淺談提高電力系統(tǒng)干式變壓器短路電阻的措施作者匿名2010/5/2010 : 500000001

渠道：關(guān)鍵詞：摘要：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(yùn)行不僅關(guān)系到用戶的電能質(zhì)量，也關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)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(shè)計(jì)、制造和結(jié)構(gòu)材料，還與維護(hù)密切相關(guān)。本文論述了電力系統(tǒng)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)系到廣大用戶的電能質(zhì)量，甚至關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全。電力變壓器的健康不僅取決于設(shè)計(jì)制造、結(jié)構(gòu)和材料，還取決于檢修和維護(hù)。關(guān)鍵詞：電力變壓器一、電力干式變壓器概述電力干式變壓器主要通過電力電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)，其實(shí)現(xiàn)過程如圖1-1所示。其基本原理是將工頻信號(hào)由原邊的電力電子電路轉(zhuǎn)換成高頻信號(hào)，即上頻，然后通過中頻高頻隔離干式變壓器耦合到副邊，再恢復(fù)成工頻信號(hào)，即下頻。通過采用適當(dāng)?shù)目刂品桨竵砜刂齐娏﹄娮釉O(shè)備的運(yùn)行，可以將一種頻率、電壓和波形的電能轉(zhuǎn)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(jì)、可靠運(yùn)行和輸出取決于其自身的制造質(zhì)量、運(yùn)行環(huán)境和維護(hù)質(zhì)量。本章試圖回答在運(yùn)行和維護(hù)過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(hù)拒動(dòng)等引起的。短路電流的強(qiáng)烈沖擊可能會(huì)損壞干式變壓器，因此應(yīng)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(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，80%左右是制造原因造成的，只有10%左右是運(yùn)行維護(hù)原因造成的。與設(shè)計(jì)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(hù)期間應(yīng)采取的措施。在運(yùn)行維護(hù)過程中，一方面要盡量減少短路故障，減少對(duì)干式變壓器的沖擊次數(shù)；另一方面，干式變壓器繞組的變形應(yīng)及時(shí)檢測(cè)，防止其發(fā)生。紙網(wǎng)在線2.1代碼的設(shè)計(jì)重視線圈制造的軸向壓縮過程。在設(shè)計(jì)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(jī)械強(qiáng)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，高低壓線圈共用一個(gè)壓板，這種結(jié)構(gòu)對(duì)制造工藝水平要求較高，墊塊要致密化。線圈加工完畢后，應(yīng)對(duì)單個(gè)線圈進(jìn)行恒壓干燥，并測(cè)量線圈受壓后的高度；經(jīng)過上述工藝處理后，將同一臺(tái)板的每個(gè)線圈調(diào)整到相同的高度，并在較終組裝時(shí)通過油壓裝置對(duì)線圈施加規(guī)定的壓力，較終達(dá)到設(shè)計(jì)和工藝要求的高度。總的來說，除了要注意高壓線圈的壓縮，還要特別注意低壓線圈的壓縮控制。由于徑向力，內(nèi)線圈經(jīng)常被壓向鐵芯。因此，內(nèi)線圈和鐵芯柱之間的支撐應(yīng)該 #p#分頁標(biāo)題#e#

2.2干式變壓器短路試驗(yàn)防止大型干式變壓器運(yùn)行可靠性先先取決于其結(jié)構(gòu)和制造工藝水平，然后在運(yùn)行過程中對(duì)設(shè)備進(jìn)行各種試驗(yàn)，及時(shí)掌握設(shè)備的工況。要了解干式變壓器的機(jī)械穩(wěn)定性，需要通過軸承短路試驗(yàn)來改善其薄弱環(huán)節(jié)，以確保干式變壓器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)能夠廣為人知。2.3使用可靠的繼電保護(hù)和自動(dòng)重合閘系統(tǒng)是人們盡力避免但無法絕對(duì)避免的事故，特別是10KV線路誤操作、小動(dòng)物進(jìn)入、外力和用戶責(zé)任造成短路事故的可能性極高。因此，對(duì)于已投入運(yùn)行的干式變壓器，應(yīng)先先為保護(hù)系統(tǒng)提供可靠的DC電源，并保證保護(hù)動(dòng)作的正確性。結(jié)合目前運(yùn)行中的干式變壓器外部短路強(qiáng)度差，應(yīng)看到其對(duì)系統(tǒng)短路跳閘后自動(dòng)重合閘或強(qiáng)制運(yùn)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(fù)的可能性。目前，一些運(yùn)行部門根據(jù)短路故障可瞬間自動(dòng)消除的概率，取消了在架空線路(如2公里以內(nèi))或附近地區(qū)電纜線路上使用重合閘，或適當(dāng)延長(zhǎng)合閘間隔，以減少重合閘失敗帶來的危害，并嘗試對(duì)短路跳閘的干式變壓器進(jìn)行試驗(yàn)和檢查。運(yùn)行中，應(yīng)記錄受短路電流影響的干式變壓器，并計(jì)算短路電流的倍數(shù)。2.4積極開展

