一、電(dian)力變壓器概述

電(dian)(dian)(dian)子(zi)電(dian)(dian)(dian)力(li)變壓(ya)器(qi)主要是(shi)采用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)子(zi)技術(shu)實現的(de)，其(qi)基本原理為(wei)在原方將(jiang)工(gong)頻(pin)信號(hao)通(tong)過(guo)電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)子(zi)電(dian)(dian)(dian)路(lu)轉化為(wei)高(gao)頻(pin)信號(hao)，即(ji)升頻(pin)，然后(hou)通(tong)過(guo)中(zhong)間高(gao)頻(pin)隔離(li)變壓(ya)器(qi)耦(ou)合到副方，再還原成(cheng)工(gong)頻(pin)信號(hao)，即(ji)降頻(pin)。通(tong)過(guo)采用(yong)(yong)適當的(de)控制方案來控制電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)子(zi)裝(zhuang)置(zhi)的(de)工(gong)作，從(cong)而(er)將(jiang)一(yi)種頻(pin)率(lv)、電(dian)(dian)(dian)壓(ya)、波形(xing)的(de)電(dian)(dian)(dian)能變換為(wei)另一(yi)種頻(pin)率(lv)、電(dian)(dian)(dian)壓(ya)、波形(xing)的(de)電(dian)(dian)(dian)能。由于中(zhong)間隔離(li)變壓(ya)器(qi)的(de)體(ti)積(ji)取決于鐵芯(xin)材(cai)質的(de)飽和磁(ci)通(tong)密度以及鐵芯(xin)和繞(rao)組的(de)最大(da)允許(xu)溫(wen)升，而(er)飽和磁(ci)通(tong)密度與工(gong)作頻(pin)率(lv)成(cheng)反比，這(zhe)樣提(ti)高(gao)其(qi)工(gong)作頻(pin)率(lv)就可提(ti)高(gao)鐵芯(xin)的(de)利用(yong)(yong)率(lv)，從(cong)而(er)減小變壓(ya)器(qi)的(de)體(ti)積(ji)并提(ti)高(gao)其(qi)整體(ti)效率(lv)。

二、提高電力變壓器抗(kang)短路能(neng)力的(de)措施

變(bian)壓(ya)器的安全、經(jing)濟、可靠運行與出力(li)，取決于本身(shen)的制造質量(liang)和運行環境以及檢(jian)修質量(liang)。本章試圖(tu)回答(da)在(zai)變(bian)壓(ya)器運行維護過程中，有效預防變(bian)壓(ya)器突發性故障的措施(shi)。

電網經常由于雷擊、繼電保護(hu)誤動或拒動等造(zao)成短(duan)路(lu)(lu)，短(duan)路(lu)(lu)電流的(de)強(qiang)大沖(chong)擊可能使變(bian)(bian)壓器(qi)受損，所(suo)以(yi)應從各(ge)方(fang)面(mian)努力提(ti)高(gao)變(bian)(bian)壓器(qi)的(de)耐(nai)受短(duan)路(lu)(lu)能力。變(bian)(bian)壓器(qi)短(duan)路(lu)(lu)沖(chong)擊事故的(de)統計結(jie)果表明，制造(zao)原因引起(qi)的(de)占80%左右(you)，而(er)運行(xing)(xing)(xing)、維護(hu)原因引起(qi)的(de)僅占10%左右(you)。有(you)關(guan)設計、制造(zao)方(fang)面(mian)的(de)措施(shi)在(zai)第二章已有(you)論(lun)述，本章著重就運行(xing)(xing)(xing)維護(hu)過程(cheng)中應采取的(de)措施(shi)加以(yi)說明。運行(xing)(xing)(xing)維護(hu)過程(cheng)中，一方(fang)面(mian)應盡量減(jian)少短(duan)路(lu)(lu)故障(zhang)，從而(er)減(jian)少變(bian)(bian)壓器(qi)所(suo)受沖(chong)擊的(de)次(ci)數(shu);另一方(fang)面(mian)應及時(shi)測試變(bian)(bian)壓器(qi)繞組的(de)形變(bian)(bian)，防患于未(wei)然。

