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Maßnahmen zur Verbesserung der Kurzschlussfestigkeit von Leistungstransformatoren

Der Leistungstransformator ist die Drehscheibe für die Übertragung und Verteilung elektrischer Energie und die Kernkomponente des Stromnetzes. Sein zuverlässiger Betrieb hängt nicht nur mit der Stromqualität der meisten Verbraucher zusammen, sondern auch mit der Sicherheit des gesamten Systems. Die Zuverlässigkeit eines Leistungstransformators wird durch seinen Gesundheitszustand bestimmt, der nicht nur von der Konstruktion und Herstellung, den Baumaterialien abhängt, sondern auch eng mit der Überholung und Wartung zusammenhängt. Das Problem der Verbesserung der Kurzschlussfestigkeit von Transformatoren in Energiesystemen wird diskutiert.


2022/07/19

 Eine Übersicht über Leistungstransformatoren

 

     

 

Der elektronische Leistungstransformator wird hauptsächlich unter Verwendung von leistungselektronischer Technologie realisiert. in ein Netzfrequenzsignal, dh Frequenzreduktion. Durch Anwenden eines geeigneten Steuerschemas zum Steuern des Betriebs der leistungselektronischen Vorrichtung kann die elektrische Energie einer Frequenz, Spannung und Wellenform in elektrische Energie einer anderen Frequenz, Spannung und Wellenform umgewandelt werden. Da das Volumen des Zwischentrenntransformators von der magnetischen Sättigungsflussdichte des Eisenkernmaterials und dem maximal zulässigen Temperaturanstieg des Eisenkerns und der Wicklung abhängt und die magnetische Sättigungsflussdichte umgekehrt proportional zur Betriebsfrequenz ist, erhöht sich sein Betrieb Frequenz kann die Ausnutzung des Eisenkernwirkungsgrads verbessern, wodurch die Größe des Transformators reduziert und sein Gesamtwirkungsgrad erhöht wird.

 

      

 

2. Maßnahmen zur Verbesserung der Kurzschlussfestigkeit von Leistungstransformatoren

 

      

 

Der sichere, wirtschaftliche, zuverlässige Betrieb und die Leistung von Transformatoren hängen von ihrer eigenen Herstellungsqualität, Betriebsumgebung und Wartungsqualität ab. Dieses Kapitel versucht, die Maßnahmen zu beantworten, um den plötzlichen Ausfall des Transformators während des Betriebs und der Wartung des Transformators wirksam zu verhindern.

 

      

 

Das Stromnetz wird häufig aufgrund von Blitzeinschlägen, Fehlfunktionen oder Verweigerung des Relaisschutzes usw. kurzgeschlossen. Die starke Auswirkung von Kurzschlussstrom kann den Transformator beschädigen, daher sollten Anstrengungen unternommen werden, um die Kurzschlussfestigkeit des Transformators zu verbessern Transformator von allen Seiten. Die statistischen Ergebnisse von Transformatorkurzschluss-Störunfällen zeigen, dass die Herstellungsgründe etwa 80 % ausmachen, während die Betriebs- und Wartungsgründe nur etwa 10 % ausmachen. Die Maßnahmen in Bezug auf Design und Herstellung wurden in Kapitel 2 besprochen, und dieses Kapitel konzentriert sich auf die Maßnahmen, die während des Betriebs und der Wartung ergriffen werden sollten. Bei Betrieb und Wartung sollen einerseits Kurzschlussfehler minimiert und damit die Anzahl der Beeinträchtigungen des Transformators reduziert werden; Andererseits sollte die Verformung der Transformatorwicklung rechtzeitig getestet werden, um Probleme zu vermeiden, bevor sie auftreten.

