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摘要:随着社会经济的发展变化,人们的生活水平越来越高,电器用品的种类越来越多,同时耗电量也比较多,我国的电网工程为国家经济的发展和人民生活水平的提高做出了很大的贡献,但在电网输送的过程、或者用电的过程,就会因各方面的原因产生直流偏磁的现象,从而影响变压器的工作,给电器运输带来很大的危害,下面就直流偏磁对中性点直接接地变压器运行的影响及危害进行深入的分析,并有针对性的提出相应的解决措施。从而确保变压器运行的安全性。
关键词:直流偏磁;中性点直接接地;变压器;预防措施
在经济发展速度越来越快的情况下,电力资源的消耗也比较大,我国的电力资源供应工程有“西电东送”工程,在网络化的基础上又出现了全国互联的现象。在总体框架之下,全国的电网采用直流输电技术,该技术不仅推动了全国电网互联的进程,同时也增大了电流的经济效益。目前,在远距离的高压直流输电中运用了接地直流换流站的接线方式。如果运行中的两级电流相等,那么在接地回路中没有电流,也不会储存电流,但是,如果运行中的两极电流量不相等,就会造成接地回路中电流出现偏差的现象。导致的电流就会从一个变电站流入,然后从一个变电站流出,这样对变电站有一定的影响。
一、变压器的直流偏磁现象及原理
以磁通为例,在交流磁通上再加上一个直流磁通,原有的铁芯达到饱和,使得铁芯原有的磁通发生改变,进而从整体改变了铁芯的磁导率。此外,当变压器上的直流电流分量达到一定的数据值时,铁芯就会出现饱和状态,那么对于正处于工作中的变电器而言,导致它的励磁电流发生变化,影响变压器的正常工作,对于这种现象成为直流偏磁现象[1]。
由于电力资源的输送的过程中,由于气候、环境等许多方面条件的影响,每一个地区的电流量是不同的,直线电流从接地路径中流过的时候,就会产生一定的电位差,导致输电线路组成的通路流经共同的磁化铁心,让变压器的工作重点发生变化,进而给变压器的工作带来负面的影响。
二、直流偏磁形成的主要原因
在电力资源供应过程中,直流输电是目前输电工程中运用的比较先进的方式,主要由于我国的电力资源输送工程比较庞大,“西电东送”工程中,许多电力资源需要从西部经过漫长的输送途径才能到达东部,从西到东的电力输送中,大量的电流都要输送,而直流输电模式就能够解决输送容量大的问题,同时也能节约大量的电能,电流输送的效率也比较高[2]。但是,由于直流输电模式在我国的发展还不是特别的成熟,因而也出现许多的问题,给电力资源的输送带来很大的负面影响。
(一)两端输电系统容易导致直流偏磁现象
单极输电系统包括单极大地回线与单极金属回线两种,运用在工作中每一种方法又不同,单极大地回线输电主要的载体是大地,即通过地面线路构成回路而流通,单极大地回线与农村每家每户用电时准备的地下暗埋线路模式相同。单极金属回路主要是通过电线作为回路线路,这种回路主要由两方面构成,高压和低压,高压线主要负责输电,每天有固定量的直流电流通过高压线路传输[3]。而低压线路负责多余电流返回使用,在电力输送中能够起到安全保护的作用。
(二)单极大地回线与变电站的距离不同也会导致直流偏磁现象
在电力资源供电输送过程中,选择单极大地回线运行时,有并行的电流,如果距离中性点接地变压器距离换流站的距离比较近时,那么原有的电流输电交换系统就会受到干扰,并形成一种电流单位差,那么直流电流就会通过一台变压器的中性点输送电线流通到了另一个变压站,进而构成了电压回路,最终形成直流偏磁现象。如果变压器的直流电流达到一定数值时,变压器的铜耗急速上升,使得变压器中的线圈发热,严重者将影响变电压的正常工作。
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三、直流偏磁对变压器的主要危害
首先,变压器产生噪声,加快变压器的损坏速度。变压器在正常工作中出现噪音主要是由于电压器在非正常工作条件下,让电流产生的磁场引起铁心硅钢片反复震动引起的,如果变压器在正常的条件下工作,磁致伸缩的范围比较正常,就不会产生噪音。此外,如果变压器的励磁电流变化比较大时,磁致的伸缩也就相应的加大,噪音就会增加,如果变压器长期处于非正常的工作状态下,就会加速硅钢片的老化,不利于直流输电模式的运行[4]。