(一(yi))規范設計(ji)(ji)，重視線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)制(zhi)(zhi)造的(de)軸(zhou)向壓(ya)緊工藝(yi)(yi)。制(zhi)(zhi)造廠家在設計(ji)(ji)時(shi)，除(chu)要(yao)(yao)考(kao)慮變壓(ya)器降低損耗，提高(gao)(gao)(gao)絕(jue)緣水(shui)平(ping)外，還要(yao)(yao)考(kao)慮到(dao)(dao)提高(gao)(gao)(gao)變壓(ya)器的(de)機(ji)械強度和抗短路(lu)故障能力(li)。在制(zhi)(zhi)造工藝(yi)(yi)方面，由于很(hen)多(duo)變壓(ya)器都(dou)采(cai)用(yong)(yong)了絕(jue)緣壓(ya)板(ban)(ban)，且高(gao)(gao)(gao)低壓(ya)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)共用(yong)(yong)一(yi)個(ge)壓(ya)板(ban)(ban)，這種結構要(yao)(yao)求要(yao)(yao)有很(hen)高(gao)(gao)(gao)的(de)制(zhi)(zhi)造工藝(yi)(yi)水(shui)平(ping)，應對墊塊進行(xing)密化處理，在線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)加工好后還要(yao)(yao)對單個(ge)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)進行(xing)恒壓(ya)干燥,并測量(liang)出線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)壓(ya)縮后的(de)高(gao)(gao)(gao)度;同一(yi)壓(ya)板(ban)(ban)的(de)各(ge)個(ge)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)經過上述工藝(yi)(yi)處理后，再調整到(dao)(dao)同一(yi)高(gao)(gao)(gao)度，并在總裝(zhuang)(zhuang)時(shi)用(yong)(yong)油壓(ya)裝(zhuang)(zhuang)置對線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)施加規定的(de)壓(ya)力(li)，最終達到(dao)(dao)設計(ji)(ji)和工藝(yi)(yi)要(yao)(yao)求的(de)高(gao)(gao)(gao)度。在總裝(zhuang)(zhuang)配中(zhong)，除(chu)了要(yao)(yao)注(zhu)意高(gao)(gao)(gao)壓(ya)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)的(de)壓(ya)緊情況外，還要(yao)(yao)特別注(zhu)意低壓(ya)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)壓(ya)緊情況的(de)控制(zhi)(zhi)。

(二)對(dui)變壓器(qi)進(jin)(jin)行短路試(shi)驗，以防患于未然。大(da)型(xing)變壓器(qi)的(de)運(yun)(yun)行可(ke)靠性(xing)，首先(xian)取決于其結構和制造(zao)工藝水平，其次(ci)是在運(yun)(yun)行過(guo)(guo)程中對(dui)設(she)備(bei)進(jin)(jin)行各種試(shi)驗，及時掌(zhang)握設(she)備(bei)的(de)工況。要了解(jie)變壓器(qi)的(de)機械(xie)穩定性(xing)，可(ke)通過(guo)(guo)承受短路試(shi)驗，針對(dui)其薄弱(ruo)環節加以改(gai)進(jin)(jin)，以確(que)保對(dui)變壓器(qi)結構強度設(she)計時做到心(xin)中有數。

(三)使(shi)用可(ke)靠的(de)(de)(de)(de)繼電(dian)保護(hu)(hu)與自(zi)動(dong)重合(he)(he)閘(zha)(zha)(zha)系(xi)統(tong)。系(xi)統(tong)中的(de)(de)(de)(de)短(duan)(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)事(shi)故(gu)是人們竭力避免而又不能絕對避免的(de)(de)(de)(de)事(shi)故(gu)，特別是10KV線路(lu)(lu)(lu)因(yin)(yin)誤操(cao)作(zuo)、小動(dong)物(wu)進入(ru)、外力以及用戶責任等(deng)原因(yin)(yin)導致短(duan)(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)事(shi)故(gu)的(de)(de)(de)(de)可(ke)能性(xing)極大。因(yin)(yin)此對于已投(tou)(tou)入(ru)運(yun)行的(de)(de)(de)(de)變(bian)壓器(qi)(qi)(qi)，首先應(ying)配(pei)備可(ke)靠的(de)(de)(de)(de)供保護(hu)(hu)系(xi)統(tong)使(shi)用的(de)(de)(de)(de)直流(liu)電(dian)源，并保證(zheng)保護(hu)(hu)動(dong)作(zuo)的(de)(de)(de)(de)正確性(xing)。結合(he)(he)目前運(yun)行中變(bian)壓器(qi)(qi)(qi)杭(hang)外部短(duan)(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)強度(du)較差的(de)(de)(de)(de)情況，對于系(xi)統(tong)短(duan)(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)跳(tiao)閘(zha)(zha)(zha)后的(de)(de)(de)(de)自(zi)動(dong)重合(he)(he)或(huo)強行投(tou)(tou)運(yun)，應(ying)看到其不利的(de)(de)(de)(de)因(yin)(yin)素，否(fou)則有(you)時(shi)會加(jia)劇變(bian)壓器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)損壞程度(du)，甚(shen)至失去重新修復的(de)(de)(de)(de)可(ke)能。目前已有(you)些運(yun)行部門(men)根據(ju)短(duan)(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)故(gu)障是否(fou)能瞬時(shi)自(zi)動(dong)消除的(de)(de)(de)(de)概率，對近區架空(kong)線(如2km以內)或(huo)電(dian)纜(lan)線路(lu)(lu)(lu)取消使(shi)用重合(he)(he)問，或(huo)者(zhe)適當(dang)延長(chang)合(he)(he)間間隔時(shi)間以減少因(yin)(yin)重合(he)(he)閘(zha)(zha)(zha)不成而帶來的(de)(de)(de)(de)危(wei)害，并且(qie)應(ying)盡量對短(duan)(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)跳(tiao)閘(zha)(zha)(zha)的(de)(de)(de)(de)變(bian)壓器(qi)(qi)(qi)進行試(shi)驗(yan)檢查。

