如何提高變壓器的抗短路能力
電子電力變壓器主要是采用電力電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，其實(shí)現(xiàn)過程所示。其基本原理為在原方將工頻信號(hào)通過電力電子電路轉(zhuǎn)化為高頻信號(hào)，即升頻，然后通過中間高頻隔離變壓器耦合到副方，再還原成工頻信號(hào)，即降頻。通過采用適當(dāng)?shù)目刂品桨竵砜刂齐娏﹄娮友b置的工作，從而將一種頻率、電壓、波形的電能變換為另一種頻率、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(zhì)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。
提高電力變壓器抗短路能力的措施變壓器的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行與出力，取決于本身的制造質(zhì)量和運(yùn)行環(huán)境以及檢修質(zhì)量。本章試圖回答在變壓器運(yùn)行維護(hù)過程中，有效預(yù)防變壓器突發(fā)性故障的措施。電網(wǎng)經(jīng)常由于雷擊、繼電保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)等造成短路，短路電流的強(qiáng)大沖擊可能使變壓器受損，所以應(yīng)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(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，制造原因引起的占80%左右，而運(yùn)行、維護(hù)原因引起的僅占10%左右。有關(guān)設(shè)計(jì)、制造方面的措施在第二章已有論述，本章著重就運(yùn)行維護(hù)過程中應(yīng)采取的措施加以說明。
運(yùn)行維護(hù)過程中，一方面應(yīng)盡量減少短路故障，從而減少變壓器所受沖擊的次數(shù)；另一方面應(yīng)及時(shí)測試變壓器繞組的形變，防患于未然。
一、范設(shè)計(jì)，重視線圈制造的軸向壓緊工藝制造廠家在設(shè)計(jì)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(jī)械強(qiáng)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，且高低壓線圈共用一個(gè)壓板，這種結(jié)構(gòu)要求要有很高的制造工藝水平，應(yīng)對(duì)墊塊進(jìn)行密化處理，在線圈加工好后還要對(duì)單個(gè)線圈進(jìn)行恒壓干燥，并測量出線圈壓縮后的高度；同一壓板的各個(gè)線圈經(jīng)過上述工藝處理后，再調(diào)整到同一高度，并在總裝時(shí)用油壓裝置對(duì)線圈施加規(guī)定的壓力，最終達(dá)到設(shè)計(jì)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，還要特別注意低壓線圈壓緊情況的控制。由于徑向力的作用，往往使內(nèi)線圈向鐵心方向擠壓，故應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)線圈與鐵心柱間的支撐，可通過增加撐條數(shù)目并采取厚一些的紙筒作線圈骨架等措施來提高線圈的徑向動(dòng)穩(wěn)定性能。
二、對(duì)變壓器進(jìn)行短路試驗(yàn)，以防患于未然變壓器大型設(shè)備的質(zhì)量保證要依靠它的科學(xué)合理的材料和水平生產(chǎn)，之后是依賴檢查環(huán)節(jié)，各種情況各種環(huán)境都應(yīng)該進(jìn)行試驗(yàn)。
了解其優(yōu)勢和劣勢所在，能夠全面掌握它的性能。對(duì)短路問題進(jìn)行檢查，對(duì)于缺點(diǎn)缺陷及時(shí)修整，保證對(duì)設(shè)計(jì)制造原理的把握和成品性能熟知于心，對(duì)其未來狀況進(jìn)行預(yù)測。
三、使用可靠的繼電保護(hù)與自動(dòng)重合閘系統(tǒng)短路是一項(xiàng)經(jīng)常性的問題，雖然出現(xiàn)的頻率較高，范圍較廣，但至今還沒有特別有效的措施能夠完全避免或解決。這當(dāng)中問題最為突出的是10KV，短路的原因有人為運(yùn)行失誤，老鼠等誤入，天氣性破壞，使用者過錯(cuò)如家電使用不當(dāng)，這些是通常出現(xiàn)最多的原因。主要應(yīng)對(duì)方式是直流電源的必要裝配，操作時(shí)注意順序。更要注意修理方式要有一定的依據(jù)，不可隨意亂動(dòng)，否則不但無法完成修理，反而適得其反，還很可能造成變壓器整個(gè)報(bào)廢掉，連再次修理的機(jī)會(huì)都沒有。
由于短路問題很可能會(huì)自行消解，一些單位會(huì)考慮這種自行消解發(fā)生的可能性大小來決定是不是一定要選擇在電纜上用重合間，并可以通過加長兩次合間中間的停頓來避免相同的傷害不斷發(fā)生，損害變壓器，與短路事件相關(guān)聯(lián)的變壓器，要做好檢查記錄，預(yù)防與保護(hù)結(jié)合。
