電力變壓器是傳輸、分配電能的樞紐,是電力網的核心元⛹🏻♀️件,其可靠運行不僅關系到廣大用戶的電能質量,也關系到整🧎🏻♀️➡️個系統的安全程度。電力變壓器的可靠性由⛹🏻♂️其健康狀況決定,不僅取決于設計👹制造、結構😜材料,也與檢修維護💌密切相關。就電力系統中變壓器抗短路能力的提高的問題進行探讨。
一、電力變壓器概述
電子電力變壓器主要是采用電力電子技術實現😝的,其基本原🔞理爲在原方将工頻信号通過電力電子電路轉化爲高頻信号,即升頻,然後通過中間高頻隔離變 壓器耦合到副方,再還原成工頻信号,即降頻。通過👿采用适當🙉的控制方🛀🏼案來控制電力電子☠️裝置的工作,從而将一種頻率、電壓、波形的電能變換爲另一種頻率、電 壓、波形的電能。由于中間👿隔離變壓器的體積取決于鐵芯材質的飽和磁通密度以及鐵芯和繞組的👯🏾♂️最大允許溫升,而飽和磁通密✡️度與工作頻率成反比,這樣提高其工作 頻率就可🏊🏾♀️提高鐵芯的利用率,從而減小變壓器的體積并提高其整體效率。
二、提高電力變壓器抗短路能力的措施
變壓器的安全、經濟、可靠運行與出力,取決于本身👿的制造質量和運行環境以及檢修質量。本章試圖回答在變壓器🙆🏿運行維護過程中,有效預防變壓器突發性故障的措施。
電網經常由于雷擊、繼電保護誤動或拒動等造成🧜🏼♂️短路,短🎅🏿路電流的強大沖擊可能使變壓器受損,所以應從各方面努力🙉提高變壓器的耐受短路能力^。變壓器 短路沖擊事故🎅🏿的統計結果表明,制造原因👌引起的占80%左右,而運行、維護原因引起的僅占10%左右。有關設計、制造方面的措💘施在第二章已有論述,本章着重 就運行維護過程中應采取的措施加以說👌明。運行維護過程中,一方面應盡量🙆🏿減少短路故障🥑️,從🏊🏿♀️而減少變壓器所受沖擊的次數;另一方面應及👿時測試變壓器繞組的😥形 變,防患于未然。
規範設計,重視線圈制造的軸向壓緊工藝。制造廠^家在設😍計時,除要考慮變壓器降低損耗,提高絕緣水平外,還要考慮到👹提高♌️變壓器的機械強度和抗短路 故障能力。在制造工藝方🛌🏻面,由于👩🏿❤️💋👨🏽很多變壓器都采用了絕緣壓闆,且高低壓線圈共用一個壓闆💞,這種結構要求要有很高的制造工藝水平,應對墊塊進行密化處理,在 線圈加工🔞好後還要對單🧑🏻❤️🧑🏼個線圈進行恒壓幹燥,并測量出線圈壓縮後的高度;同一💁🏼♀️壓闆的各個線圈👺經過上述工藝處理後,再調整到同一高度,并在總裝時用油壓裝置對 線圈👩🍼施加規定的壓力,最終達到設計和工藝要求的高度。在總裝配中,除👨🦰了要注意高壓線圈的壓緊情況外,還要特别注意低壓線圈壓緊情況的控制。
對變壓器進行短路試驗,以防患于未然。大型變壓器的運行可靠性,首先取決于其結構和制造工藝水平,其次是在運行過程中對設備進行各種試驗,及時 掌握設備的工況😜。要了解😁變壓器的機械穩定性,可通過承受短路試驗,針對其薄弱環🏊🏾♀️節加以改進,以确保對變壓器結構強度設計時做到心中有數。
