文档介绍：电力变压器抗短路能力分析及措施
摘要:统计、分析了贵州电网≥110kV的大型电力变压器事故,提出了大型电力变压器抗短路能力的措施。
关键词:变压器;抗短路能力;技术分析;措施
0 引言
近年来由于系统发生近区短路或出口短路,使大型变压器损坏的现象多次发生,其直接损失或间接损失都比较大,应引起足够的重视。现对贵州电网大型电力变压器事故情况进行简要介绍。
1 变压器损坏事故统计
贵州电网1990~1996年≥110kV电力变压器事故统计见表1。系统短路事故420MVA,14台次,分别为系统总装容量10 260MVA,%%;其中500kV变压器无事故;110kV变压器330MVA,13台次。220kV变压器90MVA,1台次,系统短路事故比较严重,特别是110kV变压器,事故容量占的比例大、台次多。
表1 1990~1996年变压器运行情况统计
年份
运行/台次
运行容量/MVA
事故/台次
事故容量/MVA
110 kV
220 kV
500 kV
110 kV
220 kV
500 kV
110 kV
220 kV
110 kV
220 kV
1990
85
21
 
2761

 
2
 
63
 
1991
98
25
 

 
1
 

 
1992
100
26
3
2981

500
4
 

 
1993
107
29
3
2981
3675
500
3
1

90
1994
116
33
3
3367

500
2
 
40
 
1995
 
35
3
 

500
 
 
 
 
1996
143
41
 

5938
 
1
 

 
 
2 变压器抗短路能力分析
短路时线圈受力分析
由于线圈中漏磁φ0的存在(见图1),载流导线在漏磁作用下受到电动力的作用,当线圈突然短路时,电动力最严重,比正常运行时大几十倍,可使导线拉断或使线圈扭曲,失去稳定性。漏磁场通常可分解为纵轴分量B和横轴分量B',纵轴磁场B使线圈产生辐向力,而横轴磁场B'使线圈受轴向力。辐向力使外线圈受到张力P1,在导线中产生拉伸应力,而内线圈受到压缩力P2,导线受到压应力。
轴向力的产生分两部分(见图2),一部分是由线圈端部漏磁弯曲部分的横向分量与载流线圈作用而产生。它使内、外线圈都受压力,这种压力由于线圈端部磁场B'最大而最大,到了中部几乎为0,到线圈另一端改变力的方向。轴向力的另一部分是因内外线圈安匝不平衡,产生横向漏磁与截流线圈作用而产生的,该力使线圈内受压,外线圈受拉,安匝不平衡越大,该轴向力也越大。
 
图1  变压器线圈漏磁场示意图         图2  变压器线圈受力分析
  变压器抗短路强度[1]
(1)中、低压线圈损坏严重,1990~1993年贵州电网变压器线圈绝缘损坏16台次,,其中因出口短路引起损坏9台次,,从损坏相次统计,10kV线