研究變壓器抗短路的能力與辦法

電力是以電能作為動(dòng)力的能源。發(fā)明于19世紀70 年代，電力的發(fā)明和應用掀起了第二次工業(yè)化高潮。成為人類(lèi)歷史18世紀以來(lái)，世界發(fā)生的三次科技革命之一，從此科技改變了人們的生活。20世紀出現的大規模電力系統是人類(lèi)工程科學(xué)史上最重要的成就之一，是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節組成的電力生產(chǎn)與消費系統。它將自然界的一次能源通過(guò)機械能裝置轉化成電力，再經(jīng)輸電、變電和配電將電力供應到各用戶(hù)。

電網(wǎng)經(jīng)常由于雷擊、繼電保護誤動(dòng)或拒動(dòng)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。變壓器在運行維護過(guò)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(shí)測試變壓器繞組的形變，防患于未然。

近年來(lái)，隨著(zhù)電網(wǎng)規模的快速發(fā)展、電力負荷的持續攀升，變壓器短路電流不斷增大，給電力變壓器的安全運行帶來(lái)諸多難題。為解決高阻抗變壓器和外接限流電抗器抗短路電流能力不足的難題，北京創(chuàng )聯(lián)匯通電氣設備有限公司聯(lián)合南京南瑞集團、山東電工集團共同開(kāi)展網(wǎng)公司總部科技項目“快速開(kāi)關(guān)型變阻抗節能變壓器關(guān)鍵技術(shù)研究與示范應用”的研究工作。

     近日，由北京創(chuàng )聯(lián)匯通電氣設備有限公司牽頭、主要負責研制先臺63兆伏安110千伏三繞組快速開(kāi)關(guān)型變阻抗節能變壓器順利通過(guò)家變壓器質(zhì)量監督檢驗中心(沈陽(yáng)變壓器研究院)型式試驗及突發(fā)短路試驗，各項技術(shù)指標優(yōu)良，滿(mǎn)足技術(shù)規范要求。這標志著(zhù)快速開(kāi)關(guān)型變阻抗節能變壓器研制取得重大突破，為解決變壓器抗短路不足的難題及推廣應用奠定了基礎?！　?br/> 

     該項目提出一種新型的變阻抗節能變壓器技術(shù)，將高阻抗變壓器和限流電抗器這兩種常用的限制電力變壓器短路電流方法的優(yōu)點(diǎn)結合起來(lái)，將限流電抗器與變壓器進(jìn)行一體化設計，通過(guò)開(kāi)關(guān)控制電抗器投切。正常工作時(shí)，電抗器被快速開(kāi)關(guān)短接，變壓器損耗未增加;發(fā)生短路故障時(shí)，快速開(kāi)關(guān)開(kāi)斷，電抗器接入系統，提高變壓器阻抗，限制短路電流，實(shí)現阻抗的自主調節，降低短路電流對變壓器的沖擊。變阻抗變壓器一體化設計具有損耗低、維護便捷、改造容易、對電網(wǎng)影響小、可調節無(wú)功和節能降耗等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)是針對提高變壓器抗短路能力技術(shù)的一次重大創(chuàng )新，不僅可用于新生產(chǎn)變壓器，也可用于在運變壓器抗短路能力的提升改造。
 

     據了解，在變阻抗節能型變壓器的研制過(guò)程中，北京電科院多次組織專(zhuān)家對設計方案、生產(chǎn)質(zhì)量控制等過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量把關(guān)，并多次派技術(shù)人員赴山東電工集團對該變壓器進(jìn)行安裝調試。為確保該變壓器出廠(chǎng)試驗順利開(kāi)展，提前編制了試驗方案，并在出廠(chǎng)試驗中全程參與，以保證試驗及數據的準確性。由于變阻抗變壓器結構設計的特殊性，該院在進(jìn)行突發(fā)短路試驗前，提前與沈陽(yáng)變壓器研究院進(jìn)行了溝通，制定了型式試驗方案，確保了變壓器型式試驗一次成功。在突發(fā)短路試驗過(guò)程中，該變壓器內置快速開(kāi)關(guān)在20毫秒內可靠動(dòng)作接入限流電抗器，將變壓器繞組承受的短路電流降低至60%以下，達到預期目標。接下來(lái)，該變壓器將按計劃在變電站完成安裝工作，預計5月投運。
 

    變阻抗節能型變壓器的成功研發(fā)，為寧夏電科院積累了寶貴的科研經(jīng)驗。下一步，該院將繼續圍繞“需求導向、在線(xiàn)服務(wù)、全面支撐”的發(fā)展戰略，追求卓越，創(chuàng )新發(fā)展，以解決安全生產(chǎn)中的共性問(wèn)題和重大技術(shù)難題為目標，瞄準前沿技術(shù)開(kāi)展創(chuàng )新研發(fā)和儲備研究，開(kāi)發(fā)一批在行業(yè)內有重大影響的高、新、尖技術(shù)，全面提升企業(yè)創(chuàng )新能力，從而提升支撐電網(wǎng)建設和發(fā)展的能力水平。

提高電力變壓器抗短路能力的措施變壓器的安全、經(jīng)濟、可靠運行與出力，取決于本身的制造質(zhì)量和運行環(huán)境以及檢修質(zhì)量。

(一)規范設計，重視線(xiàn)圈制造的軸向壓緊工藝。制造廠(chǎng)家在設計時(shí)，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板，且高低壓線(xiàn)圈共用一個(gè)壓板，這種結構要求要有很高的制造工藝水平，應對墊塊進(jìn)行密化處理，在線(xiàn)圈加工好后還要對單個(gè)線(xiàn)圈進(jìn)行恒壓干燥,并測量出線(xiàn)圈壓縮后的高度;同一壓板的各個(gè)線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)上述工藝處理后，再調整到同一高度，并在總裝時(shí)用油壓裝置對線(xiàn)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(xiàn)圈的壓緊情況外，還要特別注意低壓線(xiàn)圈壓緊情況的控制。

(二)對變壓器進(jìn)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(guò)程中對設備進(jìn)行各種試驗，及時(shí)掌握設備的工況。要了解變壓器的機械穩定性，可通過(guò)承受短路試驗，針對其薄弱環(huán)節加以改進(jìn)，以確保對變壓器結構強度設計時(shí)做到心中有數。

(三)使用可靠的繼電保護與自動(dòng)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，特別是10KV線(xiàn)路因誤操作、小動(dòng)物進(jìn)入、外力以及用戶(hù)責任等原因導致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(dòng)作的正確性。

                                                       關(guān)注北京創(chuàng )聯(lián)匯通，郵箱： wang001_bjclht@163.com ，為您提供更多的產(chǎn)品信息。