【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的相關(guān)系數(shù) ， 判定繞組是否發(fā)生變形和變形的嚴(yán)重程度 。 在沒(méi)有原始數(shù)據(jù)的情況下 ， 也可以通過(guò)比較三相繞組間的頻響特性曲線的差異 ， 或同廠家 、同類型電力變壓器繞組之間的差異 ， 對(duì)繞組變形情況作出判斷 。 若試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)頻響特性曲線的相關(guān)系數(shù)小于 ， 電力變壓器應(yīng)立即退出運(yùn)行 。 ? 。 短路阻抗法是判斷電力變壓器繞組變形的傳統(tǒng)方法 ， 雖然其靈敏度低于頻率響應(yīng)法 ， 僅對(duì)繞組變形比較嚴(yán)重的電力變壓器有效 ， 但該試驗(yàn)方法相對(duì)簡(jiǎn)單 ， 對(duì)試驗(yàn)設(shè)備要求低 ， 有出廠和歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比較 ， 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施非常簡(jiǎn)便；通過(guò)測(cè)量繞組的短路阻抗變化判斷繞組是否發(fā)生變形 ， 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明：當(dāng)繞組的三相短路阻抗值超過(guò) 3%的差異時(shí) ， 就應(yīng)該引起注意 。 ? 。 電力變壓器經(jīng)受出口短路電流沖擊 ， 當(dāng)出現(xiàn)線圈匝間短路或涉及鐵心絕緣時(shí) ， 會(huì)引起電力變壓器的勵(lì)磁電流增加和空載損耗損耗增大 ，與歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較 ， 空載損耗增加 10%時(shí)就應(yīng)該引起注意 。 ? 。 電力變壓器經(jīng)受出口短路后通常的試驗(yàn)項(xiàng)目還有：絕緣電阻測(cè)量 ， 變壓比試驗(yàn) ， 油 、 紙絕緣材料的分析化驗(yàn)等等 ， 所有試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) ， 發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果異常都要引起注意 。 ? 。 經(jīng)過(guò)外觀檢查和各類試驗(yàn)懷疑電力變壓器內(nèi)部確實(shí)存在短路沖擊故障 ，進(jìn)一步的檢查一般都安排在返廠進(jìn)行；若需要現(xiàn)場(chǎng)吊罩檢查 ， 在吊開(kāi)鐘罩后 ， 首先檢查繞組的外部可見(jiàn)部分有無(wú)變形 、 變色和斷匝 ， 緊固件是否完整無(wú)損；鐵心和線圈引線有無(wú)明顯的燒傷痕跡 ，線圈和鐵心表面有無(wú)燒熔的金屬顆粒和繞組內(nèi)部噴出的絕緣紙灰等異常 ， 然后依次吊出各繞組逐一進(jìn)行檢查 ， 視現(xiàn)場(chǎng)情況可以一直檢查至內(nèi)側(cè)繞組的絕緣紙筒 。 若外觀檢查即發(fā)現(xiàn)損壞程度嚴(yán)重 ，需要更換線圈或有關(guān)絕緣件 ， 應(yīng)立即停止檢查 ，以便減少變壓器器身在空氣中的暴露時(shí)間 ， 減輕絕緣受潮程度 ， 為下一步修復(fù)提供方便 。 ? 三、變壓器返廠修復(fù)的實(shí)例 ? ： ? 某主變 （ SFSZ7— 40000/110） ， 1996年產(chǎn)品 ，97年 12月投運(yùn)； 2022年 10月 22日 14點(diǎn) 20分 ， 因10KV的出線戶外電纜頭三相短路爆炸 ， 引發(fā)變壓器差動(dòng)保護(hù) 、 過(guò)流保護(hù)動(dòng)作 ， 變壓器高 、 中 、 低三側(cè)開(kāi)關(guān)掉閘 。 10KV電纜戶外頭 （ 也即故障點(diǎn) ） 距變壓器出口約 100米 ， 電纜故障切除時(shí)間為 ，10KV電纜出線保護(hù)動(dòng)作的同時(shí)變壓器過(guò)流保護(hù)動(dòng)作 ， 隨后經(jīng) ， 又經(jīng) 壓器開(kāi)關(guān)掉閘 ， 故障錄波分析流經(jīng)變壓器 10KV側(cè)的最大短路電流為 15kA。 差動(dòng)掉閘 7S后變壓器的輕瓦斯發(fā)信號(hào) 。 現(xiàn)場(chǎng)外觀檢查 ， 瓦斯繼電器油室有1/3的氣體 ， 變壓器本體外觀檢查 ， 無(wú)變形等特征 。 ? ： ? 當(dāng)日 ， 迅速對(duì)該變壓器進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目的電氣試驗(yàn)和取油樣色譜分析；變壓器全部絕緣項(xiàng)目試驗(yàn)合格 （ 2） ， 變壓比測(cè)量合格 ， 變壓器空載損耗由 ；繞組直流電阻測(cè)量 ， 高 、 中壓合格 ， 低壓側(cè)直流電阻三相不平衡系數(shù)達(dá)26%， 變壓器油的氣相色譜分析發(fā)現(xiàn)特征氣體含量異常 ， 其中 ， C2H2達(dá) 50ul/l， 具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別如表 1和表 2： 表 1 SFSZ7— 40000/110變壓器 繞組直流電阻測(cè)量數(shù)據(jù) 天氣：晴 ， 氣溫 80C 高壓繞組直流電阻 （ 運(yùn)行分頭 ） A mΩ B mΩ C 中壓繞組直流電阻 AmOm mΩ BmOm mΩ CmOm mΩ 低壓繞組直流電阻 ab bc 8. 217mΩ ca 7. 325 mΩ 低壓繞組直流電阻 （ 折算值 ） a mΩ b mΩ c mΩ 表 2 SFSZ7— 40000/110變壓器油色譜分析檢測(cè)值 單位： ul/l 氣體組分 分析時(shí)間 H2 CO CO2 CH4 C2H4 C2H6 C2H2 總烴 （故障前） 25 1019 5742 2 0 0 6 （ 17： 00） 67 1118 5868 8 100.64 （ 21： 00） 73 1306 6720 34 39 3 ? 同時(shí)查閱變電站運(yùn)行記錄，發(fā)現(xiàn)該變壓器在投運(yùn)后，曾在該站另一臺(tái)變壓器停電檢修時(shí)多次過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，并經(jīng)歷過(guò) 8次類似的近距離出口短路沖擊。 由于油中溶解的特征氣體 C2H2占主要成分，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)導(dǎo)則規(guī)定的 5ul/l的注意值 ，可以斷定變壓器內(nèi)部發(fā)生了高能量的電弧放電，又低壓線圈直流電阻嚴(yán)重不平衡，再加上故障瞬間變壓器低壓繞組經(jīng)受了 15kA短路電流的沖擊，結(jié)合變壓器空載損耗上升和以往運(yùn)行情況，初步認(rèn)定變壓器低壓線圈因受短路沖擊而損壞，變壓器無(wú)法繼續(xù)投入運(yùn)行。由于變壓器為鐘罩焊死的全密封結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)不具備吊罩進(jìn)行進(jìn)一步檢查和處理的條件，只能返廠進(jìn)行修理。 ? ： ? 變壓器返廠后，割開(kāi)鐘罩和底盤(pán)的聯(lián)結(jié)焊縫，吊開(kāi)鐘罩及線包檢查，高壓線包、鐵心和外部可視的所有部件正常，各緊固件無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象，外觀清潔，絕緣正常；吊出的高、中壓線圈皆無(wú)變形和損傷，而 三個(gè) 低壓線圈都有不同程度變形，其中 a相最嚴(yán)重， c相較輕微， a相沿線包縱向 2/3的繞組收縮變形嚴(yán)重，有 3匝線圈的絕緣燒損，低壓線圈的內(nèi)襯還氧樹(shù)脂筒無(wú)損傷和變形。由于返廠的同時(shí)，我們就考慮到低壓線圈損壞的可能性大，必須進(jìn)行更換，固由制造廠提前制作了同結(jié)構(gòu)的低壓線圈，并進(jìn)行干燥處理；確認(rèn)故障后，就立即更換了三個(gè)低壓線圈及部分絕緣材料，將原高、中壓線圈繼續(xù)使用；由于變壓器本體及相關(guān)絕緣材料暴露在空氣中的時(shí)間僅 48小時(shí)，大大縮短了變壓器的干燥處理時(shí)間，經(jīng)在工廠氣相干燥 40小時(shí)，變壓器即通過(guò)了全部的出廠交接驗(yàn)收試驗(yàn)；考慮現(xiàn)場(chǎng)供電負(fù)荷緊張，變壓器總裝結(jié)束后即運(yùn)回變電站；經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)安裝試驗(yàn)合格后，投入運(yùn)行正常。由于運(yùn)輸方便，距離短，事故搶修準(zhǔn)備充分，組織得力，從事故發(fā)生到變壓器再次投入運(yùn)行，僅用 15天。 ? ： ? 由于變壓器本身抗短路沖擊的能力較差，再加上中、低壓繞組的短路阻抗最??