[01663205]防止大型变压器低压绕组变形综合措施研究

该项目属电力工业高电压技术领域，变压器是电力系统中的重要设备。二次侧母线发生短路故障时，变压器绕组内流过短路电流会产生很大的电动力，这种巨大的电动力会造成变压器线圈变形、铁芯扭曲、固件损坏，烧毁。有的损坏严重，不能运行；有的有轻微变形，如果对轻微变形不能及时发现并采取有效措施加以防范，那么在变压器受到多次冲击后，累积效应也会导致变压器的损坏。随着系统容量不断增大其影响日趋严重。该课题通过对以往曾发生绕组变形的主变运行状况进行认真分析，选取不同类型的典型事故进行系统仿真计算，找出事故原因，提出针对防止大型变压器低压绕组变形的综合措施。主要研究内容有：1、调研近年来平顶山供电公司变压器绕组损坏事故情况；2、仿真计算典型系统的雷电侵入波过电压水平，以此对雷电侵入波过电压可能造成系统短路故障做出科学评估；3、仿真计算典型系统的内部过电压水平，并对内部过电压可能造成系统短路故障做出科学评估；4、依据系统可能发生的各种过电压水平、变压器能够承受的冲击短路电流以及系统的参数，提出为防止发生变压器低压侧出口短路故障、变压器低压侧相邻电气设备应具有的绝缘水平；5、仿真计算典型系统出现短路故障时，流经变压器绕组中短路电流的水平，并对系统短路电流可能造成变压器绕组变形的情况做出科学评估；6、依据对典型系统可能发生的各种短路电流水平的理论分析和计算结果的分析，提出一套比较可行的限制变压器短路电流的具体措施。7、探讨大型变压器低压侧母线增加出线或提高带负荷能力的措施。该项目主要以具有代表性的宝丰变35kV和计山变10kV系统为研究对象，220kV宝丰变地处多雷区，雷害是造成变压器低压线圈变形的主要原因，因此宝丰变综合防雷是关键。220kV计山变电站是枢纽站，短路容量大，10kV出线为农用配电线路，运行工况差，经常短路跳闸，短路容量大是造成变压器变形的主要原因。因此计山变降低短路电流、提高绝缘余度是关键。通过分析研究和理论计算，提出了防止变压器出口短路的九条综合措施。综合措施在该公司管辖53座变电站进行了广泛应用，效果比较好，尤其原来出口短路较多的宝丰、计山、舞阳3个220kV变电站，建设、孙岭、东郊3个110kV变电站，寺坡、无功、尚店等7个35kV变电站，应用效果最为明显。多雷区变电站避雷器动作次数减少了90%以上，雷害事故基本杜绝；弧光接地过电压、绝缘事故较多的变电站，事故也基本杜绝。断路器爆炸减少了95%，变压器出口短路减少了90%，效果良好，说明综合措施是行之有效的。该成果在漯河公司推广后，效果也非常显著。综合措施弥补了现有规程之不足，具体、全面、科学，成本低、可操作性强，在基建、技改工程中很容易实现，工程应用效果好，保证了电力设备的安全运行。若在整个电力系统推广应用，可以大大提高供电可靠性。