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干式电力变压器的故障分为内部和外部两种故障。内部故障指变压器油箱里面发生的各种故障,主要靠瓦斯和差动保护动作切除变压器;外部故障指油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障,一般情况下由差动保护动作切除变压器。速动保护(瓦斯和差动)无延时动作切除故障变压器,设备是否损坏主要取决于变压器的动稳定性。而在变压器各侧母线及其相连间隔的引出设备故障时,若故障设备未配保护(如低压侧母线保护)或保护拒动时,则只能靠变压器后备保护动作跳开相应开关使变压器脱离故障。因后备保护带延时动作,所以变压器必然要承受一定时间段内的区外故障造成的过电流,在此时间段内变压器是否损坏主要取决于变压器的热稳定性。因此,变压器后备保护的定值整定与变压器自身的热稳定要求之间存在着必然的联系。
单母线分段带旁路母线接线是由一组分段的主母线和一组旁路母线组成的电气主接线。为了避免单母线分段接线中线路或主变压器回路的断路器检修时,引起线路或主变压器回路停电的缺点,设置了一组旁路母线,见下图。当线路或主变压器回路的断路器检修时,该回路可以通过旁路隔离开关接至旁路母线,再通过旁路断路器接至主母线,使该回路继续正常运行。旁路断路器通常的设置方式,是将一段主母线和一组旁路母线连接起来。由于只设一个旁路断路器回路,而且它与主母线Ⅰ和旁路母线之间是固定连接,因此不与旁路断路器连接的主母线Ⅱ,其相应的线路或主变压机回路中断路器停电检修时,该问路通过旁路母线接入另一段主母线Ⅰ上,能保证继续供电。因此,这种接线解决了断路器检修时的公共备用问题。较多的应用于100kV~220 kV进(出)线回路多和牵引负荷电压侧馈线数量多的交流牵引变电所。
今天我们主要谈谈干式变压器在短路故障处理中应注意的事项:更换绝缘件时应保证绝缘件的性能。处理时对所更换的绝缘件应测试其性能,且符合要求方可使用。特别对引线支架木块的绝缘应引起重视。木块在安装前应置于80℃左右的热变压器油中浸渍一段时间,以保证木块的绝缘。变压器绝缘测试应在变压器注油静止24小时后进行。由于某些受潮的绝缘件在热油浸泡较长时间后,水分会扩散到绝缘的表面,如果注油后就试验往往绝缘缺陷检查不出来。例如一台31.5mva的110kv变压器油箱低压侧在处理时更换了kv铜排的一块支架木块,变压器注油后试验一切正常,10kv低压侧对铁芯、夹件及地绝缘电阻减小为约1mΩ。后经吊罩检查,发现10kv铜排的支架木块绝缘非常低。因此绝缘测试应在变压器注油静止24小时后进行较为可靠。
随着干式变压器的推广应用,其生产制造技术也获得长足发展,未来的干式变压器将在如下几方面获得进一步发展:节能低噪:随着新的低耗硅钢片,箔式绕组结构,阶梯铁心接缝,环境保护要求,噪声研究的深入,以及计算机优化设计等新材料、新工艺、新技术的引入,将使未来的干式变压器更加节能、更加宁静。高可靠性:提高产品质量和可靠性,将是人们的不懈追求。 电磁场计算、波过程、浇注工艺、热点温升、局放机理、质保体系及可靠性工程等方面进行大量的基础研究,积极进行可靠性认证,进一步提高干式变压器的可靠性和使用寿命。多领域发展:从以配电变压器为主,向发电站厂用变压器、励磁变压器、地铁牵引整流变压器、大电流电炉变压器、核电站、船用及采油平台用等特种变压器及多用途领域发展多功能组合:从单一变压器向带有风冷、保护外壳、温度计算机接口、零序互感器、功率计量、封闭母线及侧出线等多功能组合式变压器发展。环保特性认证:以欧洲标准HD464为基础,开展干式变压器的耐气候(C0、C1、C2)、耐环境(E0、E1、E2)及耐火(F0、F1、F2)特性的研究与认证。大容量:从50——2500kVA配电变压器为主的干式变压器,向10000——20000kVA/35kV电力变压器拓展,随着城市用电负荷不断增加,城网区域变电所越来越深入城市中心区、居民小区、大型厂矿等负荷中心,35kV大容量的小区中心供电电力变压器将获广泛应用。