使用可靠的繼電保護與自動重合閘系統。系統中的短✡️路🙂↔️事故是人們竭力避免而又不能絕對避免的事故,特别是10KV線路因誤操作、小動物進入、外力 以😁及用戶責任等原因導緻短路事故的可能性極大。因此對于^已投入運行的變壓🧛🏾♀️器,首先應配備可靠🤑的供保護系統使用的直😌流電源,并保證保護動作的正确性。結合目 前運行中變壓器杭外部短路強度較差的情況,對👩🍼于系統👩🍼短路跳閘後的自動重合或🏊🏿♀️強行投運,應看到其不利的因素,否則有時會加🔞劇變壓器🏊🏾♀️的損壞程度,甚至失去重新 修複的可能。目前已有些運行部門根據短路故障是否能瞬時👌自動消除的概率,對近區架空線或電纜線路取消使用重合問,或者适當延長合間間隔時間以減少因重合閘 不成而帶來的危害,并且應盡量對短路跳閘的變壓器進行試驗檢查。
積極開展變壓器繞組的變形測試診斷。通常變壓⛹🏻♀️器在遭受短路故障電流沖擊後,繞組将發生局部變形,即使沒有立即損壞,也有可能留下嚴重的故障隐 患。首先,絕緣距離✋将發生改變,固體絕緣受到👱🏼♂️損傷,導緻局部放電🏃🏻♀️發生。當遇到雷電過電壓作用時便有可能發生匝間、餅間擊穿,導緻突發性絕緣事故,甚至在正 常運行電壓下,因局部放電的長期作用也可能引發絕緣擊穿事故。
因此,積極開展變壓器繞組變形的診斷工作,及時發🧜🏼♀️現有問題的變壓器,并有計劃地進行吊罩驗證和檢修,不但可節省大量的人力、物力,對防止變壓器事故的發生也有極其重要的作用。
傳遞函數H的零、極點分布情況與二端口網絡内的元件及連接方式等密切相關。大量試驗研究結果表明,變壓器繞組通🧎🏻♀️➡️常在10KZ~1MHZ的頻率範 圍内具有較多的諧振✍🏻點。當頻率低于10KHZ時,繞組的電感👽起主要作用👱🏼♂️,諧振點通常較少,對分布電容的變化較😌不敏感;當頻率超過1 MHZ時,繞組的電感又被分布電容所旁路,諧振點也會相應減少,對電感的變化較不敏感,而且随着頻率⛹🏻♂️的提高🧛🏽,測試回路的雜散電容也會對測試結果造成明顯影👩🏽🐰👩🏿 響。
由于變壓器繞組變形測試儀價格昂貴,且對人員的素質要求高,在生産運行中不易普遍開展。因此,在實際工💕作中👀,依據變壓器繞組電容變化量來判斷繞 組是否變👿形的方法,可以作爲頻率響應法的有益補充。尤其在頻率響應法不具備條件的情況下,可以通過橫向、縱向對比積累的實🧑🏻❤️🧑🏼測電容量,及時掌握變壓😘器繞組的 工作狀态,以便降低事🧛🏽故發生的概率,确保電網安全👧🏾穩定的運行。
加強現場施工和運行維護中的檢查,使用可靠的短路保護系統。現場進行變壓器的安裝時,必須嚴格按照廠家說明和規範🏊🏾♀️要求進行施工,嚴把質量😮💨關,對 發現的隐患必須采取相👀應措施👨🦰加以消除。運👋行維護人♌️員應加強變壓器的檢查和維護保修管理工作,以保證變壓器處于良好的運行狀況,并采取相應措施,降低出口和 近區短路故障的幾率。爲盡量避免系統的短路故障,對于己投運的變壓器,首先配備可靠的供保護系統使用的直流系統,以保證保護動作的正确性;其次,應盡量對 因短路跳閘的變壓器進行🎅🏿試驗檢查,可用頻率響應法測試✋技術測量變💌壓器受到短路跳閘沖擊後的狀況,根據測試結果有目的地進行吊罩檢查,這樣就可有效地避免👨🦰重 大事故的發生。
變壓器能否承受各種短路電流主要取決于變壓😗器😜結構設計和制造工藝,且與運行管理、運行條件及施工工…藝水平等方面😘有很大的關系,變壓器短🧑🏽🎄路事故對電網👽系統的運行危害極大,爲避免事故的發生,應從多方面采取有效的控制措施,以保證變壓器及電網系統的安😗全穩定運行。