变压器突发短路故障的 缺陷分析 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
变压器突发短路故障的缺陷分析引言 近年来变压器突发短路冲击后损坏几率大增，已占全部损坏事故的40%以上。变压器经受突发短路事故后状况判断、能否投运，成为运行单位经常要决策的问题。以前变压器发生突发短路事故以后，需要组织各方面专家分析事故成因，然后确定试验方法，根据试验结果继续分析或者追加试验。这种分析、抢修机制已不适应当前电网停电时间限制、高可靠性以及事故严重性等情况。北京供电局修试处总结300余台110kV 及以上电压等级变压器多年运行维护经验形成了一套固定的短路突发事故试验分析方法，即油色谱分析、绝缘电阻试验、绕组直阻试验和绕组变形试验“四项分析”。实践证明，“四项分析”基本能够满足变压器突发事故的分析要求。 1 分析项目
1.1 变压器油中溶解气体色谱分析 用于判断变压器内是否发生过热或者放电性故障。该项目对变压器突发事故的故障判断十分敏感，但需要仪器精度高，仅适于在试验室进行，故比较费时。实践中，多数情况下对缺陷的初步定性要依靠它，综合分析也要结合色谱分析结果进行，而且该方法能判断出很多别的试验无法发现的缺陷，例如中兴庄变电站35kV原#1变压器突发事故后，无载分接开关处放电，但直阻试验反映不出来，只有色谱分析才能发现。 1.2 绝缘电阻试验 变压器各绕组、铁心、夹铁、外壳相互之间的绝缘电阻是否正常，是常用的简易检查项目。如老君堂变电站220kV原#1变压器事故掉闸后首先进行绝缘电阻试验，很快发现三侧绕组和铁心对地的绝缘电阻几乎为0，马上就判断为纵绝缘击穿且铁心烧损，与吊罩检查结果相符；又如下面述及的110kV林河变电站#2变压器，也是借助绝缘电阻试验确定了缺陷位置。 1.3 绕组直阻试验
变压器绕组匝间短路的简单判断 张绍峰 摘要：针对电力生产中使用的变压器几多竟是用的电炉变等运行中出现的变压器绕组匝间短路，介绍一个简易的判断方法。 关键词：变压器、匝间短路、空升； 变压器是发送变企业和各行各业生产中最常用的设备之一，由于它体积大、价格高且长时间带电运行，流过高低压绕组的电流通常都很大，加上检修工质量不到位、环境污染、各类过电压等原因，容易产生各种缺陷，如果得不到准确的判断和及时的处理，将会造成很大的经济损失。一般的常规试验对于检查变压器的接触不良、绕组断股、绝缘（整体、局部）受潮、绝缘（整体、局部）老化等灵敏度很高。但这些试验项目对检查变压器绕组匝间短路可以说是个盲区，只用变压器的特性（空载、短路）试验才能对其作出准确判断。但进行变压器的特性（空载、短路）试验所需试验设备多且各种试验设备体积容量大，试验电源容量要求也很大，因此做起来也很不方便。下面将介绍一种既简单又行之有效的方法。具体情况作一下分析： 首先简单介绍一下变压器的绝缘结构：变压器的绝缘分为主绝缘和纵绝缘两部分。主绝缘分是指绕组对地和绕组之间的绝缘；纵绝缘是指线饼间、层间和匝间的绝缘。 接下来针对变压器常规检测绝缘的试验能够鉴定的各种缺陷的具体情况进行一下对比：
由以上对比结果可以看出，前四种试验根本无法测出纵绝缘中出现的各种缺陷；第五、六种试验仅能够对绕组的严重金属性匝间短路缺陷做出判断，但有些绕组的匝间短路缺陷是非金属性匝间短路，它们对此则无能为力了。后两种试验能够准确的检测出所有的绕组的匝间短路缺陷，但要进行这些大型试验对于一些大型变压器来说是有价值的，可是对较小型变压器来说则费时费力所需成本也太高了。下面就根据现场的实际经验介绍一个简单有效的方法来判断变压器绕组的非金属性匝间短路。 2009年09月24日武电多经碳素公司#3电炉变故障过流速断跳闸，变压器本体有烧焦气味放出。拆线后对本体进行试验。进行的试验项目有：1、绝缘电阻；2、所有档的直流电阻；3、所有档的电压比；4、交流耐压；以上所有试验
变压器电压调整率与短路阻抗的关系 1 说明 从变压器厂家订制变压器时，与变压器厂家的技术人员进行沟通，要求对方在变压器参数上标明电压调整率。对方回答“已经注明短路阻抗了，短路阻抗与电压调整率等效，不需要注明电压调整率。”当时没有考虑清楚，没有进行反驳。自己进行了资料查找与计算，经过查找计算，以前自己的理解不准确，厂家的技术人员的理解也不正确，下面试分析短路阻抗与电压调整率的关系： 2 名词定义 ? 电压调整率：变压器某一个绕组的空载电压和同一绕组在规定负载和功率因数时 的电压之差与该绕组满载电压的比，称为电压调整率，通常用百分数表示。 %10022 2×?= ΔN N U U U U U Δ：电压调整率； N U 2：二次侧空载时的输出电压，额定电压； 2U ：在规定的功率因数额定负载时二次侧的输出电压。 ? 短路阻抗：变压器短路阻抗也称阻抗电压，在变压器行业是这样定义的：当变压 器二次绕组短路（稳态），一次绕组流通额定电流而施加的电压称阻抗电压Uz 。通常Uz 以额定电压的百分数表示。 %10011×= N Z Z U U U Z U ：短路阻抗； Z U 1：二次侧短路，一次侧流额定电流时，一次侧的电压； N U 1：一次侧的额定电压。 3 电压调整率计算公式 ? 电压调整率的计算公式： 参考《电力变压器手册》（保定天威保变电气股份有限公司组编—谢毓城主编—机械工业出版社），电压调整率的计算公式为：
% )sin cos (2001sin cos % 100*% 100*212122 2?? ? ??????+?+?=?=?= Δ? ????KR KX KX KR N N N N U U U U U U U U U U U %20021 cos ??? ? ????+=Δ=KX KR U U U ? U Δ：电压调整率； N U 2：二次侧空载时的输出电压，额定电压； 2U ：在规定的功率因数额定负载时二次侧的输出电压； N U 1：一次侧的额定电压； ? 2U ：是2U 折算到一次侧的电压； KR U ：短路阻抗的电阻分量； KX U ：短路阻抗的电抗分量； ?cos ：负载功率因数； 说明：上述公式是在N I I 22?的条件下得出，如果负载电流不是额定值，则计算出的U Δ应乘以N I I 22/。 ? 计算用向量图：
