電氣調(diào)試中變壓器的結(jié)構(gòu)與使用測(cè)試
發(fā)布時(shí)間:2014-07-28 18:35
一、變壓器的結(jié)構(gòu)
變壓器在設(shè)計(jì)中不光要考慮其絕緣強(qiáng)度,同時(shí)還要考慮到整個(gè)繞組的電位分布、循環(huán)油路、散熱條件、整體密封性等,所以對(duì)于大容量、超高壓、特高壓變壓器來說,其結(jié)構(gòu)要求越簡(jiǎn)單越好,不但是內(nèi)部電氣部分的布局,還應(yīng)該包括對(duì)器身、附件等設(shè)計(jì)的考慮。
1.1測(cè)試分析
變壓器受短路沖擊時(shí),如果短路電流小,繼電保護(hù)正確動(dòng)作,繞組變形將是輕微的;如果短路電流大,繼電保護(hù)延時(shí)動(dòng)作甚至拒動(dòng),變形將會(huì)很嚴(yán)重,甚至造成繞組損壞。對(duì)于輕微的變形,如果不及時(shí)檢修,恢復(fù)墊塊位置,緊固繞組的壓釘及鐵軛的拉板、拉桿,加強(qiáng)引線的夾緊力,在多次短路沖擊后,由于累積效應(yīng)也會(huì)使變壓器損壞。因此診斷繞組變形程度、制訂合理的變壓器檢修周期是提高變壓器抗短路能力的一項(xiàng)重要措施。
1.2故障表現(xiàn)
、 抗短路能力不足。由于器身結(jié)構(gòu)相對(duì)緊縮,變壓器的容量裕度相對(duì)較小,所以抵抗大電流的能力較弱,往往需要采用單獨(dú)的電抗器進(jìn)行補(bǔ)償。特別是緊湊型變壓器其過負(fù)荷能力較低,較低的超負(fù)荷都可能導(dǎo)致變壓器過熱而引起保護(hù)動(dòng)作。
、 絕緣故障。由于繞組結(jié)構(gòu)緊縮,其相間和匝間距離減少,絕緣相對(duì)減弱,局部發(fā)熱現(xiàn)象比較嚴(yán)重,特別是存在局部缺陷時(shí)內(nèi)絕緣就顯得比較脆弱,其耐受陡波和過電壓沖擊的能力下降。而外絕緣主要影響因素有污穢、海拔和潮濕天氣,這是發(fā)生外絕緣閃絡(luò)的主要原因,一般干燥天氣下外絕緣強(qiáng)度是很高的。
變壓器突發(fā)短路時(shí),其高、低壓繞組可能同時(shí)通過為額定值數(shù)十倍的短路電流,它將產(chǎn)生很大的熱量,使變壓器嚴(yán)重發(fā)熱。當(dāng)變壓器承受短路電流的能力不夠,熱穩(wěn)定性差,會(huì)使變壓器絕緣材料嚴(yán)重受損,而形成變壓器擊穿及損毀事故。
變壓器發(fā)生出口短路時(shí),短路電流的絕對(duì)值表達(dá)式為
。1-1)
式中 (n)——短路類型的角標(biāo);
——比例系數(shù),其值與短路類型有關(guān);
——所求短路類型的正序電流絕對(duì)值。
不同類型短路的正序電流絕對(duì)值表達(dá)式為
(1-2)
式中 E——故障前相電壓
Xl——等值正序阻抗
——附加阻抗。
變壓器的出口短路主要包括:三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路等幾種類型。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)表明,在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中,單相接地短路約占全部短路故障的65%,兩相短路約占10%~15%,兩相接地短路約占15%一20%,三相短路約占5%,其中以三相短路時(shí)的短路電流值最大,國(guó)標(biāo)GBl094·5--85中就是以三相短路電流為依據(jù)的。
忽略系統(tǒng)阻抗對(duì)短路電流的影響,則三相短路表達(dá)式為
。1-3)
式中 /5;‘I三相短路電流;
U-變壓器接人系統(tǒng)的額定電壓
Zt-變壓器短路阻抗;
IN-變壓器額定電流;
UN-變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)。
對(duì)220kV三繞組變壓罪而言,高壓對(duì)中、低壓的短路阻抗一般在10%一30%之間,筆耕文化推薦期刊,中壓對(duì)低壓的短路阻抗一般在10%以下,因此變壓器發(fā)生短路故障時(shí),強(qiáng)大的短路電流致使變壓器絕緣材料受熱損壞。
外部故障為變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障,其主要類型有:絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的接地<通過外殼)短路,引出線之間發(fā)生相問故障等而引起變壓器內(nèi)部故障或繞組變形等。變壓器的內(nèi)部故障從性質(zhì)上一般又分為熱故障和電故障兩大類。熱性故障常被分為輕度過熱(一般低于150℃)、低溫過熱(150—300℃)、中溫過熱(300~700℃)、高溫過熱(一般高于700℃)四種故障隋況。從變壓器的主體結(jié)構(gòu)劃分,可分為繞組故障、鐵心故障、油質(zhì)故障和附件故障。同時(shí)習(xí)慣上對(duì)變壓器故障的類型一般是根據(jù)常見的故障易發(fā)區(qū)位劃分,如絕緣故障、鐵心故障、分接開關(guān)故障等。所有這些不同類型的故障,有的可能反映的是熱故障,有的可能反映的是電故障,有的可能既反映過熱故障同時(shí)又存在放電故障,而變壓器滲漏故障在一般情況下可能不存在熱或電故障的特征。因此,很難以某一范疇規(guī)范劃分變壓器故障的類型,本書采用了比較普遍和常見的變壓器短路故障、放電故障、絕緣故障、鐵心故障、分接開關(guān)故障、滲漏油氣故障、油流帶電故障、保護(hù)誤動(dòng)故障等八個(gè)方面。
本文編號(hào):6891
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