电力系统中110kV变压器的检修及抗短路措施

摘 要：电力变压器是电网系统中的主要设备，在传输并分配电力过程中发挥着不可替代的作用，运行状态直接影响供电可靠性和电能质量。而对电力变压器威胁最大的就是低压侧近距离出口短路。本文将以电力系统当中的110kV变压器为研究对象，阐述其抗短路的措施以及检修过程中的相关问题，确保变压器处于最佳运行状态。

关键词：电力系统；110kV变压器；检修；抗短路；措施

变压器是电力系统的主设备，其运行状况直接影响系统运行的稳定性和供电的可靠性，因此变压器的安全稳定运行也就显得尤为重要。本文就从变压器运行最大的威胁入手，分析低压侧近距离出口短路的危害、发生的各类情况，发生短路冲击后的检测方法和检修手段，并有针对性的提出预防措施，确保变压器保持最佳运行状态。

1 电力变压器简介

电力变压器是一种用于交流电能转换的电气设备。它可以把一种交流电压、交流电流的电能转换成相同频率的另一种交流电压、交流电流的电能。变压器在电力系统中的主要作用是改变电压，利用电压提高后在传输电能过程中减少损耗的原理，在长距离传输电能前提升电压，减少线路损耗，提高送电经济型。长距离传输后，利用变压器降压，获得各级用电设备的所需电压，以满足用户使用的需求。

2 110kV变压器短路检修和试验研究

电力变压器在运行过程中，不可避免地要遭受各种短路电流的冲击，特别是变压器出口或近区短路故障，由于电动力与短路电流的平方成正比，巨大的短路冲击电流将使变压器绕组受到很大的电动力（是正常运行时的数十倍至数百倍），并使绕组急剧发热。在较高的温度下，导线的机械强度变小，电动力更容易使绕组破坏或变形，可以说变压器短路时绕组承受的巨大电磁力是变压器发生故障的主要原因之一。同时，由于多次短路冲击导致的累积效应也会使变压器绕组逐渐发生形变，最终导致破坏性形变。变压器作为电力系统中最主要的设备之一，价格昂贵而重要，变压器发生故障将会影响电力系统的正常工作，给国民经济带来巨大损失。

电动力主要包括两大种类，即轴向力与辐向力。绕组一旦受到电动力就会出现变形的问题，严重的会引发故障。当变压器遭受近距离出口短路，低压绕组与平衡绕组的变形几率很高，其次是高中压绕组与铁芯和夹件等等。

2.1 110kV变压器绕组检查和试验

在110kV变压器发生短路故障以后，绕组变形故障存在一定的隐蔽性，很难及时发现，也不易修复。因此变压器发生短路以后，必须要检测绕组运行的实际情况，以便及时发现绕组变形故障。

第一，测量变压器的直流电阻。通过测量变压器的直流电阻的不平衡率进行严格地检查，以此了解变压器绕组受损程度。以某110kV变压器的短路事故为例，其低压侧C相直流电阻数值增加了10%左右。随后检查绕组，发现其C相绕组断了一股。

第二，测量变压器的绕组电容量。绕组匝间、饼间与层间电容都是绕组电容的组成部分。在绕组发生形变以后，通常会呈现出S型，因而绕组相对于铁芯的距离也就随之变小，间隙越小，电容量的变化也就越大，所以，绕组电容量能够以间接的方式反映出绕组形变的程度。

第三，检查吊罩后，如发现内部存在熔化铜渣或者是铝渣，就说明绕组出现了变形与断股的问题。同时，还可以通过绕组垫块移位的情况等对绕组受损的情况进行相关性的判断。

2.2 110kV变压器的铁芯与夹件检查

110kV变压器铁芯必须要具备较强的机械强度，依靠铁芯中夹紧件与连接件作为支撑。一旦绕组出现了电动力，那么其轴向力就会抵消掉夹件反作用力。若夹件与拉板强度低于轴向力，就会严重损坏夹件与拉板等。在这种情况下，通过检查铁芯与夹件的位置变化可及时发现问题。

2.3 110kV变压器油与气体

当变压器受到了短路冲击以后，其气体继电器的内部很容易形成大量的气体。所以，在发生变压器事故以后，应针对气体继电器内部气体以及变压器内部油展开相应的化验与分析，进而对故障性质进行准确地判断。

3 强化110kV变压器抗短路能力的有效策略

一般来讲，变压器近距离出口短路的危害最大，而引发这一情况的原因主要有雷击、出口故障引发弧光短路、出口设备损坏，外力破坏等等因素，而二次侧继电保护失灵造成的越级也是变压器主要冲击之一。在变压器实际运行中无法完全避免二次近距离短路冲击，因此需要提高变压器的抗短路冲击能力。主要的办法有在大容量变压器的低压母线处加装电抗器，提高短路冲击电流下的电抗和阻抗值，从而限制短路电流。另外从变压器的设计上入手，采用低压侧高阻抗设计，也能够在一定程度上限制短路电流。同时在运行中也要采取积极的必要的措施避免低压近距离短路情况的发生，例如在低压母线桥加装绝缘护套，低压采用加强绝缘的设备，增加大容量变压器低压侧的过流保护，低压出线在近距离处尽量采用电缆等等，尽量降低近距离短路的发生概率，以降低变压器受到冲击的次数。

4 结语

综上所述，变压器在电力生产与运输方面发挥着重要的作用，所以，应合理地采用措施规避变压器短路故障发生的几率。其中，可以针对当前使用设备采取措施，降低设备事故发生的几率。与此同时，还可以针对已经出现跳闸现象的变压器，采取检测的手段，确保变压器设备的完整性，使得电压设备运行更加安全与高效，提高电能供应的实际质量。

参考文献

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（作者单位：国网黑龙江省电力有限公司七台河市供电公司）

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