(广西电网有限责任公司来宾供电局广西来宾546100)
摘要:在电网的运行当中，变电站发挥着非常重要的作用，其中变压器是变电站当中重要是设备之一，如果变压器在运行的过程当中出现了严重的故障就会造成严重的后果。因此，对于变压器运行过程当中的故障进行分析，能够及时的进行解决，这关系到整个电网的稳定运行。110kV变压器高压侧在运行的过程当中由于单侧的工作电压较高，因此在实际的电网输电的过程当中经常会出现短路的故障，特别是近区非常容易出现短路的故障，进而使得变压器的绕组所能承受的电压超过了正常的范围。本文主要通过一个实际的110kV变压器高压侧短路故障的案例，来对110kV变压器在运行过程当中高压侧短路的故障进行分析。
关键词:110kV变压器；高压侧；短路故障
在电网的运行过程当中，110kV变压器高压侧外部短路故障一般是造成变压器损坏的一个主要的原因，因为一旦110kV变压器在出口的附近出现了短路故障的时候，就会导致变压器的绕组要承担较大的电压冲击，较大的电压冲击作业使得变压器的绕组的内部温度快速上升，导致110kV变压器表面较薄弱的地方就会出现了一定扭曲甚至是鼓包的情况，严重的情况下会直接导致变压器的绕组出现移位的情况。在我国的电力企业当中，一直都进行着110kV变压器出口短路故障的分析，但是对于110kV变压器在运行的过程当中高压侧出现短路的情况分析和研究就比较少。因此，对于110kV变压器高压侧短路故障的分析和探讨是一项非常重要的工作，通过对110kV变压器高压侧短路故障的系统性分析，能够有效的提升110kV变压器在运行的过程当中的稳定性和可靠性。下面主要通过一个真实的短路案例来对110kV变压器高压侧短路故障来进行分析。
1.真实案例的概述
在某个变电站当中曾出现过110kV变压器高压侧短路的故障，通过现场的检查和研究发现这个变电站采用的是一次设备主接线的连接方式，这种是通过双母线带旁路的连线方式，主变110kV的中性点是不接地运行的，10kV母线中性点进行接地的方式为消弧线圈式。在电网的运行过程当中，110kV变压器高压侧的比率差动、差动速断工作，一次电流的测定值为7.25kA。通过分析得出这个110kV变压器是高压侧出现了套管短路的故障，从而直接影响到了110kV变压器的正常运作，从而导致相关的数值的结果出现了异常的状况，影响到电网的正常运行。
2.110kV变压器高压侧短路故障的测试以及分析
对于上述这个案例当中出现的110kV变压器变压侧短路故障的测试和分析，这里我们主要通过频响法绕组变形测试、电抗法绕组变形测试、绝缘油色谱试验，通过这些实验结果进行科学的分析，从而得出出现故障的原因。
2.1频响法绕组变形测试
通过频响法绕组变形测试能够有效的测试出110kV变压器内部的电容、电感等参数的变化状况，通过这种测试方法能够为110kV变压器高压侧出现的短路故障提供相对可靠的证据。而且频响法绕组变形测试也是国家电力行业的相关标准规定，用来测试110kV变压器高压侧短路故障的一种基本方法，在实际的电网运行过程当中具有非常重要的作用。一般的情况下，通过频响法绕组变形测试加上以往的变压器故障的历史记录，就能够分析出110kV变压器最终的故障结果。使用频响法绕组变形测试就需要用到高低压绕组频谱图，如图1和图2所示。
图1高压绕组频谱图
图2低压绕组频谱图
首先应该要将两个图进行横向的对比，通过观察这两组图就能够发现高压绕组频谱图曲线的谐振锋点不论是在高频段还是低频段都是保持一致的，通过这样就能够分析得出其基本处于正常的状态。但是高压绕组在其他的地方出现了尖顶波，这就表示在这个频率附近出现了谐振，这种情况就需要引起变压器管理人员的高度关注。再反观低压绕组频谱曲线图，能够发现在三个频段的谐振峰点也是保持一致的，没有其他的异常状况。其次再将两个图进行纵向的对比，纵向对比之后发现低压绕组频谱曲线谐振峰谷的重合度非常高，因此可以判断其为正常。在分析了高低压绕组频谱图之后，结合历史的数据进行分析判断，能够说明110kV变压器匝间没有出现任何短路的情况，而中频段中谐振丰富的重合度不高，这就表明变压器在这里可能存在着局部的变形的情况。
2.2电抗法绕组变形测试
