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摘要：进入新时期以来，国内各行各业都取得较大的发展，人们生活水平也得到较大的提高。其中电力工程作为我国重要的民生工程之一，其供电的稳定性已经成为现阶段人们关注的热门话题之一。电力变压器作为电力输电的重要装置，其短路问题直接影响到整个电力工程运行的稳定性。本文中笔者结合自身多年电力变压器维护检修经验，对电力变压器短路的故障进行了简要分析，供各位电力工程技术人员参考，共同提升我国电力供应的稳定性。
关键词：电力工程；变压器；短路故障；分析
0引言
变压器在日常的运行过程当中，如果突然发生短路故障给整个电力系统带来的损失是非常大的，甚至会出现人员伤亡事件的发生。根据相关的数据表明，在2003年到2013年这十年期间，由于变压器损坏造成的电力工程瘫痪事故占到整个电力工程事故的50%左右，这其中的变压器事故中，由于电力变压器短路而造成的电力变压器事故占到整个电力变压器事故的60%以上，给国家和人民造成的直接损失上亿元，此外根据相关电力学者的研究，这一数字仍有上升的趋势。所以，对电力变压器短路具体的故障分析已经到了必须解决的地步。
1现阶段国内变压器短路故障分析
1.1电力变压器电流短路引发的变压器短路故障
当电力变压器中发生电流短路故障时，在整个变压器的内部会瞬间产生大量的热，引发较为严重的绝缘线路过热效应。同时，电力变压器内部发生电流短路时非常容易引发高压绕组和低压绕组同时通过大于额定电压位数两倍的短路电流，这些短路电流会将本已经非常热的绝缘线路或者绝缘体进一步加热，引发变压器内部线路和重要部件的损坏，随着电力变压器内部各个导流部件的损伤，非常容易因此各个导流部件之间相互接触，导流部件的相互接触会引发非常严重的电流短路事故。现就变压器内部的两相短路问题分析如下：变压器高压侧以A、B两相短路为例，分析如图1。从图中可以看出流过电源的三相电流不对称，A、B相的电流大小为944. 13A，但方向相反；C相电流约1A，理论上C相电流应为零，原因是感应以及对地电流，电源长时间流过不对称的大电流使电源发热，同时产生不平衡力，使电源遭受严重的损坏。同时还从图中看出A、B相相电压2 885 V，A、B线电压为零，因为短路；C相相电压5 773 V。
图1：两相短路
1.2电力变压器中的过热性故障
电力变压器的过热性故障主要也是由于其内部构件产生的热量不能有效的散去，而引起的过热性故障。在电力变压器内部绕线铁芯、电路导体以及相关的导流部件，在运行的过程中非常容易产生局部热量集聚的现象，如果这些局部集聚的热量不能得到及时的排除，将会引起局部温度瞬间过高的现象，随着局部温度的不断升高，会给整个电力变压器局部的构件正常运行造成非常严重的影响，甚至会出现电力变压器局部构件过热坏死的现象。引起电力变压器局部过热的因素是非常多的，现详述如下：
1.2.1导电流体接头处接触不良造成的局部过热现象
导电流体接头处接触不良造成的局部过热现象是影响电力变压器正常工作的主要因素之一，其引发的局部过热为载流导体的接头焊接不良，采用螺栓连接引线的螺栓防松小当使接触电阻增大引起局部绕组的线饼温过高等。
1.2.2电力变压器中各种漏磁场相关干扰引发的电流环流现象
在电力变压器内部由于各种电压之间的变压需要，内部存在多种类型、不同强度的电力磁场，这些磁场在空间上按照设计原理没有任何交错，但是随着变压器的不断使用，其内部的各个部件在运行的过程中会出现不同程度的老化现象，随着这些导电产磁部件的不断老化会出现不同程度的磁场交错现象，磁场在不断交错的过程中会引发一定程度的磁场环流，磁场之间的形成的环流会给电力变压器的短路埋下隱患。
