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變壓器突發(fā)短路怎么辦?

來源:保定市鏵正電氣制造有限公司   2024年07月29日 08:54  

在日常作業(yè)中處理變壓器短路事故,都是要通過檢查、試驗找出問題實質(zhì)所在。變壓器在遭受突發(fā)短路時,高低壓側(cè)都將受很大的短路電流,在斷路器來不及斷開的短時間內(nèi),短路電流產(chǎn)生與電流平方成正比的電動力將作用于變壓器的繞組,此電動力可分為輻向力和軸向力。 在短路時,作用在繞組上的輻向力將使高壓繞組受到張力,低壓繞組受到壓力。由于繞組為圓形,圓形物體受壓力比受張力更容易變形,因此,低壓繞組更易變形。 在突發(fā)短路時產(chǎn)生的軸向力使繞組壓縮和使高低壓繞組發(fā)生軸向位移,軸向力也作用于鐵芯和夾件。因此,變壓器在遭受突發(fā)短路時,最容易發(fā)生變形的是低壓繞組和平衡繞組,然后是高中壓繞組、鐵芯和夾件。 變壓器短路事故后的除了檢查主要的繞組、鐵芯、夾件以及其它部位,在處理過程中還應(yīng)注意相關(guān)的一系列問題:



■ 繞組的檢查與試驗


由于變壓器短路時,在電動力作用下,繞組同時受到壓、拉、彎曲等多種力的作用,其造成的故障隱蔽性較強,也是不容易檢查和修復(fù)的,所以短路故障后應(yīng)重點檢查繞組情況。


■ 變壓器直流電阻的測量


根據(jù)變壓器直流電阻的測量值,來檢查繞組的直流電阻不平衡率及與以往測量值相比較,能有效地考察變壓器繞組受損情況。例如,某臺變壓器短路事故后低壓側(cè)C向直流電阻增加了約10%,由此判斷繞組可能有新股情況,最后將繞組吊出檢查,發(fā)現(xiàn)C相繞組斷1股。


■ 變壓器繞組電容量的測量


繞組的電容由繞組匝間、層間及餅間電容和繞組發(fā)電容構(gòu)成。此電容和繞組與鐵芯及地的間隙、繞組與鐵芯的間隙、繞組匝間、層間及餅間間隙有關(guān)。當繞組變形時,一般呈“S”形的彎曲,這就導(dǎo)致繞組對鐵芯的間隙距離變小,繞組對地的電容量將變大,而且間隙越小,電容量變化越大,因此繞組的電容量可以間接地反映繞組的變形程度。


■ 吊罩后的檢查


變壓器吊罩后,如果檢查出變壓器內(nèi)部有熔化的銅渣、鋁渣或高密度電纜紙的碎片,則可以判斷繞組發(fā)生了較大程度的變形和斷股等,另外,從繞組墊塊移位、脫落、壓板等位、壓釘位移等也可以判斷繞組的受損程度。



■ 鐵芯與夾件的檢查


變壓器的鐵芯應(yīng)具有足夠的機械強度,鐵芯的機械強度是靠鐵芯上所有夾緊件的強度與其連接件來保證的。當繞組產(chǎn)生電動力時,繞組的軸向力將被夾件的反作用力抵消,如果夾件、拉板的強度小于軸向力時,夾件、拉板和繞組將受到損壞。 因此,應(yīng)特別仔細檢查鐵芯、夾件、拉板及其連接件的狀況,檢查一下情況:


① 檢查鐵芯上鐵軛芯片是否有上下竄動情況。


② 應(yīng)測量穿芯螺桿與鐵芯的絕緣電阻,檢查穿芯螺桿外套是否受損,檢查拉板、拉板連接件是否損壞。


③ 在變壓器短路時,壓板與夾件之間可能發(fā)生位移,使壓板與壓釘上鐵軛的接地連接片拉斷或過電流燒損。所以對于繞組壓板,除了檢查壓釘、壓板的受損外,還應(yīng)檢查繞組與壓釘及上鐵軛的接地連接是否可靠。


■ 變壓器油及氣體的分析


變壓器遭受短路沖擊后,在氣體繼電器內(nèi)可能會積聚大量氣體,因此在變壓器事故后可以取氣體繼電器內(nèi)的氣體和變壓器內(nèi)部的油進行化驗分析,即可判斷事故的性質(zhì)。



