Силовой трансформатор является центром передачи и распределения электроэнергии и основным компонентом энергосистемы. Его надежная работа связана не только с качеством электроэнергии большинства пользователей, но и с безопасностью всей системы. Надежность силового трансформатора определяется его исправностью, зависит не только от конструкции и изготовления, конструкционных материалов, но и тесно связана с капитальным ремонтом и техническим обслуживанием. Обсуждается проблема повышения стойкости трансформаторов к короткому замыканию в энергосистемах.
Обзор силовых трансформаторов
Электронный силовой трансформатор в основном реализуется с использованием силовой электронной технологии. в сигнал промышленной частоты, то есть снижение частоты. Путем принятия соответствующей схемы управления для управления работой силового электронного устройства электрическая энергия одной частоты, напряжения и формы волны может быть преобразована в электрическую энергию другой частоты, напряжения и формы волны. Поскольку объем промежуточного разделительного трансформатора зависит от плотности магнитного потока насыщения материала железного сердечника и максимально допустимого повышения температуры железного сердечника и обмотки, а плотность магнитного потока насыщения обратно пропорциональна рабочей частоте, увеличивается его рабочая Частота может улучшить использование эффективности железного сердечника, тем самым уменьшая размер трансформатора и повышая его общую эффективность.
2. Мероприятия по повышению стойкости силовых трансформаторов к короткому замыканию
Безопасная, экономичная, надежная работа и мощность трансформаторов зависят от качества их изготовления, условий эксплуатации и качества обслуживания. В этой главе делается попытка ответить на меры по эффективному предотвращению внезапного отказа трансформатора во время эксплуатации и обслуживания трансформатора.
В электросети часто случаются короткие замыкания из-за ударов молнии, неисправности или отказа релейной защиты и т. д. Сильное воздействие тока короткого замыкания может привести к повреждению трансформатора, поэтому следует приложить усилия для повышения стойкости электросети к короткому замыканию. Трансформатор со всех сторон. Статистические результаты несчастных случаев с КЗ в трансформаторах показывают, что на производственные причины приходится около 80 %, а на причины эксплуатации и технического обслуживания — лишь около 10 %. Меры, связанные с проектированием и производством, обсуждались в главе 2, а в этой главе основное внимание уделяется мерам, которые следует принимать во время эксплуатации и технического обслуживания. В процессе эксплуатации и обслуживания, с одной стороны, следует свести к минимуму короткое замыкание, тем самым уменьшить количество воздействий на трансформатор; с другой стороны, деформация обмотки трансформатора должна быть проверена вовремя, чтобы предотвратить проблемы до их возникновения.
(1) Стандартизируйте конструкцию и обратите внимание на процесс осевого сжатия при производстве катушки. При проектировании производитель должен не только учитывать снижение потерь и повышение уровня изоляции трансформатора, но также учитывать повышение механической прочности и устойчивости трансформатора к короткому замыканию. С точки зрения производственного процесса, поскольку во многих трансформаторах используются изолирующие прижимные пластины, а катушки высокого и низкого напряжения имеют общую прижимную пластину, эта конструкция требует высокого уровня технологии производства, а прокладки должны быть уплотнены. Высушите одну катушку при постоянном давлении и измерьте высоту катушки после сжатия; после того, как каждая катушка одной и той же нажимной пластины обрабатывается вышеуказанным процессом, она регулируется на одинаковую высоту, и гидравлическое устройство используется для приложения заданного давления к катушке во время окончательной сборки. Достигните высоты требований к дизайну и процессу. При общей сборке, помимо внимания к обжатию высоковольтной катушки, особое внимание следует уделить контролю обжатия низковольтной катушки.
(2) Проведите испытание трансформатора на короткое замыкание, чтобы предотвратить его до того, как оно произойдет. Надежность работы крупных трансформаторов зависит, во-первых, от их конструкции и уровня технологии изготовления, а во-вторых, от различных испытаний оборудования в процессе эксплуатации, позволяющих своевременно понять условия работы оборудования. Чтобы понять механическую стабильность трансформатора, можно улучшить его слабые звенья с помощью испытаний на короткое замыкание, чтобы убедиться, что прочность конструкции трансформатора рассчитана с уверенностью.