1.2.3电力变压器内部导磁铁芯的短路
电力变压器内部的导磁铁芯为了安全期间都设置有相关的接地操作，在实际的运行过程中会引发铁芯的局部短路现象。
1.3电力变压器电路出口部分的短路
引发电力变压器电路出口部门短路的原因是非常众多的，在进行实际检查解决的过程也是非常复杂的。究其主要原因为电力变压器内部的电磁线的选择是防止整个电力变压器电路出口部门短路的关键。其中与电力变压器电磁线有关的主要集中在一下几个方面：在电力变压器运行过程中都要有拉合闸的步骤，如果在拉合闸的过程中无法将电力变压器内部的短路节点消除，会使其在非常短的时间内承受两次拉合闸带来的巨大冲击，在受到第一次巨大冲击之后，电力变压器内部的高压绕组温度会急剧增大，如果增大的温度超过250℃，整个电力变压器内部的抗短路的能力将会大大降低，这就是在电力变压器进行拉合闸操作是经常发生短路的重要原因。第二就是电力变压器内部的换位导线抗机械强度较差，在承受较大短路机械力的过程中，非常容易发生散股、变形、漏铜等现象，采用普通换位导线时，由于电流大，换位爬坡陡，该部位会产生较大的扭矩，同时处在绕组二端的线饼，由于幅向和轴向漏磁场的共同作用，也会产生较大的扭矩，致使扭曲变形。第三是电力变压器内部的绕组线路比较松散，如果电力变压器内部纠位爬坡或者换位不当时，绕组线路由于太过单薄，容易造成电力变压器内部电磁线的悬空，从大量的电力变压器短路损坏具体位置来判断，其变形经常发生于换位处，特别是换位导线换位处。第四是，如果作用在电力变压器内部各个电磁绕组的预设应力不足，在受到短路冲击力冲击时，会发生电磁线路的线柄跳动，导致作用在电力变压器电磁线路弯矩过大而发生严重的变形损伤。
2完善电力变压器短路故障的策略
具体完善电力变压器短路故障的策略是比较多的但从其性质上分类，可以分为两类：技术措施和管理措施。先分述如下：
2.1技术措施
首先电力变压器的设计者应当对变压器内部整体的结构进行全面考虑，对于一些较为重要的部位应留有充足的安全系数；电力变压器在性能上应做好抗短路能力设计，特别是对于高温对于其影响应做到全面的考虑，并采取切实有效的针对性措施；在进行电力变压器选型的过程中，应当全面的考察整个电网的实际电力需求量，选择合适的变压器型号；在对电力变压器进行分解开关装配时，也应当根据实际的电网需求量来进行确定；变压器在实际的安装过程中应全面保证各个安装环节到位。
2.2管理措施
晚上电力变压器短路故障的管理措施主要是相关的电力管理部门应当加大对于变压器日常的维护监管工作，对于出现问题的变压器应当及时采取有效的措施进行处理，同时应做好相关的记录工作，以方便后期查验和后期的电力变压器维护。
3结束语
随着我国经济的再次飞速发展，电力工程作为一项非常重要的民生工作，国家对于电力系统供电的稳定性将会提出更高的要求。这就要求电力工程的相关工作人员一定要认识到时代提出的新要求，对于电力系统中变压器运行中存在的问题，进行全面深入的研究，如果条件容许，电力工程的相关工作人员可以深入国外先进国家进行现场性学习，不断提高我国电力系统供电整体的问题性，逐步满足国家和人民对于电力供应的需求。
参考文献
[1]吴书有.基于振动信号分析方法的电力变压器状态监测与故障诊断研究[D].中国科学技术大学，2009.
[2]张静波.冀北电网老旧变压器抗短路能力评估分析及治理措施研究[D].华北电力大学，2013.
