Le transformateur de puissance est la plaque tournante de la transmission et de la distribution de l'énergie électrique et le composant central du réseau électrique. Son fonctionnement fiable est non seulement lié à la qualité de l'alimentation de la majorité des utilisateurs, mais également à la sécurité de l'ensemble du système. La fiabilité d'un transformateur de puissance est déterminée par son état de santé, non seulement dépend de la conception et de la fabrication, des matériaux de structure, mais aussi étroitement liée à la révision et à la maintenance. Le problème de l'amélioration de la résistance aux courts-circuits des transformateurs dans les systèmes électriques est discuté.
Présentation des transformateurs de puissance
Le transformateur de puissance électronique est principalement réalisé en utilisant la technologie électronique de puissance. en un signal à fréquence industrielle, c'est-à-dire une réduction de fréquence. En adoptant un schéma de commande approprié pour commander le fonctionnement du dispositif électronique de puissance, l'énergie électrique d'une fréquence, tension et forme d'onde peut être convertie en énergie électrique d'une autre fréquence, tension et forme d'onde. Étant donné que le volume du transformateur d'isolement intermédiaire dépend de la densité de flux magnétique de saturation du matériau du noyau de fer et de l'élévation de température maximale admissible du noyau de fer et de l'enroulement, et la densité de flux magnétique de saturation est inversement proportionnelle à la fréquence de fonctionnement, augmentant son fonctionnement La fréquence peut améliorer l'utilisation de l'efficacité du noyau de fer, réduisant ainsi la taille du transformateur et augmentant son efficacité globale.
2. Mesures pour améliorer la résistance aux courts-circuits des transformateurs de puissance
Le fonctionnement et le rendement sûrs, économiques et fiables des transformateurs dépendent de leur propre qualité de fabrication, de leur environnement de fonctionnement et de la qualité de leur maintenance. Ce chapitre tente de répondre aux mesures pour prévenir efficacement la panne soudaine du transformateur pendant le fonctionnement et la maintenance du transformateur.
Le réseau électrique est souvent court-circuité en raison de la foudre, d'un dysfonctionnement ou d'un refus de protection du relais, etc. Le fort impact du courant de court-circuit peut endommager le transformateur, des efforts doivent donc être faits pour améliorer la capacité de tenue aux courts-circuits du transformateur sous tous ses aspects. Les résultats statistiques des accidents d'impact de court-circuit de transformateur montrent que les raisons de fabrication représentent environ 80 %, tandis que les raisons d'exploitation et de maintenance ne représentent qu'environ 10 %. Les mesures liées à la conception et à la fabrication ont été abordées au chapitre 2, et ce chapitre se concentre sur les mesures à prendre pendant l'exploitation et la maintenance. Dans le processus d'exploitation et de maintenance, d'une part, les défauts de court-circuit doivent être minimisés, réduisant ainsi le nombre de fois où le transformateur est impacté ; d'autre part, la déformation de l'enroulement du transformateur doit être testée à temps pour prévenir les problèmes avant qu'ils ne surviennent.
(1) Normalisez la conception et faites attention au processus de compression axiale de la fabrication des bobines. Lors de la conception, le fabricant doit non seulement envisager de réduire les pertes et d'améliorer le niveau d'isolation du transformateur, mais également d'envisager d'améliorer la résistance mécanique et la résistance aux défauts de court-circuit du transformateur. En termes de processus de fabrication, étant donné que de nombreux transformateurs utilisent des plaques de pression isolantes et que les bobines haute et basse tension partagent une plaque de pression, cette structure nécessite un haut niveau de technologie de fabrication et les plots doivent être densifiés. Séchez une seule bobine à pression constante et mesurez la hauteur de la bobine après compression ; après que chaque bobine de la même plaque de pression a été traitée par le processus ci-dessus, elle est ajustée à la même hauteur et le dispositif hydraulique est utilisé pour appliquer la pression spécifiée à la bobine lors de l'assemblage final. Atteindre la hauteur des exigences de conception et de processus. Dans l'assemblage général, en plus de prêter attention à la compression de la bobine haute tension, une attention particulière doit être portée au contrôle de la compression de la bobine basse tension.
(2) Effectuez un test de court-circuit sur le transformateur pour éviter qu'il ne se produise avant qu'il ne se produise. La fiabilité de fonctionnement des gros transformateurs dépend d'une part de sa structure et du niveau du processus de fabrication, et d'autre part de différents tests de l'équipement en cours de fonctionnement pour appréhender dans le temps les conditions de fonctionnement de l'équipement. Pour comprendre la stabilité mécanique du transformateur, il est possible d'améliorer ses maillons faibles par des essais de court-circuit pour s'assurer que la résistance structurelle du transformateur est conçue avec certitude.
