電力干式變壓器是輸配電的樞紐，是電網(wǎng)的核心部件。它的可靠運(yùn)行不僅關(guān)系到用戶的電能質(zhì)量，也關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全。電力干式變壓器的可靠性取決于其健康狀況，健康狀況不僅取決于設(shè)計(jì)、制造和結(jié)構(gòu)材料，還與維護(hù)密切相關(guān)。本文論述了電力系統(tǒng)干式變壓器短路電阻的改善。

一、電力干式變壓器概述

電子式電力干式變壓器主要通過(guò)電力電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)。其基本原理是通過(guò)原邊的電力電子電路將工頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成高頻信號(hào)，即提高頻率，然后通過(guò)中頻高頻隔離干式變壓器耦合到副邊，再恢復(fù)到工頻信號(hào)，即降低頻率。通過(guò)采用適當(dāng)?shù)目刂品桨竵?lái)控制電力電子設(shè)備的運(yùn)行，可以將一種頻率、電壓和波形的電能轉(zhuǎn)換成另一種頻率、電壓和波形的電能。由于中間隔離干式變壓器的體積取決于鐵芯材料的飽和磁通密度和鐵芯及繞組的較大允許溫升，飽和磁通密度與工作頻率成反比，增加其工作頻率可以提高鐵芯的利用率，從而減小干式變壓器的體積，提高其整體效率。

二、提高電力干式變壓器短路電阻的措施

干式變壓器的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行和輸出取決于其自身的制造質(zhì)量、運(yùn)行環(huán)境和維護(hù)質(zhì)量。本章試圖回答在運(yùn)行和維護(hù)過(guò)程中有效防止干式變壓器突發(fā)故障的措施。

短路通常是由雷擊、誤操作或繼電保護(hù)拒動(dòng)等引起的。短路電流的強(qiáng)烈沖擊可能會(huì)損壞干式變壓器，因此應(yīng)努力從各方面提高干式變壓器的短路耐受能力。干式變壓器短路沖擊事故統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，80%左右是制造原因造成的，只有10%左右是運(yùn)行維護(hù)原因造成的。與設(shè)計(jì)和制造相關(guān)的措施已在第2章中進(jìn)行了討論，本章重點(diǎn)介紹了在操作和維護(hù)期間應(yīng)采取的措施。在運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，一方面要盡可能減少短路故障，以減少對(duì)干式變壓器的沖擊次數(shù)；另一方面，干式變壓器繞組的變形應(yīng)及時(shí)檢測(cè)，以防問(wèn)題發(fā)生。

(一)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，注意線圈制造的軸向壓縮過(guò)程。在設(shè)計(jì)時(shí)，制造商不僅要考慮降低損耗和提高干式變壓器的絕緣水平，還要考慮提高干式變壓器的機(jī)械強(qiáng)度和抗短路故障能力。在制造工藝方面，由于很多干式變壓器采用絕緣壓板，高低壓線圈共用一個(gè)壓板，這種結(jié)構(gòu)對(duì)制造工藝水平要求較高，墊塊要致密化。線圈加工完畢后，應(yīng)對(duì)單個(gè)線圈進(jìn)行恒壓干燥，并測(cè)量線圈受壓后的高度；經(jīng)過(guò)上述工藝處理后，將同一臺(tái)板的每個(gè)線圈調(diào)整到相同的高度，并在較終組裝時(shí)通過(guò)油壓裝置對(duì)線圈施加規(guī)定的壓力，較終達(dá)到設(shè)計(jì)和工藝要求的高度。總的來(lái)說(shuō)，除了要注意高壓線圈的壓縮，還要特別注意低壓線圈的壓縮控制。

(二)干式變壓器短路試驗(yàn)，以防患于未然。大型干式變壓器的運(yùn)行可靠性先先取決于其結(jié)構(gòu)和制造工藝水平，其次是在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)設(shè)備進(jìn)行各種試驗(yàn)，及時(shí)掌握設(shè)備的工作狀況。要了解干式變壓器的機(jī)械穩(wěn)定性，需要通過(guò)軸承短路試驗(yàn)來(lái)改善其薄弱環(huán)節(jié)，以確保干式變壓器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)能夠廣為人知。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

