变压器抗短路能力不足的危害及应对措施

 一、变压器抗短路能力不足的危害

变压器是电网最主要的设备之一,是电网安全运行的基础。近年来,湖北电网因变压器抗短路能力不足导致的变压器损坏事故时有发生,严重影响了电力变压器的安全、可靠运行。随着电网系统短路容量的不断增大,变压器实地最大短路电流也不- ? k t U | .断增加,然而投运年限较长的变压器,因设计、材料、工艺等因素的U 4 x t + S限制,造成变压器自T W a身的抗短路能力不足,无法承受短路, ^ c B I - Y a电动力的作用,导致线圈变形、崩溃甚至烧毁,给电网的安全稳定运行带来了[ 3 (隐患。

典型案例: 某500千伏变电站k 2 m _ [ | 5 9#2主6 + Y变差动及A相重瓦斯保护动作跳闸,#2主变A相套管损坏、箱体鼓胀变形。

经分析,故障原因为变压器中压侧发生近区短路,短路电流导致中压绕组和高压绕组幅向Y ! T 9失稳后,造成高压绕组中部及上端部饼间及匝间短路,故障最终发展为高压对中压对地闪络,导致主变整体损坏,无法修复。

由此可见,变压器抗短路能v D |力不足是危及0 w s电网安全运行最主要的因素之一。

二、应对措施

1.对主变进行抗短路能力校核,评估实地运行风险,制定主变检修策略。

近年来& M j L S K - , B,公司对220千伏8 p 3 g d V = Y及以上电压等级主变{ { K g {抗短路能力进行了全面的校核梳理,] \ ^ { 9发现不满足实地短路电流水平的主变占比较高,不合格变压器生产年份主要分布在2008年以前。

鉴于湖北电网短路容量水平未达到GBk W Q i J f ^ H F1094.5-2008《m J M d 6 O 5 S电力变压器 第5部分:承受短路的能力》的规定要求,根据变压器安装地点短路水平,对变压器实地运行风险进行评估,在主变校核结果基础上,合理制定检修策略,确定变压器改造原则。

将220千伏变压器实地% E + b @ V i运行风险分为以下5个等级:

A类:能够承受100%及以上实地短路电流;

B类:能够承受90-2 1 ~ Z , k r100%实地短路电流;

C类:能够承受70-90%实地短路电流;

D类:能够承受50-70%实地短路电流;

E类:能够承受小于50%实地短路电流。

2.调整系统运行方式和加强运维措施

在变压器检修前的&ldquog S | + T;过渡阶段”,为提高变压器的运行可靠性,可以采取调整系统运行方式和加强运维措施来降低主变的短路风险。n 2 a ^ I ) =

一是并联变压器U K L 3 B I V O采取o 4 + ~中压侧分列运行的方式。中压侧分列运行可以减少低压线圈的实地短路电流,尤其对于常规阻抗、中压侧电~ ( Q ( t F源薄弱的主变效果明显,但这种运行方式下一旦主变故障将导致负荷损失,对电网的危害较大,不利于电网系统的安全稳定运行。

二是加强运维措施。可以通过主变低压母线绝缘化处理、站用变C y w P N p | P高压进线绝缘化处理、合@ \ % T k理安装. ! E - 2 \ j m或取消线路并联间隙、低压开关柜整治、取消线路重合闸、主变低压母线加装n 8 y快速保护系统等方式降低主变运行短路风险。

三、针对性检修策略

对于实地短路= m K电流校核结果不满足要求的主变压器提出了针对性的检修策略:

1K C 7 = J d J # F.运行年限超过25年或实地运行风险等级为E的变压器,根据设备运行状态适时进行整体更换。

2.运行年限不足25年且实地运行风险等级为C、D的变压器,仅5 ` ( x X C { I g低压绕组不合格的优先考虑加装限流电抗器,仅中A | i A * 3压绕组不合格的优a : { ; c \ * y q先考虑加装中性点小电抗器;其次考虑将变压器调配到实地短路电流较小的变电站运行;最后考虑线7 G m p % 6 ^圈改造,改造后的变压5 J : ; p \器各绕组均应满足国标抗短路能力要求。

3.运行年限不足25年且实地v | U 7 T H [ O运行风险等级为Z # sB的变压器,采取运维措施防止主变出口短路,降低运行短路风险。

变压器抗@ F i F T短路能力不足的危害及应对措施_6

四、进一步提升措施

1.动态校核变压器实q 5 8地运行风险

对不满足国标短路要求的变压器,每年计算安装地点短路电流并进行抗短路能力复核,动态制定检修策略。

2.加强变压器制造阶段的抗短路能力监督

对制造厂抗短路计算报告进行审核把关,c t a确保新变压器在制造阶段满足国标短路要求。

3.加强变压器抽检工作

委托第三方权威检测机构开展突发短路试验抽检,与变压器制造厂签订抗短路能力的质保协议,从源头e o $ L + / @ -抓好变压器制造质a U 9 ( Q q x $ w量。

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