Силовий трансформатор є вузлом передачі та розподілу електроенергії, а також основним компонентом електромережі. Його надійна робота залежить не тільки від якості електроенергії більшості користувачів, а й від безпеки всієї системи. Надійність силового трансформатора визначається його працездатністю, залежить не тільки від конструкції та виготовлення, конструкційних матеріалів, але й тісно пов'язана з капітальним ремонтом та обслуговуванням. Обговорюється проблема підвищення стійкості трансформаторів до короткого замикання в енергосистемах.
Огляд силових трансформаторів
Електронний силовий трансформатор в основному реалізується за допомогою силової електронної технології. в сигнал потужності частоти, тобто зниження частоти. Прийнявши відповідну схему керування для керування роботою силового електронного пристрою, електричну енергію однієї частоти, напруги та форми сигналу можна перетворити в електричну енергію іншої частоти, напруги та форми сигналу. Оскільки об’єм проміжного ізоляційного трансформатора залежить від щільності магнітного потоку насичення матеріалу залізного сердечника та максимально допустимого підвищення температури залізного сердечника та обмотки, а щільність магнітного потоку насичення обернено пропорційна робочій частоті, збільшуючи його роботу Частота може підвищити ефективність використання залізного сердечника, тим самим зменшивши розмір трансформатора та підвищивши його загальну ефективність.
2. Заходи щодо підвищення стійкості силових трансформаторів до короткого замикання
Безпечна, економічна, надійна робота та продуктивність трансформаторів залежать від їх власної якості виробництва, умов експлуатації та якості обслуговування. У цьому розділі зроблено спробу відповісти на заходи для ефективного запобігання раптовому виходу з ладу трансформатора під час експлуатації та технічного обслуговування трансформатора.
В електромережі часто трапляється коротке замикання через удари блискавки, несправність або відмову релейного захисту тощо. Сильний вплив струму короткого замикання може пошкодити трансформатор, тому слід докласти зусиль, щоб покращити здатність витримувати короткі замикання. трансформатор з усіх боків. Статистичні результати аварій внаслідок короткого замикання трансформатора показують, що виробничі причини становлять близько 80%, а причини експлуатації та технічного обслуговування становлять лише близько 10%. Заходи, пов’язані з проектуванням і виробництвом, обговорювалися в розділі 2, і в цьому розділі зосереджено увагу на заходах, які слід вживати під час експлуатації та технічного обслуговування. У процесі експлуатації та технічного обслуговування, з одного боку, несправності короткого замикання повинні бути мінімізовані, тим самим зменшуючи кількість ударів по трансформатору; з іншого боку, деформацію обмотки трансформатора слід перевіряти вчасно, щоб запобігти проблемам до їх виникнення.
(1) Стандартизуйте конструкцію та зверніть увагу на процес осьового стиснення при виготовленні котушки. Під час проектування виробник повинен розглянути не лише зменшення втрат і покращення рівня ізоляції трансформатора, а й покращення механічної міцності та стійкості трансформатора до короткого замикання. З точки зору виробничого процесу, оскільки багато трансформаторів використовують ізоляційні натискні пластини, а котушки високої та низької напруги мають спільну натискну пластину, ця структура вимагає високого рівня технології виробництва, а прокладки мають бути ущільненими. Висушіть одну котушку при постійному тиску та виміряйте висоту котушки після стиснення; після того, як кожна котушка однієї і тієї ж натискної пластини обробляється вищезазначеним процесом, вона регулюється на однакову висоту, і гідравлічний пристрій використовується для застосування зазначеного тиску до котушки під час остаточного складання. Досягніть висоти проектування та вимог до процесу. У загальній збірці, крім уваги до стиснення високовольтної котушки, особливу увагу слід приділити контролю за стисненням низьковольтної котушки.
(2) Виконайте тест на коротке замикання на трансформаторі, щоб запобігти цьому, перш ніж воно станеться. Надійність роботи великих трансформаторів залежить, по-перше, від їх конструкції та рівня виробничого процесу, а по-друге, від різноманітних випробувань обладнання під час експлуатації, щоб вчасно зрозуміти умови роботи обладнання. Щоб зрозуміти механічну стабільність трансформатора, можна покращити його слабкі ланки за допомогою випробувань на коротке замикання, щоб переконатися, що міцність конструкції трансформатора визначена з упевненістю.