；從變壓器運(yùn)行歷史情況看，在經(jīng)多次發(fā)生低壓側(cè)近距離出口短路時(shí)，變壓器繞組多次承受強(qiáng)大的電動(dòng)力沖擊和瞬間過(guò)熱，引起低壓繞組蠕變形和絕緣材料局部損壞，數(shù)次積累的破壞效應(yīng)，最終導(dǎo)致低壓線包損壞是該次變壓器發(fā)生事故的直接原因。 ? 五、預(yù)防變壓器短路事故的措施： ? ， 電力系統(tǒng)用電負(fù)荷高 ， 系統(tǒng)短路容量大 ， 短路電流劇增 ， 而變壓器在科研 、 設(shè)計(jì)和制造中 ， 抗出口短路沖擊的能力跟不上 ， 又加配電系統(tǒng)出線多 ， 網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜 ，配電設(shè)備事故時(shí)有發(fā)生；是近幾年變壓器近距離出口短路損壞事故增多的主要原因 。 ? ， 強(qiáng)大的短路電流通過(guò)變壓器 ， 引起嚴(yán)重過(guò)熱和承受強(qiáng)大電動(dòng)力 ，引起變壓器繞組變形和絕緣材料損壞 ， 是變壓器損壞的直接原因；經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)分析判別 ， 一旦確定繞組變形和絕緣材料損壞 ， 只能盡快修復(fù) ， 線圈修整或更換；實(shí)踐證明：變壓器在現(xiàn)場(chǎng)能夠更換線圈 ， 這樣既能縮短修復(fù)時(shí)間 ， 又可減少返廠裝運(yùn)費(fèi)用 ， 只要采取必要的防受潮和干燥等措施 ， 應(yīng)該是經(jīng)濟(jì)可行的 ， 但必須針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和技術(shù)條件等具體確定 。 ? ，造成的損失巨大；由于中低壓繞組間的短路阻抗最小，一般低壓線圈損壞的幾率最大，其次是中壓線圈。首先應(yīng)從制造廠做起，考慮采取防止線圈失穩(wěn)的有效綜合措施，做為制造廠一是應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，電磁計(jì)算方面盡量反應(yīng)繞組的實(shí)際受力狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)繞組安匝平衡，并留有足夠的設(shè)計(jì)裕度；二是低壓線圈宜用自粘式導(dǎo)線和用硬板絕緣紙筒做內(nèi)襯，并適當(dāng)增加撐條根數(shù)；三是增加鐵軛夾件和壓包環(huán)強(qiáng)度，合理壓釘?shù)臄?shù)量和位置，防止繞組的端部結(jié)構(gòu)失穩(wěn)和變形；四是要改善工藝，所有絕緣墊塊應(yīng)進(jìn)行預(yù)密化處理，使其收縮率下降至最低限度，同時(shí)繞組的制作要密實(shí)牢固，線圈采取整體套裝工藝。 ? ，做為運(yùn)行單位一是在設(shè)備選型定貨時(shí)，應(yīng)盡量選用通過(guò)短路試驗(yàn)的變壓器制造廠家，并合理選擇容量和適當(dāng)提高短路阻抗，盡量減少不必要的調(diào)壓分節(jié)抽頭。二是要提高變壓器近距離出線的絕緣水平，優(yōu)化電力變壓器低壓側(cè)的運(yùn)行環(huán)境，如：采用高可靠性的封閉絕緣母線，母線橋加裝熱縮絕緣護(hù)套，盡量采用電纜出線， 2km范圍內(nèi)的架空線路使用絕緣架空線等；減少低壓相聯(lián)結(jié)設(shè)備的絕緣事故幾率，以降低近距離故障的影響和危害；三是并列運(yùn)行的電力變壓器可考慮加裝保護(hù)自投裝置，正常方式開(kāi)環(huán)運(yùn)行，以減少短路時(shí)流過(guò)變壓器的短路電流。四是提高繼電保護(hù)裝置的快速性，采用微機(jī)保護(hù)裝置，盡量壓縮系統(tǒng)中保護(hù)的動(dòng)作級(jí)差，縮短低壓側(cè)斷路器的掉閘時(shí)間，縮短短路電流通過(guò)電力變壓器的作用時(shí)間。 ? ， 應(yīng)盡快判別繞組是否變形和絕緣是否損壞 ， 以便確定變壓器是否繼續(xù)投運(yùn)；一是盡快進(jìn)行油色譜分析 ， 根據(jù)氣體組分含量進(jìn)行分析 ， 一旦 C2H2急劇上升 ， 說(shuō)明線圈可能燒壞或燒斷 ， 線包絕緣遭到破壞 。 二是進(jìn)行全面電氣試驗(yàn) ， 排除線圈絕緣損壞的可能 ， 直流電阻測(cè)量是發(fā)現(xiàn)繞組是否損壞的最有效手段 。 三是進(jìn)行變壓器繞組變形測(cè)量工作 ， 要與以往測(cè)量的頻響特性曲線進(jìn)行橫向和縱向?qū)Ρ确治?， 判定電力變壓器繞組是否變形 。 