■ 變壓器短路故障處理中應(yīng)注意的事項


(1)更換絕緣件時應(yīng)保證絕緣件性能


在處理時對所更換的絕緣件測試其性能,且符合要求方可使用。特別對于引線支架木塊的絕緣應(yīng)引起重視,木塊在安裝前應(yīng)放置在80℃左右的熱變壓器油中一段時間,以保證木塊的絕緣。


(2)變壓器絕緣測試應(yīng)在變壓器注油靜止24 小時進行


由于某些受潮的絕緣件在熱油浸泡較長時間后,水分會擴散到絕緣的表面,所以注油后就試驗往往絕緣缺陷是檢查不出來的。例如,一臺31.5MVA的110kV變壓器低壓側(cè)在處理時更換了10 kV銅排的一塊支架木塊,變壓器注油后試驗一切正常,10kV低壓側(cè)對鐵芯、夾件及地絕緣電阻減小為約1 MΩ。后經(jīng)吊罩檢查,發(fā)現(xiàn)10 kV銅排的支架木塊絕緣非常低。因此絕緣測試應(yīng)在變壓器注油靜止24小時后進行較為可靠。


(3)鐵芯回裝應(yīng)注意其尖角


鐵芯回裝上鐵軛時,應(yīng)注意鐵芯芯片的尖角,并及時測量油道間絕緣,特別是要注意油道處的芯片尖角,要防止芯片搭接造成鐵芯多點接地。例如,一臺120MVA的220kV變壓器,在低壓側(cè)更換繞組回裝上鐵軛時,由于在回裝時沒有注意芯片尖角,又沒有及時測量油道間絕緣,安裝完畢后測量油道間絕緣為0,最后花費了較長時間才找到是由于鐵芯芯片尖角短接了油道。


(4)更換抗短路能力較強的繞組材料


改進結(jié)構(gòu)變壓器繞組的機械強度主要是由下面兩個方面決定的:


① 一是由繞組自身結(jié)構(gòu)的因素決定的繞組機械強度;


② 二是繞組內(nèi)徑側(cè)的支撐及繞組軸向壓緊結(jié)構(gòu)和拉板、夾件等制作工藝所決定的機械強度。當前,大多數(shù)變壓器廠家采用半硬銅線或自粘性換位導(dǎo)線來提高繞組的自身抗短路能力,采用質(zhì)量更好的硬紙板筒或增加撐條的數(shù)量來提高繞組受徑向力的能力,并采用拉板或彈簧壓釘?shù)忍岣呃@組受軸向力的能力。


作為電力變壓器廠家的技術(shù)部門,在簽訂變壓器銷售合同前的技術(shù)論證時和變壓器繞組更換時,應(yīng)對繞組的抗短路能力進行充分考察,并予以足夠重視。


(5)變壓器的干燥


由于變壓器受短路沖擊后,一般需要較長時間進行檢修,為防止變壓器受潮,可以采取兩種措施:


① 一是在每天收工前,將變壓器扣罩,使用真空泵對變壓器進行抽真空,以抽去變壓器器身表面的游離水,第二天開工時,使用干燥的氮氣或干燥空氣解除真空,一般變壓器在檢修后熱油循環(huán)24 小時即可直接投入運行。


② 二是每天收工后,對變壓器采取防雨措施,在工作全部完工后,對變壓器采用熱油噴淋法進行干燥,這種方法一般需要7~10天的時間。


(6)其他應(yīng)注意的事項


在變壓器發(fā)生短路事故后,除了按照常規(guī)項目對變壓器進行試驗外,應(yīng)重點結(jié)合變壓器油、氣體繼電器內(nèi)氣體、繞組直流電阻、繞組電容量、繞組變形測量的試驗結(jié)果判斷分析故障的性質(zhì),并檢查繞組的變形、鐵芯及夾件的位移與松動情況,然后確定對變壓器的處理方案及應(yīng)采取的預(yù)防措施。在因變壓器短路事故造成繞組嚴重變形需要更換繞組時,應(yīng)注意鐵芯芯片的回裝、所有絕緣件的烘干、變壓器油的處理及變壓器的整體干燥。


HZ2612變壓器短路阻抗測試儀


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