讲义 变压器绕组变形测试技术及其应用Transformer Winding Deformation Test Technology & Application 临沂供电公司
目录 1 前言 1.1 什么是绕组变形? 1.2 绕组变形的原因 1.3 绕组变形的危害 2 绕组变形的测量方法 2.1 阻抗法 2.2 低压脉冲法 2.3 频率响应法 3 频率响应法的原理 3.1.1 变压器线圈的等值电路 3.1.2 空心电感的电感量计算及变化分析 3.2 绕组变形种类以及变形在等值电路中的等效分析3.2.1 整体变形 3.2.2 局部变形 4 变压器绕组变形测试仪 4.1 测试仪组成 4.2 主要技术参数 4.3 特点 5 现场测试过程中的注意事项 5.1 对测试环境的要求 5.2 对变压器状态的要求 5.2.1对引线、周围接地体和金属悬浮物的要求 5.2.2 对分接位置的要求 5.2.3 对接地的要求 5.2 测试接线方式 5.2.1 YN接线 5.2.2 Y接线 5.2.3 对于Δ接线 5.2.4 有平衡绕组的变压器
5.2.5 套管末屏取信号的问题 5.2.6 其它注意事项 6 绕组变形波形分析 6.1 频率响应图谱的特征 6.1.1 差异是绝对的 6.1.2 具有相对的一致性 6.1.3 低压绕组的一致性较好 6.1.4 厂用变压器的一致性较差 6.1.5 三相变压器的一致性较好 6.2 变形测试的判断 6.2.1 低压绕组为主，高、中压绕组为辅 6.2.2 横向比较为主，纵向比较为辅 6.2.3 低频段为主，中、高频段为辅 6.2.4 波形观察为主，相关系数判断为辅 6.2.5 综合判断 6.3 绕组变形程度的分类 6.4 变压器绕组变形判断程序 7 绕组变形测试仪的检验 8绕组变形测试实例 9利用频率响应法辅以阻抗电压法进行变压器绕组变形测试的应用研究
220kV变压器故障的电气试验分析 发表时间：2017-11-29T15:19:10.303Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：王庆1 王少鲁2 [导读] 摘要：变压器在用电高峰期过后进行本体排油，从检查窗进去对变压器内部检查验证后，发现Ｂ相低压线圈发生轻度变形，核实了本次试验结论的正确无误性。 （1.国网陕西省电力公司西安供电公司；2.国网陕西省电力公司检修公司陕西省西安市 710043） 摘要：变压器在用电高峰期过后进行本体排油，从检查窗进去对变压器内部检查验证后，发现Ｂ相低压线圈发生轻度变形，核实了本次试验结论的正确无误性。此次缺陷处理提醒大家，试验是电力设备运行和维护中的一个重要环节，用以发现运行中设备的隐患，预防事故的发生或设备的损坏，对设备进行检查、试验或监测，是保证电力系统安全运行的有效手段之一。不能有丝毫懈怠，一时的疏忽就可能放过一个故障，造成无法弥补的后果。这就要求对试验工作要抓细、抓严，善于对试验数据进行分析，建立样本档案，并且要不断积累经验，以便及时发现、了解设备缺陷，确保安全生产。 关键词：220kV；变压器故障；电气实验分析 一、电气试验分析 2010年10月25日，该主变进行了周期性预试，预试结果正常。2011年10月20日，该主变停止运行后，于10月28日进行了主变频谱试验、绕组电容量试验、低电压短路阻抗试验、直流电阻试验和绝缘电阻试验。 1.绕组电容量测试中高中对低地电容量变化达16%，低对高中电容量变化达13%，其余试验数据差异不大判断分析为2#主变中压侧绕组发生变形。 2.频谱试验中反映高压共同绕组部分三相一致性较好，中压、低压绕组的三相响应曲线差异性大，绕组极可能已发生局部变形现象。从绕组频响法变形试验结果及电容量变化量分析，基本判定变压器中压绕组存在严重变形情况。直流电阻值无异常，说明中压绕组虽然已严重变形，但尚未形成匝间短路。 3.2012年7月27日，在变压器油中乙炔的体积分数出现第１次跳变后进行油位、潜油泵检查，铁心接地电流监测，以及局部放电、高频局部放电试验，未发现明显放电信号。油箱液位检查，变压器本体油位一直指示在本体油箱60％位置，有载油位持续指示在储油柜50％位置，油位没有变化，对油枕进行红外测温，未见油位变化，排除分接开关油箱向本体油箱内漏引起油色谱超标的可能性；潜油泵启动检查，潜油泵手动运行１ｈ并进行色谱分析，乙炔的体积分数没有明显变化，可以排除潜油泵绕组短路故障的可能；对该变压器铁心接地电流测试，为0.6ｍA，说明设备铁心没有多点接地的缺陷。2013年3月19日，对该变压器停电检修，检查高中压套管，进行例行试验和耐压及局部放电试验，均未发现异常。2013年5月，该变压器检修投入运行后乙炔的体积分数发生第２次跳变。对该变压器进行油位、潜油泵相关检查，并进行铁心接地电流监测，局部放电、高频局部放电试验，未发现异常。 4.变压器吊罩检查。2013年7月进行变压器吊罩检查。将变压器外罩吊开后，发现固定Ｕ相分接引线的支架与围屏表面发生局部放电故障。在Ｕ相中压侧围屏表面有树枝状放电痕迹，固定Ｕ相分接引线的支架上部、下部也有放电痕迹。在Ｕ相中压侧底部支架上发现掉落的胶垫残条，胶垫残条上有烧蚀痕迹。通过查找发现Ｕ相中压侧升高座底部法兰胶垫部分缺损，通过复原发现掉落的胶垫残条正是此处缺损的部分。法兰胶垫及掉落的残条。通过对变压器吊罩检查，认为变压器安装不良造成Ｕ相中压侧升高座底部法兰胶垫受力不均匀，导致部分胶垫挤压过度，在设备投入正常运行一段时间后，在设备启动或运行过程中，外界的轻微干扰造成挤压过度的Ｕ相中压侧升高座底部法兰胶垫残条掉落，恰好落到Ｕ相分接引线的支架上，与围屏表面搭连，造成局部瞬时放电故障。 