核心提示：電力變壓器會影響變壓器的安全運行，經過儀器儀表世界網(wǎng)歷年對全國電力變壓器運行情況和事故的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)外部短路引起的故障逐年增多。
電力變壓器會影響變壓器的安全運行，經過儀器儀表世界網(wǎng)歷年對全國電力變壓器運行情況和事故的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)外部短路引起的故障逐年增多。
1 變壓器短路故障的原因
變壓器本身抗短路能力不夠是引起變壓器短路損壞的主要原因。除此之外,運行管理不當也是一個不可忽視的因素。變壓器抗短路能力不夠,主要表現(xiàn)在一部分變壓器在遭受低于規(guī)定強度的短路電流沖擊且保護速動下,仍然發(fā)生繞組變形,甚至絕緣擊穿。例如河南開封濱河站1臺SFL6-31500/110變壓器,因低壓側所帶線路母線電纜三相短路爆炸,引起主變重瓦斯保護動作跳閘,造成變壓器低壓側A相斷線,鐵芯移位。但其短路電流僅為額定電流的4.5倍,保護動作時間為0.08s。
變壓器動穩(wěn)定性能差,經受不住各種短路,究其原因大致有以下幾點: (1)在變壓器結構設計中,對作用在變壓器繞組上的電動力,僅按靜力學計算是不能正確反映變壓器突發(fā)短路電流沖擊時所承受的各種應力的。(2)選擇導線不恰當,存在重視熱性能而忽視機械應力的現(xiàn)象。(3)繞組軸向壓緊力不夠。(4)引線固定支點不夠、支架不牢固、引線焊接不良等。 (5)內繞組與鐵芯柱間支撐不夠。(6)制造過程中工藝條件不規(guī)范,質量控制不嚴。
2 變壓器短路故障后二次保護的動作
當變壓器發(fā)生短路故障后，若故障發(fā)生在外部線路上，則主保護中的縱差保護動作使變壓器跳閘，繼而退出電網(wǎng)運行。
3 變壓器短路故障的表現(xiàn)形式和危害
3.1 變壓器繞組短路故障的主要形式
在變壓器短路電磁力作用下，繞組損壞和引線位移是變壓器短路故障最可能的后果。試驗研究和運行實踐均表明，變壓器繞組的短路電磁力作用下的損壞模式主要有以下幾種形式：
(1) 繞組變形導致匝絕緣破裂引起匝間短路，這種故障形式是直徑較小的小型配電變壓器受幅向拉伸電磁力作用在短路事故中損壞的主要形式。
(2) 繞組變形導致主絕緣強度降低而造成主絕緣擊穿，繞組變形導致主絕緣強度降低，從而造成主絕緣的擊穿事故，這是受幅向拉伸短路力作用的中型以上電力變壓器繞組的主要損壞模式。因此，在進行變壓器繞組短路強度設計時，必須考慮繞組在短路電磁力作用下殘余變形的積累效應。
(3) 繞組的幅向失穩(wěn)，由于緊靠鐵心放置的變壓器內繞組或多繞組變壓器的中間繞組，在短路狀況下，可能受到幅向短路電磁力所引起的周向壓縮作用。中型以上變壓器內繞組的幅向失穩(wěn)是變壓器在幅向短路電磁力作用下?lián)p壞的主要表現(xiàn)形式。
(4) 繞組的軸向失穩(wěn)，繞組的軸向失穩(wěn)是受短路軸向電動力和短路幅向電動力共同作用的繞組損壞的主要形式。
(5) 三相變壓器繞組的整體位移與傾斜，變壓器繞組的整體位移與傾斜發(fā)生在三相對稱短路故障的情況下。