其次,让变压器的损耗量加大。电流在输电的过程中会在某一个阶段产生饱和现象,变压器的损耗主要由铁耗和铜耗两部分组成,若变压器中的直流电流达到饱和状态,那铁芯和空气的磁导率就会接近,进而让变压器的漏磁大大的增加,将会引起一系列的损耗。比如:变压器的漏磁将通过硅钢片、夹片、油箱等产生的“涡流”让变压器的铁耗增大,同时产生发热现象,那么变压器的损耗也将进一步增大。
四、直流电流输电过程中注意的方法以及电流直流的装置
(一)直流电流输电过程中注意的方法
首先,在变压器直流输电过程中,如果直流换流站采用的运行方式是不对称的,需要每一个输送环节加强联系,并将相应的信息迅速传递给各个工作的变电站,让工作人员加强设备的监控与管理,对出现的相应的事故进行提前预控,避免出现突发状况,造成不必要的损失。
其次,在变压器处于非正常工作或出现直流偏磁现象时,需要变电站的工作人员提高注意力,加强对直流输电系统的监视,并对可能出现的现象进行留意观察。同时,在变压器处于非正常工作情况时,需要加强对其温度的检测控制,避免因温度过高而让变压器设备受到损坏。
(二)变压器的直流偏磁的抑制措施
在电流直流输电过程中,由于电流在运输中会产生回流的现象,容易造成很多的问题,最主要的是电流直流偏磁现象,在实施的过程中,需要采用变压器中性点注入反向电流法,当电流运输过程中,电流出现差值,利用反向电流法让形成的差值反向直流,寻找相搭配的电流,进行再次输送电流[5]。此外还可以使用串联电容法,主要将运输的电力资源串联起来运输,是一个整体进行前行,如果对变电压产生干扰,就可以实施整体运输的方式,在最短的时间运输电流量,对变压器的干扰比较的小。目前,串联电容法的研究比较的深入,需要进一步投入实践中,让更多的资源得到很好的保护,同时也让变压器的使用时间能够有所延长。
五、直流偏磁运行中注意的事项和措施
首先,要加强各级调度的联系,在网络技术条件下实施资源共享,并让每一站了解电流运输情况以及电流运输的信息,以便变电站工作人员及时控制事故。其次,工作人员要总结工作经验,对生活中的异常现象进行留心观察,主要指变压器的噪声情况,发现异常要及时的检查。第三,当变压器发生电流偏磁现象时,其工作的耗能就会迅猛增加,使得变压器的温度急剧上升,因而,需要工作人员对变压器的温度检测进行监视,并安装温度检测报警系统,发现变压器温度超出正常范围,就发出警报声,有利于引起工作人员的注意,同时也能快速的找到问题之所在。因而,工作人员要从生活中的各个方面进行对直流偏磁现象进行观察,加强其监督工作,进而做好防范工作。
结束语
在网络信息技术不断发展的情况下,电子商务的发展为许多企业的转型和发展提供了平台,并且许多的企业也成功的转型。同时经济的快速增长也提高了人们的生活水平,人们对生活的要求也不断提高,电力供应的要求越来越高,为此,电力企业也在不断的寻求自身的发展。在网络技术发展中,国家电网也形成了网络服务,同时在“西电东送”工程的基础上进一步提升电力资源供应的效率,就要全面掌握直流偏磁产生的原因,进而有针对性的提出解决措施,让变压器的工作时间能够不断的延长。
参考文献
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[2]郭修杰.交流变压器直流偏磁抑制措施分析与比较[J].机电信息,2014,27:100-101.
[3]孙建涛,李金忠,张书琦,刘锐,汤浩,高飞,吴超,邓俊宇.单相单柱旁轭变压器直流偏磁运行性能测试与分析[J].电网技术,2013,07:2041-2046.
[4]章彬,黄炜昭,陈潇.直流偏磁对深圳电网主变压器的影响及抑制措施的研究[J].陕西电力,2014,12:69-72+85.
[5]王华伟,林少伯,王祖力,王明新,黄勇,雷霄,王庆,李新年,王亮,孙栩.溪浙特高压直流隔直装置存在的问题分析及改进[J].电网技术,2015,06:1600-1604.
论文作者:宋永
论文发表刊物:《电力技术》2016年第9期
论文发表时间:2017/1/6
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