变压器近距离出口短路的原因、危害及预防

摘要：变压器近距离出口短路是变压器最常见的故障，它的危害相当严重。为了防止变压近距离出口短路，文章首先探讨了变压器近距离出口短路的原因、危害，然后针对这些原因、危害的原因研究了具体的对策。

关键词：变压器；近距离；出口短路；供电线路；电能输送 文献标识码：A

中图分类号：TM407 文章编号：1009-2374（2015）30-0117-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.30.061

随着我国经济的飞速发展，人们的生活水平也在不断提高，电能作为现代人们的生活、工作、学习的基础，对电能的安全、可靠供给显得尤为重要，而变压器又是供电线路中必不可少的设备，因此确保变压器的安全稳定运行显得尤为重要。

变压器近距离出口短路是变压器最常见的故障，它的危害相当严重。它可以引发变压器绕组变形甚至绕组烧毁，绝缘层损坏、铁心损坏严重影响着人们的工作、学习和生活用电的稳定性和可靠性。因此采取切实有效的措施，对变压器近距离出口的短路现象加以防止，确保变压器的安全稳定运行具有十分重要的意义。

1 变压器近距离出口短路的原因

随着经济的发展，人们对电能需求量的增大，导致供电企业不得不想方设法增加电网的装机容量，满足社会的需要。外部用电负荷的增加必然会导致变压器系统短路电流的剧增、短路容量的增大。而变压器在科研、制造和设计的过程中，由于水平有限，常常导致变压器抵抗出口短路冲击的能力跟不上，再加上配电系统线路网络复杂，一旦某两条线路发生短路故障，就很容易导致别的线路也发生故障，这是近几年变压器近距离出口短路事故频发的主要原因。

2 变压器出口短路后能否正常使用的判断方法

变压器出口的短路严重影响着变压器的使用寿命，一旦变压器发生出口短路现象，首先，应尽快采取措施判断变压器绕组是否变形、绝缘是否损坏，以确定变压器能否可以继续投入运行。那么如何才能准确到位地判断变压器是否损坏？笔者认为首先要进行变压器油色谱的测量，对油色谱尽快进行分析，一旦发现油色谱中的C2H2急剧上升，说明变压的绕组可能遭到烧坏甚至烧断，绝缘层遭到破坏，如果油色谱中的C2H2没有急剧上升则说明一切正常。其次，要用全面电气试验法进一步对变压器的绕组、绝缘层进行判断，看看是否是由于绕组开路、短路和绝缘损坏的可能。要用绕组变形测量法对变压器进行测量，测量结果要与变压器正常工作时的测量波形相比较，如果波形一致说明变压器没有问题，如果波形有出入说明变压器已经有所损坏。最后，如果在以上判断都不能确定变压器能否继续使用的前提下，要进行吊心或者吊罩检查，以判断变压器能否正常投入运行，未经全面检查和综合系统分析，为了保障人民的生命财产安全，变压器严禁再次投入运行。

3 变压器近距离出口短路的危害

第一，在变压器近距离出口短路的瞬间，变压器内会产生强大的短路电流，电流过大会使变压器严重过热和产生强大的电动力，对变压器的绕组和绝缘材料造成变形和烧毁。

第二，变压器短路会导致变压器局部放电甚至产生绝缘击穿事故。在变压器遇到过电压时，一旦变压器的绝缘距离发生变化或者是固体绝缘受到损伤的情况下，很可能导致变压器产生局部放电现象，另外在变压器的绝缘距离发生变化或者是固体绝缘受到损伤的情况下，绕组有可能会是层间或杂间短路的状态，这甚至会导致变压器发生绝缘击穿事故。

4 预防变压器近距离出口短路的措施

第一，在变压器上加装一些自动检测投入装置，并且要尽量保证变压器开环运行，以减少变压器近距离出口短路时流过变压器内部的电流。

第二，对变压器近距离出口周围的母线加装绝缘热缩套管，比如说对于电压等级是35kV以及35kV以下的变压器，从变压器近距离出口接线桩头出来的，中、低压侧电压等级是35kV以及35kV以下的线路，一直到开关柜的母线，全部加装绝缘热缩套管，这样不但可以防止外界小动物对变压器造成的近距离出口短路现象，而且还能更好地保护变压器周围的线路，延长它们的使用寿命，提高供电的可靠性。

