電力變(biàn)壓器是傳(chuán)輸、分(fèn)配電(diàn)能的樞紐(niǔ)，是電力網的核(hé)心元(yuán)件，其可靠(kào)運行不僅(jǐn)關系到廣(guǎng)大用戶的電能質(zhì)量，也關(guān)系到整個系統(tǒng)的安全程(chéng)度。電(diàn)力變壓器(qì)的可靠性由其健康(kāng)狀況(kuàng)決定，不僅取決(jué)于設(shè)計制(zhì)造、結構材(cái)料，也(yě)與檢修(xiū)維(wéi)護密切相關。就電力系統(tǒng)中(zhōng)變(biàn)壓器抗短(duǎn)路能力的(de)提高的(de)問題進行探讨。

　　一、電力變壓(yā)器概(gài)述

　　電(diàn)子電(diàn)力變(biàn)壓器(qì)主(zhǔ)要是采(cǎi)用電(diàn)力電(diàn)子技(jì)術實(shí)現的(de)，其(qí)基本原理爲(wèi)在原方将(jiāng)工頻(pín)信号通過電力(lì)電子(zǐ)電路(lù)轉化爲高(gāo)頻(pín)信号，即(jí)升頻(pín)，然後通過中間高頻(pín)隔離(lí)變 壓器耦(ǒu)合到副方，再還(hái)原成工頻(pín)信号(hào)，即降頻。通(tōng)過采(cǎi)用适當的控制(zhì)方案(àn)來控制電(diàn)力電子裝置的(de)工作，從而将一(yī)種頻(pín)率、電(diàn)壓、波(bō)形的電(diàn)能變換爲另(lìng)一種頻率(lǜ)、電 壓、波形的電(diàn)能。由于中間隔離變壓器的體積取(qǔ)決(jué)于鐵芯(xīn)材質(zhì)的飽(bǎo)和磁(cí)通(tōng)密度以及鐵(tiě)芯和繞組(zǔ)的最(zuì)大允許溫升，而(ér)飽和(hé)磁(cí)通(tōng)密度與工(gōng)作(zuò)頻率成反比，這樣提高(gāo)其工(gōng)作 頻率(lǜ)就(jiù)可提(tí)高鐵(tiě)芯的利用率(lǜ)，從(cóng)而減(jiǎn)小變(biàn)壓器(qì)的體積并(bìng)提高其整(zhěng)體效(xiào)率。

　　二(èr)、提高電力變壓器抗(kàng)短路能力的措(cuò)施

　　變(biàn)壓(yā)器的安(ān)全(quán)、經濟、可(kě)靠運(yùn)行與(yǔ)出力，取決(jué)于本身(shēn)的(de)制造(zào)質量(liàng)和(hé)運行環(huán)境以及檢修質(zhì)量。本章試圖回(huí)答在變壓(yā)器運(yùn)行維(wéi)護(hù)過程中(zhōng)，有效預防變壓(yā)器突發性故障的措施。

　　電(diàn)網經(jīng)常由(yóu)于雷擊(jī)、繼電保護誤(wù)動或(huò)拒動等造成短(duǎn)路，短路電流的(de)強(qiáng)大(dà)沖(chòng)擊(jī)可能(néng)使變壓器(qì)受損(sǔn)，所以(yǐ)應從各方(fāng)面努力(lì)提(tí)高變壓器的耐受短(duǎn)路(lù)能力。變壓器(qì) 短路沖(chòng)擊(jī)事故(gù)的統(tǒng)計結果表明，制(zhì)造原(yuán)因引(yǐn)起的(de)占80%左(zuǒ)右，而運行(háng)、維護原因(yīn)引起的(de)僅占10%左(zuǒ)右。有關設計、制(zhì)造方面的措施(shī)在第二章已有(yǒu)論述，本章(zhāng)着重(zhòng) 就運行維護過(guò)程中應采(cǎi)取的(de)措施(shī)加(jiā)以說明(míng)。運行維護(hù)過程(chéng)中，一方(fāng)面應盡(jìn)量減少短路故(gù)障，從而減少變(biàn)壓器(qì)所(suǒ)受沖擊的次(cì)數;另(lìng)一方(fāng)面應及時測試(shì)變壓器繞(rào)組的(de)形 變，防患(huàn)于未(wèi)然。