二、常规试验检查 1.绝缘电阻试验。在大短路电流作用下，初始机械损伤的基本形式是变压器绕组变形，它们发展的典型方式是变形引起局部放电，匝、股间短路，整段主绝缘放电或完全击穿导致主绝缘破坏，测量变压器的绝缘电阻是变压器出口近区短路后一项必要的检测项目。在测量绝缘电阻中，严格执行了Q/CSG 114002-2011规程标准。采用2 500 V摇表，绝缘电阻值与前一次的测量结果进行了比较，无明显差别。 2.直流电阻试验。由于大电流冲击，电流流过薄弱环节，会造成分接开关、套管引线接头、将军帽与线圈引出线之间接触不良。如果未能及时发现处理，任其发展会使接触不良点发热熔化而烧断，进而烧坏变压器。接触不良，匝间和股间短路可通过测量绕组直流电阻来发现。对该变压器试验数据进行分析，直流电阻试验的结果没有明显异常，220 kV侧绕组直流电阻的三相不平衡率和变化率与往年试验数据较一致，由此初步确定低压绕组出现轻微的损伤。 3.气相色谱分析。确定目标后，需进一步核实。对近区短路这类突发性故障，因为由于故障突然，产气快，一部分气体来不及溶解于油中就进入气体继电器。为此对气体继电器的气体进行了色谱分析，并且根据气体继电器中气体颜色初步确定一下故障的大致情况。试验结果表明，各种气体含量未发现异常，其中甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）相比以前有微量的增加，根据气体组份与内部故障特征关系，异常类型为过热或绝缘不良，但各项数据都在合格范围以内，可认为试验人员的测试误差，故不足以明确故障性质。 三、缺陷的判定及处理 1.缺陷的判定。近区短路后，绕组受到巨大电动力作用产生位移变形，绕组变形或位移后，即使没有立即损坏，也会留下严重故障隐患。通过绕组变形试验发现的差异，结合常规试验中直流电阻及气相色谱分析发现的微小变动，综合各个数据进行科学分析后，断定该变压器低压绕组B相存在轻微变形。 2.处理结果。变压器绕组变形后，要根据变压器的故障严重程度来决定能否继续运行，且运行时间的长短取决于变形的严重程度和部位。一是绝缘距离发生改变，固体绝缘受到损伤、击穿，导致突发性绝缘故障，甚至在正常运行电压下，因为局部放电而使绝缘击穿。二是绕组机械强度下降，其积累效应使绕组再一次遭受近区短路电流冲击时，将承受不住巨大电动力作用而发生损坏事故。为此根据本变压器故障性质，结合正值夏季用电高峰期，提出低压绕组受到近区短路冲击后有轻微变形，但不影响主变的运行。在制定了相关的技术安全措施和监视手段后，报上一级部门批准后主变顺利投运。运行期间特别执行了重点巡视、加强监测、减少负荷等。 四、处理措施及效果 1.处理措施。（1）对变压器Ｕ相中压侧围屏放电部分进行局部切割，并进行修补，对中压侧分接引线等部分进行绝缘处理。（2）．更换变压器Ｕ相中压侧升高座底部法兰胶垫。（3）对变压器油箱进行滤油处理，直到绝缘油中特征气体的体积分数为零为止。 2.处理效果。2013年7月3日变压器检修投运后，通过油色谱在线监测装置对主变压器的油色谱数据进行监测在变压器投运半个月后，
变压器短路事故分析 变压器事故时有发生，而且有增长的趋势。从变压器事故情况分析来看，抗短路能力不够已成为电力变压器事故的首要原因，对电网造成很大危害，严重影响电网安全运行。 变压器经常会发生以下事故：外部多次短路冲击，线圈变形逐渐严重，最终绝缘击穿损坏；外部短时内频繁受短路冲击而损坏；长时间短路冲击而损坏；一次短路冲击就损坏。变压器短路损坏的主要形式有以下几种： 1、轴向失稳。这种损坏主要是在辐向漏磁产生的轴向电磁力作用下，导致变压器绕组轴向变形。 2、线饼上下弯曲变形。这种损坏是由于两个轴向垫块间的导线在轴向电磁力作用下，因弯矩过大产生永久性变形，通常两饼间的变形是对称的。 3、绕组或线饼倒塌。这种损坏是由于导线在轴向力作用下，相互挤压或撞击，导致倾斜变形。如果导线原始稍有倾斜，则轴向力促使倾斜增加，严重时就倒塌；导线高宽比例大，就愈容易引起倒塌。端部漏磁场除轴向分量外，还存在辐向分量，二个方向的漏磁所产生的合成电磁力致使内绕组导线向内翻转，外绕组向外翻转。 4、绕组升起将压板撑开。这种损坏往往是因为轴向力过大或存在其端部支撑件强度、刚度不够或装配有缺陷。 5、辐向失稳。这种损坏主要是在轴向漏磁产生的辐向电磁力作用
下，导致变压器绕组辐向变形。 6、外绕组导线伸长导致绝缘破损。辐向电磁力企图使外绕组直径变大，当作用在导线的拉应力过大会产生永久性变形。这种变形通常伴随导线绝缘破损而造成匝间短路，严重时会引起线圈嵌进、乱圈而倒塌，甚至断裂。 7、绕组端部翻转变形。端部漏磁场除轴向分量外，还存在辐向分量，二个方向的漏磁所产生的合成电磁力致使绕组导线向内翻转，外绕组向外翻转。 8、内绕组导线弯曲或曲翘。辐向电磁力使内绕组直径变小，弯曲是由两个支撑(内撑条)间导线弯矩过大而产生永久性变形的结果。如果铁心绑扎足够紧实及绕组辐向撑条有效支撑，并且辐向电动力沿圆周方向均布的话，这种变形是对称的，整个绕组为多边星形。然而，由于铁芯受压变形，撑条受支撑情况不相同，沿绕组圆周受力是不均匀的，实际上常常发生局部失稳形成曲翘变形。
