变压器抗短路能力提高的措施
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浅谈变压器抗短路措施变压器是电力系统中常用的电气设备,它主要用于将高电压变换为低电压或低电压变换为高电压。
在变压器运行中,由于各种原因,可能会发生短路故障,如果不及时采取措施,短路故障可能会导致严重的损坏甚至爆炸。
因此,保护变压器免受短路故障的影响是非常重要的。
变压器抗短路措施主要包括:选择合适的变压器类型、绕组的绝缘设计、合理配置保护装置以及正确的操作和维护等。
首先,选择合适的变压器类型是防止短路故障的首要措施之一、根据电力系统的需求和用途,可以选择不同种类的变压器,如干式变压器或油浸式变压器。
干式变压器由于不需要使用绝缘油,因此具有较高的抗短路能力。
油浸式变压器则通过绝缘油来提高其抗短路能力,同时还具有更好的散热性能。
其次,绕组的绝缘设计也是防止短路故障的重要措施之一、绕组是变压器的核心部件,其绝缘设计直接影响着变压器的抗短路能力。
在设计绕组时,应尽量减小绕组的电阻和电感,同时合理选择导线的材料和截面积,以提高绕组的短路容量。
此外,合理配置保护装置也是防止短路故障的重要举措之一、保护装置能够根据变压器发生短路故障时的电流和电压变化来自动判断故障类型,并采取相应的保护措施。
常见的保护装置包括熔断器、断路器和差动保护装置等。
熔断器可以在短路电流通过时迅速熔断,切断故障电路;断路器可以通过控制开断器件的切换来切断故障电路;差动保护装置则通过监测绕组两侧的电流差异来判断是否发生短路故障。
最后,正确的操作和维护也是防止短路故障的重要手段。
操作人员应该严格按照操作规程操作变压器,不得超过其额定功率和电流,避免引起过载和短路。
同时,定期对变压器进行检查和维护,确保其正常运行和可靠性。
如定期检查绕组的绝缘状态,检测接地电阻和继电器的工作情况等。
综上所述,变压器抗短路措施是保护变压器免受短路故障的重要措施。
通过选择合适的变压器类型、合理设计绕组绝缘、配置保护装置以及正确的操作和维护等,可以提高变压器的抗短路能力,确保电力系统的安全稳定运行。
电力系统中变压器抗短路能力分析及措施【摘要】电力变压器是电力系统中的重要组成部分,是负责传输电能、分配电能的关键环节,其可靠性能如何,将会对用户的电能质量及整个系统的安全程度造成严重的影响。
因此,必须努力提高变压器的抗短路能力,以保证电力系统的正常运行。
本文主要探讨了提高电力系统变压器抗短路能力的措施。
【关键词】电力系统;变压器;抗短路能力;措施1、关于电力系统中变压器的相关分析电力变压器的技术基础是电力电子技术,工作原理是原方通过电力电子电路将工频信号转变成高频信号(升频),再利用中间高频将变压器隔离、耦合至副方,最后将其还原为工频信号(降频)[1]。
采取合适的控制方案能够实现对电力电子装置的控制,进而把一种频率、波形、电压的电能转化为另一种频率、波形及电压的电能。
然而,铁芯材质的饱和磁通密度、铁芯与绕组间的最大允许温差将直接决定着中间隔离变压器的体积,工作频率又与饱和磁通密度成反比例关系,如此便能使铁芯的利用率得到提高,进而实现减小变压器体积、提高整体工作效率的目的。
2、增强电力变压器抗短路能力的方法变压器能否发挥其最大效力与其自身的质量、运行环境及检修程度有着紧密的联系。
在电力系统的运行中,由于继电保护误动、雷击等原因极易造成短路,而短路电流的强大冲击,则会损坏变压器,故必须努力提高变压器的抗短路能力。
据相关资料统计,变压器短路冲击事故的发生,超过80%的原因是变压器本身的制造质量,有10%是运行与维护方面的原因。
所以,在电力系统的运行中,应加强对电网的维护,以减少短路次数,从而减少变压器的受冲击次数。
2.1重视设计,认真做好线圈制造的轴向压紧工作在设计变压器时,不但要把变压器的损耗降低,以提高绝缘水平,还要注重对变压器机械强度及抗短路能力的提高。
