1 故障現(xiàn)象
故障后現(xiàn)象為：
臭氧變壓器主保護(hù)動(dòng)作、本體非電量保護(hù)動(dòng)作，當(dāng)故障非常嚴(yán)重時(shí)可大量噴油并起火燃燒。
通常分為外部故障和內(nèi)部故障。外部短路故障類型有：絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的接地、臭氧變壓器中低壓樁頭至其相應(yīng)的開關(guān)柜間的母線或電纜相間、相地間發(fā)生弧光短路、對應(yīng)的開關(guān)柜母線及其出線至臭氧變壓器100M范圍內(nèi)的短路。故障后現(xiàn)象為：套管、避雷器、互感器、過電壓吸收器、開關(guān)、母線支柱絕緣子、架空線路絕緣子炸裂；電纜及電纜頭起火；母線間有小動(dòng)物或?qū)щ姰愇飿蚪樱妇€或帶電體上有放弧痕跡等。內(nèi)部短路其主要類型有：各相繞組之間發(fā)生的相間短路、繞組的線匝之間發(fā)生的匝間短路、繞組或引出線通過外殼發(fā)生的接地故障等。
2 危害辨識
2.1 工藝設(shè)備危害辨識
故障造成電壓波動(dòng)或供電中斷，使生產(chǎn)系統(tǒng)減量或停車，設(shè)備停運(yùn)。特別是臭氧變壓器低壓出口短路時(shí)形成的故障一般要更換繞組，嚴(yán)重時(shí)可能要更換全部繞組，從而造成十分嚴(yán)重的后果和損失，因此，尤應(yīng)要引起足夠的重視。
2.2 人身危害辨識
2.2.1 臭氧變壓器噴油、爆炸燃燒可能造成燒傷；
2.2.2 瓷絕緣子炸裂時(shí)四處飛濺可能造成擊傷；
2.2.3 母線短路時(shí)產(chǎn)生的弧光可能造成肢體或眼睛灼傷；
2.2.4 發(fā)生短路時(shí)引起周圍發(fā)生火災(zāi)，造成燒傷或窒息；
2.2.5 短路時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力引起物件掉落造成砸傷。
3 故障分析及定位
3.1 工作原理
3.1.1 短路電流引起絕緣過熱故障原理
臭氧變壓器突發(fā)短路時(shí)，其高、低壓繞組可能同時(shí)通過為額定值數(shù)十倍的短路電流，它將產(chǎn)生很大的熱量，使臭氧變壓器嚴(yán)重發(fā)熱。當(dāng)臭氧變壓器承受短路電流的能力不夠，熱穩(wěn)定性差，會(huì)使臭氧變壓器絕緣材料嚴(yán)重受損，而形成臭氧變壓器擊穿及損毀事故。
臭氧變壓器的出口短路主要包括：三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路等幾種類型。對220kV三繞組臭氧變壓器而言，高壓對中、低壓的短路阻抗一般在10％一30％之間，中壓對低壓的短路阻抗一般在10％以下，因此臭氧變壓器發(fā)生短路故障時(shí)，強(qiáng)大的短路電流致使臭氧變壓器絕緣材料受熱損壞。
3.1.2 短路電動(dòng)力引起繞組變形故障原理
臭氧變壓器繞組在出口短路時(shí)，將承受很大的軸向和輻向電動(dòng)力。軸向電動(dòng)力使繞組向中間壓縮，這種由電動(dòng)力產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，可能影響繞組匝間絕緣，對繞組的匝間絕緣造成損傷；而輻向電動(dòng)力使繞組向外擴(kuò)張，可能失去穩(wěn)定性，造成相間絕緣損壞。電動(dòng)力過大，嚴(yán)重時(shí)可能造成繞組扭曲變形或?qū)Ь€斷裂。
3.2 故障分析及定位
3.2.1 分析繼電保護(hù)裝置動(dòng)作情況，判斷故障的類型和大致故障區(qū)域：
a、內(nèi)部故障：差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作、輕重瓦斯動(dòng)作、壓力釋放閥動(dòng)作或油流繼電器動(dòng)作；
b、出口故障：差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作；
c、近區(qū)故障：后備保護(hù)動(dòng)作。
3.2.2 外觀檢查，根據(jù)繼電保護(hù)動(dòng)作情況，按大致故障分析現(xiàn)場察看定位：
a、內(nèi)部故障：臭氧
變壓器瓦斯內(nèi)有氣體，量較多且顏色不純或臭氧變壓器噴油。
b、出口故障：臭氧
變壓器樁頭至相應(yīng)進(jìn)線柜間套管、避雷器、支柱絕緣子閃絡(luò)或炸裂，電纜冒煙或起火；
c、近區(qū)故障：進(jìn)線柜后開關(guān)柜爆炸，套管、避雷器、支柱絕緣子、線路絕緣子閃絡(luò)或炸裂，電纜冒煙或起火。
3.3 解決思路
3.3.1 優(yōu)化選型要求。選型應(yīng)選用能順利通過短路試驗(yàn)的臭氧變壓器并合理確定臭氧變壓器的容量，合理選擇臭氧變壓器的短路阻抗。
3.3.2 優(yōu)化運(yùn)行條件。對臭氧變壓器出線樁頭要采取防護(hù)措施，要在臭氧變壓器周圍設(shè)置護(hù)欄或護(hù)網(wǎng)；要提高電力線路的絕緣水平，特別是提高臭氧變壓器出線一定距離的絕緣水平，同時(shí)提高線路安全走廊和安全距離要求的標(biāo)準(zhǔn)，降低近區(qū)故障影響和危害，包括重視電纜的安裝檢修質(zhì)量(因電纜頭爆炸大多相當(dāng)于母線短路)；對重要變電站的中、低壓母線，考慮全封閉，以防小動(dòng)物侵害；提高對開關(guān)質(zhì)量的要求，防止發(fā)生拒分等。
3.3.3 優(yōu)化運(yùn)行方式。確定運(yùn)行方式要核算短路電流，并限制短路電流的危害。如采取裝備用電源自投裝置后開環(huán)運(yùn)行，以減少短路時(shí)的電流和簡化保護(hù)配置；對故障率高的非重要出線，可考慮退出重合閘保護(hù)；提高速切保護(hù)性能，壓縮保護(hù)時(shí)間；220kV及以上電壓等級的臭氧變壓器盡量不直接帶l0kV等級的電力負(fù)荷等。
3.3.4 提高運(yùn)行管理水平。首先要防止誤操作造成的短路沖擊；要加強(qiáng)臭氧變壓器的適時(shí)監(jiān)測和檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)臭氧變壓器的變形強(qiáng)度，保證臭氧變壓器的安全運(yùn)行，其次要強(qiáng)化積淀保護(hù)的管理和校驗(yàn)，防止保護(hù)定值不當(dāng)和保護(hù)拒動(dòng)。