通过电抗法绕组变形测试，得出这个110kV变压器的各项数值与出厂时候的数据基本保持一致，也就是基本符合变压器的要求。但是其中有一次测试的时候，发现这个变压器的有一项数值与出厂的时候存在较大的偏差，就是变压器的短路阻抗数据发生了较大的改变，出现问题的这次测试时间是在8月份的时候，这就说明在夏季高温的环境之下，110kV变压器的阻抗发生了变化，从而引起了绕组变形的问题。我国有相关的规定，容量在100MVA及以下以及电压的等价在220kV以下的变压器绕组的参数相对变化指不能够偏离出厂时候的各项参数的2%，而这个110kV变压器是满足这个规定的，但是它的变化超过了4%，因此能够判断这个110kV的变压器在运行的过程当中出现了高压侧短路的故障。
2.3绝缘油色谱试验
如果在实际的发电过程当中，110kV变压器在运行的过程当中突然出现了高压侧短路的情况，那么就会导致过热的现象和电弧放电的情况，因此，变压器当中变压器油就会出现分解。油在分解之后会产生一些气体溶解在油当中，这种情况非常容易导致瓦斯继电器报警或者出现直接跳闸的情况。因此，110kV变压器出现的任何的内部故障就能够通过对变压器油当中溶解的气体组成成分进行分析来判断故障的结果。在对110kV变压器进行绝缘油色谱分析之后，相关的结果显示出此变压器油当中的各种气体组成成分都是符合相应的标准，因此判断出在运行的过程当中110kV变压器内部没有出现过热的情况，也不存在电弧放电的情况。除此之外，还对110kV变压器的主绕组直流电阻、本体绝缘电阻以及吸收比等参数进行分析和判断，均没有发现有任何的异常的状况，则通过绝缘油色谱实验能够判断110kV变压器的绝缘没有任何的问题，纵绝缘没有任何的异常现象。
3.110kV变压器高压侧短路故障的处理分析
在经过对此110kV变压器进行了频响法绕组变形测试、电抗法绕组变形测试以及绝缘油色谱试验等测试之后，发现此110kV变压器的内部绝缘没有出现特别明显的异常现象，而且也没有出现匝间短路的情况和过热以及电弧放电的现象，但是根据频响法绕组变形测试和电抗法绕组变形测试的相关测验的结果显示，此110kV变压器的高压侧可能存在部分绕组变形的情况，而且存在一部分变形非常严重的绕组，这种是根据高低压绕组频谱图得出。另外，在此110kV变压器出现了高压侧短路故障之后，在夏季炎热的环境当中运行的时候，变压器当中的绕组变形就会更大，甚至超过了短路故障时候的变形幅度。通过以上的各种测试对此110kV变压器高压侧短路故障进行分析，能够提出以下几个相关的故障排除建议。
3.1此变压器运行的过程当中应该要遵循运维规程
此110kV变压器虽然出现过高压侧短路的故障，但是经过各种的测验分析发现变压器的内部绝缘性并没有异常的情况，因此这个110kV变压器还能够继续的使用，不需要进行更换，但是在使用的过程当中一定要遵循国家的标准运维规程来进行运行，防止再次出现高压侧短路的故障。
3.2定期对此变压器进行维护
因为此110kV变压器的内部绕组存在一定的变形的情况，因此在投入使用的过程当中一定要重视对这个变压器的维护保修工作，在运行的时候一定要进行实时的监测，根据监测的结果来判断是否需要对此变压器进行维修来保证其可靠性，确保电网能够安全稳定的运行。
3.3防止高压侧短路故障再次出现
因为此110kV变压器曾经在运行的过程当中出现高压侧短路故障，因此为了防止变压器在以后的使用当中再次出现高压侧短路故障的情况，就需要经常对其检修，一旦在电网的运行过程当中110kV变压器再次出现了高压侧短路故障的情况的时候，要保证第一时间内对短路故障进行针对性的处理，在必要的时候要停止此变压器的使用，更换新的变压器，保证电网能够正常的运行。经过相关的实践经验表明，当110kV变压器出现损坏的时候，一定要将110kV变压器是否出现过高压侧短路故障作为基本的依据。
4.小结
对于本文当中的110kV变压器经过相关的测试之后发现变压器的内部主绝缘和纵绝缘都没有存在任何的异常情况，但是变压器内部的绕组出现了部分变形的情况，对于这种情况一般的建议是110kV变压器能够在短期的时间内继续工作，不会有较大的安全问题。但是110kV变压器在运行的过程当中非常容易受到外部环境的影响，特别是在炎热的天气当中，变压器内部的绕组会产生更大的变形，造成较大的安全隐患。因此就需要加强对此变压器的监管和维护，在变压器的测试过程当中一定要将历史的数据作为重要的参考对象，从而实现对变压器运行状态准确的判断。
参考文献:
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