(四(si))積極開展變壓(ya)器繞(rao)組的變形測試診斷。通常變壓(ya)器在遭(zao)受短路(lu)故(gu)障(zhang)電流沖(chong)擊后，繞(rao)組將發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)局(ju)部(bu)變形，即使沒(mei)有立即損壞，也有可能(neng)(neng)留下嚴重的故(gu)障(zhang)隱(yin)患。首先，絕緣(yuan)距離將發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)改變，固體(ti)絕緣(yuan)受到損傷(shang)，導(dao)(dao)致局(ju)部(bu)放(fang)電發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)。當遇到雷電過電壓(ya)作(zuo)(zuo)用時便有可能(neng)(neng)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)匝(za)間(jian)、餅間(jian)擊穿，導(dao)(dao)致突發(fa)(fa)(fa)性(xing)絕緣(yuan)事故(gu)，甚至在正常運行(xing)電壓(ya)下，因局(ju)部(bu)放(fang)電的長(chang)期作(zuo)(zuo)用也可能(neng)(neng)引發(fa)(fa)(fa)絕緣(yuan)擊穿事故(gu)。

因(yin)此，積極開展變(bian)壓器繞(rao)組變(bian)形的(de)診斷工作(zuo)，及時(shi)發現有問題的(de)變(bian)壓器，并有計劃地進行吊罩驗(yan)證和檢修，不但(dan)可節省大量的(de)人(ren)力、物力，對防(fang)止變(bian)壓器事(shi)故的(de)發生也有極其(qi)重(zhong)要的(de)作(zuo)用。

傳(chuan)遞函數H(jw)(即頻(pin)(pin)率(lv)(lv)響(xiang)應特性)的(de)(de)(de)零、極點(dian)(dian)分布(bu)情況與(yu)二端口(kou)網絡內(nei)的(de)(de)(de)元件及連接方式(shi)等密(mi)切相(xiang)關。大量試驗研究(jiu)結(jie)果(guo)表(biao)明，變壓器(qi)繞組(zu)(zu)通常在10KZ~1MHZ的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)范圍內(nei)具有較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)諧振(zhen)(zhen)點(dian)(dian)。當(dang)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)低于10KHZ時，繞組(zu)(zu)的(de)(de)(de)電感(gan)(gan)起主要作用(yong)，諧振(zhen)(zhen)點(dian)(dian)通常較(jiao)少，對分布(bu)電容(rong)的(de)(de)(de)變化較(jiao)不敏(min)感(gan)(gan);當(dang)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)超(chao)過1 MHZ時，繞組(zu)(zu)的(de)(de)(de)電感(gan)(gan)又(you)被分布(bu)電容(rong)所旁(pang)路，諧振(zhen)(zhen)點(dian)(dian)也(ye)會(hui)相(xiang)應減少，對電感(gan)(gan)的(de)(de)(de)變化較(jiao)不敏(min)感(gan)(gan)，而且隨(sui)著頻(pin)(pin)率(lv)(lv)的(de)(de)(de)提高，測(ce)(ce)試回路(引線)的(de)(de)(de)雜(za)散電容(rong)也(ye)會(hui)對測(ce)(ce)試結(jie)果(guo)造成(cheng)明顯(xian)影響(xiang)。