　　規(guī)範設(shè)計，重(zhòng)視線圈制(zhì)造的(de)軸向(xiàng)壓緊工藝(yì)。制造廠家在(zài)設(shè)計時，除要考慮(lǜ)變壓器(qì)降低損耗，提(tí)高絕緣水平外，還(hái)要考慮(lǜ)到提(tí)高(gāo)變壓(yā)器(qì)的機械強(qiáng)度和(hé)抗短路(lù) 故障能(néng)力。在(zài)制造工藝方面(miàn)，由于很多(duō)變壓器都采(cǎi)用(yòng)了絕(jué)緣壓闆，且(qiě)高低壓(yā)線圈共(gòng)用一個壓闆，這(zhè)種結(jié)構要求要(yào)有很(hěn)高的制(zhì)造工藝水平(píng)，應對(duì)墊塊進(jìn)行密化(huà)處理(lǐ)，在 線(xiàn)圈加工好(hǎo)後還要對(duì)單個線圈(quān)進行(háng)恒壓幹燥(zào),并測(cè)量出線圈(quān)壓縮後的(de)高度;同一(yī)壓闆的各個線(xiàn)圈經(jīng)過上述工(gōng)藝處理後(hòu)，再調(diào)整到同(tóng)一高度(dù)，并在總裝時用油壓(yā)裝置對 線(xiàn)圈施加規(guī)定的壓力，最終(zhōng)達到(dào)設計和工藝要(yào)求的(de)高度(dù)。在總(zǒng)裝(zhuāng)配中，除了要注意(yì)高壓線圈(quān)的壓(yā)緊情況外，還要特别注意(yì)低壓線圈(quān)壓緊情況的控制。

　　對(duì)變壓(yā)器進(jìn)行(háng)短(duǎn)路試驗(yàn)，以(yǐ)防患(huàn)于未然。大型變(biàn)壓器(qì)的(de)運(yùn)行可(kě)靠(kào)性(xìng)，首先取決(jué)于其結(jié)構和制(zhì)造工藝水平，其次是(shì)在(zài)運行過(guò)程中(zhōng)對設(shè)備進(jìn)行各種(zhǒng)試驗，及(jí)時 掌(zhǎng)握設備(bèi)的(de)工況。要了解變(biàn)壓器的機(jī)械穩(wěn)定性(xìng)，可通過承(chéng)受短(duǎn)路試驗，針(zhēn)對其(qí)薄弱環節加以改進，以确(què)保對(duì)變壓器結構強度設(shè)計時(shí)做到(dào)心(xīn)中(zhōng)有數(shù)。

　　使用(yòng)可(kě)靠(kào)的(de)繼電保(bǎo)護與自動(dòng)重合閘系統。系統中的短路事(shì)故是人們竭力(lì)避免而又(yòu)不能絕對避(bì)免的事(shì)故，特别(bié)是10kv線路(lù)因誤操作、小動(dòng)物進(jìn)入、外力 以(yǐ)及用戶(hù)責任(rèn)等(děng)原因(yīn)導緻(zhì)短路(lù)事故的可(kě)能性極大(dà)。因此對于(yú)已投入運行的變壓器，首先(xiān)應配備可靠(kào)的供保護系(xì)統使用(yòng)的直流電(diàn)源，并(bìng)保證保護(hù)動作(zuò)的正确性。結合目 前(qián)運行中變(biàn)壓器杭外部短(duǎn)路強(qiáng)度較差的(de)情況，對于(yú)系統(tǒng)短路(lù)跳(tiào)閘後的(de)自動重合(hé)或強(qiáng)行投運(yùn)，應看到其不利的因素(sù)，否則(zé)有時會加(jiā)劇變(biàn)壓(yā)器(qì)的損壞程度，甚(shèn)至失去重新(xīn) 修複的(de)可能。目前已有(yǒu)些(xiē)運行部(bù)門根據短路故障是否能瞬(shùn)時(shí)自動消除的概率，對近區(qū)架空(kōng)線或(huò)電纜(lǎn)線路取消(xiāo)使用(yòng)重合問，或(huò)者适當延(yán)長合(hé)間間隔時(shí)間以減少因重合閘(zhá) 不(bú)成而(ér)帶(dài)來的(de)危害，并且應盡(jìn)量對短路(lù)跳閘(zhá)的變(biàn)壓器(qì)進行(háng)試驗檢查。

　　積極開展變壓器繞(rào)組的變形測試(shì)診斷(duàn)。通常變壓器在遭受(shòu)短路(lù)故障(zhàng)電(diàn)流沖擊(jī)後，繞組将發生(shēng)局部(bù)變(biàn)形(xíng)，即(jí)使(shǐ)沒有立即(jí)損壞，也有(yǒu)可(kě)能留下(xià)嚴重(zhòng)的故障隐(yǐn) 患(huàn)。首(shǒu)先，絕緣距(jù)離将發生改(gǎi)變(biàn)，固體(tǐ)絕(jué)緣(yuán)受到(dào)損傷(shāng)，導緻局部放電(diàn)發生。當遇(yù)到(dào)雷電(diàn)過電壓(yā)作用(yòng)時(shí)便有可(kě)能發(fā)生匝(zā)間、餅間擊(jī)穿，導緻突(tū)發性絕緣(yuán)事故，甚(shèn)至(zhì)在正 常運(yùn)行電壓下，因(yīn)局部放電的長期(qī)作用也可能引(yǐn)發絕(jué)緣擊穿事(shì)故。

