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电气调试中变压器的结构与使用测试

发布时间:2014-07-28 18:35

  一、变压器的结构
  变压器在设计中不光要考虑其绝缘强度,同时还要考虑到整个绕组的电位分布、循环油路、散热条件、整体密封性等,所以对于大容量、超高压、特高压变压器来说,其结构要求越简单越好,不但是内部电气部分的布局,还应该包括对器身、附件等设计的考虑。
  1.1测试分析
  变压器受短路冲击时,如果短路电流小,继电保护正确动作,绕组变形将是轻微的;如果短路电流大,继电保护延时动作甚至拒动,变形将会很严重,甚至造成绕组损坏。对于轻微的变形,如果不及时检修,恢复垫块位置,紧固绕组的压钉及铁轭的拉板、拉杆,加强引线的夹紧力,在多次短路冲击后,由于累积效应也会使变压器损坏。因此诊断绕组变形程度、制订合理的变压器检修周期是提高变压器抗短路能力的一项重要措施。
  1.2故障表现
  ⑴ 抗短路能力不足。由于器身结构相对紧缩,变压器的容量裕度相对较小,所以抵抗大电流的能力较弱,往往需要采用单独的电抗器进行补偿。特别是紧凑型变压器其过负荷能力较低,较低的超负荷都可能导致变压器过热而引起保护动作。
  ⑵ 绝缘故障。由于绕组结构紧缩,其相间和匝间距离减少,绝缘相对减弱,局部发热现象比较严重,特别是存在局部缺陷时内绝缘就显得比较脆弱,其耐受陡波和过电压冲击的能力下降。而外绝缘主要影响因素有污秽、海拔和潮湿天气,这是发生外绝缘闪络的主要原因,一般干燥天气下外绝缘强度是很高的。
  变压器突发短路时,其高、低压绕组可能同时通过为额定值数十倍的短路电流,它将产生很大的热量,使变压器严重发热。当变压器承受短路电流的能力不够,热稳定性差,会使变压器绝缘材料严重受损,而形成变压器击穿及损毁事故。
  变压器发生出口短路时,短路电流的绝对值表达式为
  (1-1)
  式中  (n)——短路类型的角标;
  ——比例系数,其值与短路类型有关;
  ——所求短路类型的正序电流绝对值。
  不同类型短路的正序电流绝对值表达式为
  (1-2)
  式中  E——故障前相电压
  Xl——等值正序阻抗
  ——附加阻抗。
  变压器的出口短路主要包括:三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路等几种类型。据资料统计表明,在中性点接地系统中,单相接地短路约占全部短路故障的65%,两相短路约占10%~15%,两相接地短路约占15%一20%,三相短路约占5%,其中以三相短路时的短路电流值最大,国标GBl094·5--85中就是以三相短路电流为依据的。
  忽略系统阻抗对短路电流的影响,则三相短路表达式为
  (1-3)
  式中  /5;‘I三相短路电流;
  U-变压器接人系统的额定电压
  Zt-变压器短路阻抗;
  IN-变压器额定电流;
  UN-变压器短路电压百分数。
  对220kV三绕组变压罪而言,高压对中、低压的短路阻抗一般在10%一30%之间,笔耕文化推荐期刊,中压对低压的短路阻抗一般在10%以下,因此变压器发生短路故障时,强大的短路电流致使变压器绝缘材料受热损坏。
  外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障,其主要类型有:绝缘套管闪络或破碎而发生的接地<通过外壳)短路,引出线之间发生相问故障等而引起变压器内部故障或绕组变形等。变压器的内部故障从性质上一般又分为热故障和电故障两大类。热性故障常被分为轻度过热(一般低于150℃)、低温过热(150—300℃)、中温过热(300~700℃)、高温过热(一般高于700℃)四种故障隋况。从变压器的主体结构划分,可分为绕组故障、铁心故障、油质故障和附件故障。同时习惯上对变压器故障的类型一般是根据常见的故障易发区位划分,如绝缘故障、铁心故障、分接开关故障等。所有这些不同类型的故障,有的可能反映的是热故障,有的可能反映的是电故障,有的可能既反映过热故障同时又存在放电故障,而变压器渗漏故障在一般情况下可能不存在热或电故障的特征。因此,很难以某一范畴规范划分变压器故障的类型,本书采用了比较普遍和常见的变压器短路故障、放电故障、绝缘故障、铁心故障、分接开关故障、渗漏油气故障、油流带电故障、保护误动故障等八个方面。      

 



本文编号:6891

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