電力系統(tǒng)中110kV變壓器的檢修及抗短路措施

拓守輝

摘要：電力變壓器在整個變電站中是一個核心組成部分，任何一個工廠或者居民住宅所使用的電能都是通過電力變壓器進行降壓處理之后的，因此，電力變壓器在整個電網(wǎng)系統(tǒng)之中有著重要的作用，必須要保持其電力變壓器自身的長久運行。而電力變壓器自身運行的穩(wěn)定性主要是通過變壓器設(shè)備自身的材料、構(gòu)造、制造技術(shù)來引導(dǎo)，只有在制造精良的基礎(chǔ)上，才能夠使得電力變壓器能夠保持更長久的穩(wěn)定性。下文主要對變壓器的檢修和抗短路措施進行了全面詳細的闡述。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);110kV變壓器;抗短路

通過對電壓器故障的分析，我們發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)近距離出口處的短路問題對于110kV變壓器會產(chǎn)生較大的威脅，對于電力工作者而言，需要利用科學合理的抗短路技術(shù)來確保變壓器的安全運行

1110kV變壓器概述

在介紹110kV變壓器的維修以及抗短路技術(shù)之前，我們先要弄清楚變壓器的基本工作原理。電子電力變壓器實現(xiàn)自身的功能過程中，主要是利用了電子電力技術(shù)來實現(xiàn)。在功能實現(xiàn)的基本原理就是利用將工頻信號直接轉(zhuǎn)變成為高頻信號的方式，也就是達到升頻的目的，之后再使用中間高頻隔離的方式來使得變壓器自身的耦合達到副方，之后，再直接把工頻心信號還原，也即是降頻。通過采用適當?shù)目刂品桨竵砜刂齐娏﹄娮友b置的工作，從而將一種頻率、電壓、波形的電能變換為另一種頻率、電壓、波形的電能。

2110kV變壓器檢修具體方法

由于變壓器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含有大量零件，為了提高檢修的效率，工作人員要根據(jù)不同零件的工作特性來制定具有針對性的維修方法。（1）繞組線圈維修。在實際工作中，繞組線圈是容易出現(xiàn)故障的一種零件，其主要的故障類型為線圈外部絕緣皮脫落，因此在對該零件進行檢修的時候，要將主要的精力放在檢查絕緣性方面。運維人員首先要對包裹繞組線圈的絕緣材料的狀態(tài)進行檢查，如果其保持良好的彈性，而且外表沒有出現(xiàn)脫落或者破損的情況，就不用更換絕緣材料。如果發(fā)現(xiàn)絕緣材料已經(jīng)失去了彈性，就表明其處于嚴重老化的狀態(tài)中，要及時更換新的絕緣外皮。其次，工作人員要根據(jù)繞組線圈的類型來靈活調(diào)整檢修方法。比如說是分段式的繞組線圈，那么在更換絕緣外皮的時候就要進行整體更換。最后，在更換絕緣材料的時候要避免材料的浪費，如果繞組器的銅線部分沒有出現(xiàn)異常，只更換絕緣材料即可，如果銅線已經(jīng)出現(xiàn)了變形甚至是融化，那么就要進行整體更換。（2）鐵芯維修。鐵芯是變壓器中非常重要的一種零件，為了保證鐵芯始終處于絕緣狀態(tài)中，工作人員要對鐵芯的表面進行檢查，同時觀察疊片是否發(fā)生了彎曲。如果在檢修中發(fā)現(xiàn)鐵芯的表面存在大量的污垢，那么就要使用專業(yè)的毛刷對其表面進行仔細清理，如果疊片出現(xiàn)了彎曲或者是過熱問題，就要更換疊片。在對鐵芯的表面進行完清潔工作之后，工作人員要在其表面涂刷絕緣漆，通過這種方式來提升鐵芯的絕緣效果。如果在日程巡檢的過程中發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)了一定程度的異常響動，那么就要意識到可能是接地銅片出現(xiàn)了問題，在檢測完鐵芯之后，還要對接地銅片進行查驗，如果發(fā)現(xiàn)該部件出現(xiàn)了接地不良或者不接地的問題，要進行及時處理。（3）分接開關(guān)維修。從種類上來看，分接開關(guān)屬于消耗品，與變壓器中其他零件相比，分接開關(guān)的設(shè)計壽命有限，因此該部件時常會出現(xiàn)問題。工作人員每次對變壓器進行檢修工作的時候，都要對分接開關(guān)的狀態(tài)進行查驗，主要觀察該零件的觸頭表面以及實際觸點兩個位置。如果發(fā)現(xiàn)分解開關(guān)的觸頭表面出現(xiàn)了明顯的燒灼痕跡，那么就說明觸頭表面出現(xiàn)了嚴重的結(jié)構(gòu)性損傷，要對其進行整體更換。如果發(fā)現(xiàn)接觸頭部位存在污漬或者是氧化問題，工作人員就要使用汽油或者是丙醇對其進行清理。此外，還要判斷觸電位與手柄位是否一致，避免出現(xiàn)異常操作。（4）吊心維修。吊心檢修向來都是變壓器維修工作中的一項重要內(nèi)容，由于其位置的特殊性，工作人員在對其進行檢修之前要將變壓器內(nèi)部的部分結(jié)構(gòu)進行拆分，將繞組以及鐵芯移動到變壓器箱體之外。通常情況下，吊心的維修工作每5年進行一次，這里需要注意的是，在決定對吊心進行檢測的時候，為了避免內(nèi)部的繞組受潮，要選擇在晴朗的天氣來進行此項工作，保證周圍空氣的干燥性。如果必須要在陰雨天對吊心進行檢修，那么就要將變壓器進行整體移動，將其運送至干燥區(qū)域再開始檢修工作。