变压器的空载试验和短路试验主要注意哪些问题？ 一、变压器空载试验和负载试验的目的和意义 变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。 变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示，即： 进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，如局部过热，局部绝缘不良等。 变压器的短路试验就是将变压器的一组线圈短路，在另一线圈加上额定频率的交流电压使变压器线圈内的电流为额定值，此时所测得的损耗为短路损耗，所加的电压为短路电压，短路电压是以被加电压线圈的额定电压百分数表示的： 此时求得的阻抗为短路阻抗，同样以被加压线圈的额定阻抗百分数表示： 变压器的短路电压百分数和短路阻抗百分数是相等的，并且其有功分量和无功分量也对应相等。 进行负载试验的目的是：计算和确定变压器有无可能与其它变压器并联运行；计算和试验变压器短路时的热稳定和动稳定；计算变压器的效率；计算变压器二次侧电压由于负载改变而产生的变化。 二、变压器空载和负载试验的接线和试验方法 对于单相变压器，可采用图1所示的接线进行空载试验。对于三相变压器，可采用图2和图3所示的两瓦特表法进行空载试验。图2为直接测量法，适用于额定电压和电流较小，用电压表和电流表即可直接进行测量的变压器。当变压器额定电压和电流较大时，必须借助电压互感器和电流互感器进行间接测量，此时采用图3接线方式。
变压器绕组变形原因及危害 摘要：变压器是整个电网传输系统中最核心的设备，由此可见，它安全运行对整个电网的安全而言是起到至关重要作用的。本文主要通过对变压器的常见故障绕组变形进行分析，探讨变压器绕组变形的原因以及由此产生的危害。这对整个电网系统安全系统的正常有序的进行意义重大。 关键词：变压器；绕组；变形 1.变压器绕组变形的定义 所谓的变压器绕组变形的定义根据电力行业标准DL/T911-2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》可知：在电动力或机械力的作用下电力变压器绕组发生了变化，它的轴向或径向尺寸有所改变。一般情况下具体的表现有，绕组位置发生移动、鼓包或者局部扭曲等。变压器在运输过程中遭受冲撞时或者遭受短路电流冲击的时候，都有可能发生变形，影响变压器的正常运行，甚至整个电网的安全运行。 2.变压器绕组变形的原因 变压器绕组变形主要的形式为绕组发生扭曲、鼓包、移位等不可恢复的变形现象，其中最常见也是对典型的形式就是伴随着绝缘破坏而出现的绕组匝间短路、主绝缘放电或完全击穿。在日常生活中，引起变压器变形的原因有很多，一般主而言，主要有以下几种： 2.1变压器绕组在运行过程中受到来自短路故障电流的冲击 在运行过程中受到各种短路故障电流的冲击是不可避免的。尤其是在近距离短路和出口故障时，绕组会受到来自短路电流带来的非常大的冲击力，从而使得绕组温度升高，且变压器有关导线的机械强度削弱，最终变压器绕组在电动力的运作下会产生变形甚至完全报废。 一般而言，变压器的电动力有两种，一种是径向（横向）力，另一种是轴向（纵向）力。 2.1.1径向（横向）力 电流的方向和线圈的相互位置决定径向力的作用，在双线圈变压器上，径向力的作用主要是起到奔窜内部线圈、拉伸外部线圈的作用，以此来增强整个线圈相对径向力的硬度。普遍的做法是把条用绝缘筒支撑，然后绕上线圈，此时线圈要受到撑条所导致的弯曲力作用和压缩力的作用。所以，假如这种合力超过了线圈刚度的最大受力点，就会造成线圈变形或者永久损坏，变现方式如：梅花状或鼓包状绕组。
关于变压器烧毁的事故分 析示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
关于变压器烧毁的事故分析示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 致：重庆华德机械制造有限责任公司领导 来电收到，我公司对贵公司配电房2号变压器因短路 烧毁事件深表关切，接电后立即展开了事故分析工作，我 公司调阅所有的来图档案、技术部的设计资料和采购部采 购元器件的资料及产品合格证都显示符合设计院设计的图 纸要求（以上图纸合格证等贵公司工程部都有资料），况 且配电柜已经运行了3个多月了，可以排除因元器件质量 原因而造成短路的可能性。 现根据现场具体情况分析可能是由于谐波造成的瞬间 系统电压升高，再加上设计院选用的电流互感器是BH- 0.66的,电流互感的电压偏低，这样反复的系统电压瞬间升 高，造成了电流互感器的绝缘下降而引起的。当然这只是
分析，另外，根据我们了解，现场配电房是无人值班的，而且配电房门始终开着，任何人都能随便进入，所以也不排除现场其它因素或者小动物进入造成事故的可能性。 不管怎样，我公司将会积极配合贵公司做好事故的排查分析工作，并全力做好事故后的处理和善后工作。 谢谢 上海一电集团有限公司 20xx年7月8日 请在此位置输入品牌名/标语/slogan Please Enter The Brand Name / Slogan / Slogan In This Position, Such As Foonsion
全国110kV及以上等级 电力变压器短路损坏事故统计分析 金文龙 陈建华 国家电力公司安全运行与发输电部,100031北京 李光范 王梦云 薛辰东 国家电力公司电力科学研究院,100085北京清河 STATISTICS A ND ANALYSIS ON POWER TRA NFORMER DAMAGES CAUSED BY S HORT-CIRCUIT FAULT I N110kV A ND HIGHER VOLTAGE CLASSES Jin Wenlong Chen Jianhua Department of Safety Operatio n,Genera tion and Tra nsmissio n,Sta te Pow er Co rpora tion of China Beijing,100031China Li Guang fa n Wang Meng yun Xue Chendong Electric Pow er Resea rch Institute,State Pow er Co rpo ra tion o f China