变压器抗短路措施

变压器抗短路措施（共8篇）

变压器抗短路措施 篇1

1 前言

电力变压器是电网运行中最为重要的设备之一, 在电力系统中起到电能的传输、分配及转换作用, 其安全可靠运行对提高供电可靠性, 保障电力系统稳定运行具有重要的作用。近年来, 在国家电网及南方电网发生了多起110 k V及以上电压等级的电力变压器损坏的事故, 究其损坏原因, 大部分是变压器本身抗短路能力不足导致。

因变压器的抗短路能力与变压器的结构设计、选材、制造工艺、装配、试验、运输和运行维护等因素有关, 因此为了保障变压器的安全可靠运行, 长期以来, 变压器制造方和运行维护方等都从上述方面采取不同措施来提高变压器的抗短路能力。

2 抗短路能力不足损坏

电力变压器抗短路能力不足, 在遭受短路时绕组出现损坏事故是在轴向短路力和辐向短路力共同作用的结果, 并且由辐向短路力导致的绕组损坏事故较轴向短路力导致的多;其次轴、辐向短路力导致的变压器绕组损坏的部位大多处于铁心窗口处, 这主要是此处的漏磁场较强, 铁芯窗内轴向压紧装置较为薄弱导致。变压器绕组在遭受短路时损坏主要有以下几种模式:

2.1 轴向失稳

轴向失稳主要是由于短路绕组的辐向漏磁场和在线匝中流动的电流之间相互作用产生的轴向电动力作用在绕组的线饼上, 若绕组的轴向预压紧力小于轴向动态短路力, 就会导致变压器绕组轴向变形, 是轴向动态短路力和辐向短路力共同作用绕组损坏的主要模式, 表现为线饼上下弯曲变形、线饼倒塌、垫块松动移位、匝间短路等。

2.2 辐向失稳

辐向失稳主要是短路绕组的轴向漏磁场和在线匝流动的电流之间相互作用产生的辐向电动力作用在绕组的线饼上, 导致变压器绕组线饼在绕组圆周的某一撑条间距内所有绕组线匝向外凸出或向外凹陷, 此种损坏模式最容易引起匝绝缘破坏引起匝间短路。

2.3 绝缘击穿

此种情况主要是绕组导线变形导致绕组相间及绕组对铁芯和油箱等处的距离变小使其主绝缘强度降低, 在变压器油绝缘性能下降及其他因素共同作用时可能导致绝缘击穿, 其次是在引线间电磁力作用下引线振动引起短路。

3 提高变压器抗短路能力措施

3.1 设计及制造方面

1) 安匝平衡, 以保证所有绕组对应区域内的安匝和高度尽可能相等, 避免由于漏磁通严重而产生过大的短路电磁力;

2) 垫块要进行密化处理, 线圈制作好后进行恒压干燥, 以保证绕组的轴向尺寸稳定, 严格控制每个线圈的辐向尺寸公差, 干燥完成后及时包裹防潮;保证同一压板下各线圈调整至同一高度;总装重视线圈轴向压紧控制, 除关注高压线圈的压紧情况外, 还需重点关注低压线圈的压紧情况;

3) 整体套装时绕组套装要紧实, 绕组在下落过程中要能听到绕组绝缘撑条与纸筒之间的摩擦声, 尤其是内侧绕组要撑紧, 各撑条均不得悬空, 否则要增加调节纸板或增加油隙撑条的厚度。

3.2 继电保护方面

继电保护方面就是装设可靠安全的继电保护及重合闸系统。由于变压器短路发生是不可避免的情况, 因此在变压器发生故障时, 因准确及时切除故障, 防止变压器损坏事故进一步恶化, 严查主变高低压测差流保护死区, 同时加装快速保护装置等;对于自动重合闸系统, 因看到其利弊, 防止重合闸冲击导致变压器加剧变压器损坏的程度。

3.3 抗短路校核方面

目前各个变压器厂对于变压器抗短路能力的校核都不统一, 随都依据GB1094.5-2005进行, 但各自所采用的专业软件所涉及的系统阻抗、短路形式及反应抗短路能力特征量等都未有统一的标准, 各厂校核严疏有别;

因此变压器的抗短路校核方面建议采用动态的校核方法, 即把绕组遭受短路时各部受力是不断变化的, 其力学性能指标如弹性模量是不断变化的, 以更好的体现变压器的真实性能, 并能有效的考虑短路冲击对变压器材料和线圈的累积效应。

3.4 抗短路试验方面

变压器的抗短路试验是对变压器抗短路能力校核最为直接和准确的方法之一, 变压器制造方通过对变压器进行短路试验, 分析短路试验前后的的各特征参数, 完善变压器的产品结构以及提升抗短路能力。

为避免某些厂商为获取生产资质对进行短路试验的变压器进行精雕细作处理, 而对其他变压器未认真执行严格的生产控制措施。建议生产运营方对购置的批次变压器采取随机抽检的方式进行短路试验, 侧面促使变压器制造厂商加强各批次变压器的生产制造工艺的控制。

3.5 运行维护方面

运行维方面, 一方面是应尽量减少短路故障, 减少变压器所受冲击的次数;另一方面是及时获取变压器绕组的变形情况及严重程度, 防患于未然。具体针对各有关电网运营单位重点从以下几方面开展:

1) 变压器低压侧出线排及开关柜母线进行绝缘包裹;严格执行10~35 k V金属铠装移开式断路器小车导电臂绝缘护套包裹要求;

2) 检查变压器油位和有载分接开关油位是否正常, 特别关注油位已看不到情况;

3) 变压器各侧断路器应有防拒动措施及维护措施;

4) 变压器低压侧10 k V、35 k V PT励磁特性须达到1.9倍额定电压不饱和;

5) 低压侧有电缆出线的, 电缆须进行耐压试验并通过;

6) 加强对客户侧设备的监督和检查, 防止因客户侧设备问题引起主变损坏。

3.6 智能诊断技术

变压器遭受短路电流冲击的损坏一般不是一次冲击就导致其立即损坏, 是多次冲击累积效应导致的结果, 因此如何准确获取变压器短路冲击后绕组变形的情况及严重程度, 采取相应的管控措施, 防患于未然。目前针对变压器绕组变形最为有效的方式绕组变形频响法测试和低电压短路阻抗法测试, 并且建议测试时两种方法都开展共同诊断绕组变形的情况, 相互应证。

