淺談66kV主變近區短路故障分析

摘要：變壓器是電力系統的重要組成部分。針對兩起66kV變壓器二次側發生的短路接地故障，到現場立即采用診斷性試驗，診斷故障變壓器均為二次繞組故障。到變壓器廠家解體后發現，低壓線圈發生嚴重變形。

關鍵詞：變壓器;短路故障;診斷

0???? 引言

變壓器是電力系統中的核心設備，對電力系統安全穩定運行起著決定性的作用。變壓器在繞組短路接地的情況下，會產生較大的電動力，在這種力的作用下繞組會發生擠壓、彎曲等現象。特別是對于近區短路，會嚴重影響變壓器的安全運行[1]。

1???? 常用的變壓器診斷試驗

1.1? 絕緣電阻試驗

首先在現場試驗中，應根據被試變壓器的電壓等級選擇相應等級的絕緣電阻測試儀。絕緣電阻對于發現變壓器的整體受潮（絕緣油受潮）以及貫穿性缺陷效果比較明顯。對于考察部分絕緣的時候，需要試驗人員熟悉變壓器加壓部分、屏蔽部分、接地部分的接線，實現對故障點的具體分析。

1.2? 直流電阻試驗

試驗中發現比如直阻不合格，首先要分析的是試驗接線方法和試驗儀器。檢查試驗方法的時候，分析是否由于試驗接線夾與套管接頭接觸不良，或是由于測試部位表面有氧化膜。檢查試驗儀器時，需要判斷是否儀器損壞，再次檢查使用的試驗儀器與試驗接線是否匹配。測試數據不合格是由于其變壓器自身引起時，應綜合進行分析，把繞組所有連接回路的部件進行逐個診斷分析。

1.3? 介質損耗試驗

介質損耗試驗對于考察變壓器本身整體受潮以及絕緣油劣化。在判斷變壓器是否存在缺陷時，經常與繞組變形一起共同分析。變壓器受到近區短路電流沖擊后變壓器電容量變化將意為著繞組發生變形。

1.4? 繞組變形試驗

由于接地故障產生的電動力，其造成變壓器繞組發生變形時，其形狀是不可逆的。繞組變形試驗是通過頻響法在一端輸入變頻信號，響應端通過比較幅頻響應特性，來判斷繞組是否存在變形問題[2]。

2???? 事故案例

事故案例1，某變壓器型號為SZ11-20000/66，額定電壓為（66±8x1.25%）/10.5，出廠日期為2011年 09月 19日。發生故障跳閘后，運行人員立即對故障變壓器進行安全措施布置，做好安全措施后，檢修人員立即對故障變壓器一、二次套管接線板進行拆除。試驗人員首先對故障變壓器進行外觀檢查，看現場有無明顯放電現象。絕緣電阻測試數據如表1 所示，變壓器一次繞組絕緣電阻值明顯降低，二次繞組與高壓及地之間絕緣降低為0MΩ。

由于絕緣電阻測試數據異常，又對變壓器進行直流電組測試。如表2 所示，變壓器一次繞組直流電阻三相之間不平衡率1.10%，符合規程的要求。變壓器二次繞組不平衡率為6.40%，嚴重超出規程的要求。

結合油化驗相關數據，通過多項數據綜合判斷，該變壓器低壓線圈對高壓線圈及鐵芯放電，認定變壓器絕緣擊穿燒損。通過多點分段查找出故障點為近區10kV出口環網柜SF6漏氣絕緣降低短路，近區故障造成變壓器燒損。到變壓器廠家解體后發現，低壓三相線圈變形嚴重，多處線圈匝間短路。

事故案例2，某變壓器型號為SZ11-31500/66，出廠日期為2016年 01月04日，額定電壓為（66±8x1.25%）/10.5。該變壓器由于近區短路跳閘，試驗人員立即對該變壓器進行絕緣電阻試驗，試驗數據如表3 所示。

變壓器直流電阻測試數據如表4 所示。變壓器一次繞組直流電阻三相之間不平衡率0.85%，符合規程的要求。變壓器二次繞組不平衡率為5.97%，嚴重超出規程的要求。

結合其他試驗進行了綜合分析，該故障為變壓器二次繞組變形。該變壓器到設備制造廠家解體后發現，二次繞組變形嚴重，與分析結果一致。

3???? 結論

變壓器設備狀況直接影響電力系統的運行。變壓器發生故障后，需要結合高壓試驗、油化驗等多種測試數據進行診斷分析，防止故障變壓器投運現象發生，給電力系統的安全穩定運行帶來影響。同時，應該提升變壓器的抗短路能力，來減少短路沖擊對變壓器的影響。

參考文獻：

[1]?? 季凌武.主變壓器近區短路故障的分析與預防[J].浙江電力，2011，1：15-16.

[2]?? 何平，習文山.變壓器繞組變形的頻率響應分析法綜述[J].高電壓技術，2006，32（5）：37-41.

[3]?? 陳化鋼.電力設備預防性試驗方法及診斷技術[M].北京：中國科學技術出版社，2001.

作者簡介：

趙可欣（1987-）碩士研究生，工程師，從事電力設備電氣試驗工作。