變壓器對發電系統影響的研究

周會花

（貴州烏江清水河水電開發有限公司 貴州貴陽 550000）

變壓器對發電系統影響的研究

周會花

（貴州烏江清水河水電開發有限公司 貴州貴陽 550000）

變壓器是電力系統的核心設備，通過變壓器可實現電能升降壓處理，提高了區域電能分配的綜合利用率。發電系統變壓器承載著諸多調控功能，變壓器故障易導致整個發電系統中斷運行，通過電氣試驗可及時掌握變壓器故障發生狀態，維持發電系統運行流程的持續性。結合電氣試驗的實際意義，本文介紹了其對發電系統調度的影響，提出變壓器試驗的科學方法。

變壓器；試驗；發電系統；調度

變壓器試驗可實時掌握發電系統運行狀態，為系統檢修與調度提供指導性依據，降低了各種因素造成的故障風險。發電廠需定期進行變壓器試驗與分析，及時發現潛在的變壓器故障，提前采取相應的防御措施。

1 發電系統發展趨勢

隨著我國電力工業和電力系統的發展，對變電站的安全、經濟運行要求越來越高，實現變電站綜合自動化，可提高電網的安全、經濟運行水平，減少基建投資，并為推廣變電站無人值班提供了手段；隨著電網復雜程度的增加，各級調度中心要求更多的信息，以便及時掌握電網及變電站的運行情況；為提高變電站的可控性，要求采用更多的遠方集中控制、集中操作和反事故措施等。

2 變壓器試驗對發電調度的影響作用

電氣試驗是在電氣系統、電氣設備投入使用前，為判定其有無安裝或制造方面的質量問題，以確定新安裝的或運行中的電氣設備是否能夠正常投入運行，而對電氣系統中各電氣設備單體的絕緣性能、電氣特性及機械性等，按照標準、規程、規范中的有關規定逐項進行試驗和驗證。通過這些試驗和驗證，可以及時地發現并排除電氣設備在制造時和安裝時的缺陷、錯誤和質量問題，確保電氣系統和電氣設備能夠正常投入運行。

2.1 系統安全的影響

我國變壓器電氣試驗的趨勢將會在現有的監測和檢測技術上出發，把停電自動檢測與在線監測系統結合起來，來彌補現有停電試驗試驗時間集中、工作量大，試驗電壓低、診斷有效性不足，試驗需要停電等問題。電氣試驗在大型變壓器的故障診斷和缺陷排查中起到了至關重要的作用，它是判斷變壓器能否繼續投入運行，保證設備安全運行的重要措施。

2.2 系統調度的影響

新時期國家電網改造規模不斷擴大，根據地區實際用電需求擬定調度方案，實現了電能資源一體化分配與利用。以免電力調度失誤引起的供電事故。發電廠變壓器實施電氣試驗，具有多方面的影響意義，最大限度地保障了發電系統運行的高效性。

2.3 系統功能的影響

現電力行業規定，在一個試驗周期內（最多7年），必須對變壓器進行全面的預防性試驗，且試驗數據必須符合相關標準才能投運，同時，每年利用紅外檢測、油樣分析、鐵芯接地電流測試，在線油色譜分析等帶電檢測手段監測變壓器的運行狀況，一旦發現缺陷或引起故障跳閘，即刻停運主變，做相關有針對性的診斷性電氣試驗，以免變壓器發生絕緣擊穿，造成停電或損壞等不可挽回的損失。

2.4 系統監測的影響

一些新的檢測參數、新方法和新技術正在逐步推廣，例如，停電試驗時自動加交流高壓以及測量最大放電電荷量、介質損耗、電流增加率、電流急增率、直流分量等的自動絕緣診斷裝置，它能給出測量曲線、綜合特性等，完成自動測量和分析；利用在線監測裝置，對運行中的變壓器進行各項數據的綜合監測，大大提高了試驗的真實性和靈敏度，便于及時發現絕緣缺陷。