四是在不能確定的條件下 ， 應(yīng)進(jìn)行吊罩檢查 ， 未經(jīng)全面檢查和綜合分析 ， 變壓器不得投入運(yùn)行 。 檢查結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 ， 必須將氣相色譜分析和相關(guān)電氣試驗(yàn)數(shù)據(jù) 、 外觀檢查情況 、 自動(dòng)裝置的動(dòng)作情況等有機(jī)的結(jié)合起來(lái) ， 進(jìn)行綜合的分析判斷 ， 才能準(zhǔn)確的對(duì)故障定性和定量識(shí)別 ， 這也是電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程一再明確的要求 。 ? ， 要保證變壓器低壓部分具有良好的絕緣水平 ， 除加強(qiáng)檢修維護(hù)外 ， 可采取如下措施：一是設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用封閉母線 ， 減少外來(lái)天氣和污穢等因素的影響；二是對(duì)變壓器外部引出線或母排進(jìn)行絕緣封閉改造 ， 特別是對(duì)中相絕緣進(jìn)行封閉 ， 防止異物引起的相間短路；三是提高絕緣件的泄露比距 ， 如 10KV支柱采用35KV電壓等級(jí)的絕緣子 ， 35KV支柱采用66KV電壓等級(jí)的絕緣子等 ， 防止對(duì)地短路；四是配電裝置在空間允許的條件下 ， 加大相間空氣絕緣距離 ， 提高相間抗短路能力 ， 開(kāi)關(guān)柜的尺寸不能過(guò)分強(qiáng)調(diào)小型化；五是對(duì)電纜出線或室內(nèi)布置結(jié)構(gòu) ， 針對(duì)具體情況采取相應(yīng)提高絕緣水平的可行措施 。 ? 2022年頒布的十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施；一是對(duì)容性電流超標(biāo) （ 10KV系統(tǒng)小于 10A） 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) ， 應(yīng)加裝消弧線圈自動(dòng)補(bǔ)償裝置 ， 防止單相接地故障發(fā)展成為相間短路 。二是電纜出線的線路由于發(fā)生的故障多為永久性故障 ， 應(yīng)該停用重合閘裝置 ， 對(duì)變電站出線多且易發(fā)生故障的架空線路也應(yīng)采取此措施 ， 以減少電力變壓器承受短路沖擊的幾率 。 ? 三是加強(qiáng)防污閃措施的實(shí)施力度 ， 提高設(shè)備的泄漏比距 ， 在此建議電力變壓器 10KV、 35KV套管選用時(shí)絕緣水平提高一個(gè)電壓等級(jí) ， 因此對(duì)整個(gè)變壓器的造價(jià)也無(wú)多大影響 ， 切實(shí)防止套管污閃引起零距離出口短路事故 。 四是對(duì)運(yùn)行年久 ， 運(yùn)行溫度一直偏高的電力變壓器開(kāi)展抗短路能力的校核工作 ， 采取包括改造在內(nèi)的提高抗短路能力措施 ， 必要時(shí)進(jìn)行油中糠醛含量和取紙樣做聚合度測(cè)量 ， 對(duì)絕緣老化嚴(yán)重的加強(qiáng)跟蹤監(jiān)督 。 ? ， 國(guó)內(nèi)外制造的大型變壓器還不能完全適應(yīng)各種近距離出口短路沖擊的要求 ，特別是對(duì)可能頻繁承受近距離出口短路沖擊的變壓器 ， 除選型和制造時(shí)考慮增大短路阻抗外 ， 還應(yīng)考慮加裝外附的串聯(lián)電抗器 （ 注意和電容器組的配合 ） ， 以減少短路時(shí)流過(guò)變壓器的電流 。 ? ， 是一項(xiàng)系統(tǒng)的綜合性工作 ， 除采取以上的措施外 ， 還應(yīng)考慮： (a)對(duì)事故頻發(fā)的配電線路加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù) ， 在加強(qiáng)和提高線路絕緣水平上下功夫； （ b） 采取防止小動(dòng)物破壞的措施 ， 高壓室內(nèi)及電纜溝的孔洞進(jìn)行封堵 ， 裸漏導(dǎo)電部分加裝熱縮護(hù)套； （ c） 提高繼電保護(hù)及其自動(dòng)裝置的正確動(dòng)作率 ， 防止保護(hù)拒動(dòng) 、 越級(jí)或延時(shí)掉閘； （ d） 對(duì)雙電源供電的配電線路 ， 應(yīng)考慮停用斷路器重合閘的可能 ， 也可研究考慮加裝自動(dòng)投切裝置 ， 減少電力變壓器承受短路電流沖擊的次數(shù) . ? e） 配電設(shè)備發(fā)生短路事故 ， 不管電力變壓器是否掉閘 ， 都