摘要:现阶段,我国的经济发展迅速,随着现代科学社会的不断发展及进步,各类新技术及设备已经被逐渐广泛使用,在方便人们日常生活并推动现代社会发展的同时,也会将社会对于电能的实际需求增加。电力基础设施的不断加强以及完善,让配电网覆盖范围逐渐广泛,也使得配电网实际运行环境逐渐复杂化。配电网在实际运行中,会被各类因素影响,导致电压出现故障,对电力供应安全性及质量会产生严重影响,需要电力工作人员高度重视。
关键词:过电压下;变压器;震动特性性研究
引言
变电站是维持城市电力正常运营及居民日常生活的城市重要输变电基础设施。随着我国经济发展与城市化建设推进,供电需求也日益提高。为了维持供电的电能、电压质量,以及城市用地的紧缺及城市规划的限制,一些变电站及输变电设施甚至建设在城市办公楼或居民楼的一层或地下一层,导致附建式变电站的数量逐渐增长。变电站内固定设备(如:变压器、电抗器、散热系统等)在正常运行过程中均会产生一定的振动与噪声。相较独立变电站来说,附建式变电站运行引发的室内结构振动与二次噪声问题更加严重。
1变压器振动测试方法
现场运行110kV变压器包括自冷式与强迫风冷式两种。对于自冷式变压器,其振动主要来源于铁心磁致伸缩以及绕组电动力;对于强迫风冷式变压器,除了上述因素外,潜油泵与冷却风扇也是其器身振动的主要来源之一。铁心振动与绕组振动相互耦合,一部分振动通过铁心垫脚、紧固件传递由变压器箱体底部传递至箱体立面,另一部分由绝缘油传递至箱体表面。变压器箱体表面振动是其内部各振源综合作用的结果,加上箱体自身的线性与非线性结构特点,其表面振动分布十分复杂,不同测点位置振动幅值、相位乃至频谱分布均存在差异。因此,测点选择对于变压器振动测量结果具有十分重要的影响。变压器箱体表面测点所检测到的振动信号应该对其内部待检测对象缺陷的灵敏度较高,要求振动信号衰减小、信噪比高、受振动传播路径影响小。
2概述
直流扰动下,电力变压器的电感和电流会发生畸变,从而影响设备自身甚至电网的安全与稳定。直流扰动情况下的变压器,存在铁心饱和程度加深、励磁电流畸变、振动增大、铁心松动、绕组变形以及低频谐波增加等现象,会导致相关电气参数的保护故障以及补偿装置误跳等问题。因此,铁心-绕组构件抗直流扰动能力已成为电力变压器设计及运行所考察的关键指标。变压器绕组振动是由流过电流的绕组在变压器漏磁中受到电磁力作用而引起的受迫振动。目前,国内外学者针对变压器绕组振动模型及振动特性问题开展了广泛的研究。利用线饼轴向静压位移关系,建立绕组线饼轴向振动等效单自由度分析数学模型。借助于所建立的换流变压器三维有限元模型,仿真得到换流变绕组受电磁力激励时的振动波形。通过线性拟合的方法分析了温度对绕组和铁心振动产生、合成和传播的影响。综上所述,对于变压器振动问题的研究已取得众多成果,但对于交直流混杂情况下的变压器振动鲜有研究。
3分析配电线路中的过电压保护策略
3.1将线路绝缘强化
线路绝缘的强化一般会涉及到造价问题及成本问题,从经济层面分析,若想将线路绝缘水平加强,就需要保证线路能够正常运行,并能够保证内电压基本要求,结合实际情况进行全面并综合分析。若将线路绝缘水平盲目性提升,将会适得其反。所以,在线路绝缘能力强化的过程中,需要保证有效性及合理性,对各类因素进行全面并详细的分析,保证线路绝缘强化的有效性及合理性,进行各类因素的详细分析。例如,若想将线路当中的绝缘子串实际冲击绝缘强度提升,则可以利用木杆将水泥杆进行代替,弱项将木杆实际绝缘性提升,则需要尽量不使用铁杆,避免在雷电冲击过程中,雷电流超过平均电场强度,才能将木杆电弧维持。
所以,需要使用与实际情况相符的木横担确保木板平均电场强度满足基本需求,只有这样才能保证木杆线路实际安全性,更不会出现雷击导致的跳闸问题。
3.2进行自动重合闸的安装
在雷击之后出现闪络情况之后,若想让线路绝缘子在线路跳闸后将绝缘性能恢复,就需要在线路当中进行自动重合闸的有效安装。需要重视的是,自动重合闸装置存在一定成功率,成功率约为70%。110kV的少雷电区域,为了将停电频率降低,保证供电性能,就可以采用自动重合闸装置完全实现。根据相关事件及相关数据表明,进行单向自动重合闸的安装,可以对中性点直接接地电网中的单相雷击闪络进行有效使用,将雷击对线路产生的不利影响降低,不仅仅能够确保供电质量,还需要将线路检查工作量降到最低,将电力系统实际维护成本降低。
3.3进行电力系统中性点接地
一般情况下,在山地及丘陵地区,雷电活动比较常见,这类地区中的线路经常会因为雷击影响出现一定故障。针对此种情况,可以采用中性点经消弧线圈接地方法,将事故发生率降到最低。此方式在实际使用中,要想使用消弧线圈进行接地,电网实际结构则需要足够简单,并不能被互联网限制所影响,只有保证线路不能在安全供电之后,才能使用消弧线圈。
3.4进行避雷装置的设置
避雷器及避雷线装置的使用是配电线路过电压保护方式中最为重要的方式,也是最为常见的手段。避雷装置的使用,可以让线路上的绝缘子串在遇到雷击时,将电压幅度进行全面降低,并结合一定的屏蔽作用,对线路进行保护,避免受到雷电的冲击。一般情况下,在配电电路当中,最为有效的方式是为带状避雷线,具备较强的保护效果及范围。避雷线在实际设置中,需要根据实际情况对配电线路电压等级进行分析,保证避雷效果的良好性。例如,330kV以上的配电线路与山地地区的220kV线路,可进行双避雷线的安装,将避雷效果强化。对于220kV线路,可以进行全线路避雷线的设置,110kV线路也可以进行全线避雷线设置,但在雷电活动比较频繁的地区,则需要进行双避雷线的安装。超过500kV以上的超高压配电线路本身具备比较长的绝缘子串,一般情况下本身抗雷击能力较强,雷击电流比较小,并不会对线路实际安全情况造成一定影响,但为了将保护范围扩大,避雷线对边导线保护角需要控制在20-30度。双避雷线保护角一般在20度左右,山区为25度左右。110kV以及超过110kV的铁杆线路及水泥杆线路,要想将电压实际保护范围提升,就需要在安装避雷线的基础上,将杆塔接地电阻降到最低,这不仅仅能够对雷击过电压进行有效控制,与此同时还能够进行成本的控制,保证电压保护效果的良好性。
结语
综上所述,防雷击方式具备多样性,需要根据当地实际情况进行方式的使用,保证配电线路的稳定性及安全性。随着现代科学技术的发展及进步,更为有效的方式还需要研究人员不断研究,将配电线路中的过电压保护能力提升,为人们正常生活及工作提供便利性,促进现代社会发展及进步。
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