电力变压器匝间短路故障分析及处理

配电变压器常见故障分析判断及处理内容提要：配电变压器的安全运行管理工作是我们日常工作的重点，本文重点介绍变压器常见故障分析判断及处理方法，为同行们分析、判断、故障原因及故障的预防和处理提供一些依据。

关键词：变压器、故障分析、处理建筑电力用户通常采用的中小型电力变压器，他需要一个长期稳定的运行环境，正确维护电力变压器，对提高电力用户的供电可靠性具有很深远的意义。

要想正确有效的维护电力变压器正常运行，除掌握变压器的理论知识外，对运行中变压器经常出现的异常情况及故障也应具有准确的分析判断能力，从而为故障的预防和处理提供准确的依据。

一、电力变压器常见故障的分析判断电气工作人员可以随时通过对声音、振动、气味、变色、温度及其它现象的变化来判断变压器的运行状态，分析事故发生的原因、部位及程度。

从而根据所掌握的情况进行综合分析，结合各种检测结果对变压器的运行状态做出最后判断。

（一）直观判断1、声音正常运行时，由于交流电通过变压器绕组，在铁芯里产生周期性的交变磁通，引起电钢片的磁致伸缩，铁芯的接缝与叠层之间的磁力作用以及绕组的导线之间的电磁力作用引起振动，发出平均的“嗡嗡”响声。

如果产生不均匀响声或其它响声，都属不正常现象。

（1）若音响比平常增大而均匀时，则一种可能是电网发生过电压，另一种也可能是变压器过负荷，在大动力设备（如大型电动机），负载变化较大，因五次谐波作用，变压器内瞬间发出“哇哇”声。

此时，再参考电压与电路表的指示，即可判断故障的性质。

然后，根据具体情况改变电网的运行方式与减少变压器的负荷，或停止变压器的运行等。

（2）音响较大而噪杂时，可能是变压器铁芯的问题。

例如，夹件或压紧铁芯的螺钉松动时，仪表的指示一般正常，绝缘油的颜色、温度与油位也无大变化，这时应当停止变压器的运行进行检查。

（3）音响中夹有放电的“吱吱”声时，可能是变压器或套管发生表面局部放电。

如果是套管的问题，在气候恶劣或夜间时，还可见到电晕辉光或蓝色、紫色的小火花，此时应清除套管表面的脏污，再涂上硅油或硅脂等涂料。

一起变压器低压绕组匝间短路故障分析叶　芳　朱旻哲（苏州供电公司）摘　要：介绍了一起110kV变压器短路故障，结合油中溶解气体分析、单相低电压空载、变比、绕组直流电阻、解体检查详细分析了故障原因，最后给出相关对策及建议，以供同行参考。

关键词：变压器；油中溶解气体；匝间短路；空载试验；直流电阻0　引言电力变压器作为变电站最主要的电力设备之一，其状态、性能与电力系统运行的安全性、可靠性和稳定性直接相关。

近年来随着电力系统容量的增长，电力变压器的数量日益增多，变压器故障的数量也有上升趋势，其中变压器短路故障就是十分常见的一种。

文献［1］针对某220kV变压器在下级输出线路相间短路故障切除后重瓦斯保护动作的问题，通过诊断性试验及返厂解体，判断半截油道垫块引起线圈局部绝缘薄弱，匝间短路最终造成重瓦斯保护动作。

文献［2］对一起500kV变压器主变短路故障的原因进行了分析，并详细介绍了故障概况、试验结果及分析过程，提出了相应的处理措施和预防措施。

本文就一起110kV变压器低压绕组匝间短路故障，结合油中溶解气体、单相低电压空载、变比、绕组直流电阻、解体检查详细分析了故障原因。

1　故障实例1.1　故障描述2022年8月18日下午17： 30左右， 110kV某变电站#3主变轻瓦斯、重瓦斯保护动作发生跳闸。

故障变压器为某电力变压器有限公司产品，型号SZ10-50000/110，接线组别YNd11，额定电压110+5-3×2%/10.5kV， 2017年7月投运，铭牌信息如表1所示。

投运前该变压器的各项电气试验、油化试验结果均正常，本体瓦斯继电器校核结果合格。

表1　故障变压器铭牌信息1.2　分析处理根据故障现象，从气体继电器的动作原理分析，当变压器内部出现匝间短路、绝缘损坏、接触不良、铁心多点接地等故障时，都将产生大量的热能，使油分解出可燃性气体，向储油柜方向流动。

