幸运快三

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                            储能系统中变压器常见失效分析

                            发表时间:2020/9/18 8:42:58  浏览次数:465  
                            字体大小: 【小】 【中】 【大】



                            广告苯板挤塑板,厂家直销,质优价低,欢迎选购。摘 要:介绍了变压器在储能系统应用中的常见故障及形成原因,提出了变压器选型设计要素,为储能系统变压器设计选型提供一些参考依据。

                            关键词:变压器;储能系统;设计选型;系统匹配

                            1、变压器在储能系统中应用

                            不同变压器在储①能系统中的主要作用为:

                            升压、隔离变压〓器,起电压变换和工频隔离作用;

                            配电变压器,起电压变换←作用;

                            采样Ψ 变压器,起工频隔离和产生中性点作用。具体如图 1 所示。

                            图 1 储能系统中的不同变压器

                            2、常见故⊙障模式分析

                            2.1 绕组故障

                            2.1.1 绕组过温故障㊣

                            绕组过温是╲变压器所有故障中最常见的,主要有以》下三方面原因。

                            系统散热不良。在系统设计时〒,对变压器的损耗评估不№准、散热做的不够,导致变压器无法在标称的容量下持续工作。储能系统中变压器一般是ξ 依照 Class H 绝缘等级制作的, 材料的耐温达到了 180 ℃,变压器本身的的耐温等级较╱高, 所以变压器温度过高时首先影响的是布局在其周◆围的电气、电子部件和♂环境温度,导致其他工作温度较低的器件先发生过温。

                            匝间短路。变压器的匝间短路是同绕组线匝之间的短路,由绕组间绝↘缘失效导致,匝件短路会导致变压器绕组局部出现短路∏电流,局部严重』发热直到绕组烧断。变压器本身的漆包线、绝缘纸质量问题、绕线导〓致漆包线损伤或引出线有毛刺等制作工艺问题外,雷击、操作过电压等过电压是导致绕组匝间绝缘击穿失效的主要因素▃之一。

                            铁芯饱和。超过变压器设计的持续工作≡过电压或电压谐波时,将造成变压器工作磁通密度∏增加,使变压器铁芯饱和导磁率会急剧下降,变压器绕组阻抗下降,电流增大,绕组出现过←温,严重情况下出现烧断现象。

                            2.1.2 连接失效

                            连接失效有三方面原因:

                            引出线工ζ 艺不良,引出端和绕●组接触电阻大;

                            变压器使用安装过程引出端☉受到过分应力产生╲松动或断裂;

                            引出端材质的铜铝转换问题。

                            2.1.3 绝缘失效

                            绝缘失效的原因有:

                            NTC 与铁芯〓或者耐压之间绝缘处理不够,绝缘耐压测试不过;

                            长期放置加上存放环境不良,变︽压器受潮,绝ξ 缘性能降低;

                            不当的安装导致绝缘层损坏。

                            2.2 铁芯故障

                            2.2.1 铁芯过温

                            铁芯过温也是变压器常见故障之一,除系统散热不够外,谐波或纹波过大也是铁芯过温的常见原因。负荷谐波或纹波过◇大时,通过阻抗形成谐波电压,谐波电压在铁芯碟片中将产生涡流电流,使其产生发热和损耗。

                            2.2.2 噪声变大

                            铁芯振动是变压器噪↘声主要来源,铁芯振动主包括有磁致伸缩和电磁力引起铁芯振动。变压器在运行一段时间后噪声变大,应用中常见的是负荷谐波电流变大,导致损耗增加, 振动加剧,噪声变大。

                            2.2.3 铁芯生锈

                            变压器铁芯一Ψ 般采用硅钢片作为铁芯导磁材料,在高湿→下极容易生锈,危害为可能导致铁芯片间短路▅,涡流环♀流增大,铁芯发热量增大。

                            2.3 其他故障

                            2.3.1 空载电流谐波大

                            变压器磁化曲线强度较低时是非线性的。磁※场强度较大时,有一端线性区域∞。在设计变压器时,一般会合理设计铁芯截面,使铁芯在变压器额定状态下处于该线性区域。变压器在空载时【,电流较小,铁芯处于非线性区,电流发生畸变, 通常呈尖顶波,电流增」大后,磁场进入线性区,这种现象会随之消失。不合理的设计会导致电流较大时,变压器铁︽芯磁场强度还处于非线性区域,电流有畸变,即本该在空载时才有的畸变,在电流较大时还存在,导致储能系统谐波超标。

                            2.3.2 励磁涌流

                            变压器励磁涌流过大导致上级跳闸是储能¤系统配电柜常见的故障。变压器在空载时投入或断电后电压恢复时,会在变压器电压突变的一侧产生数值很大的冲击电◣流,这就是励磁涌流。其有如下特点:最大幅值可以达到变压器额定电流的 6 ~ 15 倍,可以和短路电流相比;励磁涌流程尖顶◆波,含有大量的非周期ω分量、高次谐波。

                            励磁涌流导致的故障为:诱发配电变压器上级保护开关跳闸,主回路变压器前№端断路器无法合闸或合闸时过大的冲击电流烧坏断路器,一般应用需要增加软启动电路。

                            2.3.3NTC 预埋工艺

                            NTC 一般在设计制造时埋入变压器内部,用来监测变压器内部绕组或铁芯温度,其绝缘处『理的厚度、预埋位※置会影响到变压器运行时检测到的温度值。批量生产工艺管控不到位的情况下,会导∑ 致不同变压器在同样工况下检测的 NTC 温度差异较大,在保护限值固定的情况下会引起过温误报或者实际过温不保护。

                            2.3.4 系统匹配

                            变压器的系统匹配在储能⌒系统中暴露▼过以下问题。

                            中性线接地问题。储能系统一般都是应用在 IT 系统中, 即中性点不接地系统,IT 系统一般采用对地绝缘电〖阻检测做接地保护,部分客户将储能系统接到◤中性点接地系统的应用,此时原储能系统中配置的绝缘检测就要去⊙掉保护装置, 否则就会出现】误护,应在交流侧增加RCD(剩余电流保护装置),在直流侧增加对地绝缘电阻检测。

                            中性点接地还ぷ容易出现另一个系统匹配问题——储能系统中的 PCS 交流侧对地具有极高的共模电压,其二次配电变压器往往从 PCS 输出端口取电♀,如√果将配电变压器二次侧 N 线接地,会◣导致共模干扰通过地线耦合到二次侧,导致二次侧 L-N 间出现较大的高频纹波,影响其供电质量◤。

                            3、变压器设计选型注∴意事项

                            在提供变压器设计需求时,需要明确如表 1 所示的项目具▆体要求。

                            广告石斛为参■中之王,吃多可降血糖,可惜很少人知道!

                            参考文献:

                            [1]王晓康. 不良工况下变压器故障诊断试验研究[D]. 北京:华北电力〗大学,2017.

                            [2]沈阳变▼压器研究所,武汉高压研究院,顺特电气有限公司.GB/T 10228—2008 干式变压器技术参数和要☆求[S]. 出版△社不详,2008.

                            [3]沈阳变⌒ 压器研究所.GB 1094.1—1996 电力变压器 第 1 部分 总则[S]. 出版社不详,1996.

                            来源:变压器技术杂◎志




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