浅谈66kV主变近区短路故障分析

摘要：变压器是电力系统的重要组成部分。针对两起66kV变压器二次侧发生的短路接地故障，到现场立即采用诊断性试验，诊断故障变压器均为二次绕组故障。到变压器厂家解体后发现，低压线圈发生严重变形。

关键词：变压器;短路故障;诊断

0     引言

变压器是电力系统中的核心设备，对电力系统安全稳定运行起着决定性的作用。变压器在绕组短路接地的情况下，会产生较大的电动力，在这种力的作用下绕组会发生挤压、弯曲等现象。特别是对于近区短路，会严重影响变压器的安全运行[1]。

1     常用的变压器诊断试验

1.1  绝缘电阻试验

首先在现场试验中，应根据被试变压器的电压等级选择相应等级的绝缘电阻测试仪。绝缘电阻对于发现变压器的整体受潮（绝缘油受潮）以及贯穿性缺陷效果比较明显。对于考察部分绝缘的时候，需要试验人员熟悉变压器加压部分、屏蔽部分、接地部分的接线，实现对故障点的具体分析。

1.2  直流电阻试验

试验中发现比如直阻不合格，首先要分析的是试验接线方法和试验仪器。检查试验方法的时候，分析是否由于试验接线夹与套管接头接触不良，或是由于测试部位表面有氧化膜。检查试验仪器时，需要判断是否仪器损坏，再次检查使用的试验仪器与试验接线是否匹配。测试数据不合格是由于其变压器自身引起时，应综合进行分析，把绕组所有连接回路的部件进行逐个诊断分析。

1.3  介质损耗试验

介质损耗试验对于考察变压器本身整体受潮以及绝缘油劣化。在判断变压器是否存在缺陷时，经常与绕组变形一起共同分析。变压器受到近区短路电流冲击后变压器电容量变化将意为着绕组发生变形。

1.4  绕组变形试验

由于接地故障产生的电动力，其造成变压器绕组发生变形时，其形狀是不可逆的。绕组变形试验是通过频响法在一端输入变频信号，响应端通过比较幅频响应特性，来判断绕组是否存在变形问题[2]。

2     事故案例

事故案例1，某变压器型号为SZ11-20000/66，额定电压为（66±8x1.25%）/10.5，出厂日期为2011年 09月 19日。发生故障跳闸后，运行人员立即对故障变压器进行安全措施布置，做好安全措施后，检修人员立即对故障变压器一、二次套管接线板进行拆除。试验人员首先对故障变压器进行外观检查，看现场有无明显放电现象。绝缘电阻测试数据如表1 所示，变压器一次绕组绝缘电阻值明显降低，二次绕组与高压及地之间绝缘降低为0MΩ。

由于绝缘电阻测试数据异常，又对变压器进行直流电组测试。如表2 所示，变压器一次绕组直流电阻三相之间不平衡率1.10%，符合规程的要求。变压器二次绕组不平衡率为6.40%，严重超出规程的要求。

结合油化验相关数据，通过多项数据综合判断，该变压器低压线圈对高压线圈及铁芯放电，认定变压器绝缘击穿烧损。通过多点分段查找出故障点为近区10kV出口环网柜SF6漏气绝缘降低短路，近区故障造成变压器烧损。到变压器厂家解体后发现，低压三相线圈变形严重，多处线圈匝间短路。

事故案例2，某变压器型号为SZ11-31500/66，出厂日期为2016年 01月04日，额定电压为（66±8x1.25%）/10.5。该变压器由于近区短路跳闸，试验人员立即对该变压器进行绝缘电阻试验，试验数据如表3 所示。

变压器直流电阻测试数据如表4 所示。变压器一次绕组直流电阻三相之间不平衡率0.85%，符合规程的要求。变压器二次绕组不平衡率为5.97%，严重超出规程的要求。

结合其他试验进行了综合分析，该故障为变压器二次绕组变形。该变压器到设备制造厂家解体后发现，二次绕组变形严重，与分析结果一致。

3     结论

变压器设备状况直接影响电力系统的运行。变压器发生故障后，需要结合高压试验、油化验等多种测试数据进行诊断分析，防止故障变压器投运现象发生，给电力系统的安全稳定运行带来影响。同时，应该提升变压器的抗短路能力，来减少短路冲击对变压器的影响。

参考文献：

[1]   季凌武.主变压器近区短路故障的分析与预防[J].浙江电力，2011，1：15-16.

[2]   何平，习文山.变压器绕组变形的频率响应分析法综述[J].高电压技术，2006，32（5）：37-41.

[3]   陈化钢.电力设备预防性试验方法及诊断技术[M].北京：中国科学技术出版社，2001.

作者简介：

赵可欣（1987-）硕士研究生，工程师，从事电力设备电气试验工作。