当气体沿油面上升，聚集在气体继电器内超过一定量，将造成轻瓦斯保护动作。

一、引言单相变压器是电力系统中常见的一种变压器，具有重要的作用，但是它在使用过程中存在一些故障，其中匝间短路故障是比较常见的一种，一旦发生该故障会对电力系统的安全运行带来极大的威胁。

因此，研究单相变压器匝间短路故障特性及其解决方法对于电力系统的安全运行具有重要的意义。

本文重点探讨了单相变压器匝间短路故障的特性及其产生原因，并提出了一些有效的解决方案。

同时，本文结合实际案例进行了详细的分析和总结，旨在为相关研究和工程实践提供参考。

二、单相变压器匝间短路故障特性分析1. 匝间短路故障的定义匝间短路故障是指单相变压器的某两个绕组之间发生短路现象，导致电流过大，从而损坏变压器。

该故障通常由接线不良、绝缘老化、潮湿、污染等因素引起。

2. 匝间短路故障的特性（1）变压器发热增大当变压器出现匝间短路故障时，电流会急剧增大，从而导致变压器内部产生大量的热量。

在匝间短路故障发生之前，变压器的温度通常是比较稳定的。

而在短路故障发生后，变压器内部的温度会迅速上升，通常会导致变压器温度超过额定温度。

（2）变压器声音变化当变压器发生匝间短路故障时，会产生一些特殊的声音。

通常情况下，变压器内部产生的声音是由于其内部绕组的震动所引起的。

因此，若变压器内部出现异常的声音，则很有可能是发生了匝间短路故障。

（3）变压器漏油当变压器发生匝间短路故障时，其内部会产生大量的热量，有可能导致变压器内部的绝缘材料失效，从而引起变压器漏油现象。

因此，若变压器的油量明显减少，则很有可能是出现了匝间短路故障。

三、单相变压器匝间短路故障的解决方法1. 处理短路故障当发现单相变压器出现匝间短路故障时，应当及时采取相应的措施进行处理，避免出现严重的安全事故。

具体措施包括将变压器与电网隔离，断开电源，停止运行等。

同时，需要对变压器进行检查和维修。

2. 预防短路故障为了预防单相变压器匝间短路故障的发生，需要采取一系列措施进行防范。

具体包括：（1）加强绝缘检查及时检查变压器绝缘情况，排除可能存在的绝缘缺陷。

变压器短路事故分析与处理方法摘要：近年来，我国电力事业飞速发展并取得一系列成就，但随着时代的进步对电力系统的供电要求也越来越高。

对于当前变压器的运行现状来说，仍存在不少问题，其常发生的短路故障严重影响了电力系统运行的稳定性与安全性。

因此，对于变压器短路故障的处理变得越来越重要。

关键词：变压器；短路；解决措施1短路故障原因分析比较常见的变压器短路故障一般有电流故障、过热故障、出口短路故障等。

造成变压器短路故障的因素有很多，主要有变压器的材料质量、结构设计、电流情况、电网线路和各种突发问题等，而在发生短路故障的情况下都会使其绝缘材料严重损坏。

在变压器短路故障中，有单相接地短路、两相短路及三相短路三种类型。

其中，三相短路故障对变压器的损坏最为严重。

由于变压器的选材质量得不到保证、绕组线匝或导线之间没有经过固化处理等，导致变压器抗机械强度差、抗短路能力不足。

所以在许多短路故障中，变压器绕组会发生轴向变形，这对变压器的绝缘材料来说是极大的损害，并且在遇到强大的电流冲击时，可能会发生严重爆炸事故。

同时，变压器的工作人员未及时到位进行检修也会使变压器发生短路故障。

在发生短路故障之前没有进行预防、及时更换老化配件，会引发变压器的短路故障，而故障后只是简单维修没有深入调查其原因、总结经验教训，也会形成恶性的短路循环。

2.变压器短路阻抗计算短路阻抗是当负载阻抗为零时，变压器内部的等效阻抗，它是由负载电流产生的漏磁场所引起的。

为便于产品之间参数的相互对比，通常用百分数的形式来表示短路阻抗，对于在某个容量、电压范围下的变压器，其短路阻抗的百分数是相同的。

本文中笔者应用漏磁链法和有限元法分别计算了改进后新结构自耦变压器的短路阻抗。

其绕组布置为：铁心-低压绕组-中压绕组-调压绕组-高压绕组。

当将调压绕组全部接入时为最大分接，全部反接入时为最小分接。

根据GB1094.5-2008中规定，220kV级三相三绕组有载调压自耦变压器最大容量为240MV A，短路阻抗为：高-中8%～10%；高-低28%～34%；中-压18%～24%。

