Krafttransformatorer: Risken för kortslutning orsaker och åtgärder

Krafttransformatorer: Risken för kortslutning, orsaker och förbättringsåtgärder

Krafttransformatorer är grundläggande komponenter i kraftsystem som tillhandahåller energioverföring och är viktiga induktionsenheter som garanterar säker drift av el. Deras struktur består av primära spolar, sekundära spolar och en järnkärna, vilket utnyttjar principen om elektromagnetisk induktion för att ändra växelströmsspänning. Genom långsiktig teknisk förbättring har tillförlitligheten och stabilitетность电力科技领域的翻译应保持专业和准确，以下是瑞典语的翻译结果：

Krafttransformatorer: Risker för kortslutning, orsaker och förbättringsåtgärder

Krafttransformatorer är grundläggande komponenter i kraftsystem som tillhandahåller energioverföring och är viktiga induktionsenheter som garanterar säker drift av el. Deras struktur består av primära spolar, sekundära spolar och en järnkärna, vilket utnyttjar principen om elektromagnetisk induktion för att ändra växelströmsspänning. Genom långsiktig teknisk förbättring har tillförlitligheten och stabilitetens稳定性电力科技领域的翻译应保持专业和准确，以下是瑞典语的翻译结果：

Krafttransformatorer: Risker för kortslutning, orsaker och förbättringsåtgärder

Krafttransformatorer är grundläggande komponenter i kraftsystem som tillhandahåller energioverföring och är viktiga induktionsenheter som garanterar säker drift av el. Deras struktur består av primära spolar, sekundära spolar och en järnkärna, vilket utnyttjar principen om elektromagnetisk induktion för att ändra växelströmsspänning. Genom långsiktig teknisk förbättring har tillförlitligheten och stabiliteten för elleverans kontinuerligt förbättrats. Trots detta finns det fortfarande olika framträdande dolda risker. Vissa transformatorenheter lider av otillräcklig motståndskraft mot kortslutningspåverkan, vilket gör dem benägna för kortslutningsfenomen. För att effektivt fastställa felorsaker och platser måste forskningen om transformerfel och diagnostiktekniker intensifieras för att anta motsvarande tekniker som effektivt löser problem med feldiagnos av transformer.

1.Faran vid kortslutning i krafttransformatorer

• Påverkan av stötström: Ett plötsligt kortslutning i en transformator genererar en stor kortslutningsström. Även om dess varaktighet är kort, kan denna dolda fara redan ha uppstått innan huvudkretsen i transformatorn kopplas från, vilket potentiellt kan orsaka inre skador på transformatorn och minskat isoleringsnivå.

• Påverkan av elektromagnetiska krafter: Under ett kortslutning, genererar överström betydande elektromagnetiska krafter som påverkar stabilitet. I allvarliga fall kan transformatorsvindlar påverkas till viss grad, såsom svindeldeformation, skada på svindels isoleringsstyrka och skada på andra komponenter. I extrema fall kan detta leda till eltrygghetsolyckor som transformatorbränder.

2.Orsaker till kortslutning i krafttransformatorer

(1) Strömbaserade beräkningsprogram utvecklas baserat på idealiserade modeller som antar jämnt fördelade läckagefält, identiska virvradsdiametrar och samfasade krafter. Men i verkligheten är läckagefältet i transformatorer inte jämnt fördelat och är relativt koncentrerat i yokeavsnittet, där elektromagnetiska trådar utsätts för större mekaniska krafter. Vid transpositionsplatser för kontinuerligt transponerade kablar (CTC), ändras klimpförslopet riktningen för krafoverföring, vilket genererar ett moment. På grund av spacerblockens elastiska modulusfaktor kan ojämn axiell distribution av spacerblock orsaka att alternerande krafter som produceras av alternerande läckagefält upplever försenade resonanser. Detta är den grundläggande anledningen till att svindelskivor i järnkärnans yokeavsnitt, transpositionsplatser och motsvarande positioner med spänningsändringar deformeras först.

(2) Användning av konventionella transponerade ledare med dålig mekanisk styrka gör dem benägna för deformation, tråds separation och blottlagt koppar när de utsätts för kortslutningsmekaniska krafter. När man använder konventionella transponerade ledare, genererar stora strömmar och branta transpositioner vid dessa platser betydande moment. Dessutom utsätts svindelskivor vid båda ändarna av svindlar för betydande moment på grund av kombinerade effekter av radiella och axiella läckagefält, vilket leder till vrålande deformation.

Till exempel hade fas A:s gemensamma svindel i 500kV Yanggao-transformator 71 transpositioner, och på grund av användning av relativt tjocka konventionella transponerade ledare visade 66 av dessa transpositioner olika grader av deformation. På liknande sätt visade WuJing No. 11 huvudtransformator olika grader av trådflickning och exponering vid högspänningsvindlarnas ändar i järnkärnans yokeavsnitt på grund av användning av konventionella transponerade ledare.

