35 kV有载调压电力变压器匝间短路故障分析与处理

阿不都加帕尔·阿布都热西提

(新疆伊犁河流域开发建设管理局，新疆 伊犁 835000)



35 kV有载调压电力变压器匝间短路故障分析与处理

阿不都加帕尔·阿布都热西提

(新疆伊犁河流域开发建设管理局，新疆 伊犁 835000)

摘要：针对35 kV供电网络中有载调压电力变压器匝间短路问题频发的现象展开研究。通过实例剖析35 kV变压器匝间短路故障产生的原因，并给出故障维护的具体措施。

关键词：35 kV；有载调压变压器； 匝间短路故障

35 kV变压器是电力系统中比较重要的电器设备。目前，35 kV变压器的匝间短路问题一直未得到有效的解决，它会导致系统故障频发，不仅会造成经济上的损失，而且对整个供电网络的稳定性也存在很大威胁。因此，对35 kV变压器匝间短路故障的发生原因和处理方法进行研究就显得至关重要，且势在必行，这对于电力行业的故障抢修和处理具有一定的指导意义[1]。

1变压器匝间短路

变压器匝间短路故障是所有电力故障中较为常见却会造成巨大影响的一种故障。造成变压器匝间短路故障的原因有很多，最常见的有以下两种：一是内部线圈的绝缘漆有缺陷而造成短路；二是高压和低压电路存在不同程度的侧短，这就会导致变比的下降，从而引起电阻值的降低而造成短路。一般情况下，我们主要是通过声音来判断变压器的匝间短路。比较常用的有异音判断，工作人员通常对变压器正常工作的声音非常熟识，当出现异音时可以非常敏感地意识到变压器的异常。变压器匝间短路时会出现电流冲击的烧结现象，从而会发出类似于水沸腾的声音。变压器中电流强大，其发出的声音非常明显，很容易被发现。当然，变压器的异音有很多种，要注意区分，类似于匝间短路的这种异音还会出现在变压器分接头的开关故障中。因此当这种异音出现的时候，检测人员要给予足够的重视，应根据具体情况迅速确定应急处理方案，采取相关措施来遏制事态的进一步发展[2]。现在，这种异音判断法已经成为我国各级变电站检测的主要手段之一，具有很好的应用效果。

235 kV变压器匝间短路故障原因的实例分析

2.1故障变压器的基本参数

对某个变压器产生的故障进行分析，其目标变压器所在的变电站一共有2台主要变压器，由35 kV变压器分线供电，附近有一个比较大的工厂，采用一条主线单独供应该工厂用电。该变压器的主要参数如表1所示。

表1　故障变压器的基本参数

2.2故障变压器的结构工艺

目标变压器主要采用了三相三柱式的铁芯结构，其中高、低压绕组采用由内而外的结构方式，其高压绕组共320匝，分成60段，各段之间组成相关的功能单元，各功能单元协调完成各自的基本功能。高压绕组的结构简图如图1所示[3]。

图1　高压绕组结构简图

高压绕组分段的目的在于可以使导线的分布更加均匀，同时绕组在漏磁发生时，由于他们的位置具有互换性，可以有效地减小循环电流的作用，从而使电阻值明显地降低。高压线组的分段绕制图如图2所示。

图2　高压绕组的分段绕制图

2.3故障变压器的故障原因分析

通过对变压器工作的具体环境和方式进行调查分析后发现，该变电站35 kV侧有一条为附近中型工厂供电的专供线路。该线路几千瓦的负荷是这台35 kV变压器的主要负载，同时也是主要的谐波源。由于工厂与变电站之间的距离很近，这就导致了谐波源对变电站的影响明显，甚至会威胁设备的正常运行，危害电网的稳定[4]。通常情况下，谐波现象的影响是明显的，如果变压器在无负载情况下运行，那么这时候很可能由于谐波的影响造成并联现象的发生，从而放大谐振电流的作用，冲击电网绝缘层，并会产生显著的发热现象，严重时甚至会直接破坏绝缘；其次，由于变压器一般采用易导电和导磁的铁芯，所以很有可能会导致高压侧发生熔断，造成电力资源的浪费；另外，电路当中存在的补偿电容器对电流谐振现象具有明显的放大效果，这样很可能会导致电容的破坏。由此可见，该变压器存在的最大问题是附近工厂的专供线路形成了谐波源，致使变压器所受冲击电流增大，变压器匝间绝缘被破坏，最后造成短路。