其次, 变压器遭受短路冲击时, 受轴向及辐向短路冲击力的影响, 各绝缘部件可能存在一定的位移引起绕组存在不同的振动现象, 因此利用目前的高新传感技术, 获取变压器绕组机械稳定的特征频谱, 研究基于振动频响法的变压器绕组稳定性检测方法, 丰富变压器绕组变形测试手段, 保证变压器的安全稳定运行。

4 结束语

1) 变压器的设计制造方, 应从变压器抗短路试验前后变压器各抗短路能力特征参数变化情况全方位优化变压器的设计结构, 包括材料选取、线圈的绕制、干燥工艺的改进以及装配等方面进行严格管控以从本质上提高变压器的抗短路能力;

2) 变压器的运维方应从运行维护的角度出发, 采取多重管控措施, 防止变压器发生短路, 特别是近区短路的发生, 以保证变压器及电网系统的安全稳定运行。

摘要：从变压器抗短路能力校核出发, 阐述变压器设计、制造和运行维护等方面提高其抗短路能力的措施。

关键词：电力变压器,抗短路能力,短路电流

参考文献

[1]谢毓城主编.电力变压器手册[M].北京:机械工业出版社, 2003.

[2]姜益民.变压器抗短路能力简析[J].变压器, 2002 (4) :52-56.

[3]王晓莺, 等.变压器故障与监测[M].机械工业出版社, 2004.

[4]刘传彝.电路变压器设计计算方法与实践[M].沈阳:辽宁科学技术出版社, 2002.

[5]希思科特, 王晓莺.变压器实用技术大全[M].机械工业出版社, 2008, 06.

变压器抗短路措施 篇2

【关键词】变压器；短路；处理

变压器在电力系统中承担着电压变换，电能分配和传输，并提供电力服务的功能，是电力系统的“心脏”，因此，其正常运行与否对电力系统的安全、可靠、优质、经济运行有着重要影响，必须最大限度地防止和减少变压器故障和事故的发生。但由于变压器长期运行，故障和事故不可能完全避免，近年来，随着我国电力系统发电容量的不断提高，变压器的利用率也在逐年上升，随之而来的变压器突发短路冲击后损坏几率大增，据不完全统计，已占全部损坏事故的40%以上。变压器一旦发生短路故障，强大的短路电流将造成严重危害，影响电网及设备安全运行。基于此，本文就变压器运行中的短路故障进行相关探讨，以供广大同仁参考借鉴。

１．变压器短路故障现象

变压器突然发生短路现象时，变压器的高压绕与低压绕组可能会同时通过高于额定值十几倍的短电流，使得变压器产生很大的热量，造成变压器的击穿损毁事件。一般而言，变压器出口短路的类型主要有如下几种，即单相接地、两相接地短路，两相短路，三相短路等。据相关统计资料显示，在中性点的接地系统中，单相接地短路约占所有短路故障的65%，两相地短路为15%～20%，两相短路约为10%～15%，三相路约为5%，当变压器为三相短路时电流值最大。如忽略了系统的阻抗对短路电流的影响，那么三相短路可以表达为：

I■■=U/■Z■,Z■=I■/U■

式中，I■■——三相短路电流；U——变压器接入系统额定电压；Z■——变压器的短路阻抗；I■——变压器的额定电流；U■—— 变压器的短路电压百分数。

对于变压器而言，高压对中、低压的短路阻抗通常在10%～30%之间，而中压对低压的短路阻抗通常在1O%以下。因此，当变压器一旦发生短路故障，强大的短路电流会导致变压器绝缘材料受热损坏，而由此产生的电磁力将是正常状态的上百倍，从而使得线圈、紧固件、铁芯等都受到很大的冲击力，具体表现为：1)线圈发热向外膨胀变形，甚至烧毁发生火灾或爆炸；2)线圈上下串动；3)油道松动；4)铁芯变形、松动，冲片之间接缝变大，呈现鼓肚现象；5)端部绝缘破裂；6)导线绝缘受损伤；7)铜铝接头断裂，焊缝断裂等。

2.变压器短路故障原因分析

变压器短路故障原因错综复杂，主要因素包括变压器本身的结构设计、原材料质量、工艺水平以及实际运行中的各种突发情况等，其中最重要的是电磁线的选用。结合实践经验，笔者认为造成变压器短路故障的原因主要有如下几方面：

1)基于变压器静态理论设计而选用的电磁线，与实际运行时作用在电磁线上的应力差异较大。2)变压器生产之前的程序计算是建立在漏磁场的均匀分布等理想化的模型基础之上的，这与事实不符，从而导致交变漏磁场所产生的交变力延时共振，最终会造成处在铁心轭部等对应部位内部的线饼首先变形。3)抗短路能力计算时没有考虑温度对电磁线的抗弯和抗拉强度的影响。按常温下设计的抗短路能力不能反映实际运行情况，根据试验结果，电磁线的温度对其屈服极限影响很大，随着电磁线的温度提高，其抗弯、抗拉强度及延伸率均下降，在250°C下抗弯抗拉强度相较50°C时，下降约10%以上，延伸率则下降40%以上。而实际运行的变压器，在额定负荷下绕组平均温度可达105℃，最热点温度可达118°C。变压器运行时均有重合闸过程，因此若短路点一时无法消失，将在很短时间内(0.8s)连续承受第二次短路冲击，但由于受第一次短路电流冲击后，绕组温度急剧增高，此时绕组的抗短路能力己大幅下降，再承受第二次冲击，就增大了短路故障发生几率。4)换位导线选材质量得不到保证。采用了抗机械强度差的普通材料，难以很好地保证变压器短路时承受短路机械力的能力，从而出现严重变形、散股、露铜现象。5)绕组线匝或导线之间未固化处理，抗短路能力差。早期经浸漆处理的绕组无损坏。6)绕组的预紧力控制不当造成普通换位导线的导线相互错位。7)套装间隙过大，导致作用在电磁线一E的支撑够，这给变压器抗短路能力方面增加隐患。8)作用在各绕组或各档预紧力不均匀，短路冲击时造成线饼的跳动，致使作用在电磁线上的弯应力过大而发生变形。9)外部短路事故频繁，多次短路电流冲击后电动力的积累效应引起电磁线软化或内部相对位移，最终导致绝缘击穿。10)变压器制造中匝问绝缘存在缺陷，局部电场强度过大。

