一种换流变压器安全性评估方法与流程
本发明属于变压器安全性能领域，具体涉及一种换流变压器安全性评估方法。
背景技术：
1、大型电力变压器一般为油浸式电力变压器，构成的原材料包括变压器油，绝缘纸、木质垫块或压板等。尽管变压器发生火灾的概率较低，但一旦因某种原因起火，往往意味着变压器损坏，甚至引起邻近的变压器或其它电气设备损坏，对变电站造成严重的破坏，影响到电网的安全稳定运行。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种换流变压器安全性评估方法，以解决现有技术一种换流变压器安全性评估误差大的技术问题。
2、达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种换流变压器安全性评估方法，包括变压器火灾评估和变压器油箱防爆性能评估，所述变压器油箱防爆性能评估包括变压器内部故障评估和变压器油箱强度评估；
4、所述变压器油箱防爆性能评估方法为：计算变压器油箱施加压力，将变压器油箱设计压力与施加压力比较，若变压器油箱设计压力大于施加压力，则循环增加一定压力重新计算变压器油箱设计压力，重新比较变压器油箱设计压力与施加压力，最终输出设计压力；若变压器油箱设计压力小于施加压力，则直接输出设计压力。
5、进一步的，所述变压器火灾评估方法包括检测变压器绝缘结构绝缘强度、系统电压、变压器关键组部件结构及绝缘质量和有载调压开关开关能力。
6、进一步的，所述变压器绝缘结构包括变压器线圈和引线；变压器关键组部件包括变压器套管和出线装置。
7、进一步的，所述变压器油箱防爆性能评估包括油箱破裂计算的基本方法，所述油箱破裂计算的基本方法的具体过程为：
8、定义起始压力为流体静压力，并借助该压力值计算油箱内的起始体积；
9、迭代压力增量形成新的施加压力；
10、基于新的施加压力估计下一个体积增量；
11、基于压力增量和体积增量，获得容积弹性；
12、在容积弹性及变压器的规定油量下，确定动态放大系数f的值，计算变压器油箱设计压力；
13、将变压器油箱设计压力与已经计算的相同迭代的施加压力进行比较，并且如果两个压力相等或者设计压力低于所施加的压力，则循环增加一定压力重新计算变压器油箱设计压力，重新比较变压器油箱设计压力与施加压力，直至输出变压器油箱设计压力；若变压器油箱设计压力大于施加压力，输出变压器油箱设计压力。
14、进一步的，所述施加压力表达式为；
15、
16、其中，ps表示规定的压力(kpa)，k表示电弧能量转换系数(m3/kj)，e表示包含的电弧能量(kj)，c表示油箱的容积弹性(m3/kpa)，f表示动态放大系数。
17、进一步的，所述电弧能量的表达式为：
18、
19、其中，u表示电压、i表示电流、t表示持续时间。
20、进一步的，降低所述变压器内部故障的措施有：
21、将压力释放阀设置在变压器高压、中压升高座处；
22、将气体继电器报警信号更改为跳闸信号；
23、提高油色谱高在线监测的灵敏度和分辨率；
24、配备变压器状态综合监测装置；
25、采用高强度瓷套，并用超声波对瓷套检查；
26、变压器主变本体增设应急排油系统。
27、进一步的，所述变压器油箱强度的措施有：
28、提高变压器焊缝处机械强度；
29、加大高压升高座法兰处螺栓强度；
30、增加变压器油箱转角处、高压升高座连接法兰处加强筋的数量。
31、进一步的，所述提高变压器焊缝处机械强度的方法有：
32、堆高焊接的变压器焊缝；
33、对变压器焊缝做倒坡口处理；
34、增加钢板厚度，合理布置加强铁。
35、进一步的，所述加大高压升高座法兰处螺栓强度的措施为加大高压升高座法兰处安装螺栓、箱沿螺栓的直径。
36、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
37、本发明提供一种换流变压器安全性评估方法，通过对变压器火灾评估和变压器油箱防爆性能的评估，提升了变压器运行的安全性能，为变电站安全运行提供利条件，进而保障电网的安全稳定运行。
38、本发明一种换流变压器安全性评估方法，通过不断对变压器油箱施加压力，直至施加压力达到变压器油箱的设计压力，得到变压器油箱能承受的压力，实现变压器的防爆功能，对变压器安全性评估比较精确，有效地保护变压器及其周围设备和人员的安全，避免故障的扩大和危害的发生。
39、本发明还提供了避免变压器内部故障的措施和提高变压器油箱强度的措施，通过控制绝缘结构的电场强度，保证足够的设计裕度，并选用优质的绝缘材料。展降低变压器损耗和防止变压器局部过热的研究，有效避免了变压器内部发生故障的概率；通过提高变压器焊缝处机械强度、加大高压升高座法兰处螺栓强度、增加变压器油箱转角处、高压升高座连接法兰处加强筋的数量等措施有效提高了油箱强度，通过降低变压器内部故障的发生可能以及提高变压器油箱强度共同提升变压器运行的安全性。
技术特征：
1.一种换流变压器安全性评估方法，其特征在于，包括变压器火灾评估和变压器油箱防爆性能评估，所述变压器油箱防爆性能评估包括变压器内部故障评估和变压器油箱强度评估；
2.根据权利要求1所述的一种换流变压器安全性评估方法，其特征在于，所述变压器火灾评估方法包括检测变压器绝缘结构绝缘强度、系统电压、变压器关键组部件结构及绝缘质量和有载调压开关开关能力。
3.根据权利要求2所述的一种换流变压器安全性评估方法，其特征在于，所述变压器绝缘结构包括变压器线圈和引线；变压器关键组部件包括变压器套管和出线装置。
4.根据权利要求1所述的一种换流变压器安全性评估方法，其特征在于，所述变压器油箱防爆性能评估包括油箱破裂计算的基本方法，所述油箱破裂计算的基本方法的具体过程为：
5.根据权利要求1所述的一种换流变压器安全性评估方法，其特征在于，所述施加压力表达式为：
6.根据权利要求5所述的一种换流变压器安全性评估方法，其特征在于，所述电弧能量的表达式为：
7.根据权利要求1所述的一种换流变压器安全性评估方法，其特征在于，降低所述变压器内部故障的措施有：
8.根据权利要求1所述的一种换流变压器安全性评方法，其特征在于，提高所述变压器油箱强度的措施有：
9.根据权利要求8所述的一种换流变压器安全性评估方法，其特征在于，所述提高变压器焊缝处机械强度的方法有：
10.根据权利要求8所述的一种换流变压器安全性评估方法，其特征在于，所述加大高压升高座法兰处螺栓强度的措施为加大高压升高座法兰处安装螺栓、箱沿螺栓的直径。
技术总结
本发明公开了一种换流变压器安全性评估方法，通过不断对变压器油箱施加压力，直至施加压力达到变压器油箱的设计压力，得到变压器油箱能承受的压力，实现变压器的防爆功能，有效地保护变压器及其周围设备和人员的安全，避免故障的扩大和危害的发生；通过对变压器火灾评估和变压器油箱防爆性能的评估，提升了变压器运行的安全性能，为变电站安全运行提供利条件，进而保障电网的安全稳定运行。
技术研发人员：李春华,陈胜军,陈怡静,王彦方,孙栩,周军军,申旭辉,薛文超,李铮,江颖,彭程,关建越,张钧阳,石壮
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23