電力變(biàn)壓器是傳輸、分配電能的樞紐(niǔ)，是電力網的核(hé)心元(yuán)件，其可靠運行不僅關系到廣大用戶的電能(néng)質量(liàng)，也關系到整個系統(tǒng)的安全程(chéng)度。電(diàn)力變壓器的可(kě)靠性(xìng)由其健康狀況決定(dìng)，不僅取(qǔ)決于設計制(zhì)造、結(jié)構材料，也(yě)與檢修維(wéi)護密切相關。就電力(lì)系統(tǒng)中變壓器(qì)抗短路(lù)能(néng)力的(de)提高(gāo)的(de)問(wèn)題進行探(tàn)讨。

　　一(yī)、電力(lì)變壓器概(gài)述

　　電子電力變壓器(qì)主要(yào)是采用電(diàn)力電子技(jì)術實(shí)現的，其基本原(yuán)理爲(wèi)在原方将工頻(pín)信号(hào)通過(guò)電力(lì)電(diàn)子電路(lù)轉化爲高頻信号，即升(shēng)頻，然後(hòu)通過(guò)中間(jiān)高頻(pín)隔離變 壓器耦合到副方(fāng)，再還(hái)原成工頻信号，即降頻。通(tōng)過采用适當的(de)控制方案來控制電力(lì)電子裝置的(de)工作，從而将一種頻率、電(diàn)壓、波(bō)形的電(diàn)能(néng)變換(huàn)爲另(lìng)一種頻率(lǜ)、電 壓、波(bō)形的電(diàn)能。由(yóu)于中間(jiān)隔(gé)離變壓器(qì)的體(tǐ)積取(qǔ)決(jué)于(yú)鐵芯材質的飽和磁(cí)通密(mì)度以(yǐ)及鐵(tiě)芯和繞組(zǔ)的最(zuì)大允(yǔn)許溫升，而飽和磁(cí)通密度(dù)與工(gōng)作頻率成(chéng)反比，這樣提高(gāo)其工(gōng)作 頻(pín)率就可提高鐵芯的利用率，從而減(jiǎn)小變壓器(qì)的體積并提(tí)高其整(zhěng)體效(xiào)率(lǜ)。

　　二、提高(gāo)電力(lì)變壓器抗(kàng)短路(lù)能(néng)力(lì)的措(cuò)施

　　變壓器的安(ān)全、經濟、可靠運(yùn)行與(yǔ)出力，取決(jué)于本身的制造(zào)質量和運行環(huán)境以(yǐ)及檢(jiǎn)修質(zhì)量。本(běn)章試圖回(huí)答在變壓器運行維(wéi)護過(guò)程中，有效預防變壓器突(tū)發性(xìng)故障(zhàng)的措(cuò)施。

　　電(diàn)網經(jīng)常由于雷擊、繼電保護(hù)誤(wù)動或拒動等(děng)造成短(duǎn)路，短(duǎn)路電流的(de)強大沖(chòng)擊可能(néng)使變壓(yā)器受損，所以應從各方(fāng)面努力(lì)提高變(biàn)壓器的耐(nài)受短(duǎn)路能力。變壓器(qì) 短路(lù)沖擊事故(gù)的統計結(jié)果表(biǎo)明，制造原因引(yǐn)起的(de)占80%左右，而運行、維護原因(yīn)引起的僅占10%左(zuǒ)右。有關設計、制(zhì)造方面(miàn)的(de)措施(shī)在第(dì)二章已有(yǒu)論述，本(běn)章着重 就運(yùn)行維(wéi)護過(guò)程中應采(cǎi)取的措施(shī)加以(yǐ)說明(míng)。運行維護過程中，一方面應盡(jìn)量減(jiǎn)少短(duǎn)路故(gù)障，從(cóng)而減少變(biàn)壓器所(suǒ)受(shòu)沖擊(jī)的次數;另一方(fāng)面應(yīng)及時(shí)測試(shì)變壓器繞組的(de)形 變，防患于未然。