3.变压器短路故障预防及处理策略

3.1.1做好方案优化工作

优化设计。把握好产品的质量是根本，这就需要生产商家在设计变压器时应充分考虑其使用性能，将抵抗短路作为一项重要的参考指标进行改进。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，该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。

3.1.2 强化检查工作

企业在采购了一批变压器设备后，在投入使用前要对产品进行试验检测，检查过程中要对变压器设备实施多方面的试验，从性能参数、设备结构、内部材质等方面综合考察，确保变压器能够满足电力设备的运行要求。这是降低短路问题的重要策略。

3.1.3 强化保护工作

在系统运行时若发生短路故障，继电保护能尽快做出判断，提前切断变压器电源，预防短路带来的问题，是防范短路的重要装置。企业对于目前使用的继电保护装置，要做好改进处理，并安排专业人员进行定期检查，这些都是短路故障控制的策略，能够优化电力系统的内部结构形式。

3.1.4 强化处理

掌握先进的处理方式能够把短路造成的损失降至最低，对此，企业必须要借助于各类专业人才的运用。绕组变形是变压器短路的主要表现，在处理变形问题上要积极更新方式，掌握好先进的处理技术满足不同的设备要求，从而增强变压器设备的抗短路性能。

3.2 重视相关方面事项

3.2.1绝缘方面

改善绝缘性能不但有助于设备运行的需要，还能维护系统运行的安全。在处理变压器故障时，要加强对设备绝缘性能的检测，从而有效避免漏电、失电问题导致的故障。故障处理过程中，需要采取新型的绝缘材料，并把握好变压器的安装位置。

3.2.2 时间方面

在开展各项检查时要掌握好时间，对于其内部注油之后要在1d内尽快观察，以掌握最准确的变压器情况。此外，为防止故障问题不断加重导致电力设备的损坏。在处理故障时要尽可能在几小时内把握好故障处理。

3.2.3材料方面

使用材料时主要是关注绕组材料的使用性能。为保证各项设备结构的协调运行，对于绕组材料的选择要结合变压器的型号来决定。在绕组材料的挑选上通常都要保持足够的机械强度，将各支撑结构体系相互稳固起来，提高绕组材料的使用效率。

3.2.4 干燥方面

一般而言，变压器受短路冲击后的维修工作需要一定的时间，因此，为防止变压器受潮，可采取如下两种措施：一是在每天收工前将变压器扣罩，使用真空泵对变压器进行抽真空，以抽去变压器器身表面的游离水，第二天开工时。使用干燥的氮气或干燥空气解除真空，一般变压器在检修后热油循环24h即可直接投入运行；二是每天收工后，对变压器采取防雨措施，在工作全部完工后，对变压器采用热油喷淋法进行干燥，这种方法一般需要7～10d的时间。

【参考文献】

［１］王常勇.变压器短路故障的分析及处理[J].黑龙江科技信息，2011（16）：14.

［２］郑平.变压器的短路分析与预防措施[J].硅谷，2011（3）：105.

变压器抗短路措施 篇3

电子电力变压器主要是采用电力电子技术实现的。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答应温升, 而饱和磁通密度和工作频率成反比, 这样进步其工作频率就可进步铁芯的利用率, 从而减小变压器的体积并进步其整体效率。

2 变压器短路试验现状

变压器在电力系统中运行, 难以避免地要发生一些短路事件, 视短路事件的严重程度与变压器抗短路能力的强弱, 有时相安无事, 有时则发生损坏。一台配电变压器的损坏, 要短期影响一个工厂企业, 而一台电力变压器的短路事故, 则影响一个城市地区, 更换措施难度很大, 而修复需2-3个月, 因此, 提高电力变压器的抗短路能力, 一直是电力部门十分关注的事, 也是制造部门努力奋斗的主要目标。

20世纪90年代以前, 我国只有西安、沈阳、上海、北京4个强电流试验室 (站) , 其设施主要是为开关行业做开关容量试验的, 但也能试验配电变压器。为此在80年代初、中期, 沈阳变压器研究所负责统一设计的SL7型与老S9-30~1600k VA/10k V配电变压器, 各厂试制的样机均在以上试验室 (站) 做了短路试验, SL7型试验合格14台, 老S9型试验合格12台。试验取得成功后又试制新S9型, 第一批试验合格37台, 新S9型合格率达到90%以上 (荷兰KEMA试验外国配电变压器, 一次合格率50%) , 截止到1996年, 包括S7型在内各试验室 (站) 已试验配电变压器约300台。

十几年来, 我国对配电变压器做了大量的短路试验, 而且对每一种损坏情况, 均作了改进, 从而使合格率达到90%以上, 比国外合格率50%高出很多, 这在电网实际运行中已经得到证实, 取得了可喜成绩。可以说, 配电变压器的抗短路强度的基本解决靠的是“实际试验”, 这是一条很重要的经验。

3 提高电力变压器抗短路能力的措施

3.1 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, 除要考虑变压器降低损耗, 提高绝缘水平外, 还要考虑到提高变压器的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。

3.2 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。

3.3 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。目前已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。

3.4 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。

3.5 加强现场施工和运行维护中的检查, 使用可靠的短路保护系统。

现场进行变压器的安装时, 必须严格按照厂家说明和规范要求进行施工, 严把质量关, 对发现的隐患必须采取相应措施加以消除。运行维护人员应加强变压器的检查和维护保修管理工作, 以保证变压器处于良好的运行状况, 并采取相应措施, 降低出口和近区短路故障的几率。为尽量避免系统的短路故障, 对于己投运的变压器, 首先配备可靠的供保护系统使用的直流系统, 以保证保护动作的正确性;其次, 应尽量对因短路跳闸的变压器进行试验检查, 可用频率响应法测试技术测量变压器受到短路跳闸冲击后的状况, 根据测试结果有目的地进行吊罩检查, 这样就可有效地避免重大事故的发生。