[3]欧小波，汲胜昌，王春杰，罗一洋.基于“场-路”耦合有限元分析法的变压器短路电抗仿真的研究[J].高压电器，2010，03：59-63.
[4]朱红萍.感应滤波换流变压器及直流调制改善交流系统稳定性研究[D].湖南大学，2012.
关键词：电力工程；变压器；短路故障；分析
0引言
变压器在日常的运行过程当中，如果突然发生短路故障给整个电力系统带来的损失是非常大的，甚至会出现人员伤亡事件的发生。根据相关的数据表明，在2003年到2013年这十年期间，由于变压器损坏造成的电力工程瘫痪事故占到整个电力工程事故的50%左右，这其中的变压器事故中，由于电力变压器短路而造成的电力变压器事故占到整个电力变压器事故的60%以上，给国家和人民造成的直接损失上亿元，此外根据相关电力学者的研究，这一数字仍有上升的趋势。所以，对电力变压器短路具体的故障分析已经到了必须解决的地步。
1现阶段国内变压器短路故障分析
1.1电力变压器电流短路引发的变压器短路故障
当电力变压器中发生电流短路故障时，在整个变压器的内部会瞬间产生大量的热，引发较为严重的绝缘线路过热效应。同时，电力变压器内部发生电流短路时非常容易引发高压绕组和低压绕组同时通过大于额定电压位数两倍的短路电流，这些短路电流会将本已经非常热的绝缘线路或者绝缘体进一步加热，引发变压器内部线路和重要部件的损坏，随着电力变压器内部各个导流部件的损伤，非常容易因此各个导流部件之间相互接触，导流部件的相互接触会引发非常严重的电流短路事故。现就变压器内部的两相短路问题分析如下：变压器高压侧以A、B两相短路为例，分析如图1。从图中可以看出流过电源的三相电流不对称，A、B相的电流大小为944. 13A，但方向相反；C相电流约1A，理论上C相电流应为零，原因是感应以及对地电流，电源长时间流过不对称的大电流使电源发热，同时产生不平衡力，使电源遭受严重的损坏。同时还从图中看出A、B相相电压2 885 V，A、B线电压为零，因为短路；C相相电压5 773 V。
图1：两相短路
1.2电力变压器中的过热性故障
电力变压器的过热性故障主要也是由于其内部构件产生的热量不能有效的散去，而引起的过热性故障。在电力变压器内部绕线铁芯、电路导体以及相关的导流部件，在运行的过程中非常容易产生局部热量集聚的现象，如果这些局部集聚的热量不能得到及时的排除，将会引起局部温度瞬间过高的现象，随着局部温度的不断升高，会给整个电力变压器局部的构件正常运行造成非常严重的影响，甚至会出现电力变压器局部构件过热坏死的现象。引起电力变压器局部过热的因素是非常多的，现详述如下：
1.2.1导电流体接头处接触不良造成的局部过热现象
导电流体接头处接触不良造成的局部过热现象是影响电力变压器正常工作的主要因素之一，其引发的局部过热为载流导体的接头焊接不良，采用螺栓连接引线的螺栓防松小当使接触电阻增大引起局部绕组的线饼温过高等。
1.2.2电力变压器中各种漏磁场相关干扰引发的电流环流现象
在电力变压器内部由于各种电压之间的变压需要，内部存在多种类型、不同强度的电力磁场，这些磁场在空间上按照设计原理没有任何交错，但是随着变压器的不断使用，其内部的各个部件在运行的过程中会出现不同程度的老化现象，随着这些导电产磁部件的不断老化会出现不同程度的磁场交错现象，磁场在不断交错的过程中会引发一定程度的磁场环流，磁场之间的形成的环流会给电力变压器的短路埋下隱患。
1.2.3电力变压器内部导磁铁芯的短路
电力变压器内部的导磁铁芯为了安全期间都设置有相关的接地操作，在实际的运行过程中会引发铁芯的局部短路现象。