(3) Використовуйте надійний релейний захист і систему автоматичного повторного вмикання. Аварія короткого замикання в системі – це аварія, якої люди намагаються уникнути, але не можуть повністю уникнути, особливо лінія 10 кВ дуже ймовірно спричинить аварію короткого замикання через неправильну роботу, проникнення дрібних тварин, зовнішню силу та відповідальність користувача. Тому для введеного в експлуатацію трансформатора необхідно в першу чергу обладнати надійне джерело живлення постійного струму для системи захисту та забезпечити правильність дії захисту. У поєднанні з поточною ситуацією, коли зовнішня стійкість трансформатора до короткого замикання є поганою під час роботи, слід розглядати несприятливі фактори для автоматичного повторного вмикання або примусового введення в експлуатацію після відключення системи від короткого замикання, інакше це іноді посилить пошкодження трансформатора і навіть втратити можливість повторного ремонту. . Наразі деякі експлуатаційні відділи скасували використання повторного вмикання для ближніх повітряних ліній (наприклад, у межах 2 км) або кабельних ліній відповідно до ймовірності того, чи можна миттєво автоматично усунути несправність короткого замикання або відповідним чином подовжити інтервал між закриттями, щоб зменшити проблеми, спричинені неможливістю повторного закриття. Небезпека короткого замикання повинна бути максимально усунена.
(4) Активно проводити випробування на деформацію та діагностику обмоток трансформатора. Зазвичай після того, як на трансформатор впливає струм короткого замикання, обмотка буде частково деформована, і навіть якщо її не пошкодити відразу, це може залишити серйозну приховану проблему. По-перше, відстань ізоляції зміниться, і тверда ізоляція буде пошкоджена, що призведе до часткового розряду. При зустрічі з перенапругою від блискавки можливий міжвитковий і міжкорпусний пробій, що призведе до раптових аварій ізоляції. Навіть за нормальної робочої напруги, аварії ізоляції можуть бути спричинені довготривалим ефектом часткового розряду.
Тому активне проведення діагностики деформації обмоток трансформаторів, своєчасне виявлення несправних трансформаторів, планова перевірка і технічне обслуговування ковпаків можуть не тільки заощадити значну кількість людських і матеріальних ресурсів, але й відіграють надзвичайно важливу роль у запобіганні аварій трансформаторів.
Нульовий і полюсний розподіл передатної функції H(jw) (тобто частотної характеристики) тісно пов'язаний з компонентами і методами з'єднання в двопортовій мережі. Велика кількість результатів експериментальних досліджень показує, що обмотки трансформатора зазвичай мають більше точок резонансу в діапазоні частот 10KZ~1MHZ. Коли частота нижче 10 кГц, індуктивність обмотки відіграє основну роль, точка резонансу зазвичай менша, і вона менш чутлива до зміни розподіленої ємності; коли частота перевищує 1 МГц, індуктивність обмотки шунтується розподіленою ємністю, і точка резонансу також буде відповідно зменшена, менш чутлива до змін індуктивності, і зі збільшенням частоти паразитна ємність тестового контуру (свинець) також матиме значний вплив на результати тесту.
Оскільки вимірник деформації обмотки трансформатора є дорогим і вимагає високої якості персоналу, його непросто широко використовувати у виробництві та експлуатації. Таким чином, у реальній роботі метод визначення того, чи обмотка деформована відповідно до зміни ємності обмотки трансформатора, може бути використаний як корисне доповнення до методу частотної характеристики. Особливо, коли метод частотної характеристики не має умов, робочий стан обмотки трансформатора можна вчасно зрозуміти шляхом порівняння накопиченої виміряної ємності по горизонталі та вертикалі, щоб зменшити ймовірність нещасних випадків і забезпечити безпечну та стабільну роботу електромережі.
(5) Посилити інспекцію в будівництві, експлуатації та технічному обслуговуванні, а також використовувати надійну систему захисту від короткого замикання. Під час встановлення трансформатора на місці конструкція повинна виконуватися в суворій відповідності до інструкцій та специфікацій виробника, якість має суворо контролюватися та вживатися відповідних заходів для усунення виявлених прихованих небезпек. Експлуатаційний та обслуговуючий персонал повинен посилити перевірку, технічне обслуговування та гарантійне управління трансформатором, щоб переконатися, що трансформатор знаходиться в хорошому робочому стані, і вжити відповідних заходів для зменшення ймовірності коротких замикань на виході та поблизу. Щоб максимально уникнути короткого замикання системи, для трансформаторів, які були введені в експлуатацію, спочатку обладнайте надійну систему постійного струму для системи захисту, щоб забезпечити правильність дії захисту; Технологія тестування за методом частотної характеристики вимірює стан трансформатора після впливу короткого замикання та цілеспрямовано перевіряє витяжку відповідно до результатів тестування, що може ефективно уникнути виникнення серйозних аварій.
Чи здатний трансформатор витримувати різні струми короткого замикання, в основному залежить від конструктивного дизайну та процесу виробництва трансформатора, і має великий зв’язок з управлінням операцією, умовами експлуатації та рівнем технології будівництва. Аварія через коротке замикання трансформатора надзвичайно шкідлива для роботи системи електромереж. Щоб уникнути нещасних випадків, необхідно вжити ефективних заходів контролю з різних аспектів, щоб забезпечити безпечну та стабільну роботу трансформаторів і систем електромережі.