(3) Utilisez une protection de relais fiable et un système de refermeture automatique. L'accident de court-circuit dans le système est un accident que les gens essaient d'éviter mais ne peuvent absolument pas éviter, en particulier la ligne 10KV est très susceptible de provoquer un accident de court-circuit en raison d'une mauvaise utilisation, de l'entrée de petits animaux, d'une force externe et de la responsabilité de l'utilisateur. Par conséquent, pour le transformateur mis en service, il doit d'abord être équipé d'une alimentation CC fiable pour le système de protection et garantir l'exactitude de l'action de protection. Combiné avec la situation actuelle où la résistance aux courts-circuits externes du transformateur est faible en fonctionnement, les facteurs défavorables doivent être considérés pour le réenclenchement automatique ou la mise en service forcée après le déclenchement du court-circuit du système, sinon cela aggravera parfois les dommages du transformateur et même perdre la possibilité de re-réparation. . À l'heure actuelle, certains services d'exploitation ont annulé l'utilisation du réenclenchement pour les lignes aériennes proches (par exemple dans un rayon de 2 km) ou les lignes câblées en fonction de la probabilité de savoir si le défaut de court-circuit peut être éliminé automatiquement en un instant, ou étendre de manière appropriée le intervalle entre les fermetures pour réduire les problèmes causés par le non-refermeture. Le risque de déclenchement par court-circuit doit être écarté autant que possible.
(4) Effectuez activement des tests de déformation et le diagnostic des enroulements du transformateur. Habituellement, après que le transformateur a été impacté par le courant de défaut de court-circuit, l'enroulement sera partiellement déformé, et même s'il n'est pas endommagé immédiatement, cela peut laisser un grave problème caché. Tout d'abord, la distance d'isolation changera et l'isolation solide sera endommagée, entraînant une décharge partielle. En cas de surtension de foudre, il est possible d'avoir des claquages inter-spires et inter-gâteaux, entraînant des accidents d'isolement soudains. Même sous une tension de fonctionnement normale, des accidents de rupture d'isolation peuvent être causés par l'effet à long terme d'une décharge partielle.
Par conséquent, la réalisation active du diagnostic de la déformation des enroulements du transformateur, la détection rapide des transformateurs défectueux et la vérification et la maintenance planifiées de la hotte peuvent non seulement économiser beaucoup de main-d'œuvre et de ressources matérielles, mais également jouer un rôle extrêmement important dans la prévention des accidents de transformateur.
La distribution zéro et pôle de la fonction de transfert H(jw) (c'est-à-dire la caractéristique de réponse en fréquence) est étroitement liée aux composants et aux méthodes de connexion dans le réseau à deux ports. Un grand nombre de résultats de recherche expérimentale montrent que les enroulements de transformateur ont généralement plus de points de résonance dans la gamme de fréquences de 10KZ ~ 1MHZ. Lorsque la fréquence est inférieure à 10KHZ, l'inductance de l'enroulement joue un rôle majeur, le point de résonance est généralement inférieur et il est moins sensible au changement de la capacité distribuée ; lorsque la fréquence dépasse 1 MHZ, l'inductance de l'enroulement est contournée par la capacité distribuée, et le point de résonance sera également réduit en conséquence, moins sensible aux changements d'inductance, et à mesure que la fréquence augmente, la capacité parasite de la boucle de test (plomb) aura également un impact significatif sur les résultats des tests.
Étant donné que le testeur de déformation d'enroulement de transformateur est coûteux et nécessite un personnel de haute qualité, il n'est pas facile d'être largement utilisé dans la production et l'exploitation. Par conséquent, dans le travail réel, la méthode pour juger si l'enroulement est déformé en fonction du changement de la capacité de l'enroulement du transformateur peut être utilisée comme complément utile à la méthode de réponse en fréquence. Surtout lorsque la méthode de réponse en fréquence n'a pas les conditions, l'état de fonctionnement de l'enroulement du transformateur peut être saisi à temps en comparant la capacité mesurée accumulée horizontalement et verticalement, afin de réduire la probabilité d'accidents et d'assurer le fonctionnement sûr et stable de le réseau électrique.
(5) Renforcer l'inspection de la construction, de l'exploitation et de la maintenance du site et utiliser un système de protection contre les courts-circuits fiable. Lors de l'installation du transformateur sur site, la construction doit être réalisée en stricte conformité avec les instructions et les spécifications du fabricant, la qualité doit être strictement contrôlée et les mesures correspondantes doivent être prises pour éliminer les dangers cachés découverts. Le personnel d'exploitation et de maintenance doit renforcer l'inspection, la maintenance et la gestion de la garantie du transformateur pour s'assurer que le transformateur est en bon état de fonctionnement et prendre les mesures correspondantes pour réduire la probabilité de défauts de court-circuit à la sortie et à proximité. Afin d'éviter autant que possible le défaut de court-circuit du système, pour les transformateurs qui ont été mis en service, équipez d'abord un système CC fiable pour le système de protection afin d'assurer l'exactitude de l'action de protection ; La technologie de test de la méthode de réponse en fréquence mesure l'état du transformateur après avoir été impacté par un déclenchement sur court-circuit et vérifie délibérément le capot en fonction des résultats du test, ce qui peut efficacement éviter la survenue d'accidents majeurs.
La capacité du transformateur à supporter divers courants de court-circuit dépend principalement de la conception structurelle et du processus de fabrication du transformateur, et a une excellente relation avec la gestion de l'exploitation, les conditions de fonctionnement et le niveau de technologie de construction. L'accident de court-circuit du transformateur est extrêmement préjudiciable au fonctionnement du système de réseau électrique. Pour éviter les accidents, des mesures de contrôle efficaces doivent être prises sous divers aspects pour assurer le fonctionnement sûr et stable des transformateurs et des systèmes de réseau électrique.