電氣工程師答疑:淺談變壓器中的故障問題處理3
四、技術(shù)改進(jìn)和降低短路事故的措施論文
1.技術(shù)改進(jìn)措施
1.1電磁計(jì)算。在保證性能指標(biāo)、溫升限值的前提下,綜合考慮短路時(shí)的動(dòng)態(tài)過程。從保證繞組穩(wěn)定性出發(fā),合理選擇撐條數(shù)、導(dǎo)線寬厚比及導(dǎo)線許用應(yīng)力的控制值,在進(jìn)行安匝平衡排列時(shí)根據(jù)額定分接和各級(jí)限分接情況整體優(yōu)化,盡量減小不平衡安匝??紤]到作用在內(nèi)繞組上的軸向內(nèi)力約為外繞組的兩倍,因此盡可能使作用在內(nèi)繞組上的軸向外力方向與軸向力的方向相反。
1.2繞組結(jié)構(gòu)方面。繞組是產(chǎn)生電動(dòng)力又直接承受電動(dòng)力的結(jié)構(gòu)部件,要保證繞組在短路時(shí)的穩(wěn)定性,就要針對(duì)其受力情況,使繞組在各個(gè)方向有牢固的支撐。具體做法如在內(nèi)繞組內(nèi)側(cè)設(shè)置硬絕緣筒,繞組外側(cè)設(shè)置外撐條,并保證外撐條可靠地壓在線段上。對(duì)單螺旋低壓繞組首末端均端平一匝以減少端部漏磁場(chǎng)畸變。對(duì)等效軸向電流大的低壓和調(diào)壓繞組,針對(duì)其相應(yīng)的電動(dòng)力,采取特殊措施固定繞組出頭,并在出頭位置和換位處采用適形的墊塊,以保證繞組穩(wěn)定性。
1.3器身結(jié)構(gòu)方面。器身絕緣是電動(dòng)力傳遞的中介,要保證在電動(dòng)力作用下,各方向均有牢固的支撐和減小相關(guān)部件受力時(shí)的壓強(qiáng)。在設(shè)計(jì)時(shí)采用整體相套裝結(jié)構(gòu),內(nèi)繞組硬絕緣簡(jiǎn)與鐵心柱間用撐板撐緊,以保證內(nèi)繞組上承受的壓應(yīng)力均勻傳遞到鐵心柱上:合理布置壓釘位置和選擇壓釘數(shù)量,并設(shè)計(jì)副壓板,以減小壓釘作用到絕緣壓板上的壓強(qiáng)和壓板的剪切應(yīng)力。
1.4鐵心結(jié)構(gòu)方面。軸向電動(dòng)力最終作用在鐵心框架結(jié)構(gòu)上。如果鐵心固定框架出現(xiàn)局部結(jié)構(gòu)失穩(wěn)和變形,將導(dǎo)致繞組失穩(wěn)而變形損壞。因此,設(shè)計(jì)鐵心各部分結(jié)構(gòu)件時(shí),強(qiáng)度要留有充分的裕度,各部件間盡量采用無間隙配合和互鎖結(jié)構(gòu),使變壓器器身成為一個(gè)堅(jiān)固的整體。
1.5工藝控制和工藝手段。對(duì)一些關(guān)鍵工序,如墊塊預(yù)處理、繞組繞制、繞組壓裝、相套裝、器身裝配時(shí)預(yù)壓力控制等方面,進(jìn)行嚴(yán)格的工藝控制,以保證設(shè)計(jì)要求。
2.減少短路事故的措施
2.1優(yōu)化選型要求。選型應(yīng)選用能順利通過短路試驗(yàn)的變壓器并合理確定變壓器的容量,合理選擇變壓器的短路阻抗。
2.2優(yōu)化運(yùn)行條件。要提高電力線路的絕緣水平,特別是提高變壓器出線一定距離的絕緣水平,同時(shí)提高線路安全走廊和安全距離要求的標(biāo)準(zhǔn),降低近區(qū)故障影響和危害,包括重視電纜的安裝檢修質(zhì)量(因電纜頭爆炸大多相當(dāng)于母線短路);對(duì)重要變電站的中、低壓母線,考慮全封閉,以防小動(dòng)物侵害;提高對(duì)開關(guān)質(zhì)量的要求,防止發(fā)生拒分等。
2.3優(yōu)化運(yùn)行方式。確定運(yùn)行方式要核算短路電流,并限制短路電流的危害。如采取裝備用電源自投裝置后開環(huán)運(yùn)行,以減少短路時(shí)的電流和簡(jiǎn)化保護(hù)配置;對(duì)故障率高的非重要出線,可考慮退出重合閘保護(hù);提高速切保護(hù)性能,壓縮保護(hù)時(shí)間;220kV及以上電壓等級(jí)的變壓器盡量不直接帶10kV的地區(qū)電力負(fù)荷等。
2.4提高運(yùn)行管理水平。首先要防止誤操作而造成的短路沖擊;要加強(qiáng)變壓器的適時(shí)檢修和監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器的變形強(qiáng)度,保證變壓器的安全運(yùn)行。
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