结语

变压器能否承受各种短路电流主要取决于变压器结构设计和制造工艺, 且与运行管理、运行条件及施工工艺水平等方面有很大的关系, 变压器短路事故对电网系统的运行危害极大, 为避免事故的发生, 应从多方面采取有效的控制措施, 以保证变压器及电网系统的安全稳定运行。

摘要：电力变压器是通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为另一个系统的电压和电流的电力设备;由铁心和套于其上的两个或多个绕组组成;是传输、分配电能的枢纽, 是电力网的核心元件, 其可靠运行不仅关系到广大用户的电能质量, 也关系到整个系统的安全程度。电力变压器的可靠性由其质量状况决定, 不仅取决于设计制造、结构, 也与检修维护密切相关。

关键词：变压器,短路,提高措施

参考文献

[1]华中工学院, 上海交通大学.高电压试验技术[M].北京:水利电力出版社.1985.

[2]刘传彝, 电路变压器设计计算方法与实践[M].沈阳:辽宁科学技术出版社.2002.

浅析如何提高变压器抗短路能力 篇4

变压器作为当前电路系统中的重要结构部件, 其对于短路电流的承受能力会直接影响到电路整体的运行状态, 而短路电流承受能力直接受到其结构以及制造工艺影响, 另外在设备的运行过程中的管理条件和运行条件也会对其抗短路电流能力造成影响。电网在运行的过程中, 变压器若出现短路事故会极大威胁电网安全, 因此必须从多方面考虑对事故的发生予以避免, 应当通过多方控制措施, 用以保证变压器运行安全, 确保电网运行的稳定。

二、提高变压器抗短路能力措施

变压器在运行过程中能最大程度的发挥其作用, 并保证电网的安全稳定, 最重要的是其运行环境是否适宜, 制造质量是否合格以及日常检修是否到位。文章主要针对设备在日常维护过程中, 如何预防突发故障提出了几点建议。由于受到雷击以及继电保护拒动、误动等影响, 电路会发生短路故障, 而短路产生的电流冲击对于电路会造成严重的损害, 致使变压器受损, 因此必须从各方面加强变压器对于短路电流冲击的抗性。

1 注重设计

在变压器中, 线圈是极为重要的结构, 因而厂家在进行设计的过程中除了重视线圈的绝缘性外, 还会考虑设备的损耗问题, 另外抗短路能力以及机械强度也是制造过程中需要重点考虑的问题。在变压器的制造中, 应当将线圈的制造放在重点位置, 注重轴向压紧工艺。很多变压器的结构中都有绝缘压板, 并且压板为高压和低压线圈共用, 这种结构就对制造水平提出了较高的要求, 垫块应当经过密化处理后才能被应用在变压器中, 并且加工过程中, 对于加工好的线圈还要进行单个的恒压干燥处理, 同时将压缩后的线圈高度测量出来并记录;经过处理后的线圈需要将高度进行调整, 保持一致, 并使用油压装置在总装过程中在线圈上施加规定压力, 保证线圈的工艺以及设计都能够符合高度的标准要求。除了高压线圈压紧问题外, 在装备设备的过程中还需要对低压线圈的压紧进行把握。通过撑条数目的方式或者通过使用一些纸筒作为骨架, 增加铁心同内线圈之间的支撑, 提高线圈径向稳定性。

2 短路试验的必要性

大型变压器在运行过程中是否可靠安全, 主要受到其制造工艺以及设计结构的影响。因此, 在运行过程中对变压器的各类试验也是十分必要的, 通过实验可以准确的掌握设备状况, 及时的了解设备的稳定性。通过对设备进行短路试验, 对其存在的薄弱环节予以改进, 从而对设备的结构强度予以准确掌握。通过短路试验, 针对性的找出变压器设备中的薄弱点, 并针对薄弱部位产生的原因进行分析, 制定出相关方案对变压器进行改进, 从而有效提高变压器的抗短路能力, 从根本上对其性能进行改变。

3 保证电路保护系统的安全可靠性

电网在运行过程中, 最怕的便是短路事故, 因此人们会极力排除隐患, 避免该类事故的发生。尤其是针对10k V线路, 需要避免由于外力破坏、操作失误和小动物等引发的短路事故, 另外, 用户使用不当也是造成电路发生短路的原因, 因而用户也是造成变压器受到短路电流冲击的因素之一。因此, 对于已经正在使用的变压器, 针对使用电源应当提供可靠的保护系统, 同时也要保证该保护系统能够发挥保护作用。目前所使用的变压器对外部短路的抗性都较差, 而系统在短路挑战后会出现自动合闸以及强行投运的现象, 因此必须针对该类不利因素进行分析, 否则, 会严重损毁变压器, 甚至会令设备无法修复。依照故障自动消除率, 一些运行部门针对电缆线路或者架空线等重合闸予以取消使用, 或者对合闸间隔适当的予以延长, 以此将重合闸对于电路的危害降至最低, 同时还需要针对变压器的跳闸功能予以检查。此外, 对于已经有些损毁的变压设备应当对电力倍数以及相关参数进行记录。

4 变形测试诊断的开展

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。由于变压器绕组变形测试仪价格昂贵, 且对人员的素质要求高, 在生产运行中不易普遍开展。

5 加强现场施工和运行维护中的检查, 使用可靠的短路保护系统

现场进行变压器的安装时, 必须严格按照厂家说明和规范要求进行施工, 严把质量关, 对发现的隐患必须采取相应措施加以消除。运行维护人员应加强变压器的检查和维护保修管理工作, 以保证变压器处于良好的运行状况, 并采取相应措施, 降低出口和近区短路故障的几率。为尽量避免系统的短路故障, 对于己投运的变压器, 首先配备可靠的供保护系统使用的直流系统, 以保证保护动作的正确性;其次, 应尽量对因短路跳闸的变压器进行试验检查, 可用频率响应法测试技术测量变压器受到短路跳闸冲击后的状况, 根据测试结果有目的地进行吊罩检查, 这样就可有效地避免重大事故的发生。

结语

如何提高变压器的性能一直是电力部门工作人员研究的重点, 变压器作为整个电网系统中最重要的中转站, 起到了稳定电路, 保证电网安全的作用。抗短路电流性能是变压器的基本性能, 但是目前仍旧存在诸多的问题需要进一步改善, 电力部门工作人员任重道远。

参考文献

[1]华中工学院.上海交通大学.高电压试验技术[M].北京:水利电力出版社.1985.