四、積極開展變壓器繞組的變形測試診斷一般經(jīng)過短路后，被非正常沖撞的電流經(jīng)過的變壓器絕緣和過電性能就與原來不同了，可能短時(shí)間發(fā)生不了問題，但是內(nèi)部已經(jīng)有了發(fā)生問題的隱患。第一，絕緣性能不同了，已經(jīng)不穩(wěn)定，隨時(shí)可能傳電，一旦天氣異常，如閃電打雷時(shí)，就容易產(chǎn)生事故，變壓器發(fā)生損壞或?qū)е陆^緣擊穿。第二，其本身的變電能力已經(jīng)減弱，如果短路第二次發(fā)生，就沒有足夠的強(qiáng)力支撐電流通過而自行燒毀，嚴(yán)重會(huì)危及周圍的事物。
對(duì)于目前情況來看，檢測線路內(nèi)部是不是發(fā)生變形的儀器價(jià)格是不菲的。并且對(duì)操作有一定要求，因此普遍性不夠，不適合大面積使用。這時(shí)候往往采用檢查電容變化多少來推斷內(nèi)部變形程度，屬于簡易方法，一般在條件簡陋，正常檢測方法達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候就采用這種方法，相對(duì)較容易實(shí)現(xiàn)，也能夠較有效的減少變壓意外的出現(xiàn)，是維護(hù)電路正常運(yùn)行的一種極為有效和普遍的形式，值得考慮。
五、加強(qiáng)現(xiàn)場施工和運(yùn)行維護(hù)中的檢查，使用可靠的短路保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于變壓器的安裝過程也要遵守說明書上的步驟和要求。在安裝前要檢查變壓器的質(zhì)量和規(guī)格是否合乎要求，不能馬虎大意，將就行事。試用期間進(jìn)行周期性的檢查，做好養(yǎng)護(hù)工作，對(duì)小的情況及時(shí)處理，避免擴(kuò)大，對(duì)可能造成短路的其他因素給予防御，保護(hù)變壓器在優(yōu)良的客觀條件下運(yùn)行。對(duì)于直流電的準(zhǔn)備要及時(shí)到位，這是保護(hù)變壓器的一項(xiàng)有效措施，提倡程序的邏輯分寸，運(yùn)行動(dòng)作要有先有后，按照步驟來。再者，頻率響應(yīng)的辦法可以檢查出短路狀態(tài)，要經(jīng)常檢查，有助于預(yù)防，并進(jìn)而推斷吊罩情況，能夠成功地較少意外發(fā)生的頻率和程度，使變壓器壽命最長化實(shí)現(xiàn)。
短路是變壓器損傷的最突出原因，一個(gè)優(yōu)質(zhì)的變壓器從設(shè)計(jì)到材料、構(gòu)造、生產(chǎn)狀況都有關(guān)系，對(duì)它的安裝運(yùn)行，后期保護(hù)也是不可或缺的措施。變壓器的良性運(yùn)行可間接帶動(dòng)整個(gè)電網(wǎng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，完成運(yùn)電工作。所以保護(hù)電壓器與保護(hù)電網(wǎng)是息息相關(guān)的，要集思廣益，獲得更多電壓器短路的預(yù)防措施，和保護(hù)電壓器不受損害的諸多方法。
提高電力變壓器抗短路能力的措施變壓器的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行與出力，取決于本身的制造質(zhì)量和運(yùn)行環(huán)境以及檢修質(zhì)量。本章試圖回答在變壓器運(yùn)行維護(hù)過程中，有效預(yù)防變壓器突發(fā)性故障的措施。電網(wǎng)經(jīng)常由于雷擊、繼電保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)等造成短路，短路電流的強(qiáng)大沖擊可能使變壓器受損，所以應(yīng)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(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，制造原因引起的占80%左右，而運(yùn)行、維護(hù)原因引起的僅占10%左右。有關(guān)設(shè)計(jì)、制造方面的措施在第二章已有論述，本章著重就運(yùn)行維護(hù)過程中應(yīng)采取的措施加以說明。
運(yùn)行維護(hù)過程中，一方面應(yīng)盡量減少短路故障，從而減少變壓器所受沖擊的次數(shù)；另一方面應(yīng)及時(shí)測試變壓器繞組的形變，防患于未然。
一、范設(shè)計(jì)，重視線圈制造的軸向壓緊工藝制造廠家在設(shè)計(jì)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(jī)械強(qiáng)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，且高低壓線圈共用一個(gè)壓板，這種結(jié)構(gòu)要求要有很高的制造工藝水平，應(yīng)對(duì)墊塊進(jìn)行密化處理，在線圈加工好后還要對(duì)單個(gè)線圈進(jìn)行恒壓干燥，并測量出線圈壓縮后的高度；同一壓板的各個(gè)線圈經(jīng)過上述工藝處理后，再調(diào)整到同一高度，并在總裝時(shí)用油壓裝置對(duì)線圈施加規(guī)定的壓力，最終達(dá)到設(shè)計(jì)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，還要特別注意低壓線圈壓緊情況的控制。由于徑向力的作用，往往使內(nèi)線圈向鐵心方向擠壓，故應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)線圈與鐵心柱間的支撐，可通過增加撐條數(shù)目并采取厚一些的紙筒作線圈骨架等措施來提高線圈的徑向動(dòng)穩(wěn)定性能。
