吳紹軍

摘 要 供電系統(tǒng)中存在多個(gè)環(huán)節(jié)，因?yàn)殡娔軓纳a(chǎn)出來并不能夠直接投入使用，根據(jù)居民和國家的不同需求，而將電能電壓進(jìn)行降低，直至變壓為可以使用的范圍。因此，變電環(huán)節(jié)可以說是電力系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)，而從高電壓到低電壓轉(zhuǎn)變過程的穩(wěn)定性直接影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行狀態(tài)。但是變壓器本身的主變繞組模塊的故障，卻能夠直接對(duì)變電器的性能造成影響，從而威脅到整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。所以，有必要針對(duì)變壓器的主變繞組模塊的故障進(jìn)行分析，以便提出相對(duì)的解決措施，提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞 主變繞組；變形；判斷措施

中圖分類號(hào) TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）15-0083-01

在變壓器主變繞組變形異常進(jìn)行分析時(shí)，可以使用多種分析手段對(duì)繞組變形進(jìn)行檢測(cè)，如頻率響應(yīng)法、短路阻抗法以及電融分解法等。通過對(duì)變電器的主變繞組變形的情況進(jìn)行分析，并根據(jù)分析的結(jié)果對(duì)主變繞組進(jìn)行判定以及防范措施，避免由于變壓器主變繞組產(chǎn)生的突發(fā)狀況從而對(duì)變電器以及整個(gè)電力系統(tǒng)造成影響。而一旦電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題，就會(huì)導(dǎo)致區(qū)域性或者大片范圍出現(xiàn)停電的現(xiàn)象，嚴(yán)重對(duì)居民的日常用電需求造成影響。

1 主變繞組變形以及變電繞組變形的原因

1.1 繞組承受力不足

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，在變壓器主變繞組產(chǎn)生變形故障時(shí)，可能是由于主變繞組承受力不足引起的。也就是說，主變繞組承受力不足已經(jīng)成為了電力變壓器發(fā)生故障的主要原因。電力變壓器環(huán)節(jié)發(fā)生的短路從而導(dǎo)致主變繞組承受的電力增加，由于主變繞組無法承載這種高負(fù)荷的電壓，從而產(chǎn)生變形。例如在電力線路中出現(xiàn)最常見的短路現(xiàn)象，由于線路中的電流電壓超過線路本身的承載電壓，從而導(dǎo)致線路本身出現(xiàn)溫度過高使線路發(fā)生斷裂，繼而對(duì)線路整體造成影響。而變電器主變繞組也同樣如此，由于主變繞組無法承受過高的電流電壓，從而使其本身產(chǎn)生變形以及對(duì)應(yīng)的故障。

1.2 短路電流沖擊

短路電流沖擊也是影響主變繞組產(chǎn)生變形的主要原因，眾所周知，變電器的主變繞組存在與一個(gè)較為封閉的空間，雖然空間外的一些雜質(zhì)不能進(jìn)入，但是其本身內(nèi)部的空間內(nèi)也會(huì)存著一定的雜質(zhì)，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的累及從而形成較大的顆粒對(duì)主變繞組進(jìn)行附著。此外變壓器主變繞組的線圈由于空間限制而緊密排列在一起，雖然有著絕緣物質(zhì)的存在，但是難保不會(huì)由于長(zhǎng)時(shí)間的所使用而產(chǎn)生退化的現(xiàn)象。在加之灰塵雜志等對(duì)其的附著，就極容易產(chǎn)生短路的現(xiàn)象，從而對(duì)主變繞組產(chǎn)生影響。而主變繞組的線圈一大發(fā)生短路，就會(huì)使變壓其器承受原有電流電壓近十倍甚至百倍的沖擊電流，從而其整體造成極其嚴(yán)重的變形以及其他綜合性的故障。

1.3 保護(hù)線路存在相對(duì)欠缺

在變壓器的線路設(shè)計(jì)中，會(huì)根據(jù)其本身所需要面對(duì)的問題而設(shè)計(jì)出相對(duì)的保護(hù)線路。當(dāng)變電器本身產(chǎn)生故障時(shí)，保護(hù)線路就會(huì)根據(jù)不同的故障現(xiàn)象做出不同的處理措施以及停止對(duì)變電器的供電，避免電流電壓對(duì)變電器本身以及主變繞組模塊造成持續(xù)性的損傷。而通過對(duì)故障的變電器進(jìn)行拆分情況來看，有部分變電器主變繞組發(fā)生變形以及故障是由于保護(hù)線路的不完善而導(dǎo)致的。在變壓器生產(chǎn)廠家對(duì)變壓器進(jìn)行制造時(shí)，由于對(duì)安全保護(hù)線路的不重視、技術(shù)不足以及過于注重變壓性能等而對(duì)安全問題進(jìn)行忽略，從而導(dǎo)致變壓器的保護(hù)線路存在著嚴(yán)重的不足，不能夠有效對(duì)變壓器主變繞組出現(xiàn)的故障進(jìn)行處理，繼而使電流電壓對(duì)主變繞組帶來巨大程度的損壞。

