变电站的应用考虑及电网故障

在变电站建设、扩建和变压器增容等具体工作中，首要考虑的因素是根据变电站的供电负荷选择变压器的容量和使用台数；容量选择过大，增加变压器本身和相关设备购置和安装、运行维护的投入，造成资金浪费；容量选择过小，不能满足供电的需求，使变压器过载运行，造成设备损坏，影响变电站对外安全可靠供电；

而数量偏少不能满足接线方式和供电可靠性的要求，影响检修和缺少必要的备用；数量太多，增加配套设施投入，变电站布置困难，增加检修维护工作量，变压器容量和数量选择得当，不仅节约建设的一次性投资，而且能够有利于变压器的安全经济运行，减少运行、维护的费用。

如变电站共110kV、35kV和10kV三个电压等级，正常负荷为11MW，在农灌时负荷达到50MW；变电站改造时，我们考虑正常负荷时变压器运行的时间长，每年300天左右，变压器的容量选择无须过大，同时又要满足农灌高负荷的需要，容量又不能太小，所以选择安装两台变压器的方式，变压器型式为31500/110，变压器的额定容量比为31500/31500/31500；变电站有两条110kV线路供电，正常运行方式为1条110kV线路主供，1台变压器运行，另一条线路单向备用电源自投。

变压器事故时有发生，而且有增长的趋势。从变压器事故情况分析来看，抗短路能力不够已成为电力变压器事故的首要原因，对电网造成很大危害，严重影响电网安全运行。变压器短路损坏的主要形式有以下几种：

1、轴向失稳。这种损坏主要是在辐向漏磁产生的轴向电磁力作用下，导致变压器绕组轴向变形。

2、线饼上下弯曲变形。这种损坏是由于两个轴向垫块间的导线在轴向电磁力作用下，因弯矩过大产生永久性变形，通常两饼间的变形是对称的。

3、绕组或线饼倒塌。这种损坏是由于导线在轴向力作用下，相互挤压或撞击，导致倾斜变形。如果导线原始稍有倾斜，则轴向力促使倾斜增加，严重时就倒塌;导线高宽比例大，就愈容易引起倒塌。端部漏磁场除轴向分量外，还存在辐向分量，二个方向的漏磁所产生的合成电磁力致使内绕组导线向内翻转，外绕组向外翻转。

4、绕组升起将压板撑开。这种损坏往往是因为轴向力过大或存在其端部支撑件强度、刚度不够或装配有缺陷。

5、外绕组导线伸长导致绝缘破损。辐向电磁力企图使外绕组直径变大，当作用在导线的拉应力过大会产生永久性变形。这种变形通常伴随导线绝缘破损而造成匝间短路，严重时会引起线圈嵌进、乱圈而倒塌，甚至断裂。6内绕组导线弯曲或曲翘。辐向电磁力使内绕组直径变小，弯曲是由两个支撑(内撑条)间导线弯矩过大而产生永久性变形的结果。如果铁心绑扎足够紧实及绕组辐向撑条有效支撑，并且辐向电动力沿圆周方向均布的话，这种变形是对称的，整个绕组为多边星形。然而，由于铁芯受压变形，撑条受支撑情况不相同，沿绕组圆周受力是不均匀的，实际上常常发生局部失稳形成曲翘变形。