一、電力干式變壓器概述

電子式電力干式變壓器主要通過電力電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)，并給出了其實(shí)現(xiàn)過程。其基本原理是將工頻信號(hào)由原邊的電力電子電路轉(zhuǎn)換成高頻信號(hào)，即上頻，然后通過中頻高頻隔離干式變壓器耦合到副邊，再恢復(fù)成工頻信號(hào)，即下頻。通過采用適當(dāng)?shù)目刂品桨竵砜刂齐娏﹄娮釉O(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)，以防問題發(fā)生。

1.規(guī)范設(shè)計(jì)，重視線圈制造的軸向壓縮過程

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使用絕緣壓板，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。在大會(huì)上，除了注意高壓線圈的壓縮外，還應(yīng)特別注意

低壓線圈壓縮的控制。由于徑向力，內(nèi)線圈經(jīng)常被壓向鐵芯。因此，應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)線圈與芯柱之間的支撐，增加支撐數(shù)量，采用較厚的紙管作為線圈骨架，可以提高線圈的徑向動(dòng)力穩(wěn)定性。

2.對(duì)干式變壓器進(jìn)行短路試驗(yàn)，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，需要通過軸承短路試驗(yàn)來改善其薄弱環(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)行部門根據(jù)短路故障可瞬間自動(dòng)消除的概率，取消了對(duì)架空線路(如2公里以內(nèi))或附近地區(qū)電纜線路的重疊房間的使用，或適當(dāng)延長(zhǎng)它們之間的間隔時(shí)間，以減少重合閘失敗造成的危害，并應(yīng)盡力對(duì)短路跳閘的干式變壓器進(jìn)行測(cè)試和檢查。運(yùn)行中，應(yīng)記錄受短路電流影響的干式變壓器，并計(jì)算短路電流的倍數(shù)。

4.積極開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。其次，繞組機(jī)械的性能下降，再次發(fā)生短路事故時(shí)，將無法承受巨大的電動(dòng)勢(shì)而造成損壞事故。

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。特別是在頻響法沒有閾值的情況下，通過橫向和縱向累計(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。

4.加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工、運(yùn)行和維護(hù)檢查，使用可靠的短路保護(hù)系統(tǒng)

干式變壓器現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，必須嚴(yán)格按照制造商的說明和規(guī)范進(jìn)行施工，并嚴(yán)格控制質(zhì)量。必須采取相應(yīng)措施，消除發(fā)現(xiàn)的隱患。運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)加強(qiáng)干式變壓器的檢查、維護(hù)和保修管理，確保干式變壓器處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，并采取相應(yīng)措施降低出口及附近區(qū)域短路故障的概率。為了盡可能避免系統(tǒng)短路故障，已投入運(yùn)行的干式變壓器先先為保護(hù)系統(tǒng)配備可靠的DC系統(tǒng)，以保證保護(hù)動(dòng)作的正確性；其次，對(duì)短路跳閘的干式變壓器應(yīng)盡量進(jìn)行試驗(yàn)和檢查。頻響法測(cè)試技術(shù)可用于測(cè)量干式變壓器受短路跳閘沖擊后的狀態(tài)。根據(jù)測(cè)試，

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。

參考文獻(xiàn)：

[1] 華中工學(xué)院，上海交通大學(xué).高電壓試驗(yàn)技術(shù)[M].北京:水利電力出版社.1985

劉傳彝，電路干式變壓器設(shè)計(jì)計(jì)算方法與實(shí)踐[M].沈陽(yáng):遼寧科學(xué)技術(shù)出版社.2002

劉健，畢鵬翔，董海鵬.復(fù)雜配電網(wǎng)簡(jiǎn)化分析與優(yōu)化[M].北京:中電力出版社.2002