Măsuri pentru îmbunătățirea rezistenței la scurtcircuit a transformatoarelor de putere

O prezentare generală a transformatoarelor de putere

Transformatorul electronic de putere este realizat în principal prin utilizarea tehnologiei electronice de putere într-un semnal de frecvență industrială, adică prin reducerea frecvenței. Prin adoptarea unei scheme de control adecvate pentru a controla funcționarea dispozitivului electronic de putere, energia electrică de o anumită frecvență, tensiune și formă de undă poate fi convertită în energie electrică de o altă frecvență, tensiune și formă de undă. Deoarece volumul transformatorului de izolație intermediară depinde de densitatea fluxului magnetic de saturație a materialului miezului de fier și de creșterea maximă admisibilă a temperaturii miezului de fier și a înfășurării, iar densitatea fluxului magnetic de saturație este invers proporțională cu frecvența de funcționare, creșterea frecvenței sale de funcționare poate îmbunătăți eficiența utilizării miezului de fier, reducând astfel dimensiunea transformatorului și crescând eficiența sa generală.

2. Măsuri pentru îmbunătățirea rezistenței la scurtcircuit a transformatoarelor de putere

Funcționarea sigură, economică și fiabilă, precum și puterea transformatoarelor depind de calitatea lor de fabricație, de mediul de operare și de calitatea întreținerii. Acest capitol încearcă să răspundă la măsurile de prevenire eficientă a defecțiunii bruște a transformatorului în timpul funcționării și întreținerii acestuia.

Rețeaua electrică este adesea scurtcircuitată din cauza trăsnetului, a defecțiunilor sau a refuzului protecției releului etc. Impactul puternic al curentului de scurtcircuit poate deteriora transformatorul, așa că trebuie depuse eforturi pentru a îmbunătăți capacitatea de rezistență la scurtcircuit a transformatorului din toate punctele de vedere. Rezultatele statistice ale accidentelor de impact la scurtcircuit ale transformatoarelor arată că motivele legate de fabricație reprezintă aproximativ 80%, în timp ce motivele legate de operare și întreținere reprezintă doar aproximativ 10%. Măsurile legate de proiectare și fabricație au fost discutate în Capitolul 2, iar acest capitol se concentrează pe măsurile care ar trebui luate în timpul funcționării și întreținerii. În procesul de operare și întreținere, pe de o parte, defecțiunile de scurtcircuit ar trebui reduse la minimum, reducând astfel numărul de impacturi ale transformatorului; pe de altă parte, deformarea înfășurării transformatorului ar trebui testată la timp pentru a preveni apariția problemelor înainte ca acestea să apară.

(1) Standardizarea designului și acordarea atenției procesului de compresie axială în fabricarea bobinelor. La proiectare, producătorul nu trebuie să ia în considerare doar reducerea pierderilor și îmbunătățirea nivelului de izolație al transformatorului, ci și îmbunătățirea rezistenței mecanice și a rezistenței la scurtcircuit a transformatorului. În ceea ce privește procesul de fabricație, deoarece multe transformatoare utilizează plăci de presiune izolatoare, iar bobinele de înaltă și joasă tensiune au aceeași placă de presiune în comun, această structură necesită un nivel ridicat de tehnologie de fabricație, iar plăcuțele trebuie densificate. Uscați o singură bobină la presiune constantă și măsurați înălțimea bobinei după compresie; după ce fiecare bobină a aceleiași plăci de presiune este procesată prin procesul de mai sus, aceasta este ajustată la aceeași înălțime, iar dispozitivul hidraulic este utilizat pentru a aplica presiunea specificată pe bobină în timpul asamblării finale. Atingerea cerințelor de înălțime și de proces. În asamblarea generală, pe lângă atenția acordată compresiei bobinei de înaltă tensiune, trebuie acordată o atenție deosebită controlului compresiei bobinei de joasă tensiune.

(2) Efectuați un test de scurtcircuit pe transformator pentru a preveni producerea acestuia înainte de a se întâmpla. Fiabilitatea funcționării transformatoarelor mari depinde în primul rând de structura și nivelul procesului de fabricație al acestora și, în al doilea rând, de diverse teste efectuate pe echipament în timpul funcționării, pentru a înțelege la timp condițiile de funcționare ale echipamentului. Pentru a înțelege stabilitatea mecanică a transformatorului, este posibil să se îmbunătățească punctele slabe ale acestuia prin teste de scurtcircuit, pentru a se asigura că rezistența structurală a transformatorului este proiectată cu certitudine.

(3) Utilizați o protecție cu releu fiabilă și un sistem de reanclanșare automată. Accidentul de scurtcircuit în sistem este un accident pe care oamenii încearcă să-l evite, dar nu îl pot evita în mod absolut, în special linia de 10KV este foarte probabil să provoace un accident de scurtcircuit din cauza funcționării greșite, a pătrunderii animalelor mici, a forței externe și a responsabilității utilizatorului. Prin urmare, pentru transformatorul pus în funcțiune, acesta trebuie mai întâi echipat cu o sursă de alimentare de curent continuu fiabilă pentru sistemul de protecție și să se asigure corectitudinea acțiunii de protecție. Având în vedere situația actuală, în care rezistența la scurtcircuit extern a transformatorului este slabă în timpul funcționării, ar trebui luați în considerare factorii nefavorabili pentru reanclanșarea automată sau punerea în funcțiune forțată după declanșarea scurtcircuitului sistemului, altfel uneori se va agrava deteriorarea transformatorului și chiar se va pierde posibilitatea de re-reparare. În prezent, unele departamente operaționale au anulat utilizarea reanclanșării pentru liniile aeriene din apropiere (cum ar fi la o distanță de 2 km) sau liniile de cablu, în funcție de probabilitatea ca defectul de scurtcircuit să poată fi eliminat automat și instantaneu sau să extindă în mod corespunzător intervalul dintre închideri pentru a reduce problemele cauzate de nereușita reanclanșării. Pericolul de declanșare prin scurtcircuit trebuie evitat cât mai mult posibil.