　　規範(fàn)設計，重(zhòng)視線(xiàn)圈制造的(de)軸向(xiàng)壓(yā)緊工藝(yì)。制造廠家(jiā)在設(shè)計時，除要(yào)考慮變壓(yā)器降低損耗，提高(gāo)絕緣水(shuǐ)平外(wài)，還(hái)要(yào)考慮(lǜ)到提(tí)高變壓器(qì)的機械強(qiáng)度和抗短(duǎn)路(lù) 故障能(néng)力。在制造工藝方面(miàn)，由于很多(duō)變壓(yā)器都采(cǎi)用了絕緣(yuán)壓(yā)闆，且高低壓線圈共用一(yī)個(gè)壓闆，這(zhè)種(zhǒng)結(jié)構(gòu)要求要(yào)有很高的制(zhì)造工藝水平(píng)，應對(duì)墊塊進行密化處理(lǐ)，在 線(xiàn)圈加(jiā)工(gōng)好後還(hái)要對(duì)單個線圈進(jìn)行(háng)恒壓幹燥,并測(cè)量出線圈壓縮(suō)後的(de)高度;同一(yī)壓(yā)闆(pǎn)的各個線(xiàn)圈經(jīng)過上(shàng)述工藝處理後(hòu)，再調(diào)整到(dào)同(tóng)一高度(dù)，并在總裝時用(yòng)油壓裝置對 線(xiàn)圈施(shī)加規(guī)定的壓力，最終達到(dào)設計和工藝要(yào)求的(de)高(gāo)度。在總(zǒng)裝配中，除了要注意(yì)高壓線圈的壓緊情(qíng)況外(wài)，還要(yào)特别注意(yì)低壓線圈壓緊(jǐn)情況(kuàng)的(de)控(kòng)制。

　　對(duì)變壓器進(jìn)行(háng)短路試驗，以(yǐ)防患(huàn)于未然。大型變壓器(qì)的運行可(kě)靠(kào)性，首先取決(jué)于其(qí)結構和制(zhì)造工藝(yì)水(shuǐ)平，其次是在運行過程中(zhōng)對設(shè)備進(jìn)行各(gè)種試驗，及(jí)時 掌握設(shè)備的(de)工況。要(yào)了解變(biàn)壓器的機(jī)械穩定性，可(kě)通過承受短路試(shì)驗，針(zhēn)對其(qí)薄弱(ruò)環節(jiē)加以改進，以确保對變(biàn)壓器結構強度設(shè)計時(shí)做到心(xīn)中有數(shù)。

　　使用可(kě)靠的繼電保(bǎo)護(hù)與(yǔ)自動(dòng)重合閘(zhá)系統。系統中(zhōng)的短路事故是人們竭力(lì)避免(miǎn)而(ér)又(yòu)不能絕對避(bì)免(miǎn)的事(shì)故，特别是10kv線路(lù)因誤(wù)操作(zuò)、小動(dòng)物進(jìn)入、外力 以(yǐ)及用戶責任等(děng)原因(yīn)導緻短路事故的可能性(xìng)極大。因此對于已投(tóu)入(rù)運行的(de)變壓(yā)器(qì)，首先應(yīng)配備(bèi)可靠(kào)的供(gòng)保護系統使用(yòng)的直流電源，并(bìng)保證(zhèng)保(bǎo)護動作(zuò)的正确(què)性。結合(hé)目 前(qián)運(yùn)行中變壓器(qì)杭外部短(duǎn)路強(qiáng)度較差的(de)情況，對(duì)于(yú)系統(tǒng)短路(lù)跳閘後的(de)自動重(zhòng)合或強行投運(yùn)，應(yīng)看到(dào)其不(bú)利的因素，否則有時會加(jiā)劇變壓器(qì)的損(sǔn)壞程度，甚至失(shī)去重新(xīn) 修複的(de)可能(néng)。目前(qián)已有些運(yùn)行部(bù)門根(gēn)據短路故障是(shì)否能(néng)瞬時自動消除(chú)的(de)概率，對(duì)近區架空(kōng)線或(huò)電纜線路(lù)取消(xiāo)使用重合(hé)問，或者适當延(yán)長合(hé)間間隔(gé)時間以(yǐ)減少(shǎo)因重合閘 不成而帶來的(de)危害，并且應盡(jìn)量對短(duǎn)路跳閘(zhá)的變(biàn)壓器進行(háng)試驗(yàn)檢查(chá)。

　　積極開(kāi)展(zhǎn)變(biàn)壓器繞(rào)組的變形(xíng)測(cè)試診斷(duàn)。通常變壓(yā)器在遭受(shòu)短路故障電流沖擊(jī)後，繞組将(jiāng)發生(shēng)局部(bù)變形(xíng)，即使(shǐ)沒有立即(jí)損壞，也有(yǒu)可能留下嚴重的故障隐 患。首先，絕(jué)緣距(jù)離将(jiāng)發(fā)生改變，固體(tǐ)絕緣(yuán)受到損傷，導緻局部(bù)放電(diàn)發生(shēng)。當遇到雷電過(guò)電壓(yā)作用時便有可(kě)能發生匝(zā)間、餅(bǐng)間擊穿，導緻突發性絕緣事故，甚至在正 常運(yùn)行電壓下(xià)，因局(jú)部放電的長期(qī)作用(yòng)也可(kě)能引發絕緣擊(jī)穿事(shì)故(gù)。

