn)生原因、短路表現(xiàn)形式以及減少短路發(fā)生的次數(shù)和影響進(jìn)行研究，以保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保證供電可靠性。 關(guān)鍵詞：變壓器；短路；原因及措施 電網(wǎng)的運(yùn)行要求安全性和穩(wěn)定性，作為變電過程中的重要設(shè)備變壓器，其安全性尤為重要。而變壓器是變電過程中最為重要的設(shè)備，其制造復(fù)雜、成本高，因此保證變壓器的安全運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)具有重要意義。 一、變壓器短路概述 1、變壓器短路產(chǎn)生原因 1）結(jié)構(gòu)短路 （1）溫度、繞線方式等是造成變壓器短路的重要因素。溫度對(duì)導(dǎo)線的彎度和強(qiáng)度都有很大的影響，隨著導(dǎo)線溫度的升高，其

2、彎度、強(qiáng)度均有不同程度的下降，同時(shí)，導(dǎo)線的延伸率也會(huì)隨著下降。而變壓器中導(dǎo)線的設(shè)計(jì)通常是在常溫下進(jìn)行的，沒有考慮到實(shí)際運(yùn)行工況，實(shí)際額定運(yùn)行變壓器的繞組溫度大大高于常溫，能夠達(dá)到100以上。而隨著繞組溫度的升高，其抗彎強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均會(huì)明顯下降。繞線松散、導(dǎo)線與線匝間固化措施較差使得導(dǎo)線在運(yùn)行中易發(fā)生變形，造成變壓器短路。 （2）采用導(dǎo)線類型不同對(duì)變壓器短路產(chǎn)生的效果也不盡相同。普通的換位導(dǎo)線由于其機(jī)械強(qiáng)度較差，在外力作用下出現(xiàn)變形、露銅的情況時(shí)有發(fā)生。在額定電流下，扭矩較大的兩個(gè)部位包括換位導(dǎo)線爬坡處以及繞組兩端的線餅，扭矩大的直接結(jié)果就是導(dǎo)致導(dǎo)線扭曲甚至變形，從而大大增加了變壓器內(nèi)部短路的

3、風(fēng)險(xiǎn)。軟導(dǎo)線是早期造成變壓器短路的最主要的原因。由于認(rèn)識(shí)不足以及成本問題，廠家在生產(chǎn)時(shí)采用軟導(dǎo)線而不是硬導(dǎo)線，使得由于導(dǎo)線類型造成的變壓器短路成為較為主要的原因。 2）運(yùn)行短路 長(zhǎng)時(shí)間的短路電流是造成運(yùn)行短路的主要原因。一般，當(dāng)在電流速斷保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置能夠保證在無延時(shí)情況下迅速切除故障，考慮到機(jī)械作用固有延時(shí)等情況，短路電流持續(xù)的時(shí)間一般不會(huì)超過250ms，但是實(shí)際情況卻與此有所不同：首先，由于繼電保護(hù)的選擇性，配電側(cè)的保護(hù)一般不采用電流速斷保護(hù)，而是采用定時(shí)限過電流保護(hù)，配電側(cè)也正是短路多發(fā)部分；其次，繼電保護(hù)雖然要求速動(dòng)性、選擇性、靈敏性和可靠性，可是也不免發(fā)生繼電

4、保護(hù)裝置拒動(dòng)的情況，而當(dāng)保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，故障存在時(shí)間會(huì)較長(zhǎng)，有時(shí)會(huì)到好幾分鐘甚至幾小時(shí)，這時(shí)變壓器導(dǎo)線承受大的短路電流的時(shí)間大大增加，超過其熱穩(wěn)定性就會(huì)造成短路故障；最后，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行要求繼電保護(hù)需配備重合閘裝置，如果故障為永久性故障，那么重合閘的過程就會(huì)對(duì)變壓器產(chǎn)生二次沖擊，短路剛發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的過電流已經(jīng)使變壓器導(dǎo)線溫度急劇升高，導(dǎo)線的扛彎性已經(jīng)很差，二次沖擊電流則很可能導(dǎo)致變壓器發(fā)生短路事故。 2、變壓器短路表現(xiàn)形式 變壓器短路對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來很大的危害，因此研究變壓器短路的表現(xiàn)形式有助于我們能夠積極的研究應(yīng)對(duì)措施，防止和減少變壓器短路的發(fā)生。目前變壓器短路的表現(xiàn)形式主要有：