(3)采用可靠的繼電保護(hù)和自動(dòng)重合閘系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)短路事故是人們盡力避免卻無(wú)法絕對(duì)避免的事故，尤其是誤操作、小動(dòng)物進(jìn)入、外力和用戶責(zé)任造成短路事故的可能性極高。因此，對(duì)于已投入運(yùn)行的干式變壓器，應(yīng)先先為保護(hù)系統(tǒng)提供可靠的DC電源，并保證保護(hù)動(dòng)作的正確性。結(jié)合目前運(yùn)行中干式變壓器外部短路強(qiáng)度差的情況，系統(tǒng)短路跳閘后自動(dòng)重合閘或強(qiáng)制運(yùn)行應(yīng)注意不利因素，否則有時(shí)會(huì)加重干式變壓器的損壞程度，甚至喪失重修的可能性。目前，一些運(yùn)行部門(mén)根據(jù)短路故障可瞬時(shí)自動(dòng)消除的概率，取消了在架空線路(如2公里以內(nèi))或附近地區(qū)電纜線路上使用重合閘，或適當(dāng)延長(zhǎng)合閘間隔，以減少重合閘失敗帶來(lái)的危害，應(yīng)盡量對(duì)短路跳閘的干式變壓器進(jìn)行試驗(yàn)和檢查。

(4)積極開(kāi)展干式變壓器繞組變形測(cè)試和診斷。通常干式變壓器的繞組受到短路故障電流沖擊后，會(huì)局部變形，即使不立即損壞，也可能留下嚴(yán)重的故障。較好，絕緣距離會(huì)發(fā)生變化，固體絕緣受損，產(chǎn)生局部放電。當(dāng)施加雷電過(guò)電壓時(shí)，可能發(fā)生匝間擊穿和餅間擊穿，導(dǎo)致突然絕緣事故。即使在正常工作電壓下，局部放電的長(zhǎng)期作用也可能導(dǎo)致絕緣擊穿事故。

因此，積極開(kāi)展干式變壓器繞組變形的診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有缺陷的干式變壓器，有計(jì)劃地進(jìn)行吊蓋的驗(yàn)證和維護(hù)，不僅可以節(jié)省大量的人力物力，而且對(duì)防止干式變壓器事故的發(fā)生起到極其重要的作用。

傳遞函數(shù)H(jw)的零點(diǎn)和極點(diǎn)分布(即頻率響應(yīng)特性)與二端口網(wǎng)絡(luò)中的元件和連接方式密切相關(guān)。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，干式變壓器的繞組在10KZ~1MHZ的頻率范圍內(nèi)通常有更多的諧振點(diǎn)。頻率低于10KHZ時(shí)，繞組的電感起主要作用，通常諧振點(diǎn)較少，對(duì)分布電容的變化不太敏感；當(dāng)頻率超過(guò)1 MHZ時(shí)，繞組的電感被分布電容旁路，諧振點(diǎn)會(huì)相應(yīng)減小，對(duì)電感的變化不太敏感。而且隨著頻率的增加，測(cè)試回路(引線)的雜散電容也會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生顯著影響。

由于干式變壓器繞組變形測(cè)試儀價(jià)格昂貴，對(duì)人員素質(zhì)要求高，不容易在生產(chǎn)運(yùn)行中廣泛使用。因此，在實(shí)際工作中，根據(jù)干式變壓器繞組電容的變化來(lái)判斷繞組是否變形的方法，可以作為頻響法的有益補(bǔ)充。特別是在頻響法沒(méi)有閾值的情況下，通過(guò)橫向和縱向累計(jì)測(cè)量電容的對(duì)比，可以及時(shí)掌握干式變壓器繞組的工作狀態(tài)，從而降低事故發(fā)生的概率，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

(5)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)

運(yùn)行維護(hù)中的檢查，使用可靠的短路保護(hù)系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行干式變壓器的安裝時(shí)，必須嚴(yán)格按照廠家說(shuō)明和規(guī)范要求進(jìn)行施工，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的隱患必須采取相應(yīng)措施加以消除。運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)加強(qiáng)干式變壓器的檢查和維護(hù)保修管理工作，以保證干式變壓器處于良好的運(yùn)行狀況，并采取相應(yīng)措施，降低出口和近區(qū)短路故障的幾率。為盡量避免系統(tǒng)的短路故障，對(duì)于己投運(yùn)的干式變壓器，先先配備可靠的供保護(hù)系統(tǒng)使用的直流系統(tǒng)，以保證保護(hù)動(dòng)作的正確性;其次，應(yīng)盡量對(duì)因短路跳閘的干式變壓器進(jìn)行試驗(yàn)檢查，可用頻率響應(yīng)法測(cè)試技術(shù)測(cè)量干式變壓器受到短路跳閘沖擊后的狀況，根據(jù)測(cè)試結(jié)果有目的地進(jìn)行吊罩檢查，這樣就可有效地避免重大事故的發(fā)生。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

干式變壓器能否承受各種短路電流主要取決于干式變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝，且與運(yùn)行管理、運(yùn)行條件及施工工藝水平等方面有很大的關(guān)系，干式變壓器短路事故對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行危害極大，為避免事故的發(fā)生，應(yīng)從多方面采取有效的控制措施，以保證干式變壓器及電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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