Beijing,100085China ABSTRAC T According to the information on transformer faults provided by major electric pow er companies in China from1990to1998,the statistics and analysis on the trans-former damages caused by short-circuit faults in110kV and higher voltage classes are carried out.The general situation of high capacity pow er transformer damage caused by short-circuit is summarized,the feature and regular patterns of these faults are put forw ard.The result of analysis can be used as a good guidance of improving pow er transformer se-cure operation and provides an objective foundation for the manufacturers of high capacity anti-break-down transformers in China. KEY W ORDS pow er transformer;short-circuit fault;dam-age of transformer 摘要 根据1990～1998年全国各网省(市)电力公司提供的变压器事故统计数据,对全国110kV及以上电压等级变压器的短路损坏事故进行分析,总结了全国大型电力变压器的短路事故特点和规律,为运行部门提高设备安全运行管理水平、变压器制造厂提高设备抗短路能力,提供了依据。 关键词 变压器 短路事故 统计分析 1 前言 通过历年对全国电力变压器运行情况和事故的统计分析,发现因外部短路故障引起的设备损坏事故逐年增多。截止1996年底,全国110kV及以上等级电力变压器因外部短路故障造成损坏的事故达到事故总数的50%。扼制此类事故的上升势头,已成为提高电力变压器安全运行水平的关键。 本文统计的因短路事故造成损坏的变压器共有145台。包括:各网省电力公司报送的1990～1996年全国110kV及以上等级事故变压器中因外部短路损坏的变压器124台;由19个网省(市)电力公司于1998年8～10月报送的110kV及以上等级的短路损坏变压器21台(实际上报数为62台,但其中41台变压器在1990～1996年报送样本中已出现过)。 按各网省电力公司历年上报的数据,全国110kV及以上等级变压器在1990～1996年期间,共发生事故409台次,事故总容量为32306MV A;其中因短路损坏的变压器共124台次,容量8432.6MV A。 1990～1996年间变压器短路损坏事故台次和容量见图1、图2。图3为1990～1996年间变压器短路损坏事故占总事故的百分比。 图1 1990～1996年间每年变压器短路损坏台次 Fig.1 Transf ormer damaged by short-circuit between1990and1996(by sets) 自1990年以来,110kV及以上等级变压器的短路损坏事故明显增多。从最初每年两三台到1995、1996年的29台。到1996年,全国110kV及以上电压等级变压器的短路损坏事故台次已经占统计总事故台次的50%。因外部短路引起变压器损坏的事故已成 第23卷第6期1999年6月 电 网 技 术 Po we r System T ech no lo gy V ol.23N o.6 Jun. 1999 DOI:10.13335/j.1000-3673.pst.1999.06.021
变压器绕组匝间短路的简单判断 评审工种：电气试验 评审等级：技师 姓名：周晓勇 单位：青铜峡铝业发电有限公司 日期：2013年04月
摘要：通过对电力变压器预防性试验，如绝缘、直流电阻测量、介质损耗因数、直流泄露、交流耐压、局部放电试验、线圈变形、油中溶解气体分析、油中含水量等等，探讨电力变压器预防性试验的检测方法。在进行变压器的故障检查试验时，怀疑存在匝间短路在进行直流电阻和变比测量不能判断时可用此方法进行简单判断，首先应在怀疑的电压等级侧进行加压试验。根据变压器的相数选择相应的单相或三相调压器进行变压器的空载接线试验，缓慢增压的同时观察电流变化，若电流变化很大远远超出额定空载电流则为存在非金属性匝间短路。如果选用单相或三相调压器不方便时也可直接用220V或380V电源直接合闸冲击监看电流进行判断，其效果相同。（注意：选用的合闸电源电压必须低于加压侧的额定电压。）这种方法的优点是：试验方法简单试验仪器少，效果明显同时花费时间少。 关键词：电力变压器预防性试验分析匝间短路空升 电力变压器是电力系统的重要设备，它承担着电压变换、电能分配和传输，并提供电力服务。它的安全运行具有极其重要意义，预防性试验是保证其安全运行的重要措施,对变压器故障诊断具有确定性影响，通过各种试验项目，获取准确可靠的试验结果是正确诊断变压器故障的基本前提。电力设备预防性试验规程规定的试验项目，主要包括绕组绝缘电阻的测量、绕组直流电阻的测量、油中溶解气体分析、介质损耗因数tgδ检测、直流泄露、交流耐压试验、线圈变形检测、局部放电测量等。一般的常规试验对于检查变压器的接触不良、绕组断股、绝缘（整体、局部）受潮、绝缘（整体、局部）老化等灵敏度很高。但这些试验项目对检查变压器绕组匝间短路（非金属性）可以说是个盲区，只用变压器的特性（空载、短路）试验才能对其作出准确判断。但进行变压器的特性（空载、短路）试验所需试验设备多且各种试验设备体积容量大，试验电源容量要求也很大，因此做起来也很不方便。下面将介绍一种既简单又行之有效的方法。具体情况作一下分析： 首先简单介绍一下变压器的绝缘结构：变压器的绝缘分为主绝缘和纵绝缘两部分。主绝缘分是指绕组对地和绕组之间的绝缘；纵绝缘是指线饼间、层间和匝间的绝缘。