在制造工艺上,大多变压器均是采用绝缘压板的方式,高低压线圈使用的是同一个压板。
采取这种设计结构,对制造工艺水平的要求较高,先是密化处理垫块,完成线圈加工后,还要对单个线圈予以恒压干燥处理,然后把线圈压缩后的高度测量出来;同一个压板的线圈,在经过处理之后,还要将其调整至相同的高度,然后在总装时采用油压装置对线圈施加相应的压力,使其满足设计要求的高度。
基于变压器突发短路试验探讨提高抗短路能力李刚摘要:本文首先阐述了突发短路故障,接着分析了变压器短路试验的目的,最后对提高变压器抗短路能力的措施进行了探讨。
希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词:变压器;突发短路;试验;提高抗短路能力引言变压器使用范围非常广泛,修复期比较长,损坏后停电造成的损失巨大,变压器短路试验前应完成全部的例行试验,短路试验是检测变压器好坏的一项重要的试验项目,对短路后的变压器检测具有重要意义。
1突发短路故障变压器接入电源后,在绕组及其周围空间产生漏磁,不仅有轴向漏磁,而且有径向漏磁场分布。
在这个漏磁场中,变压器的高压和低压绕组将受到相应的感应力作用,即产生绕组的电动力。
当变压器额定运行时,绕组短路电动力在合理的数值区间内;当变压器发生突发短路故障时,绕组内产生的瞬时最大短路电流将达到额定运行时的数十倍,过电流将产生巨大的短路电动力。
这些电动力作用于变压器绕组,并传递到其他结构部件上,极易使绕组发生形变,甚至崩坏。
同时,巨大的短路电流将对导线产生热效应,使得绕组中导线急剧升温发热,损伤绝缘,破坏绝缘电气性能,影响变压器的正常使用寿命。
变压器的绕组所能承受的短路电动力是有一定的限度的,短路电动力与短路故障下的短路电流大小密切相关。
当绕组处于突发短路故障状态时,绕组的电磁力远大于正常运行状态下的电磁力,极易损坏变压器。
在变压器的电磁计算及机械结构设计时,必须保证变压器具备足够的抗短路强度来应对突发短路故障。
因此,非常有必要针对变压器抗突发短路能力加以分析研究。
2变压器短路试验的目的短路阻抗变压器的短路试验就是将变压器的一组线圈短路,在另一线圈加上额定频率的交流电压使变压器线圈内的电流为额定值,此时所测得的损耗为短路损耗,所加的电压为短路电压,短路电压是以被加电压线圈的额定电压百分数表示的:此时求得的阻抗为短路阻抗,同样以被加压线圈的额定阻抗百分数表示:变压器的短路电压百分数和短路阻抗百分数是相等的,并且其有功分量和无功分量也对应相等。
电力变压器抗短路能力提升研究综述发布时间:2021-09-29T01:11:21.977Z 来源:《当代电力文化》2021年第15期作者:刘广志陈山[导读] 随着经济和电力行业的快速发展,为了获得更优质的用电质量刘广志陈山山东泰开变压器有限公司,山东泰安市 271000摘要:随着经济和电力行业的快速发展,为了获得更优质的用电质量,国家对电网结构进行了优化,尤其是变压器的优化,直接关系到用户的用电感受。
加强电力设备的优化管理,是确保电力设备安全、可靠运行的重要管理措施,可保证电力的优质供应,提高用户用电质量。
由于变压器的电力变压器直接与用户相连,且大多数的配电变压器直接暴露在外,易受到外界因素的影响,因此常发生相对地短路故障。
当外界因素引起变压器短路故障时,变压器可能会受到不可逆的损伤,对用户生活、生产造成很大的影响。
电力变压器的抗短路能力是保证电网稳定运行的关键因素之一,但我国电力变压器抗短路能力差一直困扰着很多厂家。
为了提高变压的抗短路能力,近年来很多学者在电力变压器抗短路能力提升方面进行了大量研究。
关键词:电力变压器;抗短路能力;提升研究引言为了提高变压器短路故障在线监测及诊断识别能力,提出了一种变压器在线监测和短路故障的综合诊断方法。
