提高电力系统干式变压器短路电阻的方法探讨

一、电力干式变压器概述

电子式电力干式变压器主要通过电力电子技术实现，并给出了其实现过程。其基本原理是将工频信号由原边的电力电子电路转换成高频信号，即上频，然后通过中频高频隔离干式变压器耦合到副边，再恢复成工频信号，即下频。通过采用适当的控制方案来控制电力电子设备的运行，可以将一种频率、电压和波形的电能转换成另一种频率、电压和波形的电能。由于中间隔离干式变压器的体积取决于铁芯材料的饱和磁通密度和铁芯及绕组的较大允许温升，饱和磁通密度与工作频率成反比，增加其工作频率可以提高铁芯的利用率，从而减小干式变压器的体积，提高其整体效率。

二、提高电力干式变压器短路电阻的措施

干式变压器的安全、经济、可靠运行和输出取决于其自身的制造质量、运行环境和维护质量。本章试图回答在运行和维护过程中有效防止干式变压器突发故障的措施。短路通常是由雷击、误操作或继电保护拒动等引起的。短路电流的强烈冲击可能会损坏干式变压器，因此应努力从各方面提高干式变压器的短路耐受能力。干式变压器短路冲击事故统计结果表明，80%左右是制造原因造成的，只有10%左右是运行维护原因造成的。与设计和制造相关的措施已在第2章中进行了讨论，本章重点介绍了在操作和维护期间应采取的措施。在运行维护过程中，一方面要尽可能减少短路故障，以减少对干式变压器的冲击次数；另一方面，干式变压器绕组的变形应及时检测，以防问题发生。

1.规范设计，重视线圈制造的轴向压缩过程

在设计时，制造商不仅要考虑降低损耗和提高干式变压器的绝缘水平，还要考虑提高干式变压器的机械强度和抗短路故障能力。在制造工艺方面，由于很多干式变压器使用绝缘压板，高低压线圈共用一个压板，这种结构对制造工艺水平要求较高，垫块要致密化。线圈加工完毕后，应对单个线圈进行恒压干燥，并测量线圈受压后的高度；经过上述工艺处理后，将同一台板的每个线圈调整到相同的高度，并在较终组装时通过油压装置对线圈施加规定的压力，较终达到设计和工艺要求的高度。在大会上，除了注意高压线圈的压缩外，还应特别注意

低压线圈压缩的控制。由于径向力，内线圈经常被压向铁芯。因此，应加强内线圈与芯柱之间的支撑，增加支撑数量，采用较厚的纸管作为线圈骨架，可以提高线圈的径向动力稳定性。

2.对干式变压器进行短路试验，防患于未然

大型干式变压器的运行可靠性先先取决于其结构和制造工艺水平，其次是在运行过程中对设备进行各种试验，及时掌握设备的工作状况。要了解干式变压器的机械稳定性，需要通过轴承短路试验来改善其薄弱环节，以确保干式变压器的结构强度设计能够广为人知。 #p#分页标题#e#

3.采用可靠的继电保护和自动重合闸系统

系统内短路事故是人们尽力避免却无法绝对避免的事故，尤其是误操作、小动物进入、外力和用户责任造成短路事故的可能性极高。因此，对于已投入运行的干式变压器，应先先为保护系统提供可靠的DC电源，并保证保护动作的正确性。结合目前运行中干式变压器外部短路强度差的情况，系统短路跳闸后自动重合闸或强制运行应注意不利因素，否则有时会加重干式变压器的损坏程度，甚至丧失重修的可能性。目前，一些运行部门根据短路故障可瞬间自动消除的概率，取消了对架空线路(如2公里以内)或附近地区电缆线路的重叠房间的使用，或适当延长它们之间的间隔时间，以减少重合闸失败造成的危害，并应尽力对短路跳闸的干式变压器进行测试和检查。运行中，应记录受短路电流影响的干式变压器，并计算短路电流的倍数。

4.积极开展干式变压器绕组变形测试和诊断

通常干式变压器的绕组受到短路故障电流冲击后，会局部变形，即使不立即损坏，也可能留下严重的故障。较好，绝缘距离会发生变化，固体绝缘受损，产生局部放电。当施加雷电过电压时，可能发生匝间击穿和饼间击穿，导致突然绝缘事故。即使在正常工作电压下，局部放电的长期作用也可能导致绝缘击穿事故。其次，绕组机械的性能下降，再次发生短路事故时，将无法承受巨大的电动势而造成损坏事故。

由于干式变压器绕组变形测试仪价格昂贵，对人员素质要求高，不容易在生产运行中广泛使用。因此，在实际工作中，根据干式变压器绕组电容的变化来判断绕组是否变形的方法，可以作为频响法的有益补充。特别是在频响法没有阈值的情况下，通过横向和纵向累计测量电容的对比，可以及时掌握干式变压器绕组的工作状态，从而降低事故发生的概率，保证电网的安全稳定运行。

4.加强现场施工、运行和维护检查，使用可靠的短路保护系统

干式变压器现场安装时，必须严格按照制造商的说明和规范进行施工，并严格控制质量。必须采取相应措施，消除发现的隐患。运行维护人员应加强干式变压器的检查、维护和保修管理，确保干式变压器处于良好的运行状态，并采取相应措施降低出口及附近区域短路故障的概率。为了尽可能避免系统短路故障，已投入运行的干式变压器先先为保护系统配备可靠的DC系统，以保证保护动作的正确性；其次，对短路跳闸的干式变压器应尽量进行试验和检查。频响法测试技术可用于测量干式变压器受短路跳闸冲击后的状态。根据测试，

干式变压器能否承受各种短路电流主要取决于干式变压器结构设计和制造工艺，且与运行管理、运行条件及施工工艺水平等方面有很大的关系，干式变压器短路事故对电网系统的运行危害极大，为避免事故的发生，应从多方面采取有效的控制措施，以保证干式变压器及电网系统的安全稳定运行。

参考文献：

[1] 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

刘传彝，电路干式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

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