二、對(duì)變壓器進(jìn)行短路試驗(yàn)，以防患于未然變壓器大型設(shè)備的質(zhì)量保證要依靠它的科學(xué)合理的材料和水平生產(chǎn)，之后是依賴檢查環(huán)節(jié)，各種情況各種環(huán)境都應(yīng)該進(jìn)行試驗(yàn)。
了解其優(yōu)勢和劣勢所在，能夠全面掌握它的性能。對(duì)短路問題進(jìn)行檢查，對(duì)于缺點(diǎn)缺陷及時(shí)修整，保證對(duì)設(shè)計(jì)制造原理的把握和成品性能熟知于心，對(duì)其未來狀況進(jìn)行預(yù)測。
三、使用可靠的繼電保護(hù)與自動(dòng)重合閘系統(tǒng)短路是一項(xiàng)經(jīng)常性的問題，雖然出現(xiàn)的頻率較高，范圍較廣，但至今還沒有特別有效的措施能夠完全避免或解決。這當(dāng)中問題最為突出的是10KV，短路的原因有人為運(yùn)行失誤，老鼠等誤入，天氣性破壞，使用者過錯(cuò)如家電使用不當(dāng)，這些是通常出現(xiàn)最多的原因。主要應(yīng)對(duì)方式是直流電源的必要裝配，操作時(shí)注意順序。更要注意修理方式要有一定的依據(jù)，不可隨意亂動(dòng)，否則不但無法完成修理，反而適得其反，還很可能造成變壓器整個(gè)報(bào)廢掉，連再次修理的機(jī)會(huì)都沒有。
由于短路問題很可能會(huì)自行消解，一些單位會(huì)考慮這種自行消解發(fā)生的可能性大小來決定是不是一定要選擇在電纜上用重合間，并可以通過加長兩次合間中間的停頓來避免相同的傷害不斷發(fā)生，損害變壓器，與短路事件相關(guān)聯(lián)的變壓器，要做好檢查記錄，預(yù)防與保護(hù)結(jié)合。
四、積極開展變壓器繞組的變形測試診斷一般經(jīng)過短路后，被非正常沖撞的電流經(jīng)過的變壓器絕緣和過電性能就與原來不同了，可能短時(shí)間發(fā)生不了問題，但是內(nèi)部已經(jīng)有了發(fā)生問題的隱患。第一，絕緣性能不同了，已經(jīng)不穩(wěn)定，隨時(shí)可能傳電，一旦天氣異常，如閃電打雷時(shí)，就容易產(chǎn)生事故，變壓器發(fā)生損壞或?qū)е陆^緣擊穿。第二，其本身的變電能力已經(jīng)減弱，如果短路第二次發(fā)生，就沒有足夠的強(qiáng)力支撐電流通過而自行燒毀，嚴(yán)重會(huì)危及周圍的事物。
對(duì)于目前情況來看，檢測線路內(nèi)部是不是發(fā)生變形的儀器價(jià)格是不菲的。并且對(duì)操作有一定要求，因此普遍性不夠，不適合大面積使用。這時(shí)候往往采用檢查電容變化多少來推斷內(nèi)部變形程度，屬于簡易方法，一般在條件簡陋，正常檢測方法達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候就采用這種方法，相對(duì)較容易實(shí)現(xiàn)，也能夠較有效的減少變壓意外的出現(xiàn)，是維護(hù)電路正常運(yùn)行的一種極為有效和普遍的形式，值得考慮。
五、加強(qiáng)現(xiàn)場施工和運(yùn)行維護(hù)中的檢查，使用可靠的短路保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于變壓器的安裝過程也要遵守說明書上的步驟和要求。在安裝前要檢查變壓器的質(zhì)量和規(guī)格是否合乎要求，不能馬虎大意，將就行事。試用期間進(jìn)行周期性的檢查，做好養(yǎng)護(hù)工作，對(duì)小的情況及時(shí)處理，避免擴(kuò)大，對(duì)可能造成短路的其他因素給予防御，保護(hù)變壓器在優(yōu)良的客觀條件下運(yùn)行。對(duì)于直流電的準(zhǔn)備要及時(shí)到位，這是保護(hù)變壓器的一項(xiàng)有效措施，提倡程序的邏輯分寸，運(yùn)行動(dòng)作要有先有后，按照步驟來。再者，頻率響應(yīng)的辦法可以檢查出短路狀態(tài)，要經(jīng)常檢查，有助于預(yù)防，并進(jìn)而推斷吊罩情況，能夠成功地較少意外發(fā)生的頻率和程度，使變壓器壽命最長化實(shí)現(xiàn)。
短路是變壓器損傷的最突出原因，一個(gè)優(yōu)質(zhì)的變壓器從設(shè)計(jì)到材料、構(gòu)造、生產(chǎn)狀況都有關(guān)系，對(duì)它的安裝運(yùn)行，后期保護(hù)也是不可或缺的措施。變壓器的良性運(yùn)行可間接帶動(dòng)整個(gè)電網(wǎng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，完成運(yùn)電工作。所以保護(hù)電壓器與保護(hù)電網(wǎng)是息息相關(guān)的，要集思廣益，獲得更多電壓器短路的預(yù)防措施，和保護(hù)電壓器不受損害的諸多方法。
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