超高壓電力變壓器抗短路能力研究.pdf

1、我國(guó)超高壓電網(wǎng)的迅速發(fā)展，導(dǎo)致電網(wǎng)容量日益增大，因此超高壓電力變壓器需求量也穩(wěn)步增漲。伴隨電網(wǎng)范圍的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)的短路容量以及短路幾率大大增加，需要增強(qiáng)超高壓電力變壓器的抗短路能力。超高壓變壓器一般為大容量變壓器，一旦出現(xiàn)短路事故，短路電流非常大，影響范圍比較大，產(chǎn)生的危害非常大，因此需要從根本上提高抗短路能力。
　　本文通過(guò)分析變壓器短路故障，對(duì)短路故障的危害及產(chǎn)生機(jī)理的深入探討。針對(duì)三相變壓器等效模型，采用不同的方法計(jì)算各類參數(shù)

2、，包括穩(wěn)態(tài)對(duì)稱短路電流、暫態(tài)非對(duì)稱短路電流、安匝分布、短路電應(yīng)力、繞組導(dǎo)線應(yīng)力、徑向失穩(wěn)、耐熱能力。通過(guò)計(jì)算不同的參數(shù)綜合進(jìn)行抗短路的理論研究。在抗短路能力研究中，著重研究變壓器的漏磁場(chǎng)、導(dǎo)線性能結(jié)構(gòu)和繞組結(jié)構(gòu)件，這三個(gè)影響因素對(duì)抗短路能力的研究很密切。針對(duì)這三個(gè)因素進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比不同的狀態(tài)得到這三個(gè)因素對(duì)抗短路能力的影響程度和變壓器正常工作時(shí)的最佳狀態(tài)，對(duì)合理設(shè)計(jì)變壓器的結(jié)構(gòu)有借鑒意義。
　　本文通過(guò)研制110kV、

3、220kV、330kV、400kV及500kV共5臺(tái)電力變壓器模型，對(duì)模型進(jìn)行理論計(jì)算、軟件驗(yàn)證。選擇了3種模型進(jìn)行突發(fā)短路試驗(yàn)，驗(yàn)證提高繞組抗短路能力的措施，結(jié)果表明措施十分有效。通過(guò)俄羅斯VEI軟件中的REST軟件對(duì)DFP-240000/400型變壓器進(jìn)行具體分析，重點(diǎn)分析了變壓器的各部分結(jié)構(gòu)參數(shù)，尤其是導(dǎo)線和結(jié)構(gòu)件。REST軟件程序可用于計(jì)算高達(dá)1000kV的二繞組，三繞組的電力變壓器。該軟件可分析很多繞組，主要有同心分層式、螺旋

4、式和盤(pán)式繞組。該軟件可定義可能模式中的每個(gè)繞組的線餅上的短路時(shí)產(chǎn)生的軸向，徑向和切向力。此外，該軟件可以在可能的調(diào)節(jié)模式下通過(guò)初始數(shù)據(jù)額定電流中給出每個(gè)線餅和每個(gè)繞組中的基本和附加（從軸向和徑向漏磁場(chǎng)）的損耗。最終DFP-240000/400型變壓器利用REST短路力仿真軟件，驗(yàn)證分析變壓器的抗短路能力，得出繞組每餅導(dǎo)線所受到的力的情況。根據(jù)所承受的短路力的大小，針對(duì)性地采取措施，使得短路力的分布更為合理，從而有效地提高大容量變壓器的抗