提高干式變壓器短路電阻措施的探討

電力干式變壓器是輸配電的樞紐，是電網(wǎng)的核心部件。它的可靠運行不僅關(guān)系到用戶(hù)的電能質(zhì)量，也關(guān)系到整個(gè)系統的安全。電力干式變壓器的可靠性取決于其健康狀況，健康狀況不僅取決于設計、制造和結構材料，還與維護密切相關(guān)。本文論述了電力系統干式變壓器短路電阻的改善。關(guān)鍵詞：電力干式變壓器短路策略摘要：電力變壓器作為輸配電的樞紐，處于電網(wǎng)的核心，其可靠性關(guān)系到廣大用戶(hù)的電能質(zhì)量，甚至關(guān)系到電力系統的安全。電力變壓器的健康不僅取決于設計制造、結構和材料，還取決于檢修和維護。關(guān)鍵詞：電力變壓器一、電力干式變壓器概述

電子式電力干式變壓器主要通過(guò)電力電子技術(shù)實(shí)現，其實(shí)現過(guò)程如圖1-1所示。其基本原理是將工頻信號由原邊的電力電子電路轉換成高頻信號，即上頻，然后通過(guò)中頻高頻隔離干式變壓器耦合到副邊，再恢復成工頻信號，即下頻。通過(guò)采用適當的控制方案來(lái)控制電力電子設備的運行，可以將一種頻率、電壓和波形的電能轉換成另一種頻率、電壓和波形的電能。由于中間隔離干式變壓器的體積取決于鐵芯材料的飽和磁通密度和鐵芯及繞組的較大允許溫升，飽和磁通密度與工作頻率成反比，增加其工作頻率可以提高鐵芯的利用率，從而減小干式變壓器的體積，提高其整體效率。

二.提高電力干式變壓器抗短路能力的措施干式變壓器的安全、經(jīng)濟、可靠運行和輸出取決于其自身的制造質(zhì)量、運行環(huán)境和維護質(zhì)量。本章試圖回答在運行和維護過(guò)程中有效防止干式變壓器突發(fā)故障的措施。短路通常是由雷擊、誤操作或繼電保護拒動(dòng)等引起的。短路電流的強烈沖擊可能會(huì )損壞干式變壓器，因此應努力從各方面提高干式變壓器的短路耐受能力。干式變壓器短路沖擊事故統計結果表明，80%左右是制造原因造成的，只有10%左右是運行維護原因造成的。與設計和制造相關(guān)的措施已在第2章中進(jìn)行了討論，本章重點(diǎn)介紹了在操作和維護期間應采取的措施。在運行維護過(guò)程中，一方面要盡量減少短路故障，減少對干式變壓器的沖擊次數；另一方面，干式變壓器繞組的變形應及時(shí)檢測，防止其發(fā)生。2.1標準設計，注意線(xiàn)圈制造的軸向壓縮過(guò)程。在設計時(shí)，制造商不僅要考慮降低損耗和提高干式變壓器的絕緣水平，還要考慮提高干式變壓器的機械強度和抗短路故障能力。在制造工藝方面，由于很多干式變壓器使用絕緣壓板，高低壓線(xiàn)圈共用一個(gè)壓板，這種結構對制造工藝水平要求較高，墊塊要致密化。線(xiàn)圈加工完畢后，應對單個(gè)線(xiàn)圈進(jìn)行恒壓干燥，并測量線(xiàn)圈受壓后的高度；經(jīng)過(guò)上述工藝處理后，將同一臺板的每個(gè)線(xiàn)圈調整到相同的高度，并在較終組裝時(shí)通過(guò)油壓裝置對線(xiàn)圈施加規定的壓力，較終達到設計和工藝要求的高度?？偟膩?lái)說(shuō)，除了要注意高壓線(xiàn)圈的壓縮，還要特別注意低壓線(xiàn)圈的壓縮控制。由于徑向力，內線(xiàn)圈經(jīng)常被壓向鐵芯。因此，支持 #p#分頁(yè)標題#e#

大型干式變壓器的運行可靠性先先取決于其結構和制造工藝水平，其次是在運行過(guò)程中對設備進(jìn)行各種試驗，及時(shí)掌握設備的工作狀況。要了解干式變壓器的機械穩定性，需要通過(guò)軸承短路試驗來(lái)改善其薄弱環(huán)節，以確保干式變壓器的結構強度設計能夠廣為人知。2.3采用可靠的繼電保護和自動(dòng)重合閘系統

系統內短路事故是人們盡力避免卻無(wú)法絕對避免的事故，尤其是誤操作、小動(dòng)物進(jìn)入、外力和用戶(hù)責任造成短路事故的可能性極高。因此，對于已投入運行的干式變壓器，應先先為保護系統提供可靠的DC電源，并保證保護動(dòng)作的正確性。結合目前運行中的干式變壓器外部短路強度差，應看到其對系統短路跳閘后自動(dòng)重合閘或強制運行的不利因素，否則會(huì )加重干式變壓器的損壞程度，甚至失去重新修復的可能性。目前，一些運行部門(mén)根據短路故障可瞬間自動(dòng)消除的概率，取消了在架空線(xiàn)路(如2公里以?xún)?或附近地區電纜線(xiàn)路上使用重合閘，或適當延長(cháng)合閘間隔，以減少重合閘失敗帶來(lái)的危害，并嘗試對短路跳閘的干式變壓器進(jìn)行試驗和檢查。運行中，應記錄受短路電流影響的干式變壓器，并計算短路電流的倍數。