[2]刘传彝.电路变压器设计计算方法与实践[M].沈阳:辽宁科学技术出版社.2002.

大容量变压器抗短路能力简析 篇5

变压器在电力系统中运行会受到短路冲击, 短路的严重程度与变压器抗短路能力的强弱决定了事故的后果。变压器的抗短路能力不足是近几年造成变压器损坏的重要原因, 也成为电力变压器运行中的突出问题。随着电网建设的发展, 变压器的电压等级、容量在不断增加, 变压器承受的短路电流也随之增大, 经受的考核越来越苛刻。根据国标规定, Ⅲ类变压器短路峰值因数已提高至2.69[1]。

2 变压器短路状态下受力分析

变压器在正常运行时, 铁心中的磁密及绕组中的电流约为额定值。当受到短路冲击时, 绕组内所通过的电流将达到额定电流的几倍甚至几十倍, 因断路器跳闸需要一定时间, 通常为几十毫秒到一百多毫秒, 尽管这种暂态运行的持续时间很短, 绕组在电动机械力作用下仍有可能因失稳而造成变压器损坏。

根据长期实践经验和短路强度试验可知, 变压器在突发短路故障时, 其绕组损坏主要是由于短路时的轴向力和径向力作用的结果。沿绕组的轴向力使绕组承受压力或拉力作用。拉力方向是向着铁轭, 严重时可将上铁轭顶起, 破坏整个铁心结构。沿绕组的径向力使内绕组受压力作用, 外绕组受拉力作用。当压力或拉力大于导线抗张应力时绕组发生变形, 导线绝缘断裂, 破坏主、纵绝缘结构, 严重时甚至拉断导线。

大容量发电机主变低压绕组大多采用螺旋式结构, 在受到短路冲击时, 低压绕组中势必存在一轴向电流分量, 该分量随低压绕组电流的增大而增大, 同时其螺旋性越来越明显, 该分量除引起漏磁发生变化可能导致变压器铁心及结构件产生局部过热等问题外, 低压绕组出线处受到的周向力也必须引起足够的重视。

3 解决变压器抗短路能力的技术措施

减少大型变压器受到短路冲击而发生损坏的事故, 一般从限制流入变压器绕组的短路电流和提高变压器本身的抗短路能力入手。

3.1 限制流入变压器绕组的短路电流

目前主要采用的限制短路电流的方法包括出线加装固定串联电抗器、加装新型可控串联限抗 (故障限流器) 、变压器母线分段运行、采用大容量高速开关限流、改变中性点接地方式或加装小电抗抑制单相短路电流等措施。

(1) 普通串联电抗器是将一个固定阻值的电抗器串联入电网, 是一种传统的限流技术, 运行方式简单、安全可靠, 但影响电力系统的潮流分布且增加了无功损耗, 对系统的稳定性也有一定影响。

(2) 打开母线分段开关, 使变压器分列运行, 可以增大系统阻抗, 有效降低短路电流水平, 该措施实施方便, 但该方案将削弱系统的电气联系, 降低电网安全裕度和运行灵活性。

(3) 采用爆炸式快速开断载流桥体与高压限流熔断器、高吸能氧化锌电阻相组合的新型大容量高速开关装置 (FSR) , 该装置具有额定电流大 (12 k A) 、断流能力强 (160 k A) 、开断速度快 (3 ms内切断故障) 等性能。FSR装置可以与断路器串联作为短路开断设备, 见下图 (a) ;也可以与电抗器并联, 正常运行时将电抗器短接, 短路时FSR断开, 将电抗器投入以限制短路电流, 见下图 (b) 。

除中性点加装小电抗为单一针对单相短路电流的限流措施, 其他几种方法都是主要针对三相短路情况的。针对不同电压等级, 不同短路风险问题的变压器, 所适宜采取的措施也不尽相同。各种方法比较见下表:

3.2 提高变压器本身的抗短路能力

变压器抗短路能力主要涉及到结构设计、抗短路校验、制造工艺、生产控制、原材料等各环节。

3.2.1 变压器设计

(1) 结构设计

结构设计总的思路是:基础稳固、支点可靠、保护力大、破坏力小。变压器能否通过短路冲击, 首先决定于变压器的结构是否合理。后期工艺及生产控制无法弥补结构上的缺点。

变压器内线圈加硬纸筒及撑条可有效撑紧撑圆线圈, 保证短路时电动力的有效传递。提高导线的屈服强度可有效提高绕组的抗短路能力。

(2) 安匝计算

一般来说, 变压器额定分接的安匝不平衡率控制在1.5%左右, 极限分接控制在3.5%左右, 安匝控制的越好, 变压器在受到短路冲击时的轴向电动力越小。将调压线圈拿出作为单独线圈进行设计, 可有效改善安匝分布。

(3) 电流密度选取

电流密度值越小, 变压器承受短路冲击能力越强, 但同时经济性越差, 在保证抗短路能力合格的前提下尽量提高变压器的经济性是设计追求进步的方向。

(4) 材料选取

根据设计经验以及国网十八项反措要求规定, 变压器内线圈必须使用半硬铜自粘性换位导线。变压器在受到短路冲击时, 一般会在0.15s内退出运行, 这时自粘性换位导线的自粘性基本未受到短路温升的影响, 且短路电动力在第一个周波达到峰值早已过去, 因此, 半硬铜自粘性换位导线的抗短路能力远远优于普通的纸包单线或组合导线。

