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The News提高電力系統中變壓器抗短路能力的途徑
[ 發(fā)布時(shí)間：2021-12-27 09:10:00 信息來(lái)源：全德電氣股份 ]
一、電力系統中變壓器的故障分析 變壓器是一種利用電磁感應的原理改變電流的裝置，在電力系統中變壓器的使用非常廣泛，經(jīng)過(guò)實(shí)驗和調查研究證實(shí)了變壓器由于短路造成的故障一直嚴重影響著(zhù)電力輸送的安全性和穩定性，因此為了降低電力系統的故障概率，就需要對變壓器的短路能力進(jìn)行重點(diǎn)分析研究。以下就對導致變壓器發(fā)生短路事故的原因進(jìn)行具體分析： （一）變壓器結構設計存在缺陷 變壓器由于結構設計上存在缺陷在很大程度上直接決定了其抗短路能力弱的緣故?，F階段我國變壓器，生產(chǎn)商使用靜態(tài)理論進(jìn)行變壓器的機械力計算，由靜態(tài)理論可知銅導線(xiàn)變壓器只要計算導線(xiàn)應力小于1600kg/cm2，但是在實(shí)際使用過(guò)程當中，變壓器內部的動(dòng)力學(xué)是一個(gè)復雜而多變的過(guò)程，常用的理論值不能很直觀(guān)的反映出變壓器的實(shí)際運行狀況，所以很難滿(mǎn)足抗短路能力的需求。從目前比較常見(jiàn)的變壓器型號來(lái)分析，低損耗變壓器仍然是主流產(chǎn)品。但是如何實(shí)現變壓器的低損耗，各個(gè)生產(chǎn)商卻沒(méi)有形成一個(gè)共識。另外，在大容量變壓器的低壓引線(xiàn)設計環(huán)節中，如果引線(xiàn)支點(diǎn)考慮不充分導致低壓引線(xiàn)形成懸臂梁，此時(shí)一旦遇到短路電流的沖擊，就會(huì )引發(fā)相間短路故障。 （二）材料質(zhì)量不過(guò)關(guān) 變壓器的絕緣壓板、層壓木板加工質(zhì)量以及機械強度不符合標準要求，也會(huì )造成短路故障頻發(fā)的現象。有的變壓器生產(chǎn)廠(chǎng)商為了最大限度的降低繞組渦流的損耗、加工難度以及減小生產(chǎn)運營(yíng)成本，往往在設計過(guò)程當中，使用厚度較薄的導線(xiàn)或者普通廉價(jià)的換位導線(xiàn)而并非機械性能較強的半硬導線(xiàn)，這些普通的廉價(jià)材料雖然能夠幫助企業(yè)降低生產(chǎn)運營(yíng)成本，但是受到材料本身性能的限制，無(wú)法滿(mǎn)足變壓器繞組的抗短路能力。此外由于目前國內生產(chǎn)廠(chǎng)商水平參差不齊，生產(chǎn)工藝與國外一些先進(jìn)技術(shù)存在較大差距，以至于絕緣板的密度不夠，導致自然收縮現象也容易引發(fā)變壓器短路故障。 （三）結構方面存在嚴重問(wèn)題 變壓器在結構方面存在嚴重問(wèn)題也會(huì )引發(fā)短路故障，由于變壓器從制造出廠(chǎng)到投入使用要經(jīng)過(guò)一系列的運輸、吊裝以及拆卸，因此不可避免地會(huì )受到一些撞擊。此時(shí)變壓器如果內部構造不牢固，就會(huì )因撞擊造成繞組位移以及絕緣損傷等結構問(wèn)題，這些都會(huì )給日后的投入運行埋下巨大的安全隱患。 （四）變壓器在220kv環(huán)境中運行的問(wèn)題 對于220kv大容量變壓器來(lái)說(shuō)，內圈帶的連接狀況也是短路故障發(fā)生的一個(gè)重要決定因素。雖然內圈帶的分接能夠為大容量變壓器的運行提供很多便利，但是如果分接設計不夠合理，導致分接的引線(xiàn)局部電場(chǎng)紊亂，造成變壓器局部放電。 （五）工藝及裝備方面存在問(wèn)題 變壓器的制造工藝以及裝備方面如果不能有效確保線(xiàn)圈繞緊、壓緊以及套緊時(shí)，也會(huì )造成抗短路能力下降從而引發(fā)故障。而且變壓器的絕緣墊塊沒(méi)有進(jìn)行密封處理或者是處理工作不到位，就有可能在發(fā)生短路時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力使導線(xiàn)絕緣損傷而被擊穿。 變壓器的線(xiàn)圈在進(jìn)行繞制時(shí)，導線(xiàn)的張緊力不夠或者受到工藝以及裝備方面的限制，線(xiàn)圈繞制較松時(shí)會(huì )形成懸空現象，降低了變壓器的抗短路能力，線(xiàn)圈出頭處綁扎不夠緊密穩固也容易引發(fā)變壓器的短路故障。如果繞制線(xiàn)圈的間隙過(guò)大，導致線(xiàn)圈的內支撐不夠造成繞組線(xiàn)圈變形或者塌陷，給日后的運行使用帶來(lái)了巨大的安全隱患。另外變壓器鐵心夾緊力不夠，在鐵心經(jīng)過(guò)疊裝后沒(méi)有進(jìn)行有效的測量以及對壓力的適當調整，還會(huì )造成鐵心夾緊不嚴密，運輸碰撞中容易發(fā)生位移，造成變壓器內部受力不均勻造成嚴重后果。 二、提升變壓器抗短路能力的途徑 由于變壓器在電力系統中的重要作用，所以有必要對其質(zhì)量和性能進(jìn)行深入研究。本文通過(guò)對造成變壓器短路故障的常見(jiàn)原因進(jìn)行探究，提出了一些針對性的技術(shù)方法，來(lái)提升變壓器的抗短路能力，以下進(jìn)行具體分析： （一）改良變壓器的機械力計算與產(chǎn)品結構設計 變壓器的物理結構決定著(zhù)它的使用性能，因此需要通過(guò)對變壓器機械力的計算以及產(chǎn)品結構的設計進(jìn)行優(yōu)化改良，使其內部線(xiàn)的機械力分配更加符合實(shí)際要求，提升其抗短路能力。在對變壓器進(jìn)行結構設計時(shí)，可以利用安裝在壓板和夾件之間的壓力傳感校正器對變壓器內部的繞組結構件受到的沖擊力進(jìn)行測量，為變壓器的結構設計提供可靠保證。 （二）變壓器的短路試驗 通過(guò)對變壓器進(jìn)行短路試驗，分析有關(guān)的數據參數，為完善變壓器的產(chǎn)品結構以及提升抗短路能力奠定堅實(shí)的基礎。在此過(guò)程中值得注意的是，進(jìn)行短路試驗不僅僅是為了讓生產(chǎn)商的產(chǎn)品獲得合格保證，更重要的是將安全可靠的技術(shù)運用到實(shí)際生產(chǎn)當中，避免一些廠(chǎng)商僅僅為測試和加固變壓器，實(shí)際生產(chǎn)中沒(méi)有進(jìn)行技術(shù)推廣。 總之，目前隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電力系統運行質(zhì)量的不斷提高以及超高壓輸變電方式的大面積運行，使得變壓器的抗短路能力以及由短路造成的巨大損失成為了變壓器造廠(chǎng)商以及運行單位所面臨和亟待解決的一項重要問(wèn)題。為了能夠有效地提升電力系統變壓器抗短路能力，除了需要生產(chǎn)廠(chǎng)商在機械力計算與產(chǎn)品結構設計方面進(jìn)行全面改良以外，還應該注意工藝操作方面存在的質(zhì)量隱患，這些都需要引起變壓器制造廠(chǎng)商以及運行單位的高度重視，從而能夠全面提升電力系統運行的安全性和穩定性。 綜上所述，隨著(zhù)電網(wǎng)改造的深入進(jìn)行，為了發(fā)展所需提高電力系統中變壓器的抗短路能力是十分必要的。通過(guò)提高電力系統中變壓器的抗短路能力不僅可以有效地提高礦區電網(wǎng)運行的安全性，而且還能縮短處理故障所需要的時(shí)間，最大化的減少損失，而且還能制止事故發(fā)生確保電力系統能夠安全穩定的運行。