变压器突然短路时绕组的受力分析及其提高抗短路能力的措施
电力系统中变压器抗短路能力分析及措施
电力系统中变压器抗短路能力分析及措施【摘要】电力变压器是电力系统中的重要组成部分，是负责传输电能、分配电能的关键环节，其可靠性能如何，将会对用户的电能质量及整个系统的安全程度造成严重的影响。
因此，必须努力提高变压器的抗短路能力，以保证电力系统的正常运行。
本文主要探讨了提高电力系统变压器抗短路能力的措施。
【关键词】电力系统；变压器；抗短路能力；措施1、关于电力系统中变压器的相关分析电力变压器的技术基础是电力电子技术，工作原理是原方通过电力电子电路将工频信号转变成高频信号（升频），再利用中间高频将变压器隔离、耦合至副方，最后将其还原为工频信号（降频）[1]。
采取合适的控制方案能够实现对电力电子装置的控制，进而把一种频率、波形、电压的电能转化为另一种频率、波形及电压的电能。
然而，铁芯材质的饱和磁通密度、铁芯与绕组间的最大允许温差将直接决定着中间隔离变压器的体积，工作频率又与饱和磁通密度成反比例关系，如此便能使铁芯的利用率得到提高，进而实现减小变压器体积、提高整体工作效率的目的。
2、增强电力变压器抗短路能力的方法变压器能否发挥其最大效力与其自身的质量、运行环境及检修程度有着紧密的联系。
在电力系统的运行中，由于继电保护误动、雷击等原因极易造成短路，而短路电流的强大冲击，则会损坏变压器，故必须努力提高变压器的抗短路能力。
据相关资料统计，变压器短路冲击事故的发生，超过80%的原因是变压器本身的制造质量，有10%是运行与维护方面的原因。
所以，在电力系统的运行中，应加强对电网的维护，以减少短路次数，从而减少变压器的受冲击次数。
2.1重视设计，认真做好线圈制造的轴向压紧工作在设计变压器时，不但要把变压器的损耗降低，以提高绝缘水平，还要注重对变压器机械强度及抗短路能力的提高。
在制造工艺上，大多变压器均是采用绝缘压板的方式，高低压线圈使用的是同一个压板。
采取这种设计结构，对制造工艺水平的要求较高，先是密化处理垫块，完成线圈加工后，还要对单个线圈予以恒压干燥处理，然后把线圈压缩后的高度测量出来；同一个压板的线圈，在经过处理之后，还要将其调整至相同的高度，然后在总装时采用油压装置对线圈施加相应的压力，使其满足设计要求的高度。
基于变压器突发短路试验探讨提高抗短路能力 李刚
基于变压器突发短路试验探讨提高抗短路能力李刚摘要：本文首先阐述了突发短路故障，接着分析了变压器短路试验的目的，最后对提高变压器抗短路能力的措施进行了探讨。
希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词：变压器；突发短路；试验；提高抗短路能力引言变压器使用范围非常广泛，修复期比较长，损坏后停电造成的损失巨大，变压器短路试验前应完成全部的例行试验，短路试验是检测变压器好坏的一项重要的试验项目，对短路后的变压器检测具有重要意义。
1突发短路故障变压器接入电源后，在绕组及其周围空间产生漏磁，不仅有轴向漏磁，而且有径向漏磁场分布。
在这个漏磁场中，变压器的高压和低压绕组将受到相应的感应力作用，即产生绕组的电动力。
当变压器额定运行时，绕组短路电动力在合理的数值区间内；当变压器发生突发短路故障时，绕组内产生的瞬时最大短路电流将达到额定运行时的数十倍，过电流将产生巨大的短路电动力。
这些电动力作用于变压器绕组，并传递到其他结构部件上，极易使绕组发生形变，甚至崩坏。
同时，巨大的短路电流将对导线产生热效应，使得绕组中导线急剧升温发热，损伤绝缘，破坏绝缘电气性能，影响变压器的正常使用寿命。
变压器的绕组所能承受的短路电动力是有一定的限度的，短路电动力与短路故障下的短路电流大小密切相关。
当绕组处于突发短路故障状态时，绕组的电磁力远大于正常运行状态下的电磁力，极易损坏变压器。
在变压器的电磁计算及机械结构设计时，必须保证变压器具备足够的抗短路强度来应对突发短路故障。
因此，非常有必要针对变压器抗突发短路能力加以分析研究。
2变压器短路试验的目的短路阻抗变压器的短路试验就是将变压器的一组线圈短路，在另一线圈加上额定频率的交流电压使变压器线圈内的电流为额定值，此时所测得的损耗为短路损耗，所加的电压为短路电压，短路电压是以被加电压线圈的额定电压百分数表示的：此时求得的阻抗为短路阻抗，同样以被加压线圈的额定阻抗百分数表示：变压器的短路电压百分数和短路阻抗百分数是相等的，并且其有功分量和无功分量也对应相等。
