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试论电力系统中变压器抗短路能力维护技术

作者：王宇日期：2013-12-13 11:14 来源：《电子制作》

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【文章摘要】
电力系统中经常出现的问题是变压器短路的问题，针对这一问题，专家提出了许多建议性的方案和措施，这些方法对于提高抗短路能力有着非常关键的影响。本文重点从我国的电力系统中的抗短路能力入手，分析了现阶段电力系统变压器的规范和试验的结果等方面的问题，并结合当前的实际，提出了解决的方法和措施，供同行参考。
【关键词】
电力系统；变压器；抗短路能力；运行环境
在我国，电力变压器是和人们的生活息息相关的重要公共设施，其分支结构中的发电厂和变电所使其主要的设备。一般来说，变压器的功能是多个方面的，其中最主要的功能是将高压的电能输送到地面上来，满足人们对于电能本身的需要。我国的电力变压器由多个部件组成，分别充当了不同的效果，配备成不同的元件，主要的作用是用于传导和分析，满足人们的不同用电需求，因此在其稳定性和可靠性方面要求比较高，值得专家做出更多的努力，在其构造方面进行有效的创新。
1 电力变压器概述
1.1 电力变压器的基本结构
一般的电压器主要是油浸式的变压器设备，这种变压器最大的优势在于简单已操作，可以保持很久的效果，其中的铁芯和绕组的部分分别油浸在变压器的油箱部分，而各个绕组的端点需要横截在结缘体上，形成一定的连接，保证后期的效果，可以说，电力变压器主要分为五个部分的基本要素：铁芯组成部分，绝缘组体部分，变压器的油箱部分，机油部分，以及外部的绝缘套管部分。
（1）铁芯：变压器中的铁芯是一种简单的构件，作为变压器的磁路，这个部分对于整个电路具有积极地影响。在每个变压器的铁芯上都会有一个磁通，磁通的主要作用是减小摩擦，尽可能的缩减铁芯本身的重量，提供工作的效率。
（2）绕组：绕组部分是缠绕在铁芯上的一部分，按照基本的方式，这种变压器的形式可以分为不同的种类，总的来说，有铁芯式和铁壳式两种，这两种变压器的绕组形式又可以分为不同的构件类型，通常采用的重叠的方法进行绕组。
（3）变压器油：每个变压器都会有变压器油的存在，而且变压器油在整个的系统中的作用是有所不同的，不仅可以增加边缘部分的能量，而且会在热量的散发作用下，形成受热面的增加，将能量均匀的进行运输。
1.2 电力变压器的工作方式
我国的电力变压器的主要工作方式是在一定的技术含量上实现的，尤其其本身采用的是最新的电力系统技术，因此在基本的原理方面会跟随原有的电气组件进行提升。基本的原理是将电力系统的功能系统号进行高频信号的转换，也就是一种升频的作用，同时在中间部分的变压器要进行副方的整合作用，形成具有一定压力和频率的波形形式，在电能的转换方面，将电力和波形进行整体的替换。在中间的隔离部分，变压器的体积要尽可能的保持不变，也就是说，在铁芯和材质方面，要采用最新的绕组方法，提高磁通本身的润滑性，达到和工作效率相互协调统一的形式，提高铁芯本身的利用效率。
2 电力变压器的短路能力
需要注意的是，变压器本身的质量水平和周围的环境是关系变压器寿命的主要因素，也就是说，电力系统的发展和变压器本身有着直接的联系，提高其经济的稳定性和安全性十分必要。本文主要论述在变压器运行维护过程中，预防变压器突发性故障的有效方法。电网经常会由于雷击、继电保护误动或拒动等造成短路，短路电流的强力冲击可能会使变压器受损，所以应从各方面努力提高变压器的耐受短路能力。从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、制造方面的措施在其他地方已经有所论述。
2.1 变压器的规范设计
重视线圈制造的轴向压紧工艺。制造厂家在设计时，除要考虑变压器损耗的降低，提高绝缘水平外，还要考虑到提高变压器的机械强度以及抗短路故障的能力。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
2.2 变压器与短路试验
对于大型变压器的运行可靠性，取决于其结构和制造工艺水平，然后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。通过短路的承受试验，了解变压器的机械稳定性，针对其薄弱环节加以改善，以确保对变压器结构强度进行设计时，做到心中有数，胸有成竹。
2.3 可靠的继电保护与自动重合闸
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、小动物偶然进入、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。
2.4 变压器绕组与变形测试
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可能发生匝间或饼间击穿，导致突发性的绝缘事故，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。
2.5 运行维护与短路保护系统
在变压器安装时，应严格按照厂家的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。
3 结语
总而言之，在电力系统的发展过程中，变压器的使用情况和寿命会由于质量问题而有很大的差别，从这个角度来说，改变变压器本身的结构形式和制作的公司，对于变压器本身的运行存在直接的影响，我国对于变压器的施工存在众多的问题，只有采取了科学合理的措施，才能够保证问题的不再出现，提高我国变压器运行的稳定性能，为我国的电力事业做出应有的贡献。　
【参考文献】
潘志奇. 浅议电力系统中变压器抗短路能力提高的措施. 科技与企业， 2012-02-22.