分析電力系統中變壓器抗短路能力提高的辦法

姚輝

摘 要：為了保證電力系統當中的變壓器在其運行階段有良好質量，應認識到變壓器的重要性以及短路故障的危害，并能結合實際的需要制定提升變壓器設備抗短路能力的措施。本文就電力系統當中變壓器強抵抗短路能力強化的措施進行了分析。

關鍵詞：電力系統；變壓器；抗短路；優化

在整個電力系統當中，變壓器是保證入戶端電力能源電壓穩定的關鍵，也是當前電網體系的核心之一，這一設備的性能不僅關系著電力系統的安全性同時也關系著用戶的利益，但電力能源重要性大幅提升的當代，也就更需要強化變壓器部件的抗短路能力，從而推動電力系統運行穩定性的提升。

1 短路故障的成因以及危害

電力系統需要保持長時間、不間斷的運行，這也就會讓電力系統當中的組件都處在負荷狀態下，并且各種電力系統組件所處的環境存在差異，環境因素的異常也可能給電力系統組件帶來影響，因此在電力系統運行中會對變壓器設備產生影響的成因較多。而從各種干擾因素危害程度來看，絕緣結構損壞是對變壓器設備運行穩定性構成影響的關鍵因素，當變壓器中的線路出現損壞之后，也就會導致變壓器設備的運行出現故障。其次，在對變壓器設備進行維護的時候未能及時的發現設備故障、未能落實故障維護操作、在變壓器設備設計方案存在不足或者是安裝階段操作存在問題都有可能是導致變壓器設備絕緣結構破損的成因。

短路故障對于變壓器設備造成的實際損壞程度不一，短路故障發生的時候，電流值越大、短路故障持續時間越長則對于設備所造成的損壞也就越強。短路故障中出現電流往往帶有巨大的毀滅力量，一旦變壓器設備當中的導線以及其他部件沒有良好的穩定性以抗短路能力，那么就難以有效的應對變壓器故障。而在一些短褲故障當中，由于短路故障的電流能量過高，所以即便電流持續的時間較短，但也會在瞬間讓設備以及導體結構的溫度被加熱到較高的條件，直接導致絕緣層的損壞，并且還可能造成部分金屬出現退火的情況，最終導致金屬出現變形或者是損壞。由于整個電力系統的網絡是相互連接的，所以一旦出現了短路故障，那么就會給整個網絡系統造成不利影響以及各種損失。

2 變壓器設備概述

就當前電力系統供電體系而言，變壓器設備是其中關鍵性的組成設備，對于保證電力系統運行性有基礎性的作用，而當代電力系統當中的變壓器也經過了多次技術革新，使得設備的性能更加的完善、優秀。當代變壓器設備的設計制造主要運用了電力電子類型技術，在該設備的運行中，會將電力電子類型電路結構中的電源頻率轉換成相應的頻率信號，也就是一種上升類型的頻率，之后在采用中間頻率耦合處理使其到變壓器設備的次級側，實現電力能源頻率的恢復，使電力能源的頻率數值減少。從變壓器設備的運行功能來看，變壓器設備實現將某一頻率、波形、電壓值的電力能源，轉化成另一種頻率、波形、電壓值電力能源的作用。

3 強化電力系統當中變壓器對于短路故障抵抗能力的措施

3.1 變壓器穩定運行概述

在實現變壓器穩定運行的階段中，需要從多方面入手，要想變壓器的運行能具備良好的經濟性以及可靠性，則需要注意到變壓器的實際運行環境以及維護操作的質量，從各方面共同入手，實現變壓器運行穩定性的全面提升。當前變壓設備的運行階段中，變壓器還可能由于雷電保護狀態誤動或者是其他類型誤動而導致出現巨大的短路電流，并在巨大的短路電流沖擊下使變壓器設備出現故障，因此在強化變壓器對于短路故障抵抗能力的階段中，應能注意對變壓器各方面承受能力的強化。在實際的變壓器故障成因分析中，由于制造領域方面問題導致的成因占較大比例，而維護方面工作不足所占的成因較低。在開展變壓器設計的階段中，要注意設計的科學性，并妥善的做好維護工作，降低變壓器出現故障的幾率。

3.2 使用可靠的繼電保護與自動重合閘系統

系統中的短路事故是人們竭力避免而又不能絕對避免的事故，特別是10kV線路因誤操作、小動物進入、外力以及用戶責任等原因導致短路事故的可能性極大。因此對于已投入運行的變壓器，首先應配備可靠的供保護系統使用的直流電源，并保證保護動作的正確性。結合目前運行中變壓器杭外部短路強度較差的情況，對于系統短路跳閘后的自動重合或強行投運，應看到其不利的因素，否則有時會加劇變壓器的損壞程度，甚至失去重新修復的可能。目前已有些運行部門根據短路故障是否能瞬時自動消除的概率，對近區架空線（如2km以內）或電纜線路取消使用重合間，或者適當延長合間間隔時間以減少因重合閘不成而帶來的危害，并且應盡量對短路跳閘的變壓器進行試驗檢查。在運行中應對遭受短路電流沖擊的變壓器進行記錄，并計算短路電流的倍數。

3.3 對變壓器進行短路試驗

大型變壓器的運行可靠性，首先取決于其結構和制造工藝水平，其次是在運行過程中對設備進行各種試驗，及時掌握設備的工況。要了解變壓器的機械穩定性，可通過承受短路試驗，針對其薄弱環節加以改進，以確保對變壓器結構強度設計時做到心中有數。

3.4 加強現場施工和運行維護中的檢查

系統現場進行變壓器的安裝時，必須嚴格按照廠家說明和規范要求進行施工，嚴把質量關，對發現的隱患必須采取相應措施加以消除。運行維護人員應加強變壓器的檢查和維護保修管理工作，以保證變壓器處于良好的運行狀況，并采取相應措施，降低出口和近區短路故障的幾率。為盡量避免系統的短路故障，對于己投運的變壓器，先配備可靠的供保護系統使用的直流系統，以保證保護動作的正確性；其次，應盡量對因短路跳閘的變壓器進行試驗檢查，可用頻率響應法測試技術測量變壓器受到短路跳閘沖擊后的狀況，根據測試結果有目的地進行吊罩檢查，這樣就可有效地避免重大事故的發生。變壓器能否承受各種短路電流主要取決于變壓器結構設計和制造工藝，且與運行管理、運行條件及施工工藝水平等方面有很大的關系，變壓器短路事故對電網系統的運行危害極大，為避免事故的發生，應從多方面采取有效的控制措施，以保證變壓器及電網系統的安全穩定運行。

4 結束語

變壓器能否承受各種短路電流主要取決于變壓器結構設計和制造工藝，且與運行管理、運行條件及施工工藝水平等方面有很大的關系，變壓器短路事故對電網系統的運行危害極大，為避免事故的發生，應從多方面采取有效的控制措施，以保證變壓器及電網系統的安全穩定運行。

參考文獻

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