3 發電系統變壓器試驗內容及方法

發電系統變壓器試驗過程中，能夠進一步排除測量接線、接線樁頭、有載開關存在問題的可能，為進一步確認引起變壓器直流電阻不平衡的原因，確定變壓器繞組內部是否存在故障，這些都是變壓器試驗操作的要點，對電力系統調度與運行具有指導性作用。

3.1 電壓比試驗

一般用雙電壓表測定法。低壓側開路，在高壓側加一低電壓（小于250V），同時讀出原、副邊電壓U1和U20，即可得電壓比K為：

式中：U1為原邊（高壓側）電壓；U20為副邊（低壓側）電壓。除雙電壓表法外，還有變比電橋法。它的準確度和靈敏度都較高，但需用專用的變比電橋。

3.2 空載試驗

測量變壓器的空載電流和空載損耗，以判斷鐵心質量和檢查繞組是否有短路。試驗時，在低壓繞組上施加額定頻率正弦波形的額定電壓，其他繞組開路。測量所有三相的電流、電壓和功率。

3.3 短路試驗

測量變壓器的短路損耗和漏阻抗電壓。試驗時，將變壓器低壓繞組短接，在高壓側施加額定頻率的較小正弦電壓，使繞組中的短路電流等于高壓繞組的額定值。此時所加試驗電壓為短路電壓，又稱漏阻抗電壓。短路試驗中測得的損耗為短路損耗，即變壓器額定運行時繞組的電阻損耗，又稱銅耗。

3.4 繞組極性測定

常用交流感應法，其接線見圖1。將變壓器低壓側的u端與高壓側的V端用導線連接。在高壓側加一較低的交流電壓（小于250V），測出電壓表的指示值。如果V＝V1-V2，則為減極性，表示V與u是同極性端；反之，則為加極性，表示V與u端的極性相反。

圖1 交流感應法測定極性

4 基于變壓器試驗的一體化調度模式

結合變壓器試驗功能，可對發電系統實施一體化調度，利用現代計算機技術、通訊技術等，提供先進的技術裝備，可改變傳統的二次設備模式，實現信息共享，簡化系統，減少電纜，減少占地面積；對變電站進行全面的技術改造。

4.1 智能監測技術

“安全第一”是電力行業發展指導思想，以安全準則為前提開展調度工作，能夠從多個方面實現電能資源一體化調度。面對傳統調度平臺存在的問題，電力企業要充分利用定向控制、安全監控、實時報警等功能模塊，對電力系統采取綜合安全防御系統。根據監測系統感應到的安全隱患，及時安排專業人員采取措施處理，避免故障風險影響到系統運行狀態。

4.2 定向控制技術

隨著電力科技不斷進步與發展，以自動化為主體的主站系統結構得到推廣，構建現代化電網調度平臺是不可缺少的。“安全問題”是阻礙主站系統運行的關鍵因素，深入分析電網調度潛在的安全隱患，可以為電網運行作業提供全面保障，降低各種因素造成的不利影響。結合主站系統運行存在的安全隱患，從定向控制、安全監控、實時報警等方面，提出電網調度安全化控制的可行性對策。

4.3 遠程調度技術

為了加快地區電網工程建設，我國電力企業開始融入新科技為輔助，對傳統電網模式進行多元化改造。主站系統是電網調度核心平臺，借助主站供輸功能可實現電力一體化調度，為地區用戶提供更為優質的用電服務。基于信息技術快速發展背景下，電網調度開始走向“自動化、智能化、遠程化”等方向轉型，這些都體現了新型電網改造與發展趨勢。

5 結論

總之，變壓器通過電磁感應調節交流電壓大小，為發電機組運行創造了穩定條件。隨著發電廠供電荷載持續增大，變壓器承載的工作負荷也越來越大，如何維持變壓器正常的調度性能，這是發電廠目前急需解決的問題。鑒于變壓器試驗對發電系統的影響，可設定針對性的電氣試驗方案，對常見故障進行綜合分析，降低發電系統的故障發生率，確保發電生產的安全性與高效性。

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TM721.1

A

1004-7344（2016）09-0242-02

2016-3-13

周會花（1985-），女，侗族，貴州劍河人，大專，主要從事水電站動力設備與管理工作。