(5) 抗短路验算

目前的抗短路能力验算主要有两种方法。一种是基于典型物理公式进行计算的内线圈辐向力计算方法, 是根据弹性理论由承受幅向压力的薄壁圆筒的幅向稳定公式推导出来的, 根据实践经验, 只要绕组辐向失稳的安全裕度取1.8~2.0[2], 则承受辐向压缩短路力作用的绕组就不会因幅向失稳而损坏。另一种是基于有限元法的计算方法。受制于商业软件内核判据的不同, 各软件计算的抗短路能力裕度存在差异, 需要变压器制造厂根据自己的实践经验进行总结。

3.2.2 变压器的生产工艺控制

提高变压器抗短路能力, 主要集中于变压器器身上, 主要包括线圈绕紧、套装撑紧、器身压紧。另外兼顾引线夹持及线圈出头绑扎等。

(1) 线圈绕紧。根据生产设备、操作工艺的能力, 控制线圈绝缘件尺寸, 换位处加强绝缘, 保证在短路冲击时, 绝缘件不能处于自由状态, 线圈绕制后形成刚体。

(2) 套装撑紧。目前通用的做法是采用器身整体套装。套装前铁心撑圆, 套装时线圈撑条档份要分配均衡, 保证纸筒干燥后尺寸, 线圈必须在施加外力的作用下套装, 再通过恒压干燥压紧。

(3) 器身压紧。提高器身轴向的稳定性, 主要通过以下措施进行。一是对绝缘垫块进行密化处理。二选择合适的轴向预紧力。三是改进压板性能。四是进行绕组结构材料参数测试、轴向压紧情况探测、绕组变形测试等工作。

(4) 结合变压器接线方式, 器身引线夹持、线圈首尾段线饼的绑扎、线圈出头处引线的绑扎等也都是提高变压器抗短路能力的关键点。

4 结论

(1) 变压器的抗短路能力主要决定因素是导线材质、设计结构和工艺。

(2) 随着电网容量的增加, 系统短路电流越来越大, 如何通过实践寻找可靠经济的解决方案是我们不断追求进步的方向。

摘要：简要阐述大容量电力变压器抗短路方面的内容, 重点从限制短路电流和提高抗短路能力方面进行了分析, 并就提高变压器自身抗短路能力措施进行了详细介绍。

关键词：变压器,短路电流,电动力,失稳,突发短路试验

参考文献

[1]电力变压器-第五部分-承受短路的能力[Z].GB 1094.5-2008.

变压器抗短路措施 篇6

随着工业的不断发展和人民生活的不断提高, 社会日常的电力需求与日俱增, 这对我国的电网供应能力和技术保障提出了更高的要求。我国的电网工程经过几十年的发展变化, 总体已经胜任当前的电力供应需求, 随着信息技术的不断发展, 给电力系统保障提供了有力的支持。近几年, 随着恶劣天气的不断出现, 某些特定时间段例如夏季高温时段大量的电力需求仍有时出现不稳定现象, 这对供电部门的供电质量提出了新的要求, 也带来了新的思考。基于确保高峰时段供电稳定性、安全性、可分控性等的需求, 新型的电力稳定保护装置电子电力变压器近期得到了普遍的推广和应用。电子电力变压器是依赖于电力电子技术技术将工频信号转化为高频信号, 再通过中间高频隔离变压器耦合到副方, 通过电子控制方案对电压变换和能量进行传递, 实现变压器副方电压、原方电流以及功率的灵活调节。因此, 可以满足未来电力系统很多新的要求, 包括:更高的稳定性, 实现更加灵活的输电方式等。

2 控制电子电力变压器抗短路能力策略

电网运行中, 电子电力变压器有着重要的关联作用, 在变压器制造中, 应着重考虑的是安全、稳定、可靠的运行, 作为电力运行维护单位的相关部门, 应定期对变压器进行检修、维护、保养。在电子电力变压器出现的相关故障中, 出现频率较高的是短路故障, 这类故障的出现一方面与变压器本身的设计、质量相关, 另一方面在室外工作的变压器, 常遇到雷击等恶劣天气, 在这类情况下往往出现继电保护错误或拒动而造成的短路故障。据有关维修数据得出, 在电子电力变压器出现的短路故障中, 大部分的故障来自于变压器的自身设计, 少部分是由于维护不当、天气影响而造成的。为减少这一故障对电力运行网络的影响, 就应着重加强对变压器制造设计中的相关技术标准进行严格控制, 同时加强定期的维护从而减少变压器产生故障的结果。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。

2.1 加强设计标准的规范, 提高制造工艺

在变压器的众多故障中, 短路故障是危害较大的一种, 故在其的设计中, 制造厂家应严格遵守制造规范, 充分考虑提高变压器的绝缘水平和抗短路故障能力。为保证变压器内部系统的绝缘密封性, 大部分变压器都采用了绝缘压板共同作为高低线圈的连接环节这一装置, 这一装置是变压器电路环路的重要转换机构。在制造时应对变压器内部结构都进行干燥处理, 同时采用恒压处理确保各个线圈的压板都处于同一高度上, 这些规范的设计和制造过程, 有利于提高变压器的稳定运行性。同时还应注意调整高低线圈的绕行情况, 两线圈的电线绕行应尽可能遵循大致相同的疏密程度, 在绕行中如出现某一线圈往某一方向径向转动较大时, 还可使用绝缘的筒状物调整线圈直径, 使两线圈间达到一定的同步程度。

2.2 实行定期防护检查, 加强防护意识

所有的电子电力变压器, 都应是正规厂家的合格产品, 在出厂前, 每一件产品都应进行抗短路能力试验, 以确保其设计、制造过程中产品的可使用性。作为生产企业, 进行的出厂试验, 有利于掌握这一型号仪器的生产制造情况和工艺水平;作为使用企业, 在日常的使用中, 应有相关技术人员定期对变压器进行抗短路维护检测, 以掌握这一仪器在使用中的运行和损耗情况。定期的检测维护, 有利于提高变压器的整体抗故障能力, 提高产品的使用寿命和服役工作质量。同时针对产品的薄弱环节, 进行针对性的抗短路保养维护, 为企业积累产品的维护数据, 可提高变压器的工作能力。

