提高電力變壓器抗短路能力的措施辦法

2017-11-30 14:06:57

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。 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。

1.範設計,重視線圈制造的軸向壓緊工藝

制造廠家在設計時,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械強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壓板,這種結構要求要有很高的制造工藝水平,應對墊塊進行密化處理,在線圈加工好後還要對單個線圈進行恒壓幹燥,並測量出線圈壓縮後的高度;同一壓板的各個線圈經過上述工藝處理後,再調整到同一高度,並在總裝時用油壓裝置對線圈施加規定的壓力,最終達到設計和工藝要求的高度。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。由于徑向力的作用,往往使內線圈向鐵心方向擠壓,故應加強內線圈與鐵心柱間的支撐,可通過增加撐條數目並采取厚一些的紙筒作線圈骨架等措施來提高線圈的徑向動穩定性能。

2.對變壓器進行短路試驗,以防患于未然

大型變壓器的運行可靠性,首先取決于其結構和制造工藝水平,其次是在運行過程中對設備進行各種試驗,及時掌握設備的工況。要了解變壓器的機械穩定性,可通過承受短路試驗,針對其薄弱環節加以改進,以確保對變壓器結構強度設計時做到心中有數。

3.使用可靠的繼電保護與自動重合閘系統

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。

4.積極開展變壓器繞組的變形測試診斷

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。

由于變壓器繞組變形測試儀價格昂貴,且對人員的素質要求高,在生産運行中不易普遍開展。因此,在實際工作中,依據變壓器繞組電容變化量來判斷繞組是否變形的方法,可以作爲頻率響應法的有益補充。尤其在頻率響應法不具備條件的情況下,可以通過橫向、縱向對比積累的實測電容量,及時掌握變壓器繞組的工作狀態,以便降低事故發生的概率,確保電網安全穩定的運行。

4.加強現場施工和運行維護中的檢查,使用可靠的短路保護系統

現場進行變壓器的安裝時,必須嚴格按照廠家說明和規範要求進行施工,嚴把質量關,對發現的隱患必須采取相應措施加以消除。運行維護人員應加強變壓器的檢查和維護保修管理工作,以保證變壓器處于良好的運行狀況,並采取相應措施,降低出口和近區短路故障的幾率。爲盡量避免系統的短路故障,對于己投運的變壓器,首先配備可靠的供保護系統使用的直流系統,以保證保護動作的正確性;其次,應盡量對因短路跳閘的變壓器進行試驗檢查,可用頻率響應法測試技術測量變壓器受到短路跳閘沖擊後的狀況,根據測試結果有目的地進行吊罩檢查,這樣就可有效地避免重大事故的發生。

變壓器能否承受各種短路電流主要取決于變壓器結構設計和制造工藝,且與運行管理、運行條件及施工工藝水平等方面有很大的關系,變壓器短路事故對電網系統的運行危害極大,爲避免事故的發生,應從多方面采取有效的控制措施,以保證變壓器及電網系統的安全穩定運行。