335 kV变压器匝间绝缘日常维护措施

从以上故障原因分析中我们可以清楚地了解变压器存在的问题，根据这些故障原因可以制订出相应的维护措施和整改方案。因为变压器在整个电力系统中起着非常重要的作用，所以，其正常与否将直接影响到电力系统的稳定性。因此，根据上述实例分析，总结出了35 kV变压器的日常维护措施，主要有以下几点。

1)由于绝大部分的变压器匝间短路故障都是变压器线圈之间的线路绝缘层出现问题造成的，因此，防止绝缘层出现绝缘不良是变电站故障预防的首要任务。对于绝缘的测试，可以根据绝缘电阻值来进行判定，最简单的方法就是通过兆欧表或绝缘电阻测试仪进行测试，通过电阻值的变化可以反映出绝缘效果的变化。因此，应当定期进行检测，发现问题及时维修，以免造成严重的事故。

2)除了绝缘出现问题以外，变压器和变电站最大的威胁就是过电压问题，尤其是35 kV变压器很容易出现过电压现象，进而引发电力故障，严重时甚至会出现大规模的输电故障。所以，面对这种情况，应当在变压器的供电两侧关键位置安装避雷器，避免外界的干扰。在变电站等大型电力基站应当安装能够实时监测的电力装置，来完成对电压的实时反馈，如果有过电压现象应当及时地反馈或直接断开，提示工作人员进行维修。

3)对于35 kV的变压器，其外部套管问题造成的故障也非常明显，尤其是破损和受潮造成套管出现绝缘问题。这种问题最好的处理办法就是及时地观察套管是否存在破损，如果有，要立即更换，防止进一步老化造成安全事故。

4)绝缘对于变压器的重要作用不言而喻，但是绝缘不仅仅是线圈表面的绝缘层，在变压器内还包括绝缘油位的限制，要时刻进行监控，防止出来油位不足的现象。

5)变压器内部存在很复杂的电磁场交叉现象，所以保证磁路正常也是非常重要的一个方面。其预防措施主要是控制各个部件之间的距离足够有效。除此之外，变压器的铁芯应当很好地与大地相连接，以免造成严重的安全事故。

通过以上这些最基础的维护和检修措施，能够排除一些基本的故障。如果出现更严重的事故，则应当采取进一步措施进行处理，尤其是对于一些短路故障，要及时检测和维修，避免事态的进一步升级，防止出现大规模的电力故障和经济损失。

4结论

随着国民经济的飞速发展，对电力的需求更加迫切，尤其是电力的稳定供应需要可靠的设施来进行保障。本文对35 kV变压器的常见故障——匝间短路进行研究，通过实例分析了变压器的结构工艺和故障原因，并针对具体的原因给出了相应的处理措施，具有非常重要的指导意义。

参考文献：

[1]李玉显.35 kV变压器匝间短路故障处理[J].电子制作，2014(3)：40.

[2]王楠，杨洪，刘宝成.35 kV变压器匝间短路故障分析[J].变压器，2013，50(10)：60-64.

[3]门周春，王群京，李国丽.变压器匝间短路分析及研究[J].安徽科技，2012(7)：41-42.

[4]唐崇年，靳晓飞，付文光，等.110 kV变压器匝间短路故障分析及防范措施 [J].内蒙古电力技术，2013，31(3)：114-116.

A Study on the Fault Analysis of Turn-to-Turn Short Circuits of the 35kV Transformer with OLTC and Relevant Solutions

ABUDUJIAPAER Abudurexiti

(Development and Construction Authority of Yili River Basin of Xinjiang，Yili Xinjiang 835000，P.R.China)

Abstract：This paper studies the frequent turn-to-turn short circuits of the 35kV transformer with OLTC．It also analyzes possible causes with real examples as well as giving relevant solutions．

Key words：35kV；transformer with on-load tap changer(OLTC)；turn-to-turn short circuit

收稿日期：2016-04-05

作者简介：阿不都加帕尔·阿布都热西提(1981-)，工程师，主要从事水利水电开发征地移民工作。

中图分类号：TM407

文献标识码：A

文章编号：1008- 8032(2016)03- 0030- 03