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1、电力系统中变压器抗短路能力提高的措施ok3ittinganddistributingpoerisatthecoreofpoouthfulconsumers,andthesafetyofpoeven.Thehealthofpoerdependsonnotonlydesignandmanufacture,frameandstuff,butalsooverhaulandmaintenance。Keyer一、电力变压器概述电子电力变压器主要是采用电力电子技术实现的,其实现过程如图1-1所示。其基本原理为在原方将工频信号通过电力电子电路转化为高
2、频信号,即升频,然后通过中间高频隔离变压器耦合到副方,再还原成工频信号,即降频。通过采用适当的控制方案来控制电力电子装置的工作,从而将一种频率、电压、波形的电能变换为另一种频率、电压、波形的电能。由于中间隔离变压器的体积取决于铁芯材质的饱和磁通密度以及铁芯和绕组的最大允许温升,而饱和磁通密度与工作频率成反比,这样提高其工作频率就可提高铁芯的利用率,从而减小变压器的体积并提高其整体效率。二、提高电力变压器抗短路能力的措施变压器的安全、经济、可靠运行与出力,取决于本身的制造质量和运行环境以及检修质量。本章试图回答在变压器运行维护过程中,有
3、效预防变压器突发性故障的措施。电网经常由于雷击、继电保护误动或拒动等造成短路,短路电流的强大冲击可能使变压器受损,所以应从各方面努力提高变压器的耐受短路能力。变压器短路冲击事故的统计结果表明,制造原因引起的占80%左右,而运行、维护原因引起的仅占10%左右。有关设计、制造方面的措施在第二章已有论述,本章着重就运行维护过程中应采取的措施加以说明。运行维护过程中,一方面应尽量减少短路故障,从而减少变压器所受冲击的次数;另一方面应及时测试变压器绕组的形变,防患于未然。2.1规范设计,重视线圈制造的轴向压紧工艺制造厂家在设计时,除要考虑变压器
4、降低损耗,提高绝缘水平外,还要考虑到提高变压器的机械强度和抗短路故障能力。在制造工艺方面,由于很多变压器都采用了绝缘压板,且高低压线圈共用一个压板,这种结构要求要有很高的制造工艺水平,应对垫块进行密化处理,在线圈加工好后还要对单个线圈进行恒压干燥,并测量出线圈压缩后的高度;同一压板的各个线圈经过上述工艺处理后,再调整到同一高度,并在总装时用油压装置对线圈施加规定的压力,最终达到设计和工艺要求的高度。在总装配中,除了要注意高压线圈的压紧情况外,还要特别注意低压线圈压紧情况的控制。由于径向力的作用,往往使内线圈向铁心方向挤压,故应加强内线
5、圈与铁心柱间的支撑,可通过增加撑条数目并采取厚一些的纸筒作线圈骨架等措施来提高线圈的径向动稳定性能。2.2对变压器进行短路试验,以防患于未然大型变压器的运行可靠性,首先取决于其结构和制造工艺水平,其次是在运行过程中对设备进行各种试验,及时掌握设备的工况。要了解变压器的机械稳定性,可通过承受短路试验,针对其薄弱环节加以改进,以确保对变压器结构强度设计时做到心中有数。2.3使用可靠的继电保护与自动重合闸系统系统中的短路事故是人们竭力避免而又不能绝对避免的事故,特别是10KV线路因误操作、小动物进入、外力以及用户责任等原因导致短路事故的可能
6、性极大。因此对于已投入运行的变压器,首先应配备可靠的供保护系统使用的直流电源,并保证保护动作的正确性。结合目前运行中变压器杭外部短路强度较差的情况,对于系统短路跳闸后的自动重合或强行投运,应看到其不利的因素,否则有时会加剧变压器的损坏程度,甚至失去重新修复的可能。目前己有些运行部门根据短路故障是否能瞬时自动消除的概率,对近区架空线(如2km以内)或电缆线路取消使用重合问,或者适当延长合间间隔时间以减少因重合闸不成而带来的危害,并且应尽量对短路跳闸的变压器进行试验检查。在运行中应对遭受短路电流冲击的变压器进行记录,并计算短路电流的倍数。
7、2.4积极开展变压器绕组的变形测试诊断通常变压器在遭受短路故障电流冲击后,绕组将发生局部变形,即使没有立即损坏,也有可能留下严重的故障隐患。首先,绝缘距离将发生改变,固体绝缘受到损伤,导致局部放电发生。当遇到雷电过电压作用时便有可能发生匝间、饼间击穿,导致突发性绝缘事故,甚至在正常运行电压下,因局部放电的长期作用也可能引发绝缘击穿事故。其次,绕组机械性能下降,当再次遭受短路事故时,将承受不住巨大的电动力作用而发生损坏事故。因此,积极开展变压器绕组变形的诊断工作,及时发现有问题的变压器,并有计划地进行吊罩验证和检修,不但可节省大量的人力
8、、物力,对防止变压器事故的发生也有极其重要的作用。响应法频率响应分析法任(FRA法)是一种先进的绕组变形诊断方法,能够检测到微弱的绕组变形,并且具有较强的抗干扰能力,适合现场使用的要求。测试原理如图2-1所示,在绕组的一