(4) Efectuați în mod activ teste de deformare și diagnosticare a înfășurărilor transformatorului. De obicei, după ce transformatorul este afectat de curentul de defect la scurtcircuit, înfășurarea se va deforma parțial și, chiar dacă nu este deteriorată imediat, poate lăsa o problemă ascunsă gravă. În primul rând, distanța de izolație se va modifica și izolația solidă se va deteriora, rezultând o descărcare parțială. În cazul supratensiunii de trăsnet, este posibil să apară defecțiuni între spire și între spirale, rezultând accidente bruște de izolație. Chiar și la tensiune normală de funcționare, accidentele de defecțiune a izolației pot fi cauzate de efectul pe termen lung al descărcării parțiale.

Prin urmare, efectuarea activă a diagnosticării deformării înfășurărilor transformatoarelor, detectarea la timp a transformatoarelor defecte și verificarea și întreținerea planificată a hotei nu numai că pot economisi o mulțime de resurse umane și materiale, dar pot juca și un rol extrem de important în prevenirea accidentelor la transformatoare.

Distribuția zero și a polilor funcției de transfer H(jw) (adică caracteristica răspunsului în frecvență) este strâns legată de componentele și metodele de conectare în rețeaua cu două porturi. Un număr mare de rezultate ale cercetărilor experimentale arată că înfășurările transformatoarelor au de obicei mai multe puncte de rezonanță în intervalul de frecvență de 10KZ ~ 1MHZ. Când frecvența este mai mică de 10KHZ, inductanța înfășurării joacă un rol major, punctul de rezonanță este de obicei mai mic și este mai puțin sensibil la schimbarea capacității distribuite; când frecvența depășește 1MHZ, inductanța înfășurării este ocolită de capacitatea distribuită, iar punctul de rezonanță va fi, de asemenea, redus în mod corespunzător, fiind mai puțin sensibil la schimbările inductanței, iar pe măsură ce frecvența crește, capacitatea parazită a buclei de testare (conductor) va avea, de asemenea, un impact semnificativ asupra rezultatelor testului.

Deoarece aparatul de testare a deformării înfășurărilor transformatorului este scump și necesită personal calificat, nu este ușor de utilizat pe scară largă în producție și operare. Prin urmare, în munca practică, metoda de evaluare a deformării înfășurării în funcție de modificarea capacității înfășurării transformatorului poate fi utilizată ca un supliment util la metoda răspunsului în frecvență. Mai ales atunci când metoda răspunsului în frecvență nu îndeplinește condițiile necesare, starea de funcționare a înfășurării transformatorului poate fi determinată în timp util prin compararea capacității acumulate măsurate pe orizontală și verticală, astfel încât să se reducă probabilitatea accidentelor și să se asigure funcționarea sigură și stabilă a rețelei electrice.

(5) Consolidați inspecția în construcția, operarea și întreținerea pe șantier și utilizați un sistem fiabil de protecție la scurtcircuit. La instalarea transformatorului pe șantier, construcția trebuie efectuată în strictă conformitate cu instrucțiunile și specificațiile producătorului, calitatea trebuie controlată strict și trebuie luate măsuri corespunzătoare pentru a elimina pericolele ascunse constatate. Personalul de operare și întreținere trebuie să consolideze inspecția, întreținerea și gestionarea garanției transformatorului pentru a se asigura că acesta este în stare bună de funcționare și să ia măsuri corespunzătoare pentru a reduce probabilitatea defecțiunilor de scurtcircuit la ieșire și în zonele apropiate. Pentru a evita pe cât posibil defecțiunile de scurtcircuit ale sistemului, pentru transformatoarele care au fost puse în funcțiune, echipați mai întâi un sistem de curent continuu fiabil pentru sistemul de protecție pentru a asigura corectitudinea acțiunii de protecție; Tehnologia de testare a metodei răspunsului în frecvență măsoară starea transformatorului după ce a fost afectat de declanșarea prin scurtcircuit și verifică în mod intenționat capota în funcție de rezultatele testelor, ceea ce poate evita eficient apariția accidentelor majore.

Capacitatea transformatorului de a rezista la diverși curenți de scurtcircuit depinde în principal de proiectarea structurală și de procesul de fabricație al transformatorului și are o legătură strânsă cu managementul funcționării, condițiile de funcționare și nivelul tehnologiei de construcție. Accidentul de scurtcircuit al transformatorului este extrem de dăunător pentru funcționarea sistemului de rețea electrică. Pentru a evita accidentele, trebuie luate măsuri eficiente de control din diverse puncte de vedere pentru a asigura funcționarea sigură și stabilă a transformatoarelor și a sistemelor de rețea electrică.