 

      

 

(1) Standardisieren Sie das Design und achten Sie auf den axialen Kompressionsprozess der Spulenherstellung. Bei der Konstruktion sollte der Hersteller nicht nur die Reduzierung der Verluste und die Verbesserung des Isolationspegels des Transformators berücksichtigen, sondern auch die Verbesserung der mechanischen Festigkeit und der Kurzschlussfestigkeit des Transformators. Da viele Transformatoren isolierende Druckplatten verwenden und die Hoch- und Niederspannungsspulen sich eine Druckplatte teilen, erfordert diese Struktur im Hinblick auf den Herstellungsprozess ein hohes Maß an Herstellungstechnologie, und die Pads sollten verdichtet werden. Trocknen Sie eine einzelne Spule bei konstantem Druck und messen Sie die Höhe der Spule nach dem Zusammendrücken; Nachdem jede Spule der gleichen Druckplatte durch den obigen Prozess bearbeitet wurde, wird sie auf die gleiche Höhe eingestellt, und die Hydraulikvorrichtung wird verwendet, um den spezifizierten Druck auf die Spule während der Endmontage aufzubringen. Erreichen Sie die Höhe der Design- und Prozessanforderungen. Bei der Generalversammlung sollte neben der Beachtung der Kompression der Hochspannungsspule besonderes Augenmerk auf die Steuerung der Kompression der Niederspannungsspule gelegt werden.

 

      

 

(2) Führen Sie einen Kurzschlusstest am Transformator durch, um dies zu verhindern, bevor es passiert. Die Betriebszuverlässigkeit von Großtransformatoren hängt erstens von ihrer Struktur und dem Herstellungsprozess ab und zweitens von verschiedenen Tests der Ausrüstung während des Betriebs, um die Arbeitsbedingungen der Ausrüstung rechtzeitig zu erfassen. Um die mechanische Stabilität des Transformators zu verstehen, ist es möglich, seine schwachen Glieder durch Kurzschlusstests zu verbessern, um sicherzustellen, dass die strukturelle Festigkeit des Transformators mit Sicherheit ausgelegt ist.

 

      

 

(3) Verwenden Sie einen zuverlässigen Relaisschutz und ein automatisches Wiedereinschaltsystem. Der Kurzschlussunfall im System ist ein Unfall, den Menschen zu vermeiden versuchen, aber nicht absolut vermeiden können, insbesondere die 10-kV-Leitung verursacht sehr wahrscheinlich einen Kurzschlussunfall aufgrund von Fehlbedienung, Eindringen von Kleintieren, äußerer Gewalt und Verantwortung des Benutzers. Daher sollte der in Betrieb genommene Transformator zunächst mit einer zuverlässigen Gleichstromversorgung für das Schutzsystem ausgestattet werden und die Korrektheit der Schutzwirkung sicherstellen. Kombiniert mit der aktuellen Situation, dass die externe Kurzschlussfestigkeit des Transformators im Betrieb schlecht ist, sollten die ungünstigen Faktoren für die automatische Wiedereinschaltung oder Zwangsinbetriebnahme nach der Netzkurzschlussauslösung gesehen werden, da es sonst zu einer Beeinträchtigung des Schadens kommen kann Transformator und verlieren sogar die Möglichkeit einer erneuten Reparatur. . Derzeit haben einige Fachabteilungen je nach Wahrscheinlichkeit, dass der Kurzschlussfehler automatisch sofort behoben werden kann, die Nutzung der Wiedereinschaltung für nahgelegene Freileitungen (z. B. innerhalb von 2 km) oder Kabelleitungen eingestellt oder entsprechend verlängert Intervall zwischen den Schließungen, um die Probleme zu reduzieren, die durch das Nicht-Wiedereinschalten verursacht werden. Die Gefahr der Kurzschlussauslösung sollte so weit wie möglich durchgeführt werden.

 

      

 

(4) Führen Sie aktiv Verformungstests und Diagnosen von Transformatorwicklungen durch. Normalerweise wird die Wicklung, nachdem der Transformator durch den Kurzschlussfehlerstrom beeinflusst wurde, teilweise verformt, und selbst wenn sie nicht sofort beschädigt wird, kann dies zu ernsthaften versteckten Problemen führen. Erstens ändert sich der Isolationsabstand und die Feststoffisolation wird beschädigt, was zu einer Teilentladung führt. Wenn Blitzüberspannungen auftreten, kann es zu Windungs- und Kuchendurchbrüchen kommen, was zu plötzlichen Isolationsunfällen führt. Auch bei normaler Betriebsspannung kann es durch die Langzeitwirkung von Teilentladungen zu Isolationsdurchschlagunfällen kommen.

 

      

 

Daher kann die aktive Durchführung der Diagnose von Transformatorwicklungsverformungen, die rechtzeitige Erkennung fehlerhafter Transformatoren und die geplante Haubenüberprüfung und -wartung nicht nur viel Personal und Materialressourcen einsparen, sondern auch eine äußerst wichtige Rolle bei der Vermeidung von Transformatorunfällen spielen.

