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變壓器抗短路能力提高措施


電力變壓器是傳輸、分配電能的樞紐,是電力網的核心元件,其可靠運行不僅關系到廣大用戶的電能質量,也關系到整個系統的安全程度。電力變壓器的可靠性由其健康狀況決定,不僅取決于設計制造、結構材料,也與檢修維護密切相關。電力系統中變壓器抗短路能力的提高的問題進行探討。

一、電力變壓器概述

電子電力變壓器主要是采用電力電子技術實現的,其基本原理為在原方將工頻信號通過電力電子電路轉化為高頻信號,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,即降頻。通過采用適當的控制方案來控制電力電子裝置的工作,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的飽和磁通密度以及鐵芯和繞組的允許溫升,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。

二、提高電力變壓器抗短路能力的措施

變壓器的安全、經濟、可靠運行與出力,取決于本身的制造質量和運行環境以及檢修質量。本章試圖回答在變壓器運行維護過程中,有效預防變壓器突發性故障的措施。

電網經常由于雷擊、繼電保護誤動或拒動等造成短路,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。變壓器短路沖擊事故的統計結果表明,制造原因引起的占80%左右,而運行、維護原因引起的僅占10%左右。有關設計、制造方面的措施在第二章已有論述,本章著重運行維護過程中應采取的措施加以說明。運行維護過程中,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;另一方面應及時測試變壓器繞組的形變,防患于未然。

(一)規范設計,重視線圈制造的軸向壓緊工藝。制造廠家在設計時,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,且高低壓線圈共用一個壓板,這種結構要求要有很高的制造工藝水平,應對墊塊進行密化處理,在線圈加工好后還要對單個線圈進行恒壓干燥,并測量出線圈壓縮后的高度;同一壓板的各個線圈經過上述工藝處理后,再調整到同一高度,并在總裝時用油壓裝置對線圈施加規定的壓力,達到設計和工藝要求的高度。在總裝配中,除了要注意高壓線圈的壓緊情況外,還要特別注意低壓線圈壓緊情況的控制。

(二)對變壓器進行短路試驗,以防患于未然。大型變壓器的運行可靠性,先取決于其結構和制造工藝水平,其次是在運行過程中對設備進行各種試驗,及時掌握設備的工況。要了解變壓器的機械穩定性,可通過承受短路試驗,針對其薄弱環節加以改進,以確保對變壓器結構強度設計時做到心中有數。


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