　　因此，積極開(kāi)展變(biàn)壓器(qì)繞組(zǔ)變形的診(zhěn)斷工(gōng)作，及(jí)時(shí)發現有(yǒu)問題的變(biàn)壓器(qì)，并有(yǒu)計劃地進(jìn)行吊(diào)罩驗證和(hé)檢修，不但(dàn)可節省大量(liàng)的人力、物力，對防止變壓器事故(gù)的發(fā)生也(yě)有極(jí)其重(zhòng)要的作(zuò)用。

　　傳遞(dì)函數(shù)h的(de)零、極點分布(bù)情況(kuàng)與二端口網絡内的(de)元件(jiàn)及連接方(fāng)式等密切(qiē)相關。大量試驗(yàn)研究(jiū)結果表明，變壓(yā)器繞(rào)組通(tōng)常在(zài)10kz~1mhz的頻率範 圍内(nèi)具有較多(duō)的諧(xié)振點。當(dāng)頻(pín)率低(dī)于10khz時，繞(rào)組(zǔ)的電(diàn)感起主(zhǔ)要作用(yòng)，諧振(zhèn)點通常較少，對分布(bù)電容的變化(huà)較不敏(mǐn)感;當頻率超過(guò)1 mhz時(shí)，繞組的(de)電感(gǎn)又被分布(bù)電容(róng)所旁路，諧振點(diǎn)也會(huì)相應減少(shǎo)，對電感(gǎn)的變化較不(bú)敏感(gǎn)，而且(qiě)随着(zhe)頻率的提(tí)高，測試(shì)回(huí)路的雜散(sàn)電(diàn)容也會對測(cè)試結果造成明顯影 響。

　　由(yóu)于變壓器(qì)繞組(zǔ)變形測試(shì)儀價格昂貴，且對人(rén)員的素質要求(qiú)高，在生産運行(háng)中不(bú)易普(pǔ)遍開(kāi)展。因此，在實際(jì)工作中，依據變(biàn)壓器繞組電容(róng)變(biàn)化(huà)量來判斷繞 組(zǔ)是否變形的方(fāng)法，可以作爲頻率響(xiǎng)應法的有(yǒu)益補充。尤(yóu)其在頻率(lǜ)響應(yīng)法不具(jù)備條件的情(qíng)況下，可以(yǐ)通過橫向(xiàng)、縱向(xiàng)對比積累的實(shí)測電容量(liàng)，及時(shí)掌握變壓器(qì)繞(rào)組的(de) 工(gōng)作(zuò)狀态，以便(biàn)降低事故發生(shēng)的概率，确(què)保電網安全穩(wěn)定的運行(háng)。

　　加強現場施工和運(yùn)行維護中(zhōng)的檢(jiǎn)查，使用可靠的短(duǎn)路保護系統(tǒng)。現場進(jìn)行變壓器的安裝時，必須嚴格按(àn)照廠(chǎng)家說明(míng)和規範(fàn)要求(qiú)進行(háng)施工(gōng)，嚴把(bǎ)質量關，對 發現(xiàn)的隐患必(bì)須采取相(xiàng)應措施加(jiā)以消(xiāo)除。運(yùn)行維(wéi)護人員應(yīng)加強變壓器的(de)檢查和維護保修管理(lǐ)工作，以(yǐ)保證(zhèng)變壓(yā)器處于良(liáng)好的運行(háng)狀況，并采取(qǔ)相應措施，降(jiàng)低出(chū)口和 近(jìn)區短路故障(zhàng)的幾率。爲(wèi)盡量避免系統的短路故障(zhàng)，對于己投運(yùn)的變壓器，首先配備(bèi)可靠的供(gòng)保護(hù)系統使用的直(zhí)流系統(tǒng)，以(yǐ)保證(zhèng)保護動作(zuò)的正(zhèng)确性(xìng);其(qí)次(cì)，應盡量對(duì) 因短路跳(tiào)閘(zhá)的變壓器進(jìn)行試(shì)驗檢查(chá)，可(kě)用頻率響應法測試(shì)技(jì)術(shù)測量變壓器受(shòu)到短(duǎn)路跳閘沖(chòng)擊後(hòu)的狀況，根(gēn)據測(cè)試結果有目的(de)地進行(háng)吊罩檢查，這(zhè)樣就可有(yǒu)效地避免(miǎn)重 大(dà)事故的發生。

　　變(biàn)壓器能(néng)否(fǒu)承受各種(zhǒng)短路電流(liú)主要取決(jué)于變(biàn)壓(yā)器結(jié)構(gòu)設計(jì)和制造工藝，且與運行管(guǎn)理、運行條(tiáo)件(jiàn)及(jí)施工(gōng)工藝(yì)水平等方(fāng)面有很大的關(guān)系，變壓器短路事故對(duì)電(diàn)網系統的(de)運(yùn)行危害(hài)極大(dà)，爲避免事(shì)故的發生(shēng)，應從(cóng)多方(fāng)面采(cǎi)取(qǔ)有(yǒu)效的控制措施(shī)，以保證(zhèng)變壓器及電(diàn)網系統的(de)安全穩(wěn)定運行(háng)。