第三，对于中、低压侧为35kV或10kV的变压器，基于这种变压器容易绝缘击穿导致变压器短路的特点，我们分析了其绝缘击穿的原因：这种变压器的中性点属于小电流接地系统，单项接地时容易发生谐振过电压，导致其绝缘击穿。我们建议在所有变电站电压互感器的一次侧中性点接地处加装LXQ（D）——10或LXQ（D）——35的非线性消谐电阻，以防止由于这种变压器单相接地造成的变压器近距离出口短路。

第四，对变压器周围加装避雷器。建议加装的这些变压器的避雷器、线路避雷器是性能良好的氧化锌避雷器，并且要对这些变压器进行定期的检修维护，防止因为变压器避雷器的损坏导致变压器对雷击等原因产生过电压的吸收，造成变压器近距离出口的短路。

第五，对变压器的保护配置要不断合理改进和逐步进行完善。变压器的保护配置的保护范围要尽量对变压器全面覆盖，一旦变压器发生过电流和过电压时，必须要求这些保护配置能够在第一时间切除通过变压器的过流和过压，以达到过流和过压对变压器损坏最小的目的。这就要求相关工作者要科学合理地计算这些保护设备的保护定值，尽量消除保护死区，并且要对系统中的保护级差缩短到最小，让断路器在第一时间内跳闸断电，以达到过流或过压对变压器冲击时间最短的目的。

第六，减少短路电流对变压器的冲击次数，对于一些双电源线路和一些永久性故障多的配电线路，为减少短路电流对变压器的冲击次数，应尽量减少用短路器重合闸的次数。

第七，降低变压器的短路电流，首先在变压器的选型阶段，要选用正规厂商提供的变压器，并且要尽量选用一些短路阻抗高并且抗近距离出口短路能力强的变压器，此外对于变压器的主接线方式要科学合理，尽量降低变压器的短路电流。endprint

第八，对变压器室外中、低压侧支柱上绝缘子的选型要科学合理。建议采用外表涂刷常温固化硅胶且爬距比较大的绝缘子作为变压器室外中、低压侧支柱上绝缘子，防止因某种原因引起绝缘子击穿导致变压器近距离出口处发生短路现象。

第九，加强对变压器部分部件的技术监测。具体监测部件主要包括对变压器室内母线以及绝缘子定期开展耐压试验和清扫工作，对变压器周围的避雷器要定期地开展在线监测，对高压开关设备SF6气体也要进行在线监测，以确保它们都绝缘良好，及时掌握各个设备的运行情况，以防由于绝缘不良而引起变压器的近距离出口短路。

第十，对变压器加强运行维护工作，尤其是对事故频发的输电线路和配电线路加强运维管理，有些危险地段的绝缘子可以考虑使用合成绝缘子，以避免由于运维管理不到位，绝缘部位发生故障，导致变压器近距离出口处发生短路，

第十一，要加强输电线路和配电线路的巡视工作，要建立固定的巡视团队，这些团队要定期地对输电线路和配电线路进行巡视，一旦发现有杂物挂在输电线路上或有过高的树木、竹子影响到输电线路和配电线路时，对这些杂物、树木或竹子要及时清理和砍伐，防止由于输电线路接地导致变压器近距离出口短路或者是引起变压器的过电压，导致变压器发生损坏。

5 结语

经验表明，变压器的绕组变形具有累加效应，一旦发现变压器出现绕组变形的情况就要立刻采取处理措施，如果不及时处理，将会导致变压器绕组的恶性循环。尤其是对一些绕组已有变形但仍在运行的电力变压器来说，虽然变压器绝缘击穿事故并不意味着立刻发生，但这种变压器已经存在了很大的安全隐患，当这种变压器再次受到即使很小的过电流或过电压冲击时，变压器绝缘击穿事故随时都可能发生，导致变压器出口发生短路，影响到供电企业的供电稳定性和可靠性，因此，我们要多学习一些预防变压器近距离出口短路的措施，对变压器进行及时的维护和检修，以便电能这项绿色清洁能源能够更好地为我们的学习、工作和生活

服务。

参考文献

[1] 刘康军.一起220kV变压器短路故障问题诊断和处理[J].科技风，2013，（23）.

[2] 柳杨，孟庆民，洛君婷.大电流短路试验变压器短路阻抗及支路电流的仿真计算[J].变压器，2011，（10）.

[3] 张静波，李宝树，张海波.预防变压器短路冲击损坏事故的一种措施[J].华北电力技术，2013，（1）.

作者简介：杨勇（1975-），男，山西五台人，国网山西省电力公司忻州供电公司助理工程师。

（责任编辑：黄银芳）endprint