基于电压测量和电流测量的系统模型,设计了对变压器线路运行状态的在线监测装置;并通过搭建仿真模型,对线路发生不同短路故障时的运行状态进行分析和对比;最后对该在线监测装置的测量性能进行试验验证。
1 变压器承受运行短路故障的意义虽然短路试验模拟三相短路,只是各类短路工况中的一种,但试验验证变压器承受短路能力依然有较强的价值,针对本文中的研究结构,如下几点研究结论或控制点值得关注:1)双绕组变压器低压侧三相短路试验能模拟运行中可能发生的所有短路工况。
2)三绕组变压器通过中低短路试验可以保障运行后低压承受短路的能力。
3)三绕组变压器单相短路产生的中压轴向电磁力比三相短路大,在自耦变中更明显,应采用必要的加强措施,如采用自粘性换位导线,增加压紧结构和拉紧结构的强度等。
如何有效提高变压器抗短路能力变压器是电力系统中重要的电力设备之一,在电力系统中发挥着功率变换和电力传输的作用。
但是,在变压器实际应用中,由于各种因素,会出现变压器短路的情况,特别是在高压侧短路容易发生。
这时,如何提高变压器的抗短路能力,是保障电力系统安全运行的重要环节。
本文主要介绍了如何有效提高变压器抗短路能力。
一、提高绕组电气强度绕组的电气强度一般指变压器中的绝缘强度、空气间隙和介质损耗等电气性能,现场运行经验表明,提高绕组的电气强度可以显著提高变压器的抗短路能力。
在制造变压器时,增加变压器绕组的电气强度是提高变压器短路能力的有效方法。
一般来说,绕组电气强度与线与线之间的最小间距有关,提高线与线之间的最小间距,可增加绕组的电气强度,提高变压器的抗短路能力。
二、提高冷却系统的冷却能力变压器的短路能力与变压器的冷却系统密切相关,过热会导致绝缘层老化,降低绝缘强度,从而降低变压器的抗短路能力。
因此,提高变压器的冷却能力可以显著提高变压器的抗短路能力。
目前,变压器的冷却方式主要包括自然冷却和强制油循环冷却两种形式,采用强制油循环冷却可以显著提高变压器的冷却能力。
三、提高变压器的机械强度变压器的机械强度一般是指变压器沿变压器装载方向的承受能力。
随着用电设备数量的不断增长,变压器的装载电流也越来越大,变压器的机械强度需要不断提高,才能满足电力系统的需要。
在变压器制造的过程中,增加变压器机械强度的方法可以采用增加变压器铁芯的厚度、增加变压器绕组的宽度等方法,从而增加变压器的机械强度,提高变压器的抗短路能力。
四、采用低电阻高导电性的材料高导电材料对电流有更好的传导性质,低电阻的物质也有助于电流的流动,在工程实践中可以通过采取低电阻、高导电性的专用材料来提高变压器的短路能力。
铜线塑封成型、铜条穿孔装配和银质接触片是能够有效提高变压器抗短路能力的材料。
五、提高绝缘质量变压器的绝缘系统将绕组和绝缘物质置于同一电源中,依靠绝缘物质隔离两者防止漏电,因此提高变压器的绝缘质量也能提高变压器的抗短路能力。
高电力系统中变压器抗短路能力的方法变压器是电力系统中的重要设备,而抗短路能力是评价变压器性能的重要指标之一。
变压器的抗短路能力直接影响着电力系统的安全稳定运行。
下面将介绍几种提高变压器抗短路能力的方法。
1. 增强绝缘能力:绝缘是变压器抗短路能力的基础。
通过采用高绝缘材料和改进绝缘结构,可以提高变压器的绝缘能力,从而增强抗短路能力。
2. 提高短路电流容量:短路电流是变压器短路故障的直接原因,对变压器的短路故障处理能力有着重要影响。
为了提高变压器的短路电流容量,可以采取以下措施:
- 采用低电阻材料:低电阻材料能够降低电流通过的阻抗,从而提高短路电流容量。
- 增大铜箔截面积:增大铜箔截面积可以降低电流通过的阻抗,提高短路电流容量。
- 增加短路电压:增加短路电压可以提高短路电流容量。
3. 优化绕组设计:绕组是变压器的重要组成部分,其设计合理与否直接影响着变压器的抗短路能力。
通过合理设计绕组的截面积、绕组结构和绕组间隔等参数,可以提高绕组的抗短路能力。
4. 使用冷却装置:短路故障会导致变压器发热,进而影响变压器的抗短路能力。