变压器短路故障原因分析及处理杨卫钢上海高桥捷派克石化工程建设有限公司摘要：在变压器事故中，发生概率较高，对设备威胁较大的是变压器短路事故，特别是变压器低压侧发生短路故障，现就对短路故障后的原因分析和处理方法予以阐述。

关键词：变压器短路；事故；处理引言随着电力事业的飞速发展与社会对电力供应可靠性的要求的提高，保证供电质量是每个运行、检修人员应尽的义务。

电力变压器是电力系统电网安全性运行的重要设备，是输变电系统的心脏。

电力变压器短路故障是所有故障中较为严重的一种。

1变压器短路故障因素分析1.1铁芯和夹件局部短路过热（有的兼有多点接地）1.1.1紧固螺栓夹件磁铁芯是铁芯局部短路1.1.2穿芯螺栓绝缘破裂或炭化了引起铁芯局部短路1.1.3焊渣或其他金属异物引起局部短路1.1.4穿芯螺母座套过长1.1.5接地片过长，紧贴铁芯引起局部短路1.1.6上下铁轭拉杆端头锁定螺母松动1.2高压匝层间电弧放电1.2.1接地不良，累计或操作过电压作用1.2.2 绝缘严重受潮1.2.3绝缘裕度不够（如薄绝缘）；电压器出口短路事故1.3 低压匝层箱短路放电，低压相间短路放电1.3.1匝间绝缘裕度不够或绝缘老化1.3.2雷击或操作过电压的作用1.3.3 接头焊接不良1.3.4 出口短路冲击1.4保护系统有死区，动作失灵，导致变压器承受稳定短路电流作用时间长，在成绕组变形，粗略统计结果表明在遭受外部短路时，因不能不时跳闸而发生损坏的变压器占短路损坏事故的 %1.5 变压器在遭受突发短路时，高低压侧都将受到很大的短路电流冲击，在断路器来不及断开的很短时间内，短路电流产生与电流平方成正比的电动力将作用与变压器的绕组上，此电动力可分为辐向力和轴向力，在短路时，作用在绕组上的辐向力将使高压绕组受到张力，低压绕组受到压力，由于绕组为圆形，圆物受压力比受张力更容易变形。

因此，低压绕组更容易变形。

在突发短路时产生的轴向力使绕组压缩、扭曲、鼓包和匝间短路。

电力变压器绕组短路故障仿真与分析电力变压器是电能传输和分配中不可或缺的设备，它的正常运行关系着电网的稳定性和供电质量。

然而，由于各种外界因素和内部原因，电力变压器也可能发生各种故障，其中绕组短路故障是比较常见的一种。

本文将对电力变压器绕组短路故障的仿真与分析进行探讨。

1. 介绍电力变压器绕组短路故障的背景和现象电力变压器绕组短路故障是指变压器绕组中出现短路现象，导致电流异常增大、温升加剧甚至发生局部放电等。

常见的绕组短路故障有匝间短路、相间短路和对地短路等。

这些故障会对电力系统的稳定性和设备的安全性造成严重威胁。

2. 电力变压器绕组短路故障的原因分析绕组短路故障的原因可以是多方面的，包括设备老化、局部绝缘损坏、外界电力负荷突变等。

其中，绝缘损坏是绕组短路故障的主要原因之一。

绕组的绝缘材料受热和电流的侵蚀，会发生劣化甚至破裂，导致电压与电流之间发生短路。

因此，检测和诊断绕组的绝缘状态非常重要。

3. 电力变压器绕组短路故障的仿真与分析方法为了更好地了解电力变压器绕组短路故障的发生机理，研究人员提出了各种仿真与分析方法。

其中，有限元分析是一种有效的方法。

通过建立绕组短路故障的有限元模型，可以对故障前后的电场分布、电流分布等进行模拟和分析。

这些分析结果有助于对故障状态进行识别和预测。

另外，还有基于模型的仿真方法，如绕组短路电路模型。

该模型基于电路理论和电磁理论，通过对绕组中电流和电压的计算，可以获得故障前后的参数变化。

这种方法可以有效地模拟和分析绕组短路故障的影响。

4. 电力变压器绕组短路故障的仿真与分析案例研究通过具体案例的研究，可以更加深入地了解电力变压器绕组短路故障的仿真与分析方法。

以某变电站的一个500kV变压器为例，观察到绕组短路故障后的电流波形异常，经过有限元仿真和模型分析，发现短路位置和短路电阻的影响。

同时，还可以结合实际测量数据，对仿真与分析结果进行验证。

5. 预防和处理电力变压器绕组短路故障的方法探讨除了仿真与分析方法外，对电力变压器绕组短路故障进行预防和处理也是非常重要的。

变压器匝间短路故障分析及处理摘要：近年来，变压器的匝间短路故障处理问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。