　　因(yīn)此，積(jī)極開展變壓器繞(rào)組(zǔ)變形的診(zhěn)斷工(gōng)作，及時(shí)發現有問題的變壓器，并有計劃地進(jìn)行吊罩驗證和(hé)檢修，不但(dàn)可節(jiē)省大量的(de)人力(lì)、物力，對防止變(biàn)壓器事故的發(fā)生也有(yǒu)極其重(zhòng)要的作用(yòng)。

　　傳遞(dì)函數(shù)h的零、極點(diǎn)分布情況與二(èr)端口(kǒu)網絡内的(de)元件及連接方(fāng)式等(děng)密切相關(guān)。大量試驗研究結果表明，變壓(yā)器繞組(zǔ)通常在(zài)10kz~1mhz的頻(pín)率範 圍(wéi)内(nèi)具有(yǒu)較多(duō)的諧(xié)振點。當頻率低(dī)于10khz時，繞組(zǔ)的電感起主(zhǔ)要作用(yòng)，諧振點(diǎn)通常較(jiào)少，對分布電容的變化(huà)較(jiào)不敏感;當(dāng)頻率超過(guò)1 mhz時，繞組的電感(gǎn)又被(bèi)分布電容所旁路，諧振點(diǎn)也會相應減少(shǎo)，對電(diàn)感的變化(huà)較不(bú)敏感，而且(qiě)随着頻率的提高，測試回路的雜散(sàn)電容(róng)也會(huì)對測試結果造(zào)成明顯影(yǐng) 響。

　　由(yóu)于變(biàn)壓器(qì)繞組(zǔ)變形(xíng)測試儀價(jià)格昂貴，且對人員的素質(zhì)要求(qiú)高，在(zài)生(shēng)産運行(háng)中不易普(pǔ)遍開展。因此，在(zài)實際(jì)工作(zuò)中，依據變(biàn)壓器(qì)繞組電容(róng)變(biàn)化(huà)量來(lái)判斷繞 組(zǔ)是否變形(xíng)的方法，可(kě)以作(zuò)爲頻率響(xiǎng)應法的有(yǒu)益補(bǔ)充。尤其在頻率響應(yīng)法不(bú)具備(bèi)條件(jiàn)的情況下，可以(yǐ)通過橫向、縱向(xiàng)對比(bǐ)積累的實(shí)測電容量，及時(shí)掌握變壓(yā)器繞(rào)組的 工(gōng)作(zuò)狀态，以便(biàn)降低事故(gù)發生的概率，确保(bǎo)電網安全穩(wěn)定的運行。

　　加強(qiáng)現場(chǎng)施(shī)工和運(yùn)行維護(hù)中的檢(jiǎn)查，使用可靠的短路保護(hù)系統(tǒng)。現場(chǎng)進(jìn)行變壓(yā)器的安(ān)裝(zhuāng)時，必須嚴(yán)格按照廠(chǎng)家說明和規範要求(qiú)進(jìn)行(háng)施工(gōng)，嚴把質量關，對(duì) 發現的隐患必須采取相應措(cuò)施加(jiā)以消除。運(yùn)行維(wéi)護人員應(yīng)加強變壓器的(de)檢查和維(wéi)護保修管理工(gōng)作，以(yǐ)保證(zhèng)變(biàn)壓器處(chù)于良(liáng)好的運行(háng)狀況，并采取相應措(cuò)施，降低出口和(hé) 近(jìn)區短路(lù)故障(zhàng)的幾率。爲(wèi)盡量(liàng)避免系統(tǒng)的短(duǎn)路(lù)故(gù)障，對(duì)于己投運(yùn)的變壓器(qì)，首先配備可靠(kào)的(de)供保護(hù)系統(tǒng)使用的直(zhí)流系統，以(yǐ)保證保護(hù)動(dòng)作的正确性;其(qí)次，應盡量對(duì) 因(yīn)短路跳(tiào)閘的變壓(yā)器進(jìn)行試驗(yàn)檢(jiǎn)查，可用頻率響應法測試技術測量(liàng)變壓器受到短(duǎn)路跳閘沖擊後(hòu)的狀況，根據(jù)測試結(jié)果有目的地進行吊罩檢查，這樣就可有(yǒu)效(xiào)地(dì)避免重 大(dà)事故的(de)發生(shēng)。

　　變(biàn)壓器能(néng)否承受(shòu)各種短(duǎn)路電流(liú)主要取決于變壓器(qì)結構(gòu)設計(jì)和制造工藝(yì)，且(qiě)與運行管理、運(yùn)行條(tiáo)件及(jí)施工(gōng)工藝水平等方(fāng)面有很大的關(guān)系，變(biàn)壓器短(duǎn)路(lù)事故(gù)對電(diàn)網系統的運行危害(hài)極大，爲避免事故的(de)發生，應從(cóng)多方面采取有(yǒu)效的控制措施(shī)，以保(bǎo)證(zhèng)變壓器及電(diàn)網系統的(de)安(ān)全穩(wěn)定運行(háng)。