主變近區短路后的電氣試驗及診斷的研究

王紅艷

摘 要伴隨著我國現代化建設進程的不斷推進，我國電力系統建設越來越完善，并且正逐漸朝著現代化的方向持續發展，而大型電力變壓器則是整個電力系統當中最為核心的部分。但由于主變近區出現的短路故障往往會直接影響電力變壓器的正常運行，進而影響到整個電力系統。因此在主變近區短路后進行電氣試驗和科學診斷具有十分重要的現實意義。本文將在此背景之下，重點針對主變近區短路后的電氣試驗及診斷進行簡要分析研究。

【關鍵詞】主變近區 短路 電氣試驗 診斷

我國在電力能源方面的需求正隨著社會經濟的不斷發展而相應增加，特別是人們對供電質量日益看重，因此落實好電氣系統的監督管理，保障電力設備的安全、穩定運行成為滿足龐大電力能源需求和供電高質量要求的重中之重。但主變近區出現的短路故障是影響電氣設備正常運行的一大重要原因，基于此，需要相關工作人員通過認真做好主變近區短路后的電氣試驗以及診斷工作，從而盡可能減少此類事件的發生，保障電力系統能夠長期穩定運行。

1 主變近區短路后的電氣試驗

1.1 絕緣電阻

主變近區在出現短路故障是往往會伴隨著出現大短路電流，而由此產生的電磁力容易導致處于該環境下的變壓器出現變形等問題，進而導致匝、股等位置處出現短路甚至是放電等嚴重后果，使得變壓器等電力設備徹底損壞無法正常運行。因此需要通過使用繞組絕緣電阻試驗的方式，用以對主絕緣是否出現惡化以及其完整程度等進行明確展示，方面工作人員對其進行科學診斷。在此過程中，工作人員在嚴格按照相關標準要求操作時下會選擇使用2500V的搖表，測量出最少兩個測量結果，在將其比對之后如果發現二者基本保持一致，則代表著絕緣無異常。在測量環境溫度正常的情況下，測量結果應當為出廠絕緣電阻值的70%以上，而為了能夠保障試驗結果的真實有效，最好能夠同時進行絕緣電阻試驗以及其余繞組試驗，以保障能夠獲得更加全面的試驗數據。

1.2 直流電阻

在主變近區出現短路之后，短路電流也會出現快速穿過整個繞組的情況，使得繞組中的接頭以及其他位置處，因此而出現溫度過高或是接觸不良等問題，如果對此類問題放任不管則既有可能導致變壓器因過熱而被燒毀。因此在主變近區短路之后還需要進行繞組直流電阻的測量工作，尤其是注重分析接觸方面的問題從而確保測量結果具有較好的可信度。當經過測量之后發現電阻值遠遠超出了既定范圍，則需要通知相關專業人員，并將其同氣相色譜分析結果等進行有機結合，從而以更加全面的角度對測量結果進行深入分析和判斷，而如果氣相色譜分析結果顯示的數值同樣超出了既定范圍，則表明主變近區短路確實導致變壓器出現了故障問題，需要盡快得到維修和處理。

1.3 氣相色譜

當前油紙組合的方式被廣泛運用在我國電力變壓器特別是大型電力變壓器絕緣工作當中，而主變近區在出現短路故障之后，其產生的短路電流將在短時間內迅速產生大量熱量，而受此影響，油紙材料會產生化學反應并釋放出大量低分子碳水化合物，譬如說二氧化碳、氫氣等。如果過熱問題不能得到有效解決，則溫度將會進一步升高，油紙材料產生的化學反應也會進一步加深，不僅裂解將繼續進行同時還會生成大量包括烯烴、烷烴等在內的眾多裂解產物，而此類氣體形成的氣泡與油相溶之后會受到對流與擴散作用的影響慢慢溶解殆盡。而通過油色譜分析方法與氣相色譜法相結合之下，能夠通過對研究溶解于油中的氣體，了解其具體組成成分，并通過氣體的顏色、味道等從而判定出變壓器的受損情況以及具體受損位置。譬如說如果檢測出的氣體有色且具有可燃性，則表明變壓器存在故障問題。

1.4 繞組變形

在頻率響應法的幫助之下，利用專業的掃頻儀可以準確測試出繞組，并結合在各頻率段在繞組的具體響應特征，繪制出相應的頻響曲線，鑒于該種曲線具有唯一性，因此工作人員可以通過分析頻響曲線判斷變壓器是否會因主變近區短路問題而出現故障或是機械變形等問題。相比于其他的電氣試驗方式，使用繞組變形試驗以及其產生的具體頻響曲線，即便是變壓器發生的非常微弱的形變也可以被直觀地反應出來，從而有效幫助工作人員在最短的時間內檢測出變壓器的故障問題，一方面有效提升的檢測效率與檢測成本，另一方面也為變壓器的故障維修提供了重要參考依據。

2 主變近區短路后的電氣診斷

2.1 缺陷診斷

當主變近區出現短路之后，由于受到巨大的電動力沖擊影響，繞組將會出現位移、變形等問題，但也有某些情況下，在遭受巨大電動力影響下，繞組沒有立刻出現損壞或是故障問題，但這也為其日后的正常、穩定運行預留了較大的安全隱患。因此通過進行科學的電氣試驗，能夠結合具體的檢測結果和分析數據了解變壓器是否存在故障以及具體的故障位置和故障情況等。譬如說在繞組變形試驗當中，通過得到的低壓B相繞組頻譜圖工作人員可以發現部分諧振峰值有所降低并且開始向高頻方向移動，同時也有一部分諧振的表現完全相反，而造成這一情況出現的主要原因為電磁作用力，雖然其不會立刻對電力系統運行造成影響，但同樣需要得到及時解決。

2.2 診斷結果

一旦發現變壓器繞組出現變形，需要工作人員立刻對變形程度進行科學判斷，并決定是否立即停止運行。結合變壓器具體的故障性質以及實際用電情況，如果主變近區短路使得低壓繞組出現輕微形變，同時處于用電高峰期的情況下，其并不會直接對主變運行造成影響，因此可以在錯過用電高峰期后再進行處理。而為了能夠進一步保障電力設備及系統的正常運行，還需要加強巡視和監測力度，并在每一次試驗之后對試驗記錄和試驗結果進行建檔保存。

3 結束語

總而言之，結合本文的分析研究，我們可以得知在主變近區出現短路后的電氣試驗當中主要通過使用絕緣電阻、直流電阻、氣相色譜以及繞組變形等試驗方法。通過結合實際情況靈活選用電氣試驗方法能夠有效幫助工作人員完成主變近區電氣設備的故障診斷，從而結合具體的診斷數據以及診斷結果采取行之有效的措施解決問題，在順利解決電氣設備故障的基礎之上，以有效保障電力系統的安全運行。

參考文獻

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作者單位

國網呂梁供電公司 山西省呂梁市 033000