關于電力變壓器承受短路能力問題的探討

徐曉杰

【摘要】通過對變壓器出現問題的分析來引發電力短路的探討，驗證變壓器自身承受能力，維護好電路的暢通，以便設計出更好的電力變壓器來適應當前電力上的需求。本文概述幾種常見的變壓器出現的問題，以及針對問題制定出對應措施，望更好的為電力系統服務。

【關鍵詞】電力變壓器；抗短路；主要問題；措施

電力變壓器是用于國家電力運輸、分配、導引電能給下級單位的樞紐，是整個電網運作的核心部件，安全、足量的可靠運行不僅涉及到用電單位和個人的電能質量，還考驗整個電力系統的承受能力。電力變壓器越可靠，電力供應上出現的問題就越少，社會財產安全問題也減免不少，其意義是不可忽視的。電力變壓器的安全性和可靠性主要是取決于其生產質量和承受能力的，而生產質量和承受能力又取決于生產電力變壓器的制作材料、結構材料、維護技術、維護次數等，上述分層的關系是不可分割的。文章就從上述問題作為出發點，來對電力變壓器承受短路問題進行研究，給出相應的解決方案，希望解決好下級單位和個人電力的需求，為人民生活提供安全的用電保障。

一、電力變壓器本身質量問題引發的思考

變壓器本身是一種靜止的電器設備，被用來轉換不同數值的電流和電壓的設備。其原理是對繞組通交流電使磁通發生交變，再經過變壓器中的鐵磁進行導磁感應出交流電動勢，動勢的高低與繞組匝數結合形成電壓，來進行電能傳導。電能運輸中為了滿足用電需求，減少輸電過程中的送電內耗，質優的變壓器顯得尤為重要。

1、電力變壓器生產上存在的問題

生產過程中，電力變壓器是由繞在同一個鐵芯上的兩個或兩個以上的繞組線圈組成的，線圈之間通過交變的磁場產生電流，這個環節是保證變壓器運作的基礎，生產中部分企業為了縮減成本往往在繞線匝數上偷工減料，達不到國家安全生產的要求，為后續電力的安全埋下隱患。

2、電力變壓器使用上存在的問題

（1）變壓器容量的選擇

一個合適的容量，才能保證變壓器的使用壽命。一般企業生產的電力變壓器都是按照國家規定生產的定容變壓器，如何選擇容量實際是看各自所需。變壓器空載運行的時候，需要用無功功率的，這些是由供電系統供給的。使用中如果變壓器容量選擇小了，會使變壓器使用中長期承受負荷過量的問題，時間長或者變化大時極易導致設備的損壞；若變壓器容量選大了，不但從成本上加重了負擔，而且使變壓器處于一種部分空載運行狀態，內耗就會加大，內耗大了輸出功率就會減少，從經濟角度也是不合理的。

（2）技術上的選擇

按照國內使用標準，技術上要將電磁式電壓互感器更換為電容式電壓互感器，或將帶有并聯電容器的多斷口斷路器更換為無并聯電容器的斷路器。

（3）要配備專業的工作人員進行安全使用

工作人員根據設備的運行參數需要哪些運作的附件，如配備什么樣的冷卻裝置，如果有獨立的工作電源，電力變壓器能否實現自動切換，設備還需要什么樣的保護裝置和測量裝置等都要做到精、準、細。在變壓器的運行中，還要檢測運行問題，例如規定不應高于運行分接額定電壓的105%外運行，對特殊的使用情況，要做好設備正常周期性負載、長期急救周期性負載和短期急救負載的監控，做好數據記錄。為了防止高電壓大型變壓器的油流靜電造成變壓器損壞，要按照規定在各種負載下投入不同數量的冷卻器等都是需要人工解決的。

