分析电力系统中变压器抗短路能力提高的办法

姚辉

摘 要：为了保证电力系统当中的变压器在其运行阶段有良好质量，应认识到变压器的重要性以及短路故障的危害，并能结合实际的需要制定提升变压器设备抗短路能力的措施。本文就电力系统当中变压器强抵抗短路能力强化的措施进行了分析。

關键词：电力系统；变压器；抗短路；优化

在整个电力系统当中，变压器是保证入户端电力能源电压稳定的关键，也是当前电网体系的核心之一，这一设备的性能不仅关系着电力系统的安全性同时也关系着用户的利益，但电力能源重要性大幅提升的当代，也就更需要强化变压器部件的抗短路能力，从而推动电力系统运行稳定性的提升。

1 短路故障的成因以及危害

电力系统需要保持长时间、不间断的运行，这也就会让电力系统当中的组件都处在负荷状态下，并且各种电力系统组件所处的环境存在差异，环境因素的异常也可能给电力系统组件带来影响，因此在电力系统运行中会对变压器设备产生影响的成因较多。而从各种干扰因素危害程度来看，绝缘结构损坏是对变压器设备运行稳定性构成影响的关键因素，当变压器中的线路出现损坏之后，也就会导致变压器设备的运行出现故障。其次，在对变压器设备进行维护的时候未能及时的发现设备故障、未能落实故障维护操作、在变压器设备设计方案存在不足或者是安装阶段操作存在问题都有可能是导致变压器设备绝缘结构破损的成因。

短路故障对于变压器设备造成的实际损坏程度不一，短路故障发生的时候，电流值越大、短路故障持续时间越长则对于设备所造成的损坏也就越强。短路故障中出现电流往往带有巨大的毁灭力量，一旦变压器设备当中的导线以及其他部件没有良好的稳定性以抗短路能力，那么就难以有效的应对变压器故障。而在一些短裤故障当中，由于短路故障的电流能量过高，所以即便电流持续的时间较短，但也会在瞬间让设备以及导体结构的温度被加热到较高的条件，直接导致绝缘层的损坏，并且还可能造成部分金属出现退火的情况，最终导致金属出现变形或者是损坏。由于整个电力系统的网络是相互连接的，所以一旦出现了短路故障，那么就会给整个网络系统造成不利影响以及各种损失。

2 变压器设备概述

就当前电力系统供电体系而言，变压器设备是其中关键性的组成设备，对于保证电力系统运行性有基础性的作用，而当代电力系统当中的变压器也经过了多次技术革新，使得设备的性能更加的完善、优秀。当代变压器设备的设计制造主要运用了电力电子类型技术，在该设备的运行中，会将电力电子类型电路结构中的电源频率转换成相应的频率信号，也就是一种上升类型的频率，之后在采用中间频率耦合处理使其到变压器设备的次级侧，实现电力能源频率的恢复，使电力能源的频率数值减少。从变压器设备的运行功能来看，变压器设备实现将某一频率、波形、电压值的电力能源，转化成另一种频率、波形、电压值电力能源的作用。

3 强化电力系统当中变压器对于短路故障抵抗能力的措施

3.1 变压器稳定运行概述

在实现变压器稳定运行的阶段中，需要从多方面入手，要想变压器的运行能具备良好的经济性以及可靠性，则需要注意到变压器的实际运行环境以及维护操作的质量，从各方面共同入手，实现变压器运行稳定性的全面提升。当前变压设备的运行阶段中，变压器还可能由于雷电保护状态误动或者是其他类型误动而导致出现巨大的短路电流，并在巨大的短路电流冲击下使变压器设备出现故障，因此在强化变压器对于短路故障抵抗能力的阶段中，应能注意对变压器各方面承受能力的强化。在实际的变压器故障成因分析中，由于制造领域方面问题导致的成因占较大比例，而维护方面工作不足所占的成因较低。在开展变压器设计的阶段中，要注意设计的科学性，并妥善的做好维护工作，降低变压器出现故障的几率。

3.2 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。结合目前运行中变压器杭外部短路强度较差的情况，对于系统短路跳闸后的自动重合或强行投运，应看到其不利的因素，否则有时会加剧变压器的损坏程度，甚至失去重新修复的可能。目前已有些运行部门根据短路故障是否能瞬时自动消除的概率，对近区架空线（如2km以内）或电缆线路取消使用重合间，或者适当延长合间间隔时间以减少因重合闸不成而带来的危害，并且应尽量对短路跳闸的变压器进行试验检查。在运行中应对遭受短路电流冲击的变压器进行记录，并计算短路电流的倍数。

3.3 对变压器进行短路试验

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。

3.4 加强现场施工和运行维护中的检查

系统现场进行变压器的安装时，必须严格按照厂家说明和规范要求进行施工，严把质量关，对发现的隐患必须采取相应措施加以消除。运行维护人员应加强变压器的检查和维护保修管理工作，以保证变压器处于良好的运行状况，并采取相应措施，降低出口和近区短路故障的几率。为尽量避免系统的短路故障，对于己投运的变压器，先配备可靠的供保护系统使用的直流系统，以保证保护动作的正确性；其次，应尽量对因短路跳闸的变压器进行试验检查，可用频率响应法测试技术测量变压器受到短路跳闸冲击后的状况，根据测试结果有目的地进行吊罩检查，这样就可有效地避免重大事故的发生。变压器能否承受各种短路电流主要取决于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，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，以保证变压器及电网系统的安全稳定运行。

4 结束语

变压器能否承受各种短路电流主要取决于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，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，以保证变压器及电网系统的安全稳定运行。

参考文献

[1]郑含博，翟进乾，李哲，等.大型电力变压器内绕组辐向抗短路能力评估[J].电力系统保护与控制，2016，44（22）：154-158.

[2]何文林，邵先军，赵寿生，等.面向对象的运行中变压器抗短路能力评估方法与应用研究[J].浙江电力，2016，35（7）：1-7.

[3]李新海，曾新雄，刘建辉，等.基于零损耗深度限流技术提升变压器抗短路能力研究[J].高压电器，2017（10）：111-116.

[4]吴骏.基于改进变压器结构提高抗短路能力的优化设计[D].南昌大学，2016.