对于干式变压器的研究和发展
由于干式变压器具有结构简单、维护方便、防火、阻燃、防尘等特点,近10年来,在国内得到迅猛发展.我国干式变压器制造技术已经成熟,技术水平与产品质量与国外相当,已形成批量生产能力.
干式变压器种类很多,主要有浸渍绝缘干式变压器和环氧树脂绝缘干式变压器两类.
干式变压器与油浸式变压器相比,绝缘运行条件有所改善,但油浸式变压器的显著性能和低成本是干式变压器难以取代的.在户外及防火要求一般的场所,今后较长一段时间内,将仍以油浸变压器为主.
在新的世纪里,随着国家对防火安全性,变压器运行寿命终结后废弃物质的降解处理等环保要求的提高,以及未来国家具体的环保政策的走向等,使H级OVDT类干式变压器在我国的发展前景看好.
变压器短路故障原因
因变压器出口短路导致变压器内部故障和事故的原因很多,也比较复杂,它与结构设计、原材料的质量、工艺水平、运行工况等因数有关,但电磁线的选用是关键.从近几年解剖变压器,对其事故进行分析来看,与电磁线有关的大致有以下几个原因.
1、基于变压器静态理论设计而选用的电磁线,与实际运行时作用在电磁线上的应力差异较大.
2、目前各厂家的计算程序中是建立在漏磁场的均匀分布、线匝直径相同、等相位的力等理想化的模型基础上而编制的,而事实上变压器的漏磁场并非均匀分布,在铁轭部分相对集中,该区域的电磁线所受到机械力也较大;换位导线在换位处由于爬坡会改变力的传递方向,而产生扭矩;由于垫块弹性模量的因数,轴向垫块不等距分布,会使交变漏磁场所产生的交变力共振,这也是为什么处在铁心轭部、换位处、有调压分接的对应部位的线饼首先变形的根本原因.
3、抗短路能力计算时没有考虑温度对电磁线的抗弯和抗拉强度的影响.按常温下设计的抗短路能力不能反映实际运行情况,根据试验结果,电磁线的温度对其屈服极限?0.2影响很大,随着电磁线的温度提高,其抗弯、抗拉强度及延伸率均下降,在250℃下抗弯抗拉强度要比在50℃时下降10%以上,延伸率则下降40%以上.而实际运行的变压器,在额定负荷下,绕组平均温度可达105℃,热点温度可达118℃.一般变压器运行时均有重合闸过程,因此如果短路点一时无法消失的话,将在非常短的时间内(0.8s)紧接着承受第二次短路冲击,但由于受短路电流冲击后,绕组温度急剧升高,据GBl094的规定,允许250℃,这时绕组的抗短路能力己大幅度下降,这就是为什么变压器重合闸后发生短路事故居多.
4、采用普通换位导线,抗机械强度较差,在承受短路机械力时易出现变形、散股、露铜现象.采用普通换位导线时,由于电流大,换位爬坡陡,该部位会产生较大的扭矩,同时处在绕组二端的线饼,由于幅向和轴向漏磁场的共同作用,也会产生较大的扭矩,致使扭曲变形.如杨高500kV变压器的A相公共绕组共有71个换位,由于采用了较厚的普通换位导线,其中有66个换位有不同程度的变形.另外吴泾1l号主变,也是由于采用普通换位导线,在铁心轭部部位的高压绕组二端线饼均有不同翻转露线的现象.
5、采用软导线,也是造成变压器抗短路能力差的主要原因之一.由于早期对此认识不足,或绕线装备及工艺上的困难,制造厂均不愿使用半硬导线或设计时根本无这方面的要求,从发生故障的变压器来看均是软导线.
6、绕组绕制较松,换位或纠位爬坡处处理不当,过于单薄,造成电磁线悬空.从事故损坏位置来看,变形多见换位处,尤其是换位导线的换位处.
7、绕组线匝或导线之间未固化处理,抗短路能力差.早期经浸漆处理的绕组无一损坏.
8、绕组的预紧力控制不当造成普通换位导线的导线相互错位.
变压器原理
变压器主要应用电磁感应原理来工作.具体是:当变压器一次侧施加交流电压U1,流过一次绕组的电流为I1,则该电流在铁芯中会产生交变磁通,使一次绕组和二次绕组发生电磁联系,根据电磁感应原理,交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势,其大小与绕组匝数以及主磁通的大值成正比,绕组匝数多的一侧电压高,绕组匝数少的一侧电压低,当变压器二次侧开路,即变压器空载时,一二次端电压与一二次绕组匝数成正比,即U1/U2=N1/N2,但初级与次级频率保持一致,从而实现电压的变化.