(3) Beräkningar av kortslutningsmotstånd tar inte hänsyn till temperaturens påverkan på böj- och dragstyrka hos elektromagnetiska trådar. Kortslutningsmotstånd som designas vid rumstemperatur kan inte återspegla faktiska driftförhållanden. Enligt testresultat påverkar temperaturen hos elektromagnetiska trådar betydande deras flödesgräns (σ0.2). När temperaturen hos elektromagnetiska trådar ökar, minskar deras böj- och dragstyrka samt utdragsgrad. Vid 250°C är böj- och dragstyrka betydligt lägre än vid 50°C, medan utdragsgrad minskar mer än 40%. I faktisk drift når transformatorer en genomsnittlig vindeltemperatur på 105°C vid nominalbelastning, med heta punkter som når 118°C. De flesta transformatorer genomgår automatiska återkopplingsprocesser under drift.

Därför, om ett kortslutningspunkt inte omedelbart försvinner, kommer transformatorn att uppleva en andra kortslutningspåverkan inom en mycket kort tid (0,8 sekunder). Men efter den första kortslutningsström påverkan stiger vindeltemperaturen snabbt. Enligt GB1094-standarder är den maximala tillåtna temperaturen 250°C, vid vilken vindels kortslutningsmotstånd har minskat betydligt. Detta förklarar varför de flesta transformatorernas kortslutningsolyckor inträffar efter återkopplingsoperationer.

(4) Löst vindelbygge, felaktig transpositionsbehandling och för mycket tunnhet gör att elektromagnetiska trådar blir hängande. Från synvinkeln av skadeställen vid olyckor, är deformation mest vanligt funnen vid transpositionsplatser, särskilt vid transpositionsplatser för transponerade ledare.

(5) Användningen av mjuka ledare är en av de huvudsakliga anledningarna till dåligt kortslutningsmotstånd i transformatorer. På grund av otillräcklig tidig förståelse för detta problem eller svårigheter med vindelutrustning och processer, var tillverkare tveksamma att använda halvhårda ledare eller hade inga sådana krav i sina design. Transformatorer som har misslyckats har alla använt mjuka ledare.

(6) Överdrivet monteringsgap resulterar i otillräcklig stöd på elektromagnetiska trådar, vilket skapar dolda risker för transformatorernas kortslutningsmotstånd.

(7) Ojämna förspänningskrafter applicerade på olika vindlar eller spänningsändringsplatser gör att vindelskivor hoppar vid kortslutningspåverkan, vilket resulterar i överdriven böjstress på elektromagnetiska trådar och efterföljande deformation.

(8) Brist av kurering mellan virvlar eller trådar leder till dålig motståndskraft mot kortslut. Tidigare virvlar behandlade med impregnering i lack ledde ingen skada.

(9) Otillbörlig kontroll av förspänning vid virvling orsakar missjustering av ledare i konventionella transponerade ledare.

(10) Frekventa externa kortslutfall orsakar kumulativa effekter av elektromagnetiska krafter efter flera kortslutströmspåverkan, vilket leder till formgivning av elektromagnetiska trådar eller intern relativ förflyttning, och slutligen till isoleringsbrott.

3.Åtgärder för att förbättra kortslutsmotståndet hos strömförstärkare

(1) Utför kortslutstester för att förhindra problem innan de uppstår

 Driftsäkerheten för stora transformatorer beror främst på deras struktur och tillverkningsprocessens kvalitet, följt av olika tester som utförs under drift för att lämpligt fånga upp utrustningsförhållanden. För att förstå en transformators mekaniska stabilitet kan kortslutstester utföras för att identifiera svaga punkter för förbättring, vilket säkerställer förtroende för transformatorernas konstruktionsskicklighet.

(2) Standardisera design och betona axiell komprimeringsprocess vid virvlingsfabrikation

När man designer transformatorer bör tillverkare inte bara överväga att minska förluster och förbättra isoleringsnivåer, utan också öka den mekaniska styrkan och motståndskraften mot kortslutsfel. I termer av tillverkningsprocesser, eftersom många transformatorer använder isolerade pressplattor där hög- och lågspänningsvirvlar delar en enda pressplatta, kräver denna struktur höga standarder för tillverkningsprocesser. Mellanrumsskivor bör undergå täthetsbehandling, och efter virvlingens bearbetning bör individuella virvlar undergå konstanttryckstorkning med mätning av komprimerad virvelhöjd.

Efter ovanstående behandling bör virvlar på samma pressplatta justeras till samma höjd. Under slutlig montering ska angiven tryck användas på virvlar med hjälp av hydrauliska enheter för att uppnå den design- och processkravspecifika höjden. Vid slutlig montering bör inte bara komprimeringen av högspänningsvirvlar beaktas, utan särskilt kontrolleras komprimering av lågspänningsvirvlar.