由于變(bian)(bian)(bian)壓(ya)器繞組變(bian)(bian)(bian)形(xing)測試儀價(jia)格昂(ang)貴(gui)，且對人員的(de)(de)(de)(de)素質要求(qiu)高，在生產運行中不易普(pu)遍開展。因此，在實際工作中，依(yi)據變(bian)(bian)(bian)壓(ya)器繞組電容變(bian)(bian)(bian)化量來判斷(duan)繞組是否變(bian)(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)(de)(de)方法，可(ke)以作為頻(pin)率(lv)響應(ying)法的(de)(de)(de)(de)有益補充。尤其在頻(pin)率(lv)響應(ying)法不具備條件(jian)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，可(ke)以通過橫向、縱向對比(bi)積累的(de)(de)(de)(de)實測電容量，及時(shi)掌(zhang)握變(bian)(bian)(bian)壓(ya)器繞組的(de)(de)(de)(de)工作狀態，以便(bian)降低事故發生的(de)(de)(de)(de)概率(lv)，確保電網安全穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)運行。

(五)加(jia)(jia)強(qiang)現場施(shi)工和運(yun)行(xing)維護(hu)中的(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)查，使(shi)用(yong)可(ke)(ke)靠(kao)的(de)(de)(de)(de)短(duan)路(lu)保(bao)(bao)護(hu)系統(tong)(tong)。現場進(jin)行(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)安裝(zhuang)時(shi)，必(bi)須嚴格按(an)照(zhao)廠家說明和規(gui)范要求進(jin)行(xing)施(shi)工，嚴把質量關(guan)，對發(fa)現的(de)(de)(de)(de)隱(yin)患必(bi)須采取(qu)(qu)相應(ying)(ying)措(cuo)施(shi)加(jia)(jia)以消除。運(yun)行(xing)維護(hu)人(ren)員應(ying)(ying)加(jia)(jia)強(qiang)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)查和維護(hu)保(bao)(bao)修(xiu)管理工作，以保(bao)(bao)證變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)處于(yu)良好的(de)(de)(de)(de)運(yun)行(xing)狀況(kuang)，并采取(qu)(qu)相應(ying)(ying)措(cuo)施(shi)，降低出(chu)口和近區短(duan)路(lu)故障的(de)(de)(de)(de)幾率。為(wei)盡(jin)量避免(mian)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)短(duan)路(lu)故障，對于(yu)己投運(yun)的(de)(de)(de)(de)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)，首先配備可(ke)(ke)靠(kao)的(de)(de)(de)(de)供(gong)保(bao)(bao)護(hu)系統(tong)(tong)使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)直流系統(tong)(tong)，以保(bao)(bao)證保(bao)(bao)護(hu)動作的(de)(de)(de)(de)正確性;其(qi)次，應(ying)(ying)盡(jin)量對因短(duan)路(lu)跳閘的(de)(de)(de)(de)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)進(jin)行(xing)試(shi)驗(yan)檢(jian)(jian)查，可(ke)(ke)用(yong)頻率響應(ying)(ying)法測試(shi)技(ji)術測量變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)受到短(duan)路(lu)跳閘沖擊后的(de)(de)(de)(de)狀況(kuang)，根據測試(shi)結果(guo)有目(mu)的(de)(de)(de)(de)地進(jin)行(xing)吊罩檢(jian)(jian)查，這樣就(jiu)可(ke)(ke)有效地避免(mian)重大事故的(de)(de)(de)(de)發(fa)生(sheng)。

變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)(qi)能否承受各種(zhong)短路電(dian)流主(zhu)要(yao)取決于變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)(qi)結構設(she)計(ji)和(he)制(zhi)造工藝，且與運行(xing)管理、運行(xing)條件及施工工藝水(shui)平等(deng)方(fang)面(mian)有很大的(de)關系，變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)(qi)短路事故(gu)對(dui)電(dian)網系統的(de)運行(xing)危害極(ji)大，為避免事故(gu)的(de)發(fa)生，應從(cong)多方(fang)面(mian)采(cai)取有效的(de)控制(zhi)措施，以保證變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)(qi)及電(dian)網系統的(de)安(an)全穩(wen)定運行(xing)。