2.3 加强可靠有效的抗短路保障措施

电力系统中常出现的短路故障具有偶然性、突发性、不可避免性等特征, 在变压器的设计中, 就应配备较可靠的抗短路保护装置。例如:在变压器的设计中, 防止在短路中造成的危害, 可在变压器抗短路保护系统中使用安全性高、稳定好的直流电源;在电压器出现短路故障后, 系统自动跳闸后有可能需要对变压器进行重合使用, 这些措施是不可取的。当电压器还处于短路故障中时, 为了暂时的使用而强行重合变压器, 可能暂时使用一段时间后也会出现再短路的故障, 甚至会对变压器内部造成不可逆转的损耗, 对整体电网系统造成严重的损耗。在变压器的设计制造中, 应充分结合实际工作经验, 判定短路故障的可能性尽可能取消使用重合动作, 或者在确保安全可靠的前提下, 适当延长重合间隔时间缓解多次短路跳闸的危害。在故障现场进行变压器的安装时, 必须严格按照厂家说明和规范要求进行施工, 严把质量关, 对发现的隐患必须采取相应措施加以消除。运行维护人员应加强变压器的检查和维护保修管理工作, 以保证变压器处于良好的运行状况, 并采取相应措施, 降低出口和近区短路故障的几率。

3 小结

电子电力变压器是电力运行网络的重要器件, 在其发生的故障类型中, 由于自身设计而产生的短路故障占据了较大的比例。所以电子电力变压其抗短路故障能力, 主要取决于变压器构造、生产制造工艺、使用维护管理、施工技术水平、客观天气条件等多种因素, 都关系着其抗故障水平能力。作为电力运行管理单位, 应多方采取有效技术控制措施, 积极避免在电力电子变压器中产生短路故障, 以确保电网的正常运行工作。

参考文献

[1]舒晓媛.浅析变电站自动化控制系统的构建[J].民营科技.2011 (9) :197

变压器抗短路措施 篇7

0概述

电子电力变压器自身在实际运行的过程中, 主要是利用电力电子技术的形式来使得变压的效果能够得以达成。从本质是上来说, 就是直接将远地方的所接收到的工频信号直接利用电子电路的形式, 来使其能够在这一过程中转变成为高频信号的形态, 从而达到升频的目的, 最后再直接使用中间高频的隔离措施, 来直接将变压设备之中所存在的变压器直接耦合到副方, 之后再直接把所接收到的信号, 经过降频的处理。利用这一操作形态, 能够直接使得电力装置工作过程中的模式得到转变, 促使变压器自身的一种频率那很够变换成为电能的形态存在。但是又由于中间的隔离变压器自身的体积会由于温度的不断提高而提高, 那么在这一过程中所呈现出来的磁通密度就完全和变压器的工频之间形成了一个完全相反的状态, 从而也就达到了铁芯利用率提升的目的, 不但压缩了变压器自身的体积, 还直接使得整体的运行效率能够在这一过程中得到强化。

1 提升性能的方式

电力系统运行过程中的变压器自身是否能够保持一个运行过程中的稳定性, 主要是由于产品自身在进行制造和运行的过程中, 遭受到了来自外部因素的影响。而下文针对变压器所讲述的重点在于针对设备进行维护的时间段内, 应当如何采取与有效措施来使得变压器能够在短时间内就解决掉故障现象。显而易见是, 部分雷击现象的出现, 必然会导致电力设备运行过程中存在失误现象, 甚至是对于设备自身带来毁灭性的破坏, 所以, 必须要针对这一方面采取科学合理的措施, 来使得短路电流的抗短路的现象能够得到缓解, 甚至是完全避免。并且在针对大量的数据进行研究之后发现, 电力产品本身不合格的现象, 在导致事故出现的设备之中, 占到了80%以上的比例, 而由于运行以及维护不当为而导致了出现故障的因素仅仅只有10%。所以, 在正常情况下, 必须针对电力系统运行过程中的短路现象进行降低, 最大限度的避免变压器在这一过程中遭受到电能冲击的影响。除此之外, 还必须要在电力设备运行的过程中, 针对设备的周边进行观察, 了解其中的绕组的实际状态, 从而及时的发现绕组是否出现了变形, 通过这一方式, 便能够使得各个环节的故障现象都能够严格的控制在一定的范围之内, 达到预防的目的。

1.1 做好设计工作

制造商在进行产品设计的时候, 应该综合考虑多方面的内容, 比如如何将设备的耗损降低, 怎样提升其抗绝缘的能力, 除此之外, 还应该注意提升设备的机械性能以及抵御短路问题的水平。在具体的声场工艺上, 因为大多数设备都使用绝缘压板材料, 而且通常是把高压和低压通用, 这种结构要求要有很高的制造工艺水平, 要认真处理垫块, 当加工完成线圈以后, 还应该对每个具体的个体开展恒压干燥活动, 然后认真地测量压缩之后的高度数值;对于相同的压板当其经过以上的工序之后, 然后调整到相同的高度之上, 并在总装时用油压装置对线圈施加规定的压力, 最后确保其符合设计思想。在最终的装配的时候, 要认真地查看线圈的紧实度。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。

1.2 认真的开展短路测试活动, 将问题控制在发生以前

对于大规模的装置来讲, 它的运行是否合理, 来自于两方面的要素, 第一是它本身的构造以及加工水平, 第二点是运行的时候对装置开展的测试活动, 为的是能够了解装置的具体状况。应该明确其稳定性特征, 通常是通过短路测试活动, 对于它的一些弱势进行一定的整改处理。

1.3 使用可靠的继电保护与自动重合闸系统

短路问题是我们非常担心但是又无法完全消除的一个问题。尤其是10KV线路, 经常会发生因为操作不当或者是一些外在物体进入其中以及使用者的原因等等的许多要素导致经常会发生短路故障。所以, 对于已经使用的设备, 首先应配备可靠的供保护系统使用的直流电源, 确保动作无误。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, 需要认真地分析其中的不良现象, 要不然就会导致设备受损, 严重的还会使其失去修复能力。目前已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间, 还可以通过增加间隔拉力降低因为重合闸不成导致的问题。在具体的运行时期应该对受到短路影响的设备进行必要的运算。

1.4 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, 常会出现绕组的形变问题, 就算是当时没有出现问题, 也会在以后发生许多潜在的问题。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。

2 结语

综上所述, 现代电力系统之中的变压器自身在进行抗短路能力强化的过程中, 其变压器本身是否能够有效的防御各种不同形式的短路电流, 其根本原因就是由于变压器自身的结构以及制造技术等方面所产生的效果。同时, 其保证正常性的检测措施主要和管理运行以及建设工艺水平等方面有着极大的联系。但必须要加以注意的是, 电压器自身在实际运行的过程中, 如果说出现了事故现象, 那么为了能够使得事故能够最大限度的避免, 就应当要采取科学合理的措施来加以解决。

参考文献

[1]华中工学院, 上海交通大学.高电压试验技术[M].北京:水利电力出版社.1985.