大型电力变压器短路事故统计与分析王梦云 凌 愍(电力工业部电力科学研究院,北京100085) 摘要:针对1991～1995年110kV及以上电压等级变压器的事故情况,统计分析了因外部短路引起电力变压器损坏事故的主要原因,提出了减少这类事故的措施。 关键词:变压器 短路 事故 统计 分析 Statistics and Analysis on Short-Circuit Faults of Large Power Transformers Wang Mengyun and Ling Min Elect ric Power Research Insti tute,Ministry of Electric Pow er,Beijing100085 Abstract: Based on the faults of110kV pow er transformers and above occur red in 1991～1995,the main reasons of faults caused by ex ter nal short-circuit are analyzed s tatistically in this paper,and th e steps taken to decrease th ese faults are presented. Key words: Transformer,Short-circuit,Fault,Statistics,Analysis 1 前言 电力变压器在电力系统中运行,发生短路是人们竭力避免而又不能绝对避免的,特别是出口(首端)短路,巨大的过电流产生的机械力,对电力变压器危害极大。因此,国家标准GB1094和国际标准IEC76均对电力变压器的承受短路能力作出了相应规定,要求电力变压器在运行中应能承受住各种短路事故。然而,近五年来对全国110kV及以上电压等级电力变压器事故统计分析表明,因短路强度不够引起的事故已成为电力变压器事故的首要原因,严重影响了电力变压器的安全、可靠运行。 本文就因外部短路造成电力变压器损坏事故的情况作一统计分析,进而提出了减少这一类事故的措施,试图以此促进制造厂对电力变压器产品的改进和完善,同时促使运行部门进一步提高运行管理水平。2 大型电力变压器短路事故情况根据1991～1995年的 不完全统计,全国110kV及以上电压等级电力变压器共发生事故317台次,事故总容量为25348.6MV A。以台数计的平均事故率为0.83%,以容量计的平均事故率为 1.10%。在这些事故中,因外部短路引起电力变压器损坏的有93台次,容量为6677.6MV A,分别占同期总事故台次的29.3%,占总事故容量的26.3%(详见表1)。 由表1不难看出,电力变压器短路强度不 表1 1991～1995年全国电力变压器短路事故 台次及容量统计 第34卷 第10期1997年10月 变压器 TRANSFORM ER Vol.34 No.10 Octo ber 1997
变压器并列运行及负荷 分配的计算 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
一、变压器并列运行的条件是什么 1.变比相等。变压器比不同，二次电压不等，在二次绕组中也会产生环流，并占据变压器的容量，增加变压器的损耗。差值最多不超过±%。 2.联结组序号必须相同。接线组别不同在并列变压器的二次绕组中会出现电压差，在变压器的二次侧内部产生循环电流。 3.两台变压器容量比不超过3：1。容量不同的变压器短路电压不同，负荷分配不平衡，运行不经济。 4.短路电压相同。 关于短路电压要求相同的说明：实际上是非常接近即可，因为试验值往往与设计理论值有一定的偏差，铭牌上写的都是试验值，即实际值。 如果短路电压相差过大，会导致短路电压小的发生过负荷现象，建议允许差一般不超过10%。至于为什么，请看文末的变压器并列运行负荷分配计算。 二、什么叫变压器的短路电压 这里要先说一下变压器的阻抗电压 变压器的阻抗电压百分数由电抗电压降和电阻电压降组成。在数值上与变压器的阻抗百分数相等，表明变压器内阻抗的大小。阻抗电压百分数表明了变压器在满载（额定负荷）运行时变压器本身的阻抗压降的大小。它对于变压器在二次侧发生短路时，将产生的短路电流大小有决定性意义，对变压器制造价格和变压器的并联运行也有重要意义，也是考虑短路电流热稳定和动稳定及继电保护整定的重要依据。此数值在变压器设计时遵从国家标准。
阻抗电压百分数的大小与变压器的容量有关，一般变压器容量越大短路阻抗也就越大（一般情况哦）。我国生产的电力变压器，阻抗电压百分数一般在4％～24％的范围内。 再说变压器的短路电压 变压器的短路电压百分数是当变压器一侧短路，而另一侧通以额定电流时的电压，此电压占其额定电压百分比。实际上此电压是变压器通电侧和短路侧的漏抗在额定电流下的压降。同容量的变压器，其电抗愈大，这个短路电压百分数也愈大，同样的电流通过，大电抗的变压器，产生的电压损失也愈大，故短路电压百分数大的变压器的电抗变化率也越大。 所以说：短路电压百分数=阻抗电压百分数（有时说成短路阻抗百分数）。 三、变压器短路阻抗大好，还是小了好（我习惯叫短路阻抗，最直观） 变压器的短路阻抗大小各有利弊。如果选择大的，当变压器的负载端发生短路时，短路电流会小些，变压器所承受的短路力会小，所受破坏也相对小些。但平时线路压降会增大，线路损耗增加、发热量加大，有时靠分接开关甚至调不过来，使设备无法获得合适电压，从而影响设备的正常运转。 另一方面，短路阻抗大的，产品的几何尺寸相对增加，即材料要增加，制造成本加大。如果太小，短路电流大，变压器所承受的短路力会大，为防止对设备的破坏，设备选型等都要增加短路容量，经济不划算。 所以，在选取变压器短路阻抗这个数值时要综合考虑，综合考虑，综合考虑。重要的事要说3遍，因为我不懂。 四、变压器并列运行负荷分配计算
