电力变压器短路故障分析.pdf

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1、产品与解决方案电力变压器短路故障分析徐春社梁耀升2连美霞(1．江苏省宏源电力建设监理公司，南京210036；2．中国南方电网有限责任公司超高压输电公司南宁局，南宁530028；3．机械工业信息研究院，北京100037)摘要论述了变压器出口短路故障的影响与危害，分析了变压器短路电流引起的故障成因，提出强化电力变压器监造和验收的措施、以及提高电力变压器运行管理水平、采取技术改进和降低短路事故的措施，并提出相关建议。关键词：电力变压器；故障；分析变压器正常运行中由于受出口短路故障的影保护动作情况。故障开始发生在变压器区外低响，遭

2、受损坏的情况及后果较为严重。据有关资料压侧A、B相间，约15ms后转为三相短路故障；I统计，近年来，一些地区110kV及以上电压等级的套保护启动后约80ms，低压侧区外故障被切除；启变压器遭受短路故障电流冲击直接导致损坏的事动后186ms，C相差流达到1．21A，差动保护动作。故，约占全部事故的50％以上，与前几年统计相比短路故障产生低压线圈轴向电动力，致使该台呈大幅度上升的趋势。这类故障的案例很多，特别变压器低压线圈上端压紧结构破坏。由于遭受机械是变压器低压出口短路形成的故障危害更大，_‘般冲击力的影响，致使变压器低压线

3、圈发生匝间短路要更换线圈，严重时可能要更换全部线圈，从而造而损毁。通过对故障录波图分析，此次低压短路电成十分严重的后果和损失，因此，尤应引起足够的流值低于技术协议要求。说明该台变压器低压线圈重视。未能承受住此次短路电流电动力的冲击，变压器制造设计的抗短路能力没有满足要求。a、c相发生匝1变压器出口短路故障案例问短路而损坏。故障后实测未损坏的低压b相线圈近期，某变电站发生的一起SFSZ10-240000／存在约20mm未压实的间隙；实测低压三相未损坏220kV变压器出口短路事故，由于该变压器遭受出的3／4线圈高度，得到数据为

4、：a相1226mm，b相口短路电流强大冲击力的影响，致使低压线圈受到1225mm，C相1220mm。由此判断三相低压线圈均的强烈的机械震动力而形成匝间短路，造成变压器存在未压实的情况，轴向高度尺寸控制工艺存在缺损毁事故的发生，如图1所示。陷。压紧结构、压板强度需进一步改进和加强。该变压器短路强度设计2s内低压绕组的短路电流耐受值为48．54kA；而此次外部短路冲击的短路电流为20kA，持续时间约80ms。变压器实际承受的短路电流远未达到该变压器承诺的技术指标。在故障电流远未达到设计值的情况下发生损坏。因此，确认变压器存在严

5、重的设计、制造缺陷。对于变压器的热稳定及动稳定，在给定的条件下，仍以设计计算值为检验的依据，但计算值与实图1变压器低压线圈发生短路后损毁际值误差如何，尚缺乏研究与分析，一般情况下是该变压器刚出厂运行仅40余天，故障前运行方以设计值大于变压器实际承受能力为准。目前逐步式为220kV双母单分段接线，出线7条；l10kV为开展的变压器突发短路试验，为检验设计、工艺水双母接线并列运行，出线6条；35kV为单母四分段，平提供重要的依据。变压器低压侧发生短路时，所分列运行。该主变带35kV1V母运行，出线分别为承受的短路电流最大，而低

6、压线圈的结构一般采用29341线、29345线，均为高耗能负荷，采用避峰运圆筒式或螺旋式多股导线并绕，为了提高线圈的动行方式，运行时正常负荷为30MW。l96I电鲁皇i技玳2011年第11期产品与解决方案稳定能力，线圈内多采用绝缘纸筒支撑，但有些厂空隙位置产生短路后的弹性冲击力致使压紧端圈破家仅考虑变压器的散热能力，对于其动稳定，则只损，变压器线圈损毁。要计算值能够满足要求，便将支撑取消，于是当变3几点体会与建议压器遭受出口短路时，由于动稳定能力不足，而使线圈变形甚至损坏。1)加强对变压器设备从选型、定货、监造、验低压线圈

7、短路电流的轴向电动力，产生线圈上收到投运的全过程管理，明确变压器专责人员及其弹的冲击力，造成变压器低压线圈上端压紧结构破职责。坏，线圈变形冲散，致使变压器损毁，见图2。2)220kV及以上电压等级的变压器应强化质量控制措施，明确监造和验收职责，按变压器驻J一监造见证规范要求进行监造，监造验收工作结束后，要求监造人员在规定时间内提交监造总结，并作为变压器原始资料存档。3)制造厂生产变压器使用的主要原材料和附件必须符合定货合同中技术协议的要求，的工厂检验报告和生产厂家出厂试验报告；工厂试验时应将供货的套管安装在变压器上进行试验

8、；所有附件在出图2变压器低压线圈上端压紧结构破坏，线圈冲散变形厂时均应按实际使用方式整体预装。2变压器线圈变形原因分析4)安装、试验阶段，投产时不遗留同类型问题，如，进一步改进和加强压紧结构、压板强度等。同通过变压器返厂解体检查分析，发现：时，按有关规定向制造厂索取做过突发短路试验变1)检查油箱内时发现