電氣工程師職稱論文變壓器抗短路措施

　　變壓器短路問題嚴(yán)重困擾電路正常運(yùn)行，本篇電氣工程師職稱論文分析變壓器能否承受各種短路電流主要取決于變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝，且與運(yùn)行管理、運(yùn)行條件及施工工藝水平等方面有很大的關(guān)系，變壓器短路事故對電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行危害極大，為避免事故的發(fā)生，應(yīng)從多方面采取有效的控制措施，以保證變壓器及電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

　　《電氣自動(dòng)化》(雙月刊)創(chuàng)刊于1979年，由上海電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)研究所有限公司、上海市自動(dòng)化學(xué)會(huì)主辦�？�載電氣自動(dòng)化方面的科學(xué)研究和應(yīng)用技術(shù)論文，設(shè)有控制理論應(yīng)用、電氣傳動(dòng)和自動(dòng)控制、微電腦應(yīng)用、模糊控制、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、仿真技術(shù)、PLC應(yīng)用、實(shí)用電路、軟開關(guān)及電源技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信、現(xiàn)總線控制、可編程控制器應(yīng)用、故障診斷與容錯(cuò)控制、綜述、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、智能控制技術(shù)、CAD/CAM、經(jīng)驗(yàn)交流等欄目。讀者為自動(dòng)電子動(dòng)手術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)的科研技術(shù)人員及大專院校的師生。

　　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(shù)實(shí)現(xiàn)的，其基本原理為在原方將工頻信號通過電力電子電路轉(zhuǎn)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(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。

　　二、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)規(guī)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)對墊塊進(jìn)行密化處理，在線圈加工好后還要對單個(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。

　　(二)對變壓器進(jìn)行短路試驗(yàn)，以防患于未然。大型變壓器的運(yùn)行可靠性，首先取決于其結(jié)構(gòu)和制造工藝水平，其次是在運(yùn)行過程中對設(shè)備進(jìn)行各種試驗(yàn)，及時(shí)掌握設(shè)備的工況。要了解變壓器的機(jī)械穩(wěn)定性，可通過承受短路試驗(yàn)，針對其薄弱環(huán)節(jié)加以改進(jìn)，以確保對變壓器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)做到心中有數(shù)。

　　(三)使用可靠的繼電保護(hù)與自動(dòng)重合閘系統(tǒng)。系統(tǒng)中的短路事故是人們竭力避免而又不能絕對避免的事故，特別是10KV線路因誤操作、小動(dòng)物進(jìn)入、外力以及用戶責(zé)任等原因?qū)е露搪肥鹿实目赡苄詷O大。因此對于已投入運(yùn)行的變壓器，首先應(yīng)配備可靠的供保護(hù)系統(tǒng)使用的直流電源，并保證保護(hù)動(dòng)作的正確性。結(jié)合目前運(yùn)行中變壓器杭外部短路強(qiáng)度較差的情況，對于系統(tǒng)短路跳閘后的自動(dòng)重合或強(qiáng)行投運(yùn)，應(yīng)看到其不利的因素，否則有時(shí)會(huì)加劇變壓器的損壞程度，甚至失去重新修復(fù)的可能。目前已有些運(yùn)行部門根據(jù)短路故障是否能瞬時(shí)自動(dòng)消除的概率，對近區(qū)架空線(如2km以內(nèi))或電纜線路取消使用重合問，或者適當(dāng)延長合間間隔時(shí)間以減少因重合閘不成而帶來的危害，并且應(yīng)盡量對短路跳閘的變壓器進(jìn)行試驗(yàn)檢查。

　　(四)積極開展變壓器繞組的變形測試診斷。通常變壓器在遭受短路故障電流沖擊后，繞組將發(fā)生局部變形，即使沒有立即損壞，也有可能留下嚴(yán)重的故障隱患。首先，絕緣距離將發(fā)生改變，固體絕緣受到損傷，導(dǎo)致局部放電發(fā)生。當(dāng)遇到雷電過電壓作用時(shí)便有可能發(fā)生匝間、餅間擊穿，導(dǎo)致突發(fā)性絕緣事故，甚至在正常運(yùn)行電壓下，因局部放電的長期作用也可能引發(fā)絕緣擊穿事故。

　　(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)�，F(xiàn)場進(jìn)行變壓器的安裝時(shí)，必須嚴(yán)格按照廠家說明和規(guī)范要求進(jìn)行施工，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對發(fā)現(xiàn)的隱患必須采取相應(yīng)措施加以消除。運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)加強(qiáng)變壓器的檢查和維護(hù)保修管理工作，以保證變壓器處于良好的運(yùn)行狀況，并采取相應(yīng)措施，降低出口和近區(qū)短路故障的幾率。為盡量避免系統(tǒng)的短路故障，對于己投運(yùn)的變壓器，首先配備可靠的供保護(hù)系統(tǒng)使用的直流系統(tǒng)，以保證保護(hù)動(dòng)作的正確性;其次，應(yīng)盡量對因短路跳閘的變壓器進(jìn)行試驗(yàn)檢查，可用頻率響應(yīng)法測試技術(shù)測量變壓器受到短路跳閘沖擊后的狀況，根據(jù)測試結(jié)果有目的地進(jìn)行吊罩檢查，這樣就可有效地避免重大事故的發(fā)生。

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