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浅谈电力系统中变压器抗短路能力提高的措施

2018年01月31日 12:40 次阅读

电力变压器是传输、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健康状况决定,不仅取决于设计制造、结构材料,也与检修维护密切相关。就电力系统中变压器抗短路能力的提高的问题进行探讨。

一、电力变压器概述

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允许温升,而饱和磁通密度与工作频率成反比,这样提高其工作频率就可提高铁芯的利用率,从而减小变压器的体积并提高其整体效率。

二、提高电力变压器抗短路能力的措施

变压器的安全、经济、可靠运行与出力,取决于本身的制造质量和运行环境以及检修质量。本章试图回答在变压器运行维护过程中,有效预防变压器突发性故障的措施。

电网经常由于雷击、继电保护误动或拒动等造成短路,短路电流的强大冲击可能使变压器受损,所以应从各方面努力提高变压器的耐受短路能力。变压器短路冲击事故的统计结果表明,制造原因引起的占80%左右,而运行、维护原因引起的仅占10%左右。有关设计、制造方面的措施在第二章已有论述,本章着重就运行维护过程中应采取的措施加以说明。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,防患于未然。

(一)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机械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。

(二)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。

(三)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。

(四)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。

因此,积极开展变压器绕组变形的诊断工作,及时发现有问题的变压器,并有计划地进行吊罩验证和检修,不但可节省大量的人力、物力,对防止变压器事故的发生也有极其重要的作用。

传递函数H(jw)(即频率响应特性)的零、极点分布情况与二端口网络内的元件及连接方式等密切相关。大量试验研究结果表明,变压器绕组通常在10KZ~1MHZ的频率范围内具有较多的谐振点。当频率低于10KHZ时,绕组的电感起主要作用,谐振点通常较少,对分布电容的变化较不敏感;当频率超过1 MHZ时,绕组的电感又被分布电容所旁路,谐振点也会相应减少,对电感的变化较不敏感,而且随着频率的提高,测试回路(引线)的杂散电容也会对测试结果造成明显影响。

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。

(五)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。

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单相变压器的二次侧可以接地,是否接地要看二次侧的具体需要;如果二次侧直接接用的是人能触及的用电设备,...

发表于 2018-02-23 08:53 272次阅读
变压器二次侧能接地吗

想自己绕变压器,这种变压器应该怎么绕啊!~请各位大神指教一下

发表于 2018-02-11 20:59 724次阅读
想自己绕变压器,这种变压器应该怎么绕啊!~请各位大神指教一下

什么是变压器并列运行_变压器并列运行的优点_运行...

本文开始介绍了什么是变压器并列运行与变压器并列运行的目的,其次介绍了变压器并列运行应满足的条件和变压...

发表于 2018-02-08 11:06 200次阅读
什么是变压器并列运行_变压器并列运行的优点_运行...

变压器瓦斯保护的结构与工作原理

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能...

发表于 2018-02-08 09:31 294次阅读
变压器瓦斯保护的结构与工作原理

变压器十大品牌排行榜_变压器生产厂家推荐

2017-2018年最新的变压器品牌榜发布了,一起来看下本次发布的榜单的品牌数据情况吧。变压器十大品...

发表于 2018-02-07 16:16 742次阅读
变压器十大品牌排行榜_变压器生产厂家推荐

变压器的零序电流保护详解

零序电流保护指利用接地时产生的零序电流使保护动作的装置,叫零序电流保护。在电缆线路上都采用专门的零序...

发表于 2018-02-07 15:58 290次阅读
变压器的零序电流保护详解

什么是配电变压器_配电变压器的作用

中国变压器产品按电压等级一般可分为特高压(750KV及以上)、超高压(500KV)变压器、220-1...

发表于 2018-02-07 15:43 225次阅读
什么是配电变压器_配电变压器的作用

变压器线圈作用是什么_如何计算变压器线圈

变压器分为互感变压器和自耦变压器两种。一次线圈中通过变化的电流,产生变化的磁场,二次线圈处在变化的磁...

发表于 2018-02-07 15:26 256次阅读
变压器线圈作用是什么_如何计算变压器线圈

变压器线圈有几种绕线方法

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能...

发表于 2018-02-07 15:20 614次阅读
变压器线圈有几种绕线方法

电力变压器的用途

在变压器的分类当中,有一种叫做箱式的变压器,它一般应用与电力工程施工中,根据具体的施工工程要求,一般...

发表于 2018-02-07 15:18 189次阅读
电力变压器的用途

电力变压器检测周期及检测方法

随着国内外研究和应用油中溶解气体在线监测设备的不断普及,虽然不同的装置在线的检测手段和取样方式的侧重...

发表于 2018-02-07 15:09 405次阅读
电力变压器检测周期及检测方法

电力变压器结构示意图

心式铁心的特点是铁轭靠着绕组的顶面和底面,但不包围绕组的侧面;壳式铁心的特点是铁轭不仅包围绕组的顶面...