5、外部短路時(shí)，由于重合閘等原因?qū)е碌亩啻蔚亩搪窙_擊，使得變壓器導(dǎo)線線圈嚴(yán)重變形，并引發(fā)絕緣損壞甚至擊穿。外部短路時(shí)，頻繁短時(shí)間間隔的短路沖擊最終會(huì)導(dǎo)致變壓器短路損壞。由于繼電保護(hù)裝置拒動(dòng)而導(dǎo)致的長(zhǎng)時(shí)間的短路沖擊導(dǎo)致的變壓器短路損壞。短路電流較大而導(dǎo)致的一次短路沖擊損壞變壓器。 二、變壓器短路防治措施 1、正確安裝變壓器 變壓器在設(shè)計(jì)時(shí)須符合實(shí)際工況要求，安裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照變壓器銘牌上的額定容量、額定電流、額定電壓、額定阻抗以及繞線組別進(jìn)行。安裝的變壓器應(yīng)該具有出廠合格證，保證變壓器是正規(guī)廠商生產(chǎn)的合格產(chǎn)品。應(yīng)嚴(yán)格查看變壓器的各結(jié)構(gòu)有無質(zhì)量問題，包括其型鋼是否有銹蝕，螺栓的類型是否為鍍鋅螺栓，是否配

6、備與其規(guī)格相符的平墊圈和彈簧墊。防銹漆和絕緣漆是否有合格證書。在施工安裝完畢后，要驗(yàn)收其尺寸、結(jié)構(gòu)是否符合設(shè)計(jì)要求，室內(nèi)變壓器要查看其屋頂是否有漏水，屋內(nèi)地面是否平整干凈等。 2、完善變壓器的保護(hù)配置 微機(jī)機(jī)電保護(hù)的使用使得變壓器的短路事故大大減少，但是為了使得保護(hù)動(dòng)作的速動(dòng)性、靈敏性兼顧可靠性，還需在保護(hù)的配置上安裝母線差動(dòng)保護(hù)，失靈保護(hù)等。變壓器自身的保護(hù)也同樣重要，在變壓器中壓側(cè)和低壓側(cè)需要配置限時(shí)速斷保護(hù)，使得變壓器出口故障時(shí)能夠快速切除故障，使短路電流對(duì)變壓器的沖擊減小。在變壓器的選擇方面，應(yīng)該選擇抗短路能力較強(qiáng)的變壓器，并且適當(dāng)調(diào)整電網(wǎng)的主接線形式，使得故障時(shí)對(duì)變壓器的沖擊短路電流

7、減小。減小變壓器承受短路電流的措施還有在線路上加裝限流電抗器。近年來由于開關(guān)容量不足而導(dǎo)致的變壓器短路經(jīng)常發(fā)生，因此在變壓器中壓側(cè)和低壓側(cè)安裝大容量開關(guān)非常有必要，與此同時(shí)，由于氧化鋅避雷器較強(qiáng)的承受過電壓能力也適用于變壓器以及母線的保護(hù)中，爬距較大的防污瓷瓶較好的絕緣性能可以有效防止變壓器出口短路。 3、對(duì)變壓器的短路動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析 電網(wǎng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流對(duì)變壓器的沖擊實(shí)際為變壓器繞組的振動(dòng)，因此，對(duì)變壓器繞組振動(dòng)特性進(jìn)行研究是防止變壓器短路的有效措施。短路電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)在變壓器繞組中產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，該機(jī)械應(yīng)力與電磁線絕緣、繞組繞制、頻率等有關(guān)。繞組固有頻率與機(jī)械應(yīng)力頻率相近時(shí)會(huì)發(fā)生諧振

8、，這就會(huì)加劇繞組的振動(dòng)。 4、防止短路的技術(shù)措施 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)，動(dòng)作時(shí)間應(yīng)0.5秒。確保在變壓器發(fā)生出口短路時(shí)，可靠、快速切除故障，減小出口短路對(duì)變壓器的沖擊和損害。基建和技改時(shí)應(yīng)選用短路阻抗高、抗短路能力強(qiáng)的變壓器，并采用合理的主接線方式，降低短路電流。特別對(duì)離大電源距離近的大容量變壓器更要選擇高的短路阻抗，此外，也可采用分裂變或者加裝電抗器來降低短路電流。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

9、造成的變壓器短路。對(duì)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。對(duì)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，防止絕緣擊穿造成的變壓器出口短路。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樁頭一直到開關(guān)柜的母線，包括開關(guān)室內(nèi)高壓開關(guān)柜底部母排，全部加裝絕緣熱縮套。如果采用的是軟母線，可在變壓器出口接線樁頭和穿墻套管附近加裝絕緣熱縮套。對(duì)變壓器的中、低壓側(cè)為35KV或10KV電壓等級(jí)的變壓器，由于其屬于中性點(diǎn)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，造成變壓器短路。 結(jié)語 總之，造成故障或事故的因素較多，但變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝仍是主要因素，在運(yùn)行管