本文首先对相关内容做了概述，分析了造成变压器匝间短路的多方面原因，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就变压器匝间短路故障的分析及处理展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：变压器；匝间短路；故障；处理1前言作为一项实际要求较高的实践性工作，变压器匝间短路故障处理的特殊性不言而喻。

该项课题的研究，将会更好地提升对变压器匝间短路故障问题的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化其处理相关工作的最终整体效果。

2概述变压器故障从其结构上通常分为绕组故障、套管故障、分接开关故障、铁芯故障及其它故障等。

其中绕组故障是最严重的故障，它分为匝间、层间、相间的短路、接地和断线等。

据资料统计，主变匝间短路占主变故障的一半。

匝间短路故障作为变压器一种比较常见的故障，比较轻微，不易被发觉，且变压器还能运行。

但如果不能及时排除这种轻微的内部故障，随着时间推移，会发展越来越严重，将酿成严重的后果。

对匝间短路的分析还缺乏有效的理论，而生产过程中匝间短路故障出现会带来较大的经济损失。

因此，需要一种有效的变压器匝间短路分析模型。

在变压器出现轻微故障时如何快速、有效地进行判别，这需要对变压器进行故障分析，关于变压器故障分析大都是变压器引出线上的相间故障或接地故障，对于变压器内部匝间故障的分析较少，所以该文基于对称分量法从理论上分析主变匝间故障的故障模型，结合一起主变内部故障时实际故障信息，从而验证故障模型的正确性。

整个电力系统的安全稳定运行与电力变压器之间存在非常大的关联，我们可以寻找合适的变压器匝间短路故障预防措施以及故障发生后的具体解决方案，尽量的减少因故障导致的经济损失，为我国的用电客户提供一个安全可靠，长期稳定的良好的用电环境。

3造成变压器匝间短路的原因3.1变压器过热运行变压器运行温度升高使变压器内部热绝缘化加剧，使变压器寿命减少。

变压器短路故障原因分析及处理杨卫钢上海高桥捷派克石化工程建设有限公司摘要：在变压器事故中，发生概率较高，对设备威胁较大的是变压器短路事故，特别是变压器低压侧发生短路故障，现就对短路故障后的原因分析和处理方法予以阐述。

关键词：变压器短路；事故；处理引言随着电力事业的飞速发展与社会对电力供应可靠性的要求的提高，保证供电质量是每个运行、检修人员应尽的义务。

电力变压器是电力系统电网安全性运行的重要设备，是输变电系统的心脏。

电力变压器短路故障是所有故障中较为严重的一种。

1 变压器短路故障因素分析1.1铁芯和夹件局部短路过热（有的兼有多点接地）1.1.1 紧固螺栓夹件磁铁芯是铁芯局部短路1.1.2 穿芯螺栓绝缘破裂或炭化了引起铁芯局部短路1.1.3 焊渣或其他金属异物引起局部短路1.1.4 穿芯螺母座套过长1.1.5 接地片过长，紧贴铁芯引起局部短路1.1.6 上下铁轭拉杆端头锁定螺母松动1.2高压匝层间电弧放电1.2.1接地不良，累计或操作过电压作用1.2.2 绝缘严重受潮1.2.3绝缘裕度不够（如薄绝缘）；电压器出口短路事故1.3 低压匝层箱短路放电，低压相间短路放电1.3.1匝间绝缘裕度不够或绝缘老化1.3.2雷击或操作过电压的作用1.3.3 接头焊接不良1.3.4 出口短路冲击1.4保护系统有死区，动作失灵，导致变压器承受稳定短路电流作用时间长，在成绕组变形，粗略统计结果表明在遭受外部短路时，因不能不时跳闸而发生损坏的变压器占短路损坏事故的 %1.5 变压器在遭受突发短路时，高低压侧都将受到很大的短路电流冲击，在断路器来不及断开的很短时间内，短路电流产生与电流平方成正比的电动力将作用与变压器的绕组上，此电动力可分为辐向力和轴向力，在短路时，作用在绕组上的辐向力将使高压绕组受到张力，低压绕组受到压力，由于绕组为圆形，圆物受压力比受张力更容易变形。

因此，低压绕组更容易变形。

在突发短路时产生的轴向力使绕组压缩、扭曲、鼓包和匝间短路。