通过安装冷却装置,可以及时散热,降低变压器温升,提高抗短路能力。
5. 采用适当的维护与检修措施:及时发现和排除变压器的隐患,做好变压器的维护与检修工作,可以保障变压器的正常运行和抗短路能力。
总结起来,提高变压器抗短路能力的方法主要有:增强绝缘能力、提高短路电流容量、优化绕组设计、使用冷却装置和采用适当的维护与检修措施。
通过采取这些措施,可以有效提高变压器的抗短路能力,保障电力系统的安全稳定运行。
摘要:电力变压器是传输、分配电能的枢纽,是电力网的核心元件,其可靠运行不仅关系到广大用户的电能质量,也关系到整个系统的安全程度。
电力变压器的可靠性由其健康状况决定,不仅取决于设计制造、结构材料,也与检修维护密切相关。
本文就电力系统中变压器抗短路能力的提高的问题进行了探讨。
关键字:电力变压器短路策略
一、电力变压器概述
电子电力变压器主要是采用电力电子技术实现的,其实现过程如图1-1 所示。
其基本原理为在原方将工频信号通过电力电子电路转化为高频信号,即升频,然后通过中间高频隔离变压器耦合到副方,再还原成工频信号,即降频。
通过采用适当的控制方案来控制电力电子装置的工作,从而将一种频率、电压、波形的电能变换为另一种频率、电压、波形的电能。
由于中间隔离变压器的体积取决于铁芯材质的饱和磁通密度以及铁芯和绕组的最大允许温升,而饱和磁通密度与工作频率成反比,这样提高其工作频率就可提高铁芯的利用率,从而减小变压器的体积并提高其整体效率。
二、提高电力变压器抗短路能力的措施
变压器的安全、经济、可靠运行与出力,取决于本身的制造质量和运行环境以及检修质量。
本章试图回答在变压器运行维护过程中,有效预防变压器突发性故障的措施。
wwW.11665.c OM 电网经常由于雷击、继电保护误动或拒动等造成短路,短路电流的强大冲击可能使变压器受损,所以应从各方面努力提高变压器的耐受短路能力。
变压器短路冲击事故的统计结果表明,制造原因引起的占80%左右,而运行、维护原因引起的仅占10%左右。
有关设计、制造方面的措施在第二章已有论述,本章着重就运行维护过程中应采取的措施加以说明。
运行维护过程中,一方面应尽量减少短路故障,从而减少变压器所受冲击的次数;另一方面应及时测试变压器绕组的形变,防患于未然。
2.1规范设计,重视线圈制造的轴向压紧工艺
制造厂家在设计时,除要考虑变压器降低损耗,提高绝缘水平外,还要考虑到提高变压器的机械强度和抗短路故障能力。
在制造工艺方面,由于很多变压器都采用了绝缘压板,且高低压线圈共用一个压板,这种结构要求要有很高的制造工艺水平,应对垫块进行密化处理,在线圈加工好后还要对单个线圈进行恒压干燥,并测量出线圈压缩后的高度;同一压板的各个线圈经过上述工艺处理后,再调整到同一高度,并在总装时用油压装置对线圈施加规定的压力,最终达到设计和工艺要求的高度。
在总装配中,除了要注意高压线圈的压紧情况外,还要特别注
意低压线圈压紧情况的控制。
由于径向力的作用,往往使内线圈向铁心方向挤压,故应加强内线圈与铁心柱间的支撑,可通过增加撑条数目并采取厚一些的纸筒作线圈骨架等措施来提高线圈的径向动稳定性能。
2. 2对变压器进行短路试验,以防患于未然
大型变压器的运行可靠性,首先取决于其结构和制造工艺水平,其次是在运行过程中对设备进
行各种试验,及时掌握设备的工况。
要了解变压器的机械稳定性,可通过承受短路试验,针对其薄弱环节加以改进,以确保对变压器结构强度设计时做到心中有数。
2.3使用可靠的继电保护与自动重合闸系统
系统中的短路事故是人们竭力避免而又不能绝对避免的事故,特别是10kv 线路因误操作、小动物进入、外力以及用户责任等原因导致短路事故的可能性极大。
因此对于已投入运行的变压器,首先应配备可靠的供保护系统使用的直流电源,并保证保护动作的正确性。
