110kV变压器匝间短路故障电气试验研究

顾天逸

摘 要：本文通过采用各种有效的测试方法准确的定位110kV变电站出现的故障，并分析多种测试所得的结果，明确110kV变电站内部出现的匝间短路方面的故障，并提出适当的检修建议：变压器吊芯、检验绕组高度、铁心以及对绝缘故障进行妥善的处理，以此为后续变电站预判与处理同样的故障提供参考。

关键词：110kV变电站；匝间短路；故障研究

现如今，大部分的工业企业都在应用流水式的作业方式，因此，对供电的稳定性与持续性提出更高的要求。在所有的输电设备中变压器既重要有复杂，一旦变压器出现任何故障，就会对企业的正常生产造成严重的影响，甚至导致经济方面造成严重的损失。

1.对故障进行初步判断

在经过跳闸事件后，相关人员通过对变压器的外部进行检查才发现：变压器外观并没有出现异常，高低压管套也没有明显的漏电现象；变压器本身与套管的油位也并未出现异常，没有渗油和漏油的现象；呼吸器也十分正常。

分析变压器本体出现事故前的测试数据及出现事故后的测试数据如表1。

通过深入分析事故前后油色谱的相关数据显示：主变压器本体油样当中烃的总含量超过了注意值，相对产气率与绝对产气率远超注意值，油样中的乙炔、总烃的含量都呈现出明显增长的趋势。通过分析事故之后油色谱数据运用三比值的分析方式得出相应的结果：变压器的内部出现电弧放电方面的故障。

变压器内部一旦出现放电故障，具备的良好情况就是当过电压消失的时候，变电器内部的绝缘就能自动恢复，在经过实验确定变压器并未出现故障后才能投入使用，如果比较严重的状态下，变压器绕组或变压器绝缘在过电压的影响下，会造成难以挽回的损伤，关于这方面的表现形式通常为：主绝缘故障、绕组纵绝缘故障、绕组本身出现的故障等，这时变压器必须经过吊芯处理。

若是绕组自身出现严重的损伤，例如，导向断裂、焊接处接触不良等情况的同时，三相绕组的直流电阻将会出现严重的偏差。

因为电压试验受到的制约，以上的各种试验不能全面性、准确性的评判变压器主绝缘及纵绝缘的实际情况，只是通过变压器对地电容量存在的变化上能准确的推断出绕组极有可能出现的位移变形。

2.分析与定位出现的故障

在严格考核变压器绝缘的过程中，最严格的测试就是外部施工频耐压以及感应耐压，因为在进行测试时需要非常高的电压，能准确的测试变压器的绝缘，特别是用来判断高阻性故障十分有效。

变压器的主纵绝缘进行的耐压试验的具体内容有：（1）进行低压外部施工频耐压的试验；（2）进行高压侧中性点外施工频耐压的试验；（3）低压侧加压，高压侧中性点大力支撑的方法进行感应耐压的相关测试。

如果变压器的低压绕組与高压绕组中性点外施工频耐压通过各方面的测试，就充分的说明低压绕组和高压绕组的中性点完全能符合地绝缘的相关要求。

图1作为变压器感应耐压测试的接线图，具体是对变压器绕组的纵绝缘功能进行准确的测试，具体的试验流程如下：

运用低压测单项加压的形式，高压并未经过测试绕组短路接地，中性点悬空具有重要的支撑作用，将变压器的档位换成一档：变压器励磁低压输入应选取400V抽头，高压输出则是选用10kV串联抽头，绕组的中间部分接地，对变压器的低压线圈实施对称形式的加压。

试验原理：在变压器一侧绕组中通过额定频率、正弦波形的额定电流，另一侧绕组短路时的阻抗称为变压器的短路阻抗，一般对于某一参考阻抗的百分数表示。

试验数据：

110kV对35kV时，10kV侧全部开路，35kV侧短路不接地，加压侧是110kV侧，当加压BC时，发现短路损耗偏大

引文反复充放电测量直流电阻，说明B相电阻和其他两相有偏差，主变B相绕组存在匝间短路故障。

综合以上试验的具体情况说明，可对事故后的变压器进行以下的评判：（1）主绝缘：变压器的高低压绕组与高套管的主绝缘处于正常的状态，变压器的铁心绝缘也就正常；（2）纵绝缘：绕组的高阻性存在纵绝缘方面的故障；（3）绕组整体：低压绕组存在着变形或移位的情况；高压绕组很有可能出现变形或者移位的情况。（4）电路：高低压电阻处于正常的状态，没有出现明显的故障；（5）磁路：铁心对地的绝缘良好，并未实施空载消耗的试验。当变压器缺乏运行条件的同时，因为此种变压器为属于免于维护型的变压器，建议进行返厂大修。

3.变压器大修

在出现事故的变压器返厂进行大修前，应该对其进行解体检查，据检查的结果显示：（1）低压绕组的整体波浪发生变形的情况，具有很多的铜瘤。低压绕组短路电流及形成短路点动力的作用之下，出现严重的变形与融化等情况。（2）因为变压器短路点动力的相关作用。高压线圈会出现轻度的变形，以及绝缘垫片出现移位的情况。（3）铁心硅钢片在短路电流的严重影响下，导致其出现振动移位。

结束语：

总之，在所有的输变电设备中变压器作为其中非常重要的一种，其主要特征就是具有复杂的整体结构，涉及较多的材料，在出现故障的时候具有模糊、多样、分散性的特征。在此基础上，要求判断变压器故障的同时必须运用综合性的试验方法，具有科学准确性的判断出变压器出现故障的具体性质与破坏程序。

参考文献：

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[2]汪桢毅，童志明，徐翀. 一起110kV变压器短路故障后的综合试验分析[J]. 变压器，2017，05：52-55.endprint