变压器抗短路措施 篇8

主要的原因是, 供电系统的绝缘损坏。在大多数情况下, 由于不能及时发现和消除在设备中的缺陷, 以及设计, 安装和维护不当造成的的绝缘破坏。

例如, 直接雷电过电压, 绝缘材料, 绝缘老化不当匹配和机械损伤;操作人员操作失误, 如负载断开开关或维修后不能删除地关闭断路器, 设备长期超负荷运转, 使绝缘老化或损坏;小电流接地系统的接地, 故障要及时排除故障;中含有气体或固体材料领域的绝缘损坏。不考虑间隙和爬电距离 (应符合GB的) 。此外, 在电力系统中的一些意外直接导致短路, 如杆, 断线或崩溃:动物, 鸟类也可以导致短路。

短路电流较大, 持续时间较长, 故障设备的损坏程度较大。短路电流所产生的电力可以形成一个巨大的毁灭力量, 如果导线和他们的支持是不够强大, 可能很难修复损坏:这么大的短路电流, 即使时间很短, 也可以作出的设备和导体造成允许加热, 和损坏的绝缘层, 即使一部分金属退火, 变形或损坏。短路, 由于大的短路电流流过网络阻抗, 电压网络将有一个很大的损失。

2 电力变压器概述

电子电力变压器主要用于电力电子技术, 实施过程中。其基本原理是将通过电力电子电路的电源频率信号被转换成频率信号, 即上升的频率, 然后通过中间频率耦合到变压器的次级侧, 以恢复电源频率信号, 从而使频率减少。通过使用适当的控制程序来控制电源的电子设备, 这将是一个频率, 电压, 波形转换到另一频率的电能, 电压, 波形的电能。

由于在隔离变压器的铁心材料的体积依赖于中间的饱和磁通密度, 以及芯和绕组的最大允许温度上升, 与饱和磁通密度, 并与频率成反比, 从而提高了工作频率可以提高铁芯的利用率, 从而降低变压器的体积, 并提高整体效率。

3 提高电力变压器抗短路能力的措施

变压器, 经济, 可靠的运行和输出, 取决于其制造质量和环境以及维修质量的安全性。本变压器的运行和维护过程中的变压器, 有效预防突发性故障的措施。网格, 常因雷击保护误动或误动引起短路, 短路电流的强烈冲击受损的可能使变压器, 所以应该努力提高各方面的能力承受短路的变压器。变压器短路碰撞事故的统计结果, 制造业的原因占约80%, 而运行, 维护原因占大约只有10%。在设计, 操作和维护过程中, 应尽量减少变压器的短路故障, 从而减少的影响, 另一方面应及时测试变压器绕组变形, 消除在萌芽状态。

3.1 规范设计, 重视线圈制造的轴向压紧工艺

制造商在设计, 除了要考虑的变压器, 以减少损失, 提高了绝缘等级, 但也提高变压器的机械强度和抗短路能力。在制造过程中, 由于变压器用的特定的绝缘板, 和一个高电压线圈共享一个压板, 这种结构需要具有高的制造技术水平, 垫块致密化处理线圈加工处理, 即使在一个好为一个单一的线圈在一个恒定的压力干燥, 和压缩后的高度测量的线圈;通过过程中的线圈相同的板, 然后调整到相同的高度, 和线圈组件的液压装置施加预定的压力, 最终达到设计和工艺要求高。

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。

3.2 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。

3.3 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10k V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。目前已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间, 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。

3.4 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。

由于变压器绕组变形测试仪价格昂贵, 且对人员的素质要求高, 在生产运行中不易普遍开展。

因此, 在实际工作中, 依据变压器绕组电容变化量来判断绕组是否变形的方法, 可以作为频率响应法的有益补充。尤其在频率响应法不具备条件的情况下, 可以通过横向、纵向对比积累的实测电容量, 及时掌握变压器绕组的工作状态, 以便降低事故发生的概率, 确保电网安全稳定的运行。

3.5 加强现场施工和运行维护中的检查, 使用可靠的短路保护系统

现场进行变压器的安装时, 必须严格按照厂家说明和规范要求进行施工, 严把质量关, 对发现的隐患必须采取相应措施加以消除。运行维护人员应加强变压器的检查和维护保修管理工作, 以保证变压器处于良好的运行状况, 并采取相应措施, 降低出口和近区短路故障的几率。为尽量避免系统的短路故障, 对于己投运的变压器, 首先配备可靠的供保护系统使用的直流系统, 以保证保护动作的正确性;其次, 应尽量对因短路跳闸的变压器进行试验检查, 可用频率响应法测试技术测量变压器受到短路跳闸冲击后的状况, 根据测试结果有目的地进行吊罩检查, 这样就可有效地避免重大事故的发生。

变压器能否承受各种短路电流主要取决于变压器结构设计和制造工艺, 且与运行管理、运行条件及施工工艺水平等方面有很大的关系, 变压器短路事故对电网系统的运行危害极大, 为避免事故的发生, 应从多方面采取有效的控制措施, 以保证变压器及电网系统的安全稳定运行。

摘要：电力变压器是输变电, 电力能源分销中心, 是电力网的核心, 可靠运行不仅关系到广大用户的电能质量, 而且还关系到整个系统的安全性。电力变压器的可靠性不仅取决于设计, 制造, 施工材料, 但也密切相关的维护。本文对电力系统变压器短路承受能力提高进行了讨论。