電力是以電能作為動力的能源。發(fā)明于19世紀70 年代，電力的發(fā)明和應用掀起了第二次工業(yè)化高潮。成為人類歷史18世紀以來，世界發(fā)生的三次科技革命之一，從此科技改變了人們的生活。20世紀出現(xiàn)的大規(guī)模電力系統(tǒng)是人類工程科學史上最重要的成就之一，是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電力生產與消費系統(tǒng)。它將自然界的一次能源通過機械能裝置轉化成電力，再經輸電、變電和配電將電力供應到各用戶。

電網經常由于雷擊、繼電保護誤動或拒動等造成短路，短路電流的強大沖擊可能使變壓器受損，所以應從各方面努力提高變壓器的耐受短路能力。變壓器在運行維護過程中，一方面應盡量減少短路故障，從而減少變壓器所受沖擊的次數(shù);另一方面應及時測試變壓器繞組的形變，防患于未然。

近年來，隨著電網規(guī)模的快速發(fā)展、電力負荷的持續(xù)攀升，變壓器短路電流不斷增大，給電力變壓器的安全運行帶來諸多難題。為解決高阻抗變壓器和外接限流電抗器抗短路電流能力不足的難題，北京創(chuàng)聯(lián)匯通電氣設備有限公司聯(lián)合南京南瑞集團、山東電工集團共同開展網公司總部科技項目“快速開關型變阻抗節(jié)能變壓器關鍵技術研究與示范應用”的研究工作。

     近日，由北京創(chuàng)聯(lián)匯通電氣設備有限公司牽頭、主要負責研制先臺63兆伏安110千伏三繞組快速開關型變阻抗節(jié)能變壓器順利通過家變壓器質量監(jiān)督檢驗中心(沈陽變壓器研究院)型式試驗及突發(fā)短路試驗，各項技術指標優(yōu)良，滿足技術規(guī)范要求。這標志著快速開關型變阻抗節(jié)能變壓器研制取得重大突破，為解決變壓器抗短路不足的難題及推廣應用奠定了基礎?！　?br/> 

     該項目提出一種新型的變阻抗節(jié)能變壓器技術，將高阻抗變壓器和限流電抗器這兩種常用的限制電力變壓器短路電流方法的優(yōu)點結合起來，將限流電抗器與變壓器進行一體化設計，通過開關控制電抗器投切。正常工作時，電抗器被快速開關短接，變壓器損耗未增加;發(fā)生短路故障時，快速開關開斷，電抗器接入系統(tǒng)，提高變壓器阻抗，限制短路電流，實現(xiàn)阻抗的自主調節(jié)，降低短路電流對變壓器的沖擊。變阻抗變壓器一體化設計具有損耗低、維護便捷、改造容易、對電網影響小、可調節(jié)無功和節(jié)能降耗等優(yōu)點。該技術是針對提高變壓器抗短路能力技術的一次重大創(chuàng)新，不僅可用于新生產變壓器，也可用于在運變壓器抗短路能力的提升改造。
 

     據(jù)了解，在變阻抗節(jié)能型變壓器的研制過程中，北京電科院多次組織專家對設計方案、生產質量控制等過程進行質量把關，并多次派技術人員赴山東電工集團對該變壓器進行安裝調試。為確保該變壓器出廠試驗順利開展，提前編制了試驗方案，并在出廠試驗中全程參與，以保證試驗及數(shù)據(jù)的準確性。由于變阻抗變壓器結構設計的特殊性，該院在進行突發(fā)短路試驗前，提前與沈陽變壓器研究院進行了溝通，制定了型式試驗方案，確保了變壓器型式試驗一次成功。在突發(fā)短路試驗過程中，該變壓器內置快速開關在20毫秒內可靠動作接入限流電抗器，將變壓器繞組承受的短路電流降低至60%以下，達到預期目標。接下來，該變壓器將按計劃在變電站完成安裝工作，預計5月投運。
 

    變阻抗節(jié)能型變壓器的成功研發(fā)，為寧夏電科院積累了寶貴的科研經驗。下一步，該院將繼續(xù)圍繞“需求導向、在線服務、全面支撐”的發(fā)展戰(zhàn)略，追求卓越，創(chuàng)新發(fā)展，以解決安全生產中的共性問題和重大技術難題為目標，瞄準前沿技術開展創(chuàng)新研發(fā)和儲備研究，開發(fā)一批在行業(yè)內有重大影響的高、新、尖技術，全面提升企業(yè)創(chuàng)新能力，從而提升支撐電網建設和發(fā)展的能力水平。

提高電力變壓器抗短路能力的措施變壓器的安全、經濟、可靠運行與出力，取決于本身的制造質量和運行環(huán)境以及檢修質量。

(一)規(guī)范設計，重視線圈制造的軸向壓緊工藝。制造廠家在設計時，除要考慮變壓器降低損耗，提高絕緣水平外，還要考慮到提高變壓器的機械強度和抗短路故障能力。在制造工藝方面，由于很多變壓器都采用了絕緣壓板，且高低壓線圈共用一個壓板，這種結構要求要有很高的制造工藝水平，應對墊塊進行密化處理，在線圈加工好后還要對單個線圈進行恒壓干燥,并測量出線圈壓縮后的高度;同一壓板的各個線圈經過上述工藝處理后，再調整到同一高度，并在總裝時用油壓裝置對線圈施加規(guī)定的壓力，最終達到設計和工藝要求的高度。在總裝配中，除了要注意高壓線圈的壓緊情況外，還要特別注意低壓線圈壓緊情況的控制。

(二)對變壓器進行短路試驗，以防患于未然。大型變壓器的運行可靠性，首先取決于其結構和制造工藝水平，其次是在運行過程中對設備進行各種試驗，及時掌握設備的工況。要了解變壓器的機械穩(wěn)定性，可通過承受短路試驗，針對其薄弱環(huán)節(jié)加以改進，以確保對變壓器結構強度設計時做到心中有數(shù)。

(三)使用可靠的繼電保護與自動重合閘系統(tǒng)。系統(tǒng)中的短路事故是人們竭力避免而又不能絕對避免的事故，特別是10KV線路因誤操作、小動物進入、外力以及用戶責任等原因導致短路事故的可能性極大。因此對于已投入運行的變壓器，首先應配備可靠的供保護系統(tǒng)使用的直流電源，并保證保護動作的正確性。

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