因变压器出口短路导致变压器内部故障和事故的原因很多，也比较复杂，它与结构设计、原材料的质量、工艺水平、运行工况等因数有关，但电磁线的选用是关键。从近几年解剖变压基于变压器静态理论设计而选用的电磁线，与实际运行时作用在电磁线上的应力差异较大。 （1）目前各厂家的计算程序中是建立在漏磁场的均匀分布、线匝直径相同、等相位的力等理想化的模型基础上而编制的，而事实上变压器的漏磁场并非均匀分布，在铁轭部分相对集中，该区域的电磁线所受到机械力也较大；换位导线在换位处由于爬坡会改变力的传递方向，而产生扭矩；由于垫块弹性模量的因数，轴向垫块不等距分布，会使交变漏磁场所产生的交变力延时共振，这也是为什么处在铁心轭部、换位处、有调压分接的对应部位的线饼首先变形的根本原因。 （2）抗短路能力计算时没有考虑温度对电磁线的抗弯和抗拉强度的影响。按常温下设计的抗短路能力不能反映实际运行情况，根据试验结果，电磁线的温度对其屈服极限？0.2影响很大，随着电磁线的温度提高，其抗弯、抗拉强度及延伸率均下降，在250℃下抗弯抗拉强度要比在50℃时下降上，延伸率则下降40％以上。而实际运行的变压器，在额定负荷下，绕组平均温度可达105℃，最热点温度可达118℃。一般变压器运行时均有重合闸过程，因此如果短路点一时无法消失的话，将在非常短的时间内（0.8s）紧接着承受第二次短路冲击，但由于受第一次短路电流冲击后，绕组温度急剧增高，根据GBl094的规定，最高允许250℃，这时绕组的抗短路能力己大幅度下降，这就是为什么变压器重合闸后发生短路事故居多。 （3）采用普通换位导线，抗机械强度较差，在承受短路机械力时易出现变形、散股、露铜现象。采用普通换位导线时，由于电流大，换位爬坡陡，该部位会产生较大的扭矩，同时处在绕组二端的线饼，由于幅向和轴向漏磁场的共同作用，也会产生较大的扭矩，致使扭曲变形。如杨高500kV变压器的A相公共绕组共有71个换位，由于采用了较厚的普通换位导线，其中有66个换位有不同程度的变形。另外吴泾1l号主变，也是由于采用普通换位导线，在铁心轭部部位的高压绕组二端线饼均有不同翻转露线的现象。 （4）采用软导线，也是造成变压器抗短路能力差的主要原因之一。由于早期对此认识不足，或绕线装备及工艺上的困难，制造厂均不愿使用半硬导线或设计时根本无这方面的要求，从发生故障的变压器来看均是软导线。 （5）绕组绕制较松，换位处理不当，过于单薄，造成电磁线悬空。从事故损坏位置来看，变形多见换位处，尤其是换位导线的换位处。 （6）绕组线匝或导线之间未固化处理，抗短路能力差。早期经浸漆处理的绕组无一损坏。 （7）绕组的预紧力控制不当造成普通换位导线的导线相互错位。 （8）套装间隙过大，导致作用在电磁线上的支撑不够，这给变压器抗短路能力方面增加隐患。 （9）作用在各绕组或各档预紧力不均匀，短路冲击时造成线饼的跳动，致使作用在电
变压器零序阻抗的实测与计算 袁凌 (武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072) 摘要：文章阐述了变压器零序电抗的实测方法并给出了折算成标幺值的公式，同时分析了常用的变压器零序电抗与正序阻抗之间的关系，为简化计算提供了方便。 关键词：变压器；零序阻抗；实测；简化 1变压器零序阻抗及等值电路图 电力系统中为了对接地性质的系统短路故障采用相应的有效的保护措施，需要确定系统中各电气设备的零序参数，变压器的零序阻抗便是其中之一。 变压器零序阻抗是指零序电流流过变压器三相对称电路时遇到的阻抗。 变压器的零序等值电路可以用三端T型电路来表示，见图 1。X G0、X Z0相当于零序漏电抗，X m0为零序激磁电抗。 2 实测与计算目的 三相变压器的零序阻抗特性与绕组的连接方式有关。在有三角形接线绕组时，在三角形接线绕组形成的平衡安匝作用的情况下，电压与电流间的关系是线性的，也就是说，零序阻抗是个定值。但对于没有三角形接线绕组的变压器，例如全星形三相三芯式自耦变压器来说，其零序阻抗由于油箱外壳磁化作用的影响，是一个变化的数值。图2所示为全星形三相三芯式自耦变压器做零序开路试验的特性曲 线，Z1，0(%)、Z2，0(%)、Z3，0(%)代表从高、中、低三侧加压时，Z0(%)
随着外施零序电压U0(%)的变化而呈现的非线性变化关系。因此其零序阻抗的稳定饱和值要实测确定。 零序阻抗还取决于绕组和铁芯之间的结构布置，因此在不同绕组上测量时就会有差异。零序阻抗也与铁芯结构型式有关。三相三柱式铁芯结构的变压器，零序磁通必须通过铁芯与油箱之间的空气隙和油箱形成回路，其零序阻抗较小。而三相五柱式铁芯结构的变压器，零序磁通则可通过旁轭形成回路，因此其零序阻抗较大。 即使2台相同规格，但绕组排列方式不同的变压器，例如Y0/y0/Δ型接线与Y0/Δ/y0接线的变压器零序阻抗也有差别。因此，在实际计算中，变压器零 序阻抗最好取实测值。 3不同类型变压器零序阻抗实测、计算与等值电路图 根据变压器接线组别、中性点引出线的不同，零序阻抗的测试方法有所不同，下面对电网中应用广泛的几种变压器的零序阻抗的测量、计算方法逐一论述。 3.1Y0/y0/Δ和Y0/Δ型接线变压器 Y0/Δ接线双绕组变压器与Y0/y0/Δ接线三绕组变压器，只有一个中性点引出线，其Y、Δ绕组中零序电流无法流通，零序阻抗的测量只需在带有中性点的Y0绕组上进行，将单相电压U0施加于Y0绕组中接在一起的