浅谈提高变压器抗短路能力的方法和措施
的不完 全统计 ， 全国变压器损坏近 ５０台 ， ０ 其
１ 前 言
电 力 工 业 是 国 民 经 济 的基 础 产 业 ， 国 是
中变压 器 由于短路 冲击损坏所 占的百分 比由
ｌ９ ９０年 的 ５ ９ ．％上 升 到 ２０ ００年 的 近 ６ ％ ， ０ 最
方 面 的原 因 。
２ ２ ｌ 绝 缘 压 板 ， 压 木 板加 工 质 量 及 机 械 ．， 层 强 度与 国外 相 比存 在 很 大差 距 ， 容易 变 形 ， 开 裂 分层 ， 难 满 足 变 压 器 的使 用 要 求 。 很
２ ２ ２ 半 硬 导 线 的 加 工 分 散 性 较 大 ， 内 尚 ．． 国
２ ２ 材 料 质 量 不 过 关 ．
中对机械 力分 析不够 明确 ， 材料选 用 的质 原
量 ， 造 厂 的 技 术 、 艺 水 平 ， 备 状 况 及 变 制 工 设 压器 的运 行 情 况 ， 行 维 护 有 关 。 从 近 几 年 运 专业 部 门 的 事 故 分 析 来 看 ， 致 有 以 下 几 个 大
浅谈提 高变压器抗短路 能力的方 法和措施
线 支点 设 计 不 够 ， 形成 悬 臂 梁 ， 引线 受 到 而 当 短 路 电 流 冲击 时 容 易 发 生 相 间 短 路 ， 因 固 或 定 引 线 槽 口 太 大 未 将 引 线 固 定 紧 ， 成 引 线 造 绝缘损坏 ， 引线短路 。 使
２ 变压 器短 路事 故 原 因分 析
变压器出 口短路导致 一般器身内部故障 和事故 的原因很 多 ， 比较 复 杂 ， 也 究其原 因 。
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ｌ ・ ｌ
提高变压器抗短路能力的方法与对策分析
．
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到绝缘 的 目 的， 而造 成短路 的［ １ 】 。 有 时， 在变压器的设 计和安 装中， 也会 导致其绝 缘部分 受到 损害， 从而引起 短路。 造成 变压器短路 的原因很多 ， 绝 缘漆 的老化 ， 人为操作的失误 ， 以 及长时 间的运转 ， 这都 会使变 压器短路。 此外 ， 一些无法避 免的意 外情
的检测 ， 尤其是 当短 路事故 过后 ， 要 对变压器做一 个全面 的检测 ， 最好 是做 一个短 路实验 ， 确 保变 压器在上次事故 中， 没有 留下 瑕疵 。 变 压器 的日常检测 ， 不能 遗漏和减 少， 只有做到时 常检测 ， 才能 及时的发 现问
题和 掌握变压 器的最新 运转情况【 ５ 】 。 此外还需 要对变压器进行定 期的维 况也会造成变 压器的短 路， 如动物的破 坏， 自 然环境 的影 响等。 修和 养护 ， 因为， 变压 器长时 间的超 负荷运作 ， 很多部件 的磨损度 会增 ２ ． 短路造 成的危害 加， 使用寿 命也会 因此下降 ， 所 以， 需 要进行 定期 维护和保养 ， 这样 才能 短 路时， 电流 越大 ， 持续 时 间越长 ， 那么造 成的危害 也就 越大 。 不 保证零部件 的安全， 尤其是绝缘 系统 的维修 和养护。 仅 会损 害到变 压器 ， 有 时整 个电力 系统 都会 受 到损害。 变 压器在短 路 三 结柬 语 时， 能 够产生 巨大 的电流 ， 当线路和 设备不能 承受 这股 巨大的 电流 ， 线 变 压器的抗短路能 力的高低 ， 主要取 决于变压器的质量好坏 ， 优良 路和设 备就会被损害 ， 严重的 话， 就会被烧 毁 。 因此， 变压 器短 路造成 质量 的变压器才可能具备合格 的抗短路能 力， 而变压器的质量好坏又取 的危害是相 当大的 ， 所以， 必须提高 变压器的 抗短路能 力， 减小 损害， 决于其设 计和制作 ， 因此 ， 要在设计和制作过 程中， 提高 其工艺水平， 从 降低损失。 而提高变 压器的质量。 此外 ， 需 要加强对变 压器的检测 ， 同时 定期进行 维修和养护， 这样才 能降低风 险， 提 高其抗短路能力。 ＝ 变压器 抗短 路 能 力提 高 的对 策 通 过上述分析 可以得 知 ， 造成 变压器短路 的原 因很 多， 不仅包括其 内部因素 ， 也有很 多外 部环境 的影响 ， 此外人为的操作也会对变 压器造
