電力變壓器是傳輸、分配電能的樞紐,是電力網(wǎng)的核心元件,其可靠運行不僅關(guān)系到廣大用戶的電能質(zhì)量,也關(guān)系到整個系統(tǒng)的安全程度。電力變壓器的可靠性由其健康狀況決定,不僅取決于設(shè)計制造、結(jié)構(gòu)材料,也與檢修維護密切相關(guān)。就電力系統(tǒng)中變壓器抗短路能力的提高的問題進行探討。
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、可靠運行與出力,取決于本身的制造質(zhì)量和運行環(huán)境以及檢修質(zhì)量。本章試圖回答在變壓器運行維護過程中,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、繼電保護誤動或拒動等造成短路,短路電流的強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)計結(jié)果表明,制造原因引起的占80%左右,而運行、維護原因引起的僅占10%左右。有關(guān)設(shè)計、制造方面的措施在第二章已有論述,本章著重就運行維護過程中應(yīng)采取的措施加以說明。運行維護過程中,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)及時測試變壓器繞組的形變,防患于未然。
(一)規(guī)范設(shè)計,重視線圈制造的軸向壓緊工藝。制造廠家在設(shè)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(jié)構(gòu)要求要有很高的制造工藝水平,應(yīng)對墊塊進行密化處理,在線圈加工好后還要對單個線圈進行恒壓干燥,并測量出線圈壓縮后的高度;同一壓板的各個線圈經(jīng)過上述工藝處理后,再調(diào)整到同一高度,并在總裝時用油壓裝置對線圈施加規(guī)定的壓力,達到設(shè)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。
(二)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,取決于其結(jié)構(gòu)和制造工藝水平,其次是在運行過程中對設(shè)備進行各種試驗,及時掌握設(shè)備的工況。要了解變壓器的機械穩(wěn)定性,可通過承受短路試驗,針對其薄弱環(huán)節(jié)加以改進,以確保對變壓器結(jié)構(gòu)強度設(shè)計時做到心中有數(shù)。