1.3电力变压器电路出口部分的短路
引发电力变压器电路出口部门短路的原因是非常众多的，在进行实际检查解决的过程也是非常复杂的。究其主要原因为电力变压器内部的电磁线的选择是防止整个电力变压器电路出口部门短路的关键。其中与电力变压器电磁线有关的主要集中在一下几个方面：在电力变压器运行过程中都要有拉合闸的步骤，如果在拉合闸的过程中无法将电力变压器内部的短路节点消除，会使其在非常短的时间内承受两次拉合闸带来的巨大冲击，在受到第一次巨大冲击之后，电力变压器内部的高压绕组温度会急剧增大，如果增大的温度超过250℃，整个电力变压器内部的抗短路的能力将会大大降低，这就是在电力变压器进行拉合闸操作是经常发生短路的重要原因。第二就是电力变压器内部的换位导线抗机械强度较差，在承受较大短路机械力的过程中，非常容易发生散股、变形、漏铜等现象，采用普通换位导线时，由于电流大，换位爬坡陡，该部位会产生较大的扭矩，同时处在绕组二端的线饼，由于幅向和轴向漏磁场的共同作用，也会产生较大的扭矩，致使扭曲变形。第三是电力变压器内部的绕组线路比较松散，如果电力变压器内部纠位爬坡或者换位不当时，绕组线路由于太过单薄，容易造成电力变压器内部电磁线的悬空，从大量的电力变压器短路损坏具体位置来判断，其变形经常发生于换位处，特别是换位导线换位处。第四是，如果作用在电力变压器内部各个电磁绕组的预设应力不足，在受到短路冲击力冲击时，会发生电磁线路的线柄跳动，导致作用在电力变压器电磁线路弯矩过大而发生严重的变形损伤。
2完善电力变压器短路故障的策略
具体完善电力变压器短路故障的策略是比较多的但从其性质上分类，可以分为两类：技术措施和管理措施。先分述如下：
2.1技术措施
首先电力变压器的设计者应当对变压器内部整体的结构进行全面考虑，对于一些较为重要的部位应留有充足的安全系数；电力变压器在性能上应做好抗短路能力设计，特别是对于高温对于其影响应做到全面的考虑，并采取切实有效的针对性措施；在进行电力变压器选型的过程中，应当全面的考察整个电网的实际电力需求量，选择合适的变压器型号；在对电力变压器进行分解开关装配时，也应当根据实际的电网需求量来进行确定；变压器在实际的安装过程中应全面保证各个安装环节到位。
2.2管理措施
晚上电力变压器短路故障的管理措施主要是相关的电力管理部门应当加大对于变压器日常的维护监管工作，对于出现问题的变压器应当及时采取有效的措施进行处理，同时应做好相关的记录工作，以方便后期查验和后期的电力变压器维护。
3结束语
随着我国经济的再次飞速发展，电力工程作为一项非常重要的民生工作，国家对于电力系统供电的稳定性将会提出更高的要求。这就要求电力工程的相关工作人员一定要认识到时代提出的新要求，对于电力系统中变压器运行中存在的问题，进行全面深入的研究，如果条件容许，电力工程的相关工作人员可以深入国外先进国家进行现场性学习，不断提高我国电力系统供电整体的问题性，逐步满足国家和人民对于电力供应的需求。
参考文献
[1]吴书有.基于振动信号分析方法的电力变压器状态监测与故障诊断研究[D].中国科学技术大学，2009.
[2]张静波.冀北电网老旧变压器抗短路能力评估分析及治理措施研究[D].华北电力大学，2013.
[3]欧小波，汲胜昌，王春杰，罗一洋.基于“场-路”耦合有限元分析法的变压器短路电抗仿真的研究[J].高压电器，2010，03：59-63.
[4]朱红萍.感应滤波换流变压器及直流调制改善交流系统稳定性研究[D].湖南大学，2012.