变压器事故分析及预防短路损坏措施 发表时间：2019-03-19T11:03:47.050Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者：启华 [导读] 摘要：为了能够减少变压器事故的发生，对其产生故障的原因进行了分析，并提出了相关的故障的应急措施，对如何进行短路预防提出了一些建议。 (奈曼旗供电公司) 摘要：为了能够减少变压器事故的发生，对其产生故障的原因进行了分析，并提出了相关的故障的应急措施，对如何进行短路预防提出了一些建议。通过对变压器进行事前预防，延长变压器的使用寿命。 关键词：变压器；事前预防；短路；措施 前言：近些年来，随着国内经济水平的不断提升，电力行业也有了十分大的进步。但是伴随着社会的快速发展，社会对电力系统的供电要求随之增高。因此变压器是否能够正常、高质量的完成供电工作，就能起到决定性的作用。变压器经常会发生短路等故障，致使电力系统无法正常供电。因此，要加强对变压器事故的管理。 一、变压器事故原因分析 经过一些变压器事故资料可以看出，变压器事故主要有变压器短路故障引起，短路故障又一般分为电流故障、出口短路故障灯。变压器短路故障的原因有许多，例如：变压器材料质量的好坏、结构设计是否合理、电流情况是否正常等。变压器短路时，其中的绝缘材料都会受到较为严重的损伤[1]。变压器短路故障主要分为三种类型：第一种，三相短路故障，这种其故障对整个变压器的损害最大；第二种，单相接地短路；第三种，两项短路。由于在进行选材时没有对质量进行考察、导线互相之间没有做好固定工作，就使得变压力的康机械能力不够、抗短路的能力不高。短路故障中一旦绝缘材料受到了不可修复的损害时，再加上强大的电流冲击，变压器很有可能会发生爆炸。 还有是因为变压器设备过于老旧，变压器的维修人员没有对其进行定期检查和保养，导致变压器在工作是不堪负荷而短路。同时，运行部门没有对应该淘汰的设备进行更换，这在一定程度上导致了短路故障的产生。 二、变压器事故预防 1、绝缘击穿事故的预防措施 第一种方法，要杜绝外界的水分记忆空气进入变压器内部，要读变压器进行科学的密封处理。例如在运输变压器时，可以在其中充满氮气，以免外界空气进入。在变压器安装之前，要检查其密封是否完好，如果发现了密封出现问题，变压器内部可能含有水，就要及时的对变压器实行干燥处理，处理过后在进行安装。在安装时也要注意保证空气和水不会进入其中，通过以上老保障变压器的密封完好；第二种，要保证变压器内部不会进入施工杂志，在进行安装工作之前，就要对变压器的输油管、冷却器等部分用高质量的绝缘油进行清理。特别需要注意的一点事，要正确的安装净油装置，从而防止活性氧化铝以及硅胶进入到变压器内部；第三种，为了防止绝缘物质被损坏，要对变压器内部的温度进行实时监控和调控。在监控过程中，吐过发现变压器顶层的油温高于规定额度时，要及时对变压器进行故障排查，找到油温变化的原因，从而防止短路。 2、短路故障预防措施 变压器可能受到不同因素的影响而产生短路故障，因此要对此进行事前预防。生产厂商在生产时就要对变压器的抗短路能力进行加强。企业在购买变压器后，在进行使用之前，要对变压器的各方面性能进行质量检测，其中包括检测其性能参数是否符合使用标准、内部零件材质是否符合要求、内部结构是否完整。并且，还要为变压器设备安装相关的预防装置，比如安装继电保护装置，一旦变压器出现短路现象，继电保护装置能够及时断电，防止问题的进一步扩大。 相关企业要制定完善的管理制度，制定周期对变压器维护。例如：相关工作人员要定期检查变压器的内部零件，检测零件的灵活性、绝缘性等是否良好。并且，要对变压器的工作状态进行检测，监控其相关运行数值是否处于正常水平；尤其要注意检查变压器内部线圈机械强度是否合格。 为了能够提升变压器检修工作的完成速度，企业要关注相关维修人员的职业技能掌握程度，定期对相关检修人员进行培训，并制定相关的考核制度，从而提升整体检修人员的综合素质。 3、闪络故障与爆炸故障预防措施 为了防止在雷雨天气到来时变压器受到严重的污染，检修人员要定期清理变压器的套管[2]。同时为了方式闪络故障的产生，可以把防污涂料涂在套管上。如果发现变压器的色谱显示不正常，要立即关停变压器，排除故障，查看引线接触是否正常，预防爆炸事故的发生。 4、分接开关事故预防 在进行事前预防时，要检查分接开关的安装是否符合要求、其性能是否能够达到使用标准。并且相关操作人员要能够正确使用变压器的分接开关，要对分接开关的说明书进行阅读，按照说明书上的规定对分接开关进行使用和安装。 三、短路故障处理手段 1、事故发生后检查变压器部件 处理上述内容中提到的事前预防意外，在发生短路故障后，维修人员要检查内部结构，及时找到变压器的短路原因，采用相应的解决方案。对于其中损坏的部件、变形的绕组要更换成新的零件，尽快解决故障。 2、要注意变压器短路后内部零件的状况 将短路故障处理完后，并不带便变压器内部的故障完全排除。要对变压器的后期进行追踪管理[3]。比如：维修人员要观察内部各个零件的运行状态，查看是否还有问题存在；并且，要关注变压器的运行状态和运行声音，如果发现变压器运行声音过大或有噪音产生，这就说明变压器内部有某些零件难以承担过大、过快的电流通过，此时维修人员就要及时停用变压器，然后对其在此进行故障排除。并且，维修人员在排除故障之后，要用工具将变压器罩住，将其内部的水与空气排出，保持变压器内部的干燥。 结语：综上所述，变压器故障的产生会受到不同因素的影响。故障的产生，影响或大或小，都会对变压器的运行产生影响。因此，要对变压器的管理进行事前预防，在使用前、使用中、维修后都要保证变压器内部的干燥，防止内部绝缘设备受到损害；同时要预防变压器发生短路故障，对变压器实时监控，在发生故障时及时解决故障；对维修后的变压器也要进行跟踪检查，以免发生其他故障。同时要对维