 

      

 

Die Null- und Polverteilung der Übertragungsfunktion H(jw) (dh der Frequenzgangverlauf) hängt eng mit den Komponenten und Verbindungsmethoden im Zweitor zusammen. Eine große Anzahl experimenteller Forschungsergebnisse zeigt, dass Transformatorwicklungen normalerweise mehr Resonanzpunkte im Frequenzbereich von 10 KZ ~ 1 MHz haben. Wenn die Frequenz niedriger als 10 kHz ist, spielt die Induktivität der Wicklung eine große Rolle, der Resonanzpunkt ist normalerweise kleiner und sie ist weniger empfindlich gegenüber der Änderung der verteilten Kapazität; Wenn die Frequenz 1 MHz überschreitet, wird die Induktivität der Wicklung durch die verteilte Kapazität umgangen, und der Resonanzpunkt wird ebenfalls entsprechend reduziert, weniger empfindlich gegenüber Änderungen der Induktivität und mit zunehmender Frequenz die Streukapazität der Testschleife (Blei) wird ebenfalls einen erheblichen Einfluss auf die Testergebnisse haben.

 

      

 

Da der Verformungstester für Transformatorwicklungen teuer ist und eine hohe Personalqualität erfordert, ist es nicht einfach, ihn in Produktion und Betrieb weit verbreitet zu verwenden. Daher kann in der Praxis die Methode der Beurteilung, ob sich die Wicklung entsprechend der Änderung der Wicklungskapazität des Transformators verformt, als sinnvolle Ergänzung zur Frequenzgangmethode verwendet werden. Insbesondere wenn die Frequenzgangmethode nicht über die Bedingungen verfügt, kann der Betriebszustand der Transformatorwicklung rechtzeitig erfasst werden, indem die kumulierte gemessene Kapazität horizontal und vertikal verglichen wird, um die Wahrscheinlichkeit von Unfällen zu verringern und den sicheren und stabilen Betrieb zu gewährleisten das Stromnetz.

 

      

 

(5) Verstärken Sie die Inspektion bei Bau, Betrieb und Wartung vor Ort und verwenden Sie ein zuverlässiges Kurzschlussschutzsystem. Bei der Installation des Transformators vor Ort muss die Konstruktion streng nach den Anweisungen und Spezifikationen des Herstellers erfolgen, die Qualität muss streng kontrolliert werden und es müssen entsprechende Maßnahmen ergriffen werden, um die gefundenen versteckten Gefahren zu beseitigen. Das Betriebs- und Wartungspersonal sollte das Inspektions- und Wartungs- und Gewährleistungsmanagement des Transformators verstärken, um sicherzustellen, dass sich der Transformator in einem guten Betriebszustand befindet, und entsprechende Maßnahmen ergreifen, um die Wahrscheinlichkeit von Kurzschlussfehlern an der Steckdose und in der Nähe zu verringern. Um den Kurzschlussfehler des Systems so weit wie möglich zu vermeiden, rüsten Sie für die in Betrieb genommenen Transformatoren zunächst ein zuverlässiges DC-System für das Schutzsystem aus, um die Korrektheit der Schutzwirkung sicherzustellen; Die Testtechnologie des Frequenzgangverfahrens misst den Zustand des Transformators nach einer Kurzschlussauslösung und überprüft gezielt die Haube gemäß den Testergebnissen, wodurch das Auftreten schwerer Unfälle effektiv vermieden werden kann.

 

      

 

Ob der Transformator verschiedenen Kurzschlussströmen standhalten kann, hängt hauptsächlich von der konstruktiven Gestaltung und dem Herstellungsprozess des Transformators ab und steht in engem Zusammenhang mit der Betriebsführung, den Betriebsbedingungen und dem Niveau der Bautechnologie. Der Transformatorkurzschlussunfall ist für den Betrieb des Stromnetzes äußerst schädlich. Um Unfälle zu vermeiden, sollten unter verschiedenen Aspekten wirksame Kontrollmaßnahmen ergriffen werden, um den sicheren und stabilen Betrieb von Transformatoren und Stromnetzsystemen zu gewährleisten.


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