发表于 2018-02-07 14:48 435次阅读
电力变压器结构示意图

电力变压器的油起什么作用

变压器中的主要保护措施是瓦斯保护,变压器油面降低以及变压器油箱内的故障都由瓦斯予以反映。当变压器出现...

发表于 2018-02-07 14:40 176次阅读
电力变压器的油起什么作用

电力变压器并列运行的条件

在实际运行中,两段母线由各自的变压器供电。于是,两段进线断路器QF1和QF2均闭合,而单母线分段的母...

发表于 2018-02-07 14:22 145次阅读
电力变压器并列运行的条件

关于电力变压器故障与诊断

变压器产生“嗡嗡”声的原因有:硅钢片的磁滞伸缩引起的振动;铁心的接缝与叠层之间的磁力作用引起的振动;...

发表于 2018-02-07 14:14 153次阅读
关于电力变压器故障与诊断

电力变压器和配电变压器的区别

配电变压器主要用于配电网络向用户提供电力般高压66KV低压380/220V、3KV、6KV、10KV...

发表于 2018-02-07 13:59 784次阅读
电力变压器和配电变压器的区别

电力变压器容量等级及规格

电力变压器的型号标注包括相数、绝缘方式、导体材料、额定容量、额定电压等内容。常用的字符含义如下:S―...

发表于 2018-02-07 13:51 1479次阅读
电力变压器容量等级及规格

重瓦斯保护原理是什么_变压器重瓦斯保护动作的处理...

 变压器在运行中,由于内部故障,有时候我们无法及时辨别和采取措施,容易引起一些事故,采取瓦斯继电器保...

发表于 2018-02-07 11:56 272次阅读
重瓦斯保护原理是什么_变压器重瓦斯保护动作的处理...

电力变压器分类及参数

为提高变压器的可靠性、经济性,亦即解决大型变压器的运输困难问题,近年来,主要是加强了对变压器原材料和...

发表于 2018-02-07 11:29 329次阅读
电力变压器分类及参数

检测电力变压器的好坏

听声音就可以判断正常的声响。当电力变压器受电后,电流通过铁心产生交变磁通,就会发出“嗡嗡”的均匀电磁...

发表于 2018-02-07 11:15 250次阅读
检测电力变压器的好坏

变压器零序保护原理_变压器零序电流保护工作原理解...

变压器(Transformer)是利用电磁感应的塬理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线...

发表于 2018-02-07 11:12 197次阅读
变压器零序保护原理_变压器零序电流保护工作原理解...

变压器的功能、产品分类、技术现状与前景预测

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能...

发表于 2018-02-07 10:59 539次阅读
变压器的功能、产品分类、技术现状与前景预测

变压器内部结构图_变压器的容量计算

本文介绍了变压器内部结构,其次详细的介绍了变压器工作原理,介绍了变压器特征参数,最后介绍了变压器的容...

发表于 2018-02-06 17:04 239次阅读
变压器内部结构图_变压器的容量计算

环形变压器应用领域介绍

选配环形变压器,要根据负载的电压、电流使用情况,来决定选取环形变压器的功率。环形变压器输标称出电流,...

发表于 2018-02-06 16:10 198次阅读
环形变压器应用领域介绍

环形变压器作用是什么

环形变压器的作用一般是升降压作用,通常我们使用的电压有多种,如生活照明电是220V,工业安全照明是3...

发表于 2018-02-06 16:07 200次阅读
环形变压器作用是什么

怎样用变压器改逆变器_变压器和逆变器的区别

本分开始分析了变压器能否当逆变器用,其次介绍了变压器和逆变器两者之间的区别,最后介绍了两种变压器改逆...

发表于 2018-02-06 15:26 773次阅读
怎样用变压器改逆变器_变压器和逆变器的区别

变压器匝间短路现象是什么

变压器匝间短路故障的匝数一般很少,故障时绕组中这部分被短接起来,但仍是闭合的线圈,相当于产生了一个新...

发表于 2018-02-06 15:13 363次阅读
变压器匝间短路现象是什么

音响为什么用变压器_变压器在音响中的作用

本文开始对变压器的功能和工作原理进行了介绍,其次介绍了音响用变压器的作用及音响使用环形变压器的原理进...

发表于 2018-02-06 14:30 534次阅读
音响为什么用变压器_变压器在音响中的作用

高频变压器原理是什么?

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,...

发表于 2018-02-06 14:10 471次阅读
高频变压器原理是什么?

变压器如何绝缘?关于变压器的绝缘问题讨论分析

变压器的纵绝缘包括匝间绝缘、层间绝缘以及段间绝缘这三个部分。纵绝缘设计时需要考虑的是作用在纵绝缘上的...

发表于 2018-02-06 13:44 68次阅读
变压器如何绝缘?关于变压器的绝缘问题讨论分析

最完整的变压器资料

发表于 2018-02-01 17:29 660次阅读
最完整的变压器资料

【专家分享】电源磁元件技术的未来发展方向

发表于 2018-01-23 17:02 437次阅读
【专家分享】电源磁元件技术的未来发展方向