(3) Используйте надежную релейную защиту и систему автоматического повторного включения. Авария, связанная с коротким замыканием в системе, — это авария, которую люди пытаются избежать, но не могут полностью избежать, особенно линия 10 кВ, которая, скорее всего, вызовет аварию с коротким замыканием из-за неправильной эксплуатации, проникновения мелких животных, внешней силы и ответственности пользователя. Поэтому для трансформатора, введенного в эксплуатацию, в первую очередь следует снабдить его надежным источником постоянного тока для системы защиты и обеспечить правильность действия защиты. В сочетании с текущей ситуацией, когда стойкость трансформатора к внешнему короткому замыканию низкая в процессе эксплуатации, следует учитывать неблагоприятные факторы для автоматического повторного включения или принудительного ввода в эксплуатацию после отключения системы от короткого замыкания, в противном случае это иногда усугубит повреждение трансформатора. трансформатора и даже лишиться возможности повторного ремонта. . В настоящее время некоторые операционные отделы отменили использование повторного включения для воздушных линий ближнего радиуса действия (например, в пределах 2 км) или кабельных линий в зависимости от вероятности того, что короткое замыкание может быть устранено автоматически в одно мгновение, или надлежащим образом продлить срок службы. интервал между закрытиями, чтобы уменьшить проблемы, вызванные невозможностью повторного закрытия. Опасность отключения при коротком замыкании должна быть устранена, насколько это возможно.
(4) Активно проводить испытания на деформацию и диагностику обмоток трансформатора. Обычно после того, как на трансформатор воздействует ток короткого замыкания, обмотка будет частично деформирована, и даже если она не будет повреждена сразу, это может оставить серьезную скрытую проблему. Во-первых, изменится изоляционное расстояние, и твердая изоляция будет повреждена, что приведет к частичному разряду. При грозовом перенапряжении возможны межвитковые и межкорпусные пробои, приводящие к внезапным авариям изоляции. Даже при нормальном рабочем напряжении аварии с пробоем изоляции могут быть вызваны долговременным эффектом частичного разряда.
Поэтому активное проведение диагностики деформации обмоток трансформаторов, своевременное выявление неисправных трансформаторов, плановая проверка и техническое обслуживание вытяжек могут не только сэкономить много трудовых и материальных ресурсов, но и сыграть чрезвычайно важную роль в предотвращении аварий трансформаторов.
Распределение нулей и полюсов передаточной функции H(jw) (т. е. частотной характеристики) тесно связано с компонентами и способами подключения в двухпортовой сети. Большое количество результатов экспериментальных исследований показывает, что обмотки трансформатора обычно имеют больше точек резонанса в диапазоне частот 10KZ~1MHz. Когда частота ниже 10 кГц, большую роль играет индуктивность обмотки, точка резонанса обычно меньше, и она менее чувствительна к изменению распределенной емкости; когда частота превышает 1 МГц, индуктивность обмотки шунтируется распределенной емкостью, и точка резонанса также будет соответственно уменьшена, менее чувствительна к изменениям индуктивности, а по мере увеличения частоты паразитная емкость тестового контура (свинец) также окажет значительное влияние на результаты теста.
Поскольку тестер деформации обмотки трансформатора стоит дорого и требует высокого уровня квалификации персонала, его нелегко широко использовать в производстве и эксплуатации. Поэтому в реальной работе метод оценки деформации обмотки по изменению емкости обмотки трансформатора можно использовать как полезное дополнение к методу частотной характеристики. Особенно, когда метод частотной характеристики не имеет условий, рабочее состояние обмотки трансформатора можно определить во времени путем сравнения накопленной измеренной емкости по горизонтали и вертикали, чтобы снизить вероятность аварий и обеспечить безопасную и стабильную работу. энергосистема.
(5) Усилить инспекцию при строительстве, эксплуатации и техническом обслуживании, а также использовать надежную систему защиты от короткого замыкания. При установке трансформатора на месте строительство должно осуществляться в строгом соответствии с инструкциями и спецификациями изготовителя, строго контролироваться качество и приниматься соответствующие меры по устранению обнаруженных скрытых опасностей. Персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию должен усилить контроль, техническое обслуживание и гарантийное обслуживание трансформатора, чтобы убедиться, что трансформатор находится в хорошем рабочем состоянии, и принять соответствующие меры для снижения вероятности короткого замыкания в розетке и вблизи нее. Чтобы максимально избежать короткого замыкания системы, для трансформаторов, которые были введены в эксплуатацию, сначала оборудуйте надежную систему постоянного тока для системы защиты, чтобы обеспечить правильность действия защиты; Технология тестирования методом частотной характеристики измеряет состояние трансформатора после воздействия короткого замыкания и целенаправленно проверяет кожух в соответствии с результатами испытаний, что может эффективно избежать крупных аварий.
Способность трансформатора выдерживать различные токи короткого замыкания в основном зависит от конструкции и производственного процесса трансформатора, а также от управления эксплуатацией, условий эксплуатации и уровня технологии строительства. Короткое замыкание трансформатора чрезвычайно вредно для работы энергосистемы. Во избежание несчастных случаев необходимо принимать эффективные меры контроля с различных сторон, чтобы обеспечить безопасную и стабильную работу трансформаторов и систем электросетей.