2.4積極開(kāi)展干式變壓器繞組變形測試和診斷

通常干式變壓器的繞組受到短路故障電流沖擊后，會(huì )局部變形，即使不立即損壞，也可能留下嚴重的故障隱患。先先，絕緣距離會(huì )改變，固體絕緣會(huì )損壞，導致局部

放電發(fā)生。當遇到雷電過(guò)電壓作用時(shí)便有可能發(fā)生匝間、餅 間擊穿，導致突發(fā)性絕緣事故，甚至在正常運行電壓下，因局部放電的長(cháng)期作用 也可能引發(fā)絕緣擊穿事故。其次，繞組機械性能下降，當再次遭受短路事故時(shí)， 將承受不住巨大的電動(dòng)力作用而發(fā)生損壞事故。   因此，積極開(kāi)展干式變壓器繞組變形的診斷工作，及時(shí)發(fā)現有問(wèn)題的干式變壓器，并 有計劃地進(jìn)行吊罩驗證和檢修，不但可節省大量的人力、物力，對防止干式變壓器事 信息來(lái)源:http://tede.cn

故的發(fā)生也有極其重要的作用。

響應法頻率響應分析法任(FRA法)是一種先進(jìn)的繞組變形診斷方法，能夠檢測到微弱的繞組變形，并且具有較強的抗干擾能力，適合現場(chǎng)使用的要求。測試原理如圖2-1所示，在繞組的一端口加入不同頻率的電壓信號Us，通過(guò)數字化記錄設備同時(shí)檢測繞組兩端的對地電壓信號U1(n)和U0(n)，并按公式(2-1)進(jìn)行計算傳遞函數H(n)。

 

傳遞函數H(jw)(即頻率響應特性)的零、極點(diǎn)分布情況與二端口網(wǎng)絡(luò )內的元件及連接方式等密切相關(guān)。大量試驗研究結果表明，干式變壓器繞組通常在10KZ~1MHZ的頻率范圍內具有較多的諧振點(diǎn)。當頻率低于10KHZ時(shí)，繞組的電感起主要作用，諧振點(diǎn)通常較少，對分布電容的變化較不敏感;當頻率超過(guò)1 MHZ時(shí)，繞組的電感又被分布電容所旁路，諧振點(diǎn)也會(huì )相應減少，對電感的變化較不敏感，而且隨著(zhù)頻率的提高，測試回路(引線(xiàn))的雜散電容也會(huì )對測試結果造成明顯影響。因此，選用10KZ~1MHZ的掃頻測量范圍和1000個(gè)左右的線(xiàn)性分布掃描頻點(diǎn)通常會(huì )獲得較好的測試效果。此時(shí)，繞組內部的分布電感和電容均可發(fā)揮作用，其頻率響應特性具有較多的諧振點(diǎn)，能夠靈敏地反映出繞組電感、電容的變化情況。  #p#分頁(yè)標題#e#

由于干式變壓器繞組變形測試儀價(jià)格昂貴，且對人員的素質(zhì)要求高，在生產(chǎn)運行中不易普遍開(kāi)展。因此，在實(shí)際工作中，依據干式變壓器繞組電容變化量來(lái)判斷繞組是否變形的方法，可以作為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(guò)橫向、縱向對比積累的實(shí)測電容量，及時(shí)掌握干式變壓器繞組的工作狀態(tài)，以便降低事故發(fā)生的概率，確保電網(wǎng)安全穩定的運行。

2.5加強現場(chǎng)施工和運行維護中的檢查，使用可靠的短路保護系統

現場(chǎng)進(jìn)行干式變壓器的安裝時(shí)，必須嚴格按照廠(chǎng)家說(shuō)明和規范要求進(jìn)行施工，嚴把質(zhì)量關(guān)，對發(fā)現的隱患必須采取相應措施加以消除。運行維護人員應加強干式變壓器的檢查和維護保修管理工作，以保證干式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。為盡量避免系統的短路故障，對于己投運的干式變壓器，先先配備可靠的供保護系統使用的直流系統，以保證保護動(dòng)作的正確性;其次，應盡量對因短路跳閘的干式變壓器進(jìn)行試驗檢查，可用頻率響應法測試技術(shù)測量干式變壓器受到短路跳閘沖擊后的狀況，根據測試結果有目的地進(jìn)行吊罩檢查，這樣就可有效地避免重大事故的發(fā)生。

干式變壓器能否承受各種短路電流主要取決于干式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而有很大的關(guān)系，干式變壓器短路事故對電網(wǎng)系統的運行危害極大，為避免事故的發(fā)生，應從多方而采取有效的控制措施，以保證干式變壓器及電網(wǎng)系統的安全穩定運行。

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