二、對電力變壓器維護上存在的問題

1、未按規定進行維護

在運行方面有許多重要的規定，如當分接開關油室內的絕緣油的擊穿電壓低于30kV時，應立即停止自動電壓控制器的使用，下一步當擊穿電壓低于25kV時應停止分接變換操作；每1～2年或分接變換達到5000～10000次，或油擊穿電壓低于25kV時，應對變壓器進行開蓋清洗，換油或濾油；當分接開關減弱，累計分接變換次數達到所規定的檢修周期時必須進行大修。以上眾多問題，很多的企業都不是很重視。有的進口變壓器，性能稍好的，制造廠規定切換操作達20000次才對油進行過濾，但在國內也需要對絕緣油進行定期耐壓試驗和化學分析，不能純靠理論開展工作。有的單位大型的進口變壓器已投運幾年，卻從未按照要求進行過檢測。例如某發電廠有一臺500kV、750MVA變壓器，在制造時遺漏了在分接開關油箱上加裝放油門，此變壓器投入到使用中后，由于沒有放油門，不可能按規定進行定期采集油樣檢測。但是該單位3年都沒有及時發現設備的缺陷，可以看出某些單位對運行中的設備，無論在定期巡視檢查或定期預防性試驗方面，工作都沒有做到位，維護設備的工作馬虎大意，對國家頒布的法律法規執行都不夠認真。

2、日常的使用中加強檢測和加強專業性工作的開展

在主變壓器出口處發生短路事故后，除了進行各種絕緣檢測和色譜分析外，還應及時檢測變壓器的電抗值和對繞組進行變形試驗。檢查變壓器內部是否出現問題，不可以簡單的只針對表面。電力檢測工作人員，還可以建議有條件的單位或者企業結合停電機會，對每一臺主變壓器都做一次繞組變形試驗，將試驗記錄作為歷史檔案加以保存，既能防止出現大問題還能為設備技術的創新提供科學的數據。再者，若出現檢測變壓器困難的情況，建議使用變壓器設備的單位或個人如果擁有的變壓器數量太多，則有必要購置一臺繞組變形測試儀器，來對整體電力系統的變壓器進行備檢。

三、針對電力變壓器承受短路問題的方法研究

電力變壓器自身的承受能力雖然決定了其在短路問題上的重要性，但是目前國內技術已經超越了這個階段，正朝著高科技運用上優化。

1、技術上需要不斷的創新

在80年代之前，我國變壓器的技術設備水平整體上低下，很多專業的生產廠家只能應付繞線設備的生產，只有少數能加工鐵芯和加工繞線。之后部分企業學習國外先進技術后，引進專用的關鍵設備，增加繞線技術的科技添加。90年代干式變壓器的推廣使用，生產廠家又陸續引進了環氧澆注設備和箔式繞線機，使我國的變壓器裝備安全性大大增加。國內企業發展創新，又陸續生產了適合本國行情的變壓器設備，目前這些設備已經滿足了國內的電力系統需求，其技術參數也趨于國際水平，因此，變壓器的技術改革在設備的發展過程中起到了關鍵性作用。

2、變壓器的優化

一開始，我國電力變壓器的生產多引進國外的技術，而那些并不能滿足國內的國情需求。因此國內優秀企業在掌握各類型變壓器的制造技術下，還通過提高變壓器的性能、質量、制造周期、變換品種等優化，加強了變壓器的使用。目前我國電力變壓器的特點是：以中頻變壓器為主，兼以開發短頸CRT用的小型回掃變壓器。

結語：

國家統計局數據顯示，自2008-2013年期間，電力變壓器制造行業的產出大幅增加，規模也擴大，銷售收入以10%左右的速度穩定增加，企業也實現了利潤轉化。總體來看，國內電力變壓器制造上已經上了臺階，再在維護上加以改進，就有效的解決了電力變壓器在短路問題上的癥結，為電力系統的發展奠定了基礎保障，為經濟發展提供了動力，便利了廣大群眾的生活。

參考文獻：

[1]張丙旭.提高變壓器承受短路能力的實驗研究[D].華北電力大學（河北），2010.

[2]岳福軍.電力變壓器常見故障處理及預防措施[J].能源與節能，2012，11：83-85.

[3]楊寧.變壓器抗短路能力研究[D].天津大學，2012.

[4]王鶴許.電力變壓器抗短路能力校核方法的研究[D].華北電力大學，2013.

[5]王志連.大容量變壓器抗短路能力簡析[J].山東工業技術，2014，14：129-134.

[6]范小林.提高電力變壓器抗短路能力的技術措施[J].科學咨詢（科技·管理），2013，08：56-57.