提高变压器抗短路能力的方法与措施
图１ 高、 低压绕组受到的幅向力
１ ． 低压 绕组 ： ２ ， 高压绕组
１ 短 路 电流
变压器 发生短路时 ． 变压 器原来的稳定运行状态被破 坏 ． 需经过 个 短暂 的过渡过程才能达到新的稳定运行状态 ． 在过渡过程 中会 出 现很大的短路 电流 。变压器短路有单 相接地 ． 两相短路 和三相短路三 种形式 ， 以三相 同时短路形式最为严重 。 一般在计算短路电流时 ． 都以 三相同时短路 的情况来考虑。 对于小容量变压器其短路电流约等于额 定电流的 ３ ０ 倍 ：对于大容量 变压器其短路 电流等于额定 电流的 １ ５ ～
科技・ 探索・ 争鸣
Ｓ ｃ 科 ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ 技 Ｔ ｅ ｃ ｈ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 界 Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
提高变压器抗短路能力的方法与措施
徐会 霞 （ 卧龙 电气 银川变 压器有 限公 司 ， 宁夏 银川 ７ ５ ０ ２ ０ ０ ）
【 摘 要】 变压器是 电力 系统 ｑ － 关键的设备之一 ， 本文阐述 了变压器发生短路 故障时产生过电流的危害性 ， 通过对变压器绕组 中短路 电动
图 ２ 绕组的受力情况
低压绕组 ｆ ］ 端一致 ） ， 因此安匝不平衡 ， 且 幅向力 Ｆ ｘ 与轴 向力 Ｆ ｙ ２ 作 用各绕组 中部 ． 绕组受的电动力如 图 ２ 所示。注意实际情况是轴 向力 Ｆ ｖ ２ 作用 于每一个线饼上的 总的轴向力为 Ｆ ｖ １ 与Ｆ ｙ ２ 的叠加 ． ｒ ｙ ｌ 的作用是分别 压缩高低压 绕组 ， Ｆ ｖ ２ 对低压绕组是绕组向上顶 的 ， Ｆ ｙ ２ 对高压绕组是使绕组 向下 压。 反之 ， 低压绕组 向下压 ， 高压绕组向上顶 。 高低压绕组之 间始终存 在一个相对移动的轴向力 Ｆ ｙ ２ 通常 ． 由于端部漏磁场 弯曲引起的轴 向力 Ｆ ｙ １ ． 要 比由于安 匝不 平衡 所引起 的轴 向力 Ｆ ｙ ２ 小 的多 ， 故有时 往往可 以忽略 Ｆ ｙ ｌ 而只考虑 Ｆ ｙ ２ 如果 轴向力 Ｆ ｙ ２ 过大 ． 就可能造成 绕组损坏或压 紧绕组用的部件损坏 ． 最后导致变压器不 能继续运行 。
电力变压器抗短路能力提升研究综述
电力变压器抗短路能力提升研究综述发布时间：2021-09-29T01:11:21.977Z 来源：《当代电力文化》2021年第15期作者：刘广志陈山[导读] 随着经济和电力行业的快速发展，为了获得更优质的用电质量刘广志陈山山东泰开变压器有限公司，山东泰安市 271000摘要：随着经济和电力行业的快速发展，为了获得更优质的用电质量，国家对电网结构进行了优化，尤其是变压器的优化，直接关系到用户的用电感受。
加强电力设备的优化管理，是确保电力设备安全、可靠运行的重要管理措施，可保证电力的优质供应，提高用户用电质量。
由于变压器的电力变压器直接与用户相连，且大多数的配电变压器直接暴露在外，易受到外界因素的影响，因此常发生相对地短路故障。
当外界因素引起变压器短路故障时，变压器可能会受到不可逆的损伤，对用户生活、生产造成很大的影响。
电力变压器的抗短路能力是保证电网稳定运行的关键因素之一，但我国电力变压器抗短路能力差一直困扰着很多厂家。
为了提高变压的抗短路能力，近年来很多学者在电力变压器抗短路能力提升方面进行了大量研究。
关键词：电力变压器；抗短路能力；提升研究引言为了提高变压器短路故障在线监测及诊断识别能力，提出了一种变压器在线监测和短路故障的综合诊断方法。
基于电压测量和电流测量的系统模型，设计了对变压器线路运行状态的在线监测装置；并通过搭建仿真模型，对线路发生不同短路故障时的运行状态进行分析和对比；最后对该在线监测装置的测量性能进行试验验证。
