近區(qū)短路后主變電氣試驗要求

李學(xué)

摘 要： 主變近區(qū)短路，短路電流較大，初始機械損傷的基本形式是變壓器繞組變形，引起局部放電，匝、股間短路，整段主絕緣放電或完全擊穿導(dǎo)致主絕緣破壞。因此，變壓器電氣試驗必要的檢測項目要求更高，尤其是絕緣電阻的測量。

關(guān)鍵詞： 短路電流 電阻測量 色譜分析

一、絕緣電阻試驗

經(jīng)驗證明：在大短路電流作用下，初始機械損傷的基本形式是變壓器繞組變形，它們發(fā)展的典型方式是變形引起局部放電，匝、股間短路，整段主絕緣放電或完全擊穿導(dǎo)致主絕緣破壞。因此，測量變壓器的絕緣電阻是變壓器出口近區(qū)短路后一項必要的檢測項目。尤其是20世紀70年代的老舊絕緣變壓器，其主絕緣薄弱，而且由于絕緣的破壞會在以后的運行中留下隱患，在雷擊和操作過電壓的作用下，產(chǎn)生擊穿放電，擊穿放電產(chǎn)生的載波過電壓會進一步損壞變壓器的絕緣。測量絕緣電阻要嚴格執(zhí)行DL/T596-1996規(guī)程標準。采用2500V或5000V搖表，絕緣電阻值與前一次的測量結(jié)果進行比較，應(yīng)無明顯差別，在同一溫度下一般不應(yīng)低于出廠試驗值的70%。絕緣電阻換算到20℃時，220kV及其以下的變壓器不應(yīng)小于800MΩ，500kV的變壓器不小于2000MΩ，吸收比不低于1.3或極比指數(shù)不低于1.5。變壓器的絕緣狀況判斷應(yīng)盡量結(jié)合其他絕緣試驗項目，如繞組介質(zhì)損耗和泄漏電流測量，綜合各個數(shù)據(jù)進行綜合分析，才能確定變壓器的絕緣情況。

二、繞組直流電阻測量

由于短路電流沖擊，繞組產(chǎn)生嚴重變形造成匝、股間短路，同時由于大電流沖擊，過電流薄弱環(huán)節(jié)，如分接開關(guān)、套管引線接頭，將軍帽與線圈引出線之間會造成接觸不良。如果未能及時發(fā)現(xiàn)處理，任其發(fā)展，就會使接觸不良點發(fā)熱熔化而燒斷，進而燒壞變壓器。接觸不良、匝間和股間短路可通過測量繞組直流電阻發(fā)現(xiàn)。

直流電阻值超出DL/T596-1996規(guī)程中規(guī)定注意值，應(yīng)組織技術(shù)專責進行充分分析研究，再結(jié)合油色譜分析（下一節(jié)我們將會討論到）數(shù)據(jù)，以及過去的試驗數(shù)據(jù)。如果直流電阻值超標且色譜分析數(shù)據(jù)超注意值，則說明變壓器已受短路電流沖擊損壞。

三、油色譜分析和氣相色譜

諸多實例證明，色譜分析是診斷變壓器工作狀態(tài)和判斷故障性質(zhì)的最有效方法之一。它對于檢測變壓器內(nèi)部存在的過熱性故障及部分潛伏故障反應(yīng)比較靈敏。但對于近區(qū)短路這類突發(fā)性故障，反應(yīng)不太靈敏，這是由于故障突然，產(chǎn)氣快，一部分氣體來不及溶解于油中就進入氣體繼電器。因此，對于近區(qū)短路這類故障，我們還要結(jié)合氣體繼電器的氣體色譜分析結(jié)果來綜合判斷，并且根據(jù)氣體繼電器中氣體顏色可初步確定故障的大致情況。

四、繞組變形測試

上面已講到近區(qū)短路后，繞組受到巨大電動力作用產(chǎn)生位移變形，繞組變形或位移后，即使沒有立即損壞，也會留下嚴重故障隱患。一是絕緣距離發(fā)生改變，固體絕緣受到損傷、擊穿，導(dǎo)致突發(fā)性絕緣故障，甚至在正常運行電壓下，因為局部放電而使絕緣擊穿。二是繞組機械強度下降，其積累效應(yīng)使繞組再一次遭受近區(qū)短路電流沖擊時，將承受不住巨大電動力作用而發(fā)生損壞事故。

變壓器因短路強度不夠而損壞的事故有增多的趨勢。這是因為：①電力系統(tǒng)飛速發(fā)展，電網(wǎng)容量擴大，110kV雙卷變壓器直配10kV用戶配電，出線多，容易發(fā)生短路故障。②10kV斷路器柜尺寸小，在過電壓、污穢、小動物等影響下很容易造成三相短路。③新一代的產(chǎn)品在引進了國外先進技術(shù)后，產(chǎn)品技術(shù)性能有一定的提高，大家都把注意力集中于降低損耗、提高絕緣水平上，卻忽略了機械強度方面問題。

這些問題加劇了變壓器損壞事故的發(fā)生，因此，在變壓器遭受近區(qū)短路后及時進行繞組變形測試，對發(fā)現(xiàn)有問題的變壓器進行分析研究，制定相應(yīng)的措施，并有計劃地進行吊檢驗證，不但節(jié)省大量人力、物力，對變壓器是否重投入運行或及時退出運行也有相當重要的指導(dǎo)意義。

特別值得注意的是，近區(qū)短路達三次以上，短路電流超過變壓器八倍額定電流，試驗合格后也應(yīng)吊罩或放油從入孔進入變壓器內(nèi)部進行如下檢查：引線絕緣支架緊固情況；壓釘?shù)膲壕o情況；墊塊位移情況。

五、結(jié)語

由上述可知，對于近區(qū)短路變壓器絕緣電阻和繞組直流電阻及油色譜檢查，包括繞組檢查應(yīng)與其他短路方式有所區(qū)別，才能保證實驗數(shù)據(jù)的準確性。

參考文獻：

[1]電力變壓器技術(shù).水利電力出版社.