浅谈电力系统中变压器抗短路能力提高的方法

浅谈电力系统中变压器抗短路能力提高的方法

阳湖宾

（湖南省邵阳市六都寨灌区管理局）

摘要：电力变压器是传输、分配电能的枢纽，是电力网的核心元件，其可靠运行不仅关系到广大用户的电能质量，也关系到整个系统的安全程度。电力变压器的可靠性由其健康状况决定，不仅取决于设计制造、结构材料，也与检修维护密切相关。本文就电力系统中变压器抗短路能力的提高的问题进行了探讨。

关键词：电力系统；变压器；抗短路能力；提高方法

1电力变压器概述

电子电力变压器主要是采用电力电子技术实现的，其实现过程所示。其基本原理为在原方将工频信号通过电力电子电路转化为高频信号，即升频，然后通过中间高频隔离变压器耦合到副方，再还原成工频信号，即降频。通过采用适当的控制方案来控制电力电子装置的工作，从而将一种频率、电压、波形的电能变换为另一种频率、电压、波形的电能。由于中间隔离变压器的体积取决于铁芯材质的饱和磁通密度以及铁芯和绕组的最大允许温升，而饱和磁通密度与工作频率成反比，这样提高其工作频率就可提高铁芯的利用率，从而减小变压器的体积并提高其整体效率。

电力变压器的技术基础是电力电子技术，工作原理是原方通过电力电子电路将工频信号转变成高频信号，再利用中间高频将变压器隔离、耦合至副方，最后将其还原为工频信号。采取合适的控制方案能够实现对电力电子装置的控制，进而把一种频率、波形、电压的电能转化为另一种频率、波形及电压的电能。然而，铁芯材质的饱和磁通密度、铁芯与绕组间的最大允许温差将直接决定着中间隔离变压器的体积，工作频率又与饱和磁通密度成反比例关系，如此便能使铁芯的利用率得到提高，进而实现减小变压器体积、提高整体工作效率的目的。

2提升变压器抗短路能力的途径

由于变压器在电力系统中的重要作用，所以有必要对其质量和性能进行深入研究。本文通过对造成变压器短路故障的常见原因进行探究，提出了一些针对性的技术方法，来提升变压器的抗短路能力，以下进行具体分析：

2.1改良变压器的机械力计算与产品结构设计

变压器的物理结构决定着它的使用性能，因此需要通过对变压器机械力的计算以及产品结构的设计进行优化改良，使其内部线的机械力分配更加符合实际要求，提升其抗短路能力。在对变压器进行结构设计时，可以利用安装在压板和夹件之间的压力传感校正器对变压器内部的绕组结构件受到的冲击力进行测量，为变压器的结构设计提供可靠保证。

2.2变压器的短路试验

通过对变压器进行短路试验，分析有关的数据参数，为完善变压器的产品结构以及提升抗短路能力奠定坚实的基础。在此过程中值得注意的是，进行短路试验不仅仅是为了让生产商的产品获得合格保证，更重要的是将安全可靠的技术运用到实际生产当中，避免一些厂商仅仅为测试和加固变压器，实际生产中没有进行技术推广。

总之，目前随着科学技术的不断进步，电力系统运行质量的不断提高以及超高压输变电方式的大面积运行，使得变压器的抗短路能力以及由短路造成的巨大损失成为了变压器造厂商以及运行单位所面临和亟待解决的一项重要问题。为了能够有效地提升电力系统变压器抗短路能力，除了需要生产厂商在机械力计算与产品结构设计方面进行全面改良以外，还应该注意工艺操作方面存在的质量隐患，这些都需要引起变压器制造厂商以及运行单位的高度重视，从而能够全面提升电力系统运行的安全性和稳定性。

2.3重视检查，采用高质量的短路保护系统

在安装变压器时，施工人员一定要以厂家说明及规范要求为标准，认真开展每一个环节的安装工作，把好质量关，并及时采取有效措施消除存在的隐患。运行维护人员则要积极对变压器进行检查，一旦存在异常，必须及时进行检修，以确保变压器的顺利运行，并注意采取措施将出口及近区发生短路故障的可能性降到最低。

为了防止系统短路故障的发生，在变压器的施工现场及运行维护过程中，应努力做到以下几点：已投用的变压器，应有可靠的供保护系统，才能使保护动作的正确性得到有效保证；由于短路原因而跳闸的变压器，应积极对其进行试验检查，以防止重大事故的出现。

2.4加强现场施工和运行维护中的检查，使用可靠的短路保护系统。现场进行变压器的安装时，必须严格按照厂家说明和规范要求进行施工，严把质量关，对发现的隐患必须采取相应措施加以消除。运行维护人员应加强变压器的检查和维护保修工作，以保证变压器处于良好的运行状况，并采取相应措施，降低出口和近区短路故障的几率。为尽量避免系统的短路故障，对于已投运的变压器，首先配备可靠的供保护系统使用的直流系统，以保证保护动作的正确性；其次，应尽量对因短路跳闸的变压器进行试验检查，可用频率响应法测试技术测量变压器受到短路跳闸冲击后的状况，根据测试结果有目的地进行吊罩检查，这样就可有效地避免重大事故的发生。

2.5变压器的安装与运行维护检查必须严格认真。在实施变压器的安装时，安装人员必须严格认真地按照变压器的说明以及相应规范进行施工，不可因毛躁不负责任等问题使变压器的质量不过关。在施工过程中发现的隐患应及时进行排除。在变压器正式投入使用后，对其的检查和维护保养管理工作必须经常进行，以确保变压器能一直处于正常良好的状态，对于出口和近区短路故障出现的可能性也应时刻警惕。

3结束语

电力系统中变压器抗短路能力的缺失导致的电力设备以及电网事故，都会造成极其重大的经济损失。现今，这一难题已经引起了相关电力部门和变压器制作单位的重视，变压器抗短路能力的提高也成为科技工作者通过不断研究必须跨过的一大难关。现今，变压器在设计、工艺、造型、运行以及维护方面都还存在着大量问题，为了提高变压器抗短路能力，这些问题都该引起相关人员的重视，这对于电力系统整体的运行质量具有极其重要的意义。

参考文献

[1]谢毓城主编.电力变压器手册[M].北京:机械工业出版社,2003.

[2]刘传彝.电路变压器设计计算方法与实践[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2002.

[3]刘健,毕鹏翔,董海鹏.复杂配电网简化分析与优化[M].北京:中国电力出版社,2002.

[4]华中工学院,上海交通大学.高电压试验技术[M].北京:水利电力出版社,1985.