发表于:2009-09-01 15:52:44
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我国变压器短路试验的能力
来源:赛尔输配电市场变压器与仪器仪表分卷 第74期
1前言
在电网运行中,电力变压器不可避免地会遭到各种短路事故的冲击。对变压器而言,如
果能承受住短路电流的冲击,那么系统自动重合闸后,变压器可以继续在电网中运行。否则,变压器就可能因损坏需要修理或报废。由于变压器使用范围非常广泛,修复期比较长,损坏
后停电造成的损失是非常巨大的,制造厂与运行部门对此非常关注,都在尽可能地采取技术、
经济措施,将短路故障引起的损失减少到最小程度。近年来,因变压器抗短路强度不足引起的故障是一个比较突出的问题。‘
我国国家标准GBl094.5—2003《电力变压器第五部分承受短路的能力》中规定变压
器的抗短路强度只能通过短路试验来验证,变压器短路试验前应完成全部的例行试验,短路试验后应重复例行试验和雷电冲击试验,这就说明短路试验涵盖了全部的例行试验和雷电冲
击试验,它不仅考核变压器的动热稳定强度,同时也考核变压器的绝缘强度,这是因为变压
器经过动热稳定电流的冲击后,可能造成绝缘擅度的下降。。
2我国国家变压器质量监督检验中心检验室
我国国家变压器质量监督检验中心检验室(以下简称变压器质检中心)位于沈阳市北郊,南邻东北第二大中心变电所——虎石台220kV变电所。变压器质检中心220kV和66kV电
源均由其提供。西侧为东北电力试验研究院户外1000kV级高压试验站。南侧为沈阳高压开
关厂试验站。因此,该地区的三站一所形成了很有实力的特高压输变电工程的科研试验基地。
变压器质检中心占地面积40000m2,建筑面积4000m2。
变压器质检中心具有试验180MVA/220kV以及下所有类型变压器的短路试验及其它所
有试验的能力,主要设备有:
中间变压器2台,其短路容量为1200MVA,220/8----224kV(单相),两台可接成串联、
并联和V型3种运行方式。试验电压调节范围4--448kV,最小电压级差为4kV,能满足各
种电压等级及不同阻抗变压器短路试验需要。两台变压器并联接成16kV工作方式,可得最
大短路电流60kA,用于电流互感器暂态误差试验。
选相合闸开关:220kV,最大合闸电流40kA,合闸时间分散性可控制在±0.5ms(即±
9电角度)。
具有自动程序控制装置,可同时控制24个回路,时间分辨率为0.1ms,由计算机控制。
测量系统:通过电流互感器、电容分压器用DL716数字式记录仪测量各种电信号。
CJDY-1800kV冲击电压发生器及其测量系统,标称电压1800kV,12级,每级别150kV。
YDTCW-750工频试验变压器,2级,每级别375kV。
TFS一2000—6/1430工频发电机组,功率2000kVA。
D6100功率分析仪
运输设备:200t吊车,200t平车两台。
检验室的电源网络为220kV,其短路容量为12000MVA,允许使用容量三相1800MVA,
两相890MVA,最大试验能力为180MVA/220kV三相电力变压器。
3国内变压器短路试验情况
从1994年初至今,变压器质检中心已完成近1000个变压器生产厂家送试的近2500多
台变压器类产品的短路试验及其它所有试验,被试产品从s7系列至s11系列的各类配电变
压器,电力变压器,干式变压器,非晶合金变压器,箱式变电站和牵引变压器等特种变压器。
其中,共试验10kV配电变压器共2000多台,干式变压器约800多台;共试验35kV级变压器100多台,最大容量为:干式变20MVA/35kV;油浸变20MVA/35kV:110kV级变压器试验是从1996年开始的,至今共试验90多台,其中110kV干式变压器一台,容量为10500kVA,其余为油浸式变压器,最大容量为50MVA/110kV;220kV级变压器试验是从1997年开始的,共试验13台,最大容量为180MVA/220kV。
4国际合作与交流..
变压器质验中心正与国际上知名试验室进行全方位多层次的合作与交流,除了定期或不
定期的互访外,世界上著名的荷兰KEMA试验室和意大利CESI试验室还定期地派专家到
变压器质验中心按IEC76.5-2000标准监试变压器的短路试验,至今与KEMA试验室合作3次,共监试20多台变压器产品,其中包括220kV/150MVA产品;出具了KEMA试验报告,与CESI试验室合作7次,共监试40多台变压器产品,出具了CESI试验报告。
国外试验室对合格产品给予了认可,对不合格产品提出的不合格的原因,给予了认同。
与国外试验之间合作的最终的是达到试验室之间的互相认可。
另外,国外电力公司在购买中国变压器产品时,一般要求变压器制造厂家到变压器质验
中心送检产品,他们派专家到现场进行监试,我们接待了美国、韩国等十多个国家的专家,
他们对我们的试验方法及验结果给予了充分的肯定。
5短路试验水平与变压器产品质量的提高
经过十多年来对变压器产品短路试验的理论研究和科学实践以及与国外的技术合作与
交流,我们积累了丰富的实际经验,不断地完善试验方法,提高试验能力,改进变压器产品
的结构,提高变压器的产品质量。
5.1通过对OSFPS8—120000/220变压器样机的短路试验研究,解决了短路试验中存在的合闸瞬间发生的激磁涌流和过电压问题。
5.2完善了三角形联结绕组短路相电流的测定方法,一种是将测量线电流的互感器的二次绕组适当地相互连接,另一种方法是对低压Y绕组的变压器,测量其低压电流。
5.3完善了三绕组变压器,牵引变压器等特种变压器的短路试验方法,得到了国外著
名试验室的认可。
5.4对超导变压器的样机进行了短路试验研究,获取了一定的技术数据,为超导变压
器的研究提供了直接的依据。
5。5二次短路方式有两种,先短路法和后短路法,目前普遍采用的是先短路法,我们对后短路进行也进行了研究和实践。
5.6借助试验结果对短路试验不合格产品进行技术分析,为制造厂改进产品结构提供了第一手材料。
5.7受国家技术监督局和地方技术监督局的委托对变压器制造厂的产品进行抽样送检,
直接送检产品不能代表变压器制造厂的产品整体水平,而抽样送检可以全面地反映变压器产
品的整体质量水平。.
5.8变压器质验中心在业务上受国家检验检疫总局领导,变压器质验中心正承担着进出口变压器的质量检测,为变压器的进出口提供了技术保障。
6结束语
关于电力变压器机械强度的重要性,在过去十多年已得到国内变压器行业的高度重视,
而变压器的抗短路能力只能通过短路试验来验证的技术观点已被制造厂和运行部门认同。到目前,已有100多台110kV~220kV电力变压器送到变压器质检中心进行短路试验。由于制
造厂和用户普遍重视对产品进行抗短路能力的验证,变压器短路事故已逐年下降。