1 变压器承受运行短路故障的意义虽然短路试验模拟三相短路，只是各类短路工况中的一种，但试验验证变压器承受短路能力依然有较强的价值，针对本文中的研究结构，如下几点研究结论或控制点值得关注：1）双绕组变压器低压侧三相短路试验能模拟运行中可能发生的所有短路工况。
2）三绕组变压器通过中低短路试验可以保障运行后低压承受短路的能力。
3）三绕组变压器单相短路产生的中压轴向电磁力比三相短路大，在自耦变中更明显，应采用必要的加强措施，如采用自粘性换位导线，增加压紧结构和拉紧结构的强度等。
如何有效提高变压器抗短路能力
如何有效提高变压器抗短路能力变压器是电力系统中重要的电力设备之一，在电力系统中发挥着功率变换和电力传输的作用。
但是，在变压器实际应用中，由于各种因素，会出现变压器短路的情况，特别是在高压侧短路容易发生。
这时，如何提高变压器的抗短路能力，是保障电力系统安全运行的重要环节。
本文主要介绍了如何有效提高变压器抗短路能力。
一、提高绕组电气强度绕组的电气强度一般指变压器中的绝缘强度、空气间隙和介质损耗等电气性能，现场运行经验表明，提高绕组的电气强度可以显著提高变压器的抗短路能力。
在制造变压器时，增加变压器绕组的电气强度是提高变压器短路能力的有效方法。
一般来说，绕组电气强度与线与线之间的最小间距有关，提高线与线之间的最小间距，可增加绕组的电气强度，提高变压器的抗短路能力。
二、提高冷却系统的冷却能力变压器的短路能力与变压器的冷却系统密切相关，过热会导致绝缘层老化，降低绝缘强度，从而降低变压器的抗短路能力。
因此，提高变压器的冷却能力可以显著提高变压器的抗短路能力。
目前，变压器的冷却方式主要包括自然冷却和强制油循环冷却两种形式，采用强制油循环冷却可以显著提高变压器的冷却能力。
三、提高变压器的机械强度变压器的机械强度一般是指变压器沿变压器装载方向的承受能力。
随着用电设备数量的不断增长，变压器的装载电流也越来越大，变压器的机械强度需要不断提高，才能满足电力系统的需要。
在变压器制造的过程中，增加变压器机械强度的方法可以采用增加变压器铁芯的厚度、增加变压器绕组的宽度等方法，从而增加变压器的机械强度，提高变压器的抗短路能力。
四、采用低电阻高导电性的材料高导电材料对电流有更好的传导性质，低电阻的物质也有助于电流的流动，在工程实践中可以通过采取低电阻、高导电性的专用材料来提高变压器的短路能力。
铜线塑封成型、铜条穿孔装配和银质接触片是能够有效提高变压器抗短路能力的材料。
五、提高绝缘质量变压器的绝缘系统将绕组和绝缘物质置于同一电源中，依靠绝缘物质隔离两者防止漏电，因此提高变压器的绝缘质量也能提高变压器的抗短路能力。
高电力系统中变压器抗短路能力的方法
高电力系统中变压器抗短路能力的方法变压器是电力系统中的重要设备，而抗短路能力是评价变压器性能的重要指标之一。
变压器的抗短路能力直接影响着电力系统的安全稳定运行。
下面将介绍几种提高变压器抗短路能力的方法。
1. 增强绝缘能力：绝缘是变压器抗短路能力的基础。
通过采用高绝缘材料和改进绝缘结构，可以提高变压器的绝缘能力，从而增强抗短路能力。
2. 提高短路电流容量：短路电流是变压器短路故障的直接原因，对变压器的短路故障处理能力有着重要影响。
为了提高变压器的短路电流容量，可以采取以下措施：
- 采用低电阻材料：低电阻材料能够降低电流通过的阻抗，从而提高短路电流容量。
- 增大铜箔截面积：增大铜箔截面积可以降低电流通过的阻抗，提高短路电流容量。
- 增加短路电压：增加短路电压可以提高短路电流容量。
3. 优化绕组设计：绕组是变压器的重要组成部分，其设计合理与否直接影响着变压器的抗短路能力。
通过合理设计绕组的截面积、绕组结构和绕组间隔等参数，可以提高绕组的抗短路能力。
4. 使用冷却装置：短路故障会导致变压器发热，进而影响变压器的抗短路能力。
通过安装冷却装置，可以及时散热，降低变压器温升，提高抗短路能力。
5. 采用适当的维护与检修措施：及时发现和排除变压器的隐患，做好变压器的维护与检修工作，可以保障变压器的正常运行和抗短路能力。
总结起来，提高变压器抗短路能力的方法主要有：增强绝缘能力、提高短路电流容量、优化绕组设计、使用冷却装置和采用适当的维护与检修措施。
通过采取这些措施，可以有效提高变压器的抗短路能力，保障电力系统的安全稳定运行。