研究变压器抗短路的能力与办法
电力是以电能作为动力的能源。发明于19世纪70 年代，电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮。成为人类历史18世纪以来，世界发生的三次科技革命之一，从此科技改变了人们的生活。20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一，是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。
电网经常由于雷击、继电保护误动或拒动等造成短路，短路电流的强大冲击可能使变压器受损，所以应从各方面努力提高变压器的耐受短路能力。变压器在运行维护过程中，一方面应尽量减少短路故障，从而减少变压器所受冲击的次数;另一方面应及时测试变压器绕组的形变，防患于未然。
近年来，随着电网规模的快速发展、电力负荷的持续攀升，变压器短路电流不断增大，给电力变压器的安全运行带来诸多难题。为解决高阻抗变压器和外接限流电抗器抗短路电流能力不足的难题，北京创联汇通电气设备有限公司联合南京南瑞集团、山东电工集团共同开展网公司总部科技项目“快速开关型变阻抗节能变压器关键技术研究与示范应用”的研究工作。
近日，由北京创联汇通电气设备有限公司牵头、主要负责研制先台63兆伏安110千伏三绕组快速开关型变阻抗节能变压器顺利通过家变压器质量监督检验中心(沈阳变压器研究院)型式试验及突发短路试验，各项技术指标优良，满足技术规范要求。这标志着快速开关型变阻抗节能变压器研制取得重大突破，为解决变压器抗短路不足的难题及推广应用奠定了基础。
该项目提出一种新型的变阻抗节能变压器技术，将高阻抗变压器和限流电抗器这两种常用的限制电力变压器短路电流方法的优点结合起来，将限流电抗器与变压器进行一体化设计，通过开关控制电抗器投切。正常工作时，电抗器被快速开关短接，变压器损耗未增加;发生短路故障时，快速开关开断，电抗器接入系统，提高变压器阻抗，限制短路电流，实现阻抗的自主调节，降低短路电流对变压器的冲击。变阻抗变压器一体化设计具有损耗低、维护便捷、改造容易、对电网影响小、可调节无功和节能降耗等优点。该技术是针对提高变压器抗短路能力技术的一次重大创新，不仅可用于新生产变压器，也可用于在运变压器抗短路能力的提升改造。
据了解，在变阻抗节能型变压器的研制过程中，北京电科院多次组织专家对设计方案、生产质量控制等过程进行质量把关，并多次派技术人员赴山东电工集团对该变压器进行安装调试。为确保该变压器出厂试验顺利开展，提前编制了试验方案，并在出厂试验中全程参与，以保证试验及数据的准确性。由于变阻抗变压器结构设计的特殊性，该院在进行突发短路试验前，提前与沈阳变压器研究院进行了沟通，制定了型式试验方案，确保了变压器型式试验一次成功。在突发短路试验过程中，该变压器内置快速开关在20毫秒内可靠动作接入限流电抗器，将变压器绕组承受的短路电流降低至60%以下，达到预期目标。接下来，该变压器将按计划在变电站完成安装工作，预计5月投运。
变阻抗节能型变压器的成功研发，为宁夏电科院积累了宝贵的科研经验。下一步，该院将继续围绕“需求导向、在线服务、全面支撑”的发展战略，追求卓越，创新发展，以解决安全生产中的共性问题和重大技术难题为目标，瞄准前沿技术开展创新研发和储备研究，开发一批在行业内有重大影响的高、新、尖技术，全面提升企业创新能力，从而提升支撑电网建设和发展的能力水平。
提高电力变压器抗短路能力的措施变压器的安全、经济、可靠运行与出力，取决于本身的制造质量和运行环境以及检修质量。
(一)规范设计，重视线圈制造的轴向压紧工艺。制造厂家在设计时，除要考虑变压器降低损耗，提高绝缘水平外，还要考虑到提高变压器的机械强度和抗短路故障能力。在制造工艺方面，由于很多变压器都采用了绝缘压板，且高低压线圈共用一个压板，这种结构要求要有很高的制造工艺水平，应对垫块进行密化处理，在线圈加工好后还要对单个线圈进行恒压干燥,并测量出线圈压缩后的高度;同一压板的各个线圈经过上述工艺处理后，再调整到同一高度，并在总装时用油压装置对线圈施加规定的压力，最终达到设计和工艺要求的高度。在总装配中，除了要注意高压线圈的压紧情况外，还要特别注意低压线圈压紧情况的控制。
(二)对变压器进行短路试验，以防患于未然。大型变压器的运行可靠性，首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，及时掌握设备的工况。要了解变压器的机械稳定性，可通过承受短路试验，针对其薄弱环节加以改进，以确保对变压器结构强度设计时做到心中有数。
(三)使用可靠的继电保护与自动重合闸系统。系统中的短路事故是人们竭力避免而又不能绝对避免的事故，特别是10KV线路因误操作、小动物进入、外力以及用户责任等原因导致短路事故的可能性极大。因此对于已投入运行的变压器，首先应配备可靠的供保护系统使用的直流电源，并保证保护动作的正确性。
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