干式變壓器繞組的變形測(cè)試診斷  通常干式變壓器在遭受短路故障電流沖擊后，繞組將發(fā)生局部變形，即使沒有立 即損壞，也有可能留下嚴(yán)重的故障隱患。先先，絕緣距離將發(fā)生改變，固體絕緣 受到損傷，導(dǎo)致局部放電發(fā)生。當(dāng)遇到雷電過電壓作用時(shí)便有可能發(fā)生匝間、餅 間擊穿，導(dǎo)致突發(fā)性絕緣事故，甚至在正常運(yùn)行電壓下，因局部放電的長(zhǎng)期作用 也可能引發(fā)絕緣擊穿事故。其次，繞組機(jī)械性能下降，當(dāng)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，積極開展干式變壓器繞組變形的診斷工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有問題的干式變壓器，并 有計(jì)劃地進(jìn)行吊罩驗(yàn)證和檢修，不但可節(jié)省大量的人力、物力，對(duì)防止干式變壓器事 故的發(fā)生也有極其重要的作用。  響應(yīng)法頻率響應(yīng)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(cè)到微弱的繞組變形，并且具有較強(qiáng)的抗干擾能力，適合現(xiàn)場(chǎng)使用的要求。測(cè)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(hào)Us，通過數(shù)字化記錄設(shè)備同時(shí)檢測(cè)繞組兩端的對(duì)地電壓信號(hào)U1(n)和U0(n)，并按公式(2-1)進(jìn)行計(jì)算傳遞函數(shù)H(n)。 傳遞函數(shù)H（jw）(即頻率響應(yīng)特性)的零、極點(diǎn)分布情況與二端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的元件及連接方式等密切相關(guān)。大量試驗(yàn)研究結(jié)果表明，干式變壓器繞組通常在10KZ~1MHZ的頻率范圍內(nèi)具有較多的諧振點(diǎn)。當(dāng)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(duì)分布電容的變化較不敏感;當(dāng)頻率超過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(yīng)減少，對(duì)電感的變化較不敏感，而且隨著頻率的提高，測(cè)試回路(引線)的雜散電容也會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果造成明顯影響。因此，選用10KZ~1MHZ的掃頻測(cè)量范圍和1000個(gè)左右的線性分布掃描頻點(diǎn)通常會(huì)獲得較好的測(cè)試效果。此時(shí)，繞組內(nèi)部的分布電感和電容均可發(fā)揮作用，其頻率響應(yīng)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。 由于干式變壓器繞組變形測(cè)試儀價(jià)格昂貴，且對(duì)人員的素質(zhì)要求高，在生產(chǎn)運(yùn)行中不易普遍開展。因此，在實(shí)際工作中，依據(jù)干式變壓器繞組電容變化量來判斷繞組是否變形的方法，可以作為頻率響應(yīng)法的有益補(bǔ)充。尤其在頻率響應(yīng)法不具備條件的情況下，可以通過橫向、縱向?qū)Ρ确e累的實(shí)測(cè)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(wěn)定的運(yùn)行。 2.5加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工和運(yùn)行維護(hù)中的檢查，使用可靠的短路保護(hù)系統(tǒng)  現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行干式變壓器的安裝時(shí)，必須嚴(yán)格按照廠家說明和規(guī)范要求進(jìn)行施工，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的隱患必須采取相應(yīng)措施加以消除。運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)加強(qiáng)干式變壓器的檢查和維護(hù)保修管理工作，以保證干式變壓器處于良好的運(yùn)行狀況，并采取相應(yīng)措施，降低出口和近區(qū)短路故障的幾率。為盡量避免系統(tǒng)的短路故障，對(duì)于己投運(yùn)的干式變壓器，先先配備可靠的供保護(hù)系統(tǒng)使用的直流系統(tǒng)，以保證保護(hù)動(dòng)作的正確性；其次，應(yīng)盡量對(duì)因短路跳閘的干式變壓器進(jìn)行試驗(yàn)檢查，可用頻率響應(yīng)法測(cè)試技術(shù)測(cè)量干式變壓器受到短路跳閘沖擊后的狀況，根據(jù)測(cè)試結(jié)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝，且與運(yùn)行管理、運(yùn)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(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行危害極大，為避免事故的發(fā)生，應(yīng)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(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 論文網(wǎng)在線參考文獻(xiàn)： [1]謝毓城主編.電力干式變壓器手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [2]劉傳彝。電路干式變壓器設(shè)計(jì)計(jì)算方法與實(shí)踐[M].沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2002 [3]劉健，畢鵬翔，董海鵬.復(fù)雜配電網(wǎng)簡(jiǎn)化分析與優(yōu)化[M].北京:中電力出版社，2002 [4]華中工學(xué)院，上海交通大學(xué).高電壓試驗(yàn)技術(shù)[M].北京:水利電力出版社，1985 [5]蔣德福等.高電壓試驗(yàn)技術(shù)問題[M].武漢:湖北省電力試驗(yàn)研究所，1991#p#分頁標(biāo)題#e#