结合目前运行中变压器杭外部短路强度较差的情况,对于系统短路跳闸后的自动重合或强行投运,应看到其不利的因素,否则有时会加剧变压器的损坏程度,甚至失去重新修复的可能。
目前己有些运行部门根据短路故障是否能瞬时自动消除的概率,对近区架空线(如2km以内)或电缆线路取消使用重合问,或者适当延长合间间隔时间以减少因重合闸不成而带来的危害,并且应尽量对短路跳闸的变压器进行试验检查。
在运行中应对遭受短路电流冲击的变压器进行记录,并计算短路电流的倍数。
2.4积极开展变压器绕组的变形测试诊断
通常变压器在遭受短路故障电流冲击后,绕组将发生
局部变形,即使没有立即损坏,也有可能留下严重的故障隐患。
首先,绝缘距离将发生改变,固体绝缘受到损伤,导致局部放电发生。
当遇到雷电过电压作用时便有可能发生匝间、饼间击穿,导致突发性绝缘事故,甚至在正常运行电压下,因局部放电的长期作用也可能引发绝缘击穿事故。
其次,绕组机械性能下降,当再次遭受短路事故时, 将承受不住巨大的电动力作用而发生损坏事故。
因此,积极开展变压器绕组变形的诊断工作,及时发现有问题的变压器,并有计划地进行吊罩验证和检修,不但可节省大量的人力、物力,对防止变压器事
故的发生也有极其重要的作用。
响应法频率响应分析法任(fra法)是一种先进的绕组变形诊断方法,能够检测到微弱的绕组变形,并且具有较强的抗干扰能力,适合现场使用的要求。
测试原理如图2-1所示,在绕组的一端口加入不同频率的电压信号us,通过数字化记录设备同时检测绕组两端的对地电压信号u1(n)和u0(n),并按公式(2-1)进行计算传递函数h(n)。
传递函数h(jw)(即频率响应特性)的零、极点分布情况与二端口网络内的元件及连接方式等密切相关。
大量试验研究结果表明,变压器绕组通常在10kz~1mhz的频率范围内具有较多的谐振点。
当频率低于10khz时,绕组的电感起主要作用,谐振点通常较少,对分布电容的变化较不敏感;当频率超过1 mhz时,绕组的电感又被分布电容所旁路,谐振点也会相应减少,对电感的变化较不敏感,而且随着频率的提高,测试回路(引线)的杂散电容也会对测试结果造成明显影响。
因此,选用10kz~1mhz的扫频测量范围和1000个左右的线性分布扫描频点通常会获得较好的测试效果。
此时,绕组内部的分布电感和电容均可发挥作用,其频率响应特性具有较多
的谐振点,能够灵敏地反映出绕组电感、电容的变化情况。
由于变压器绕组变形测试仪价格昂贵,且对人员的素质要求高,在生产运行中不易普遍开展。
因此,在实际工作中,依据变压器绕组电容变化量来判断绕组是否变形的方法,可以作为频率响应法的有益补充。
尤其在频率响应法不具备条件的情况下,可以通过横向、纵向对比积累的实测电容量,及时掌握变压器绕组的工作状态,以便降低事故发生的概率,确保电网安全稳定的运行。
2.5加强现场施工和运行维护中的检查,使用可靠的短路保护系统
现场进行变压器的安装时,必须严格按照厂家说明和规范要求进行施工,严把质量关,对发现的隐患必须采取相应措施加以消除。
运行维护人员应加强变压器的检查和维护保修管理工作,以保证变压器处于良好的运行状况,并采取相应措施,降低出口和近区短路故障的几率。
为尽量避免系统的短路故障,对于己投运的变压器,首先配备可靠的供保护系统使用的直流系统,以保证保护动作的正确性;其次,应尽量对因短路跳闸的变压器进行试验检查,可用频率响应法测试技术测量变压器受到短路跳闸冲击后的状况,根据测试结果有目的地进行吊罩检查,这样就可有效地避免重大事故的发生。
变压器能否承受各种短路电流主要取决于变压器结构设计和制造工艺,且与运行管理、运行条件及施工工艺水平等方而有很大的关系,变压器短路事故对电网系统的运行危害极大,为避免事故的发生,应从多方而采取有效的控制措施,以保证变压器及电网系统的安全稳定运行。
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