3提升抗短路能力的具體方式

（1）重視變壓器的軸向壓緊。重視變壓器的設(shè)計環(huán)節(jié)，可以從根本上提升抗短路能力。在進行設(shè)計的時候，一方面要盡可能降低該裝置的損耗，提升絕緣性能。另一方面就是要重視變壓器內(nèi)部零件的強度以及抵抗短路的水平。從制備工藝的角度來看，絕大多數(shù)的110kV變壓器所使用的都是絕緣壓板，其內(nèi)部的高壓線圈以及低壓線圈使用同一塊絕緣壓板。這種設(shè)計方式對于制備工藝有著很高的要求，先要對墊塊進行密化，在加工完線圈之后，還要對其進行恒壓干燥，測量線圈經(jīng)過充分干燥后的高度。由于其使用的是同一個絕緣壓板，因此還要將高低壓線圈調(diào)整到相同的高度，在進行總裝工序的時候，使用油壓設(shè)備對線圈進行壓縮，通過這種方式來提升線圈的緊密度。在實際工作中，線圈會因為徑向力的作用而向著鐵芯方向移動，為了解決這個問題，在設(shè)計變壓器的時候，要強化鐵芯柱與線圈之間支撐結(jié)構(gòu)的強度，確保線圈的穩(wěn)定性。（2）使用可靠性高的繼電保護。造成變壓器短路故障的因素有很多，比如說外力破壞、異物侵入以及操作失當?shù)?。想要完全杜絕這些問題是非常困難的，因此工作人員要轉(zhuǎn)變思路，使用科學合理的繼電保護裝置提升供電線路的穩(wěn)定性。針對已經(jīng)投入運行的變壓器，使用保護系統(tǒng)提供的直流電源來維持繼電保護裝置的正常運行。就目前的技術(shù)能力而言，已經(jīng)投入使用的變壓器抵抗外部短路的能力不高，在跳閘之后可能出現(xiàn)強行投運或者自動合閘等問題。如果不進行妥善處理，會加重變壓器的受損程度，造成結(jié)構(gòu)性損傷。想要解決這一問題，相關(guān)部門要根據(jù)短路故障是否會自動消除的概率，在近區(qū)架空線以及電纜線路中取消重合閘的運用，同時也可以通過延長間隔時間的方式來降低自動重合閘所帶來損失。在進行抗短路試驗的過程中，工作人員要對受短路影響的變壓器做好記錄工作，計算短路電流的倍數(shù)，為變壓器抗短路技術(shù)的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。（3）重視繞組線圈變形測試工作。在實際運行過程中，繞組線圈可能會在短故障電流的影響下發(fā)生變形，一方面可能會導(dǎo)致線圈外皮的絕緣距離發(fā)生變化，在固體絕緣受到損壞的情況下形成變壓器內(nèi)部局部內(nèi)部放電現(xiàn)象，其內(nèi)部的零件存在被擊穿的風險。另一方面當繞組線圈的形狀改變之后，其機械性能會隨之下降，如果再發(fā)生短路故障，那么線圈無法承受故障電流。為了解決這個問題，維修人員要對該部件的變形進行診斷，目前比較先進的方式是FRA診斷法。該方法的主要原理是在10kHz～1MHz的范圍內(nèi)對大約1000個線性分布掃描點進行診斷，在該頻率內(nèi)，繞組的分布電感以及電容可以發(fā)揮出最佳效果，真實反映出繞組的電容變化以及電感變化特征。

4結(jié)束語

110kV變壓器的抗短路能力高低對于整個供電線路能否穩(wěn)定運行會產(chǎn)生很大的影響。綜上所述，為了能夠最大限度的避免變壓器出現(xiàn)短路故障，就必須要對當前正在使用的設(shè)備采取一定的措施，從而避免嚴重的設(shè)備事故出現(xiàn)。此外，還要對出現(xiàn)過跳閘現(xiàn)象的變壓器采取相應(yīng)的檢測措施，以此來保證變壓器設(shè)備完好，同樣能夠促使電壓設(shè)備能夠保持更高效的運行。

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