2 變壓器主變繞組變形的危害以及分析

2.1 增強(qiáng)主變繞組的承受力

既然主變繞組本身作為影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要隱患，那么就有必要對(duì)其整體進(jìn)行提升，從而有效保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。首先是主變繞組本身的承受能力，雖然外界產(chǎn)生的因素能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生一定的影響，但是又不能有效的對(duì)外界因素進(jìn)行消除，所以就需要從變壓器的主變繞組本身為出發(fā)點(diǎn)，在提升自身承受例的同時(shí)降低外界因素對(duì)其帶來的影響。在對(duì)主變繞組承受力提升的具體工作中，可以從保護(hù)裝置上進(jìn)行提升，根據(jù)主變繞組本身的性狀以及特質(zhì)進(jìn)行分析，在不影響正常使用的前提下設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的外殼，避免外界因素對(duì)其造成影響，從而達(dá)到增強(qiáng)主變繞組承受能力的目的。

2.2 對(duì)主變繞組線圈的絕緣性能進(jìn)行提升

基于對(duì)線圈絕緣性能進(jìn)行的提升，可以要求生產(chǎn)對(duì)其進(jìn)行著重的注意。雖然說魚和熊掌不可兼得，但是在對(duì)絕緣性能進(jìn)行提升時(shí)，可以將其生產(chǎn)的過多精力用于絕緣性能的提升方面，將具有針對(duì)性的提升改為全面綜合性的提升。而主變繞組產(chǎn)生的變形之后，線圈絕緣的性能是受其影響最大的部分。因此必須對(duì)線圈絕緣的性能進(jìn)行提升，避免在長(zhǎng)期的使用過程中發(fā)生絕緣性能降低以絕緣皮破損的情況，從而導(dǎo)致線圈以及導(dǎo)線外露，再加上灰塵雜質(zhì)對(duì)其進(jìn)行的附著而產(chǎn)生短路的情況。

2.3 設(shè)計(jì)相對(duì)完善準(zhǔn)確的保護(hù)線路和配置方式

保護(hù)線路是變壓器線路中最主要的環(huán)節(jié)，不僅能夠有效降低主變繞組發(fā)生故障時(shí)對(duì)變壓器整體的影響，還能在一定程度上維持著變壓系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。所以要求生產(chǎn)廠家注重對(duì)安全保護(hù)線路的設(shè)計(jì)進(jìn)行提升，要求安全保護(hù)線路的設(shè)計(jì)人員根據(jù)變電器可能存在的故障以及投入使用后所需要涉及的眾多因素進(jìn)行分析，如變電器主變繞組中出現(xiàn)的短路情況、線圈絕緣性能降低等諸多會(huì)對(duì)變壓器造成影響的因素，從而設(shè)計(jì)出能夠滿足周身?xiàng)l件以及有效防護(hù)的安全保護(hù)線路。當(dāng)變電器主變繞組面對(duì)變形以及故障產(chǎn)生時(shí)，通過變壓器內(nèi)部存在的安全線路對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行阻隔以及開展對(duì)應(yīng)的解決措施。依靠著自身的安全保護(hù)線路降低故障對(duì)整體帶來的影響，從而有效提升電力變壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。此外，比較合理的配置方式是由各大生產(chǎn)廠家和電力局試驗(yàn)研究所酌情裝備頻域?yàn)?0Hz～1MHz的變壓器繞組頻譜響應(yīng)測(cè)試儀，以滿足設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和科研的需要。電力用戶部門裝備CFPIG-A型繞組故障測(cè)試儀，以滿足安全運(yùn)行的需要，這樣比較切合實(shí)際。而且，變壓器生產(chǎn)廠家所做的測(cè)量分析圖譜對(duì)于電力用戶部門僅具有參考意義，并不能作為判斷的基礎(chǔ)依據(jù)。所以，只要在完全確保擁有相對(duì)完善準(zhǔn)確的保護(hù)線路和配置的前提下，才能有效保障變壓器主變繞組不會(huì)發(fā)生異常。

而具體的頻譜響應(yīng)分析法測(cè)試原理則是在變壓器繞組的一端加入掃頻信號(hào)VS，輸出不同頻率的正弦波電壓，通過數(shù)字化記錄裝臵同時(shí)檢測(cè)不同掃描頻率下繞組兩端的對(duì)地電壓信號(hào)Vi（n）和Vo（n），并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到變壓器的傳遞函數(shù)H（N）=20lg[Vo（n）/Vi（n）]，單位：dB。

而具體的頻譜響應(yīng)分析法測(cè)試原理如圖1。

圖1

3 結(jié)論

總的來說，變電系統(tǒng)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)中有著相當(dāng)重要的作用，將較大電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榫用褚约捌髽I(yè)可以使用的電壓。而變壓器的主變繞組模塊更是能夠?qū)用竦挠秒娦枨笤斐捎绊?，雖然用戶直接接觸的并不是變電體系而是輸配電體系，若變壓器的主變繞組模塊出現(xiàn)問題而使變電體系出現(xiàn)問題，那么所引起的連帶反應(yīng)自然會(huì)對(duì)配輸電以及用戶的日常用電狀態(tài)造成影響。所有對(duì)于主變繞組變形異常以及存在的故障進(jìn)行提升和處理是非常有必要的，在解決自身穩(wěn)定的狀態(tài)下，才能夠有效維持變電體系的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而對(duì)整個(gè)電力體系提供有效的幫助。

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