設(shè)備管理_變壓器的相關(guān)資料

變壓器是電力系統(tǒng)中數(shù)量極多且地位十分重要的電氣設(shè)備，變壓器的總?cè)萘看蠹s是發(fā)電機總?cè)萘康?倍以上。其功能是將電力系統(tǒng)中的電能電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送、分配和使用。 在電力系統(tǒng)中，輸送同樣功率的電能，電壓越高，電流就越小，輸電線路上的功率損耗也越小；輸電線的截面積也可以減小，這樣就可以減少導(dǎo)線的金屬用量。一次設(shè)備：電力是一種能量、也是一種商品電力的生產(chǎn)、變換、輸送、分配和消費的各環(huán)節(jié)的設(shè)備都是一次設(shè)備二次設(shè)備：二次設(shè)備是指用于保護、測量、控制一次設(shè)備的各種電氣元件的總稱。由于制造上的困難，發(fā)電機電壓不可能很高（目前在20KV以下），所以在發(fā)電廠中要用升壓變壓器將發(fā)電機電壓升到很高，才能將大量的電能送往遠處的用電地區(qū)，如35KV、66KV、110KV、220kv、330kv、500kv等。而在用電負荷處，再用降壓變壓器將電壓降低到適當?shù)臄?shù)值供用戶電氣設(shè)備使用。電力變壓器在傳輸電能的時候，本身也有一些有功損耗，但數(shù)量不大，因而傳輸效率很高。中小型變壓器的效率不低于95，大型變壓器效率可達到98以上。為了減少鐵心的磁滯和渦流損耗，鐵心用厚度為0.30.5mm的硅鋼片沖剪成幾種不同尺寸，并在表面涂厚為0.010.13mm的絕緣漆，烘干后按一定規(guī)則疊裝而成。 由于硅鋼片比普通鋼的電阻率大，因此利用硅鋼片制成的鐵心可以進一步減小渦流損耗。1、按功能分： 電力變壓器按功能分，有升壓變壓器和降壓變壓器兩大類。工廠變電所都采用降壓變壓器。終端變電所的降壓變壓器，也稱配電變壓器。2、按容量分： 電力變壓器按容量系列分，有R8容量系列和R10容量系列兩大類。 R8容量系列指容量等級是按R81.33倍數(shù)遞增的，我國老的變壓器容量等級采用此系列，如：100kvA、135kvA、180kvA、240kvA、320kvA、420kvA、560kvA、750kvA、1000kvA等。 R10容量系列 指容量等級是按R10 1.26倍數(shù)遞增的。R10系列的容量等級較密，便于合理選用，是IEC（國際電工委員會）推薦采用的。我國新的變壓器容量等級采用此系列，如：100KVA、125kvA、160kvA、200kvA、250kvA、315kvA、400kvA、500kvA、630kvA、800kvA、1000kvA。3、按相數(shù)分：電力變壓器按相數(shù)分，有單相和三相兩大類。工廠變電所通常都采用三相電力變壓器。4、按調(diào)壓方式分：電力變壓器按調(diào)壓方式分，有無載調(diào)壓（又稱無勵磁調(diào)壓）和有載調(diào)壓兩大類。工廠變電所大多數(shù)采用無載調(diào)壓變壓器。5、按繞組結(jié)構(gòu)分： 電力變壓器按繞組結(jié)構(gòu)分，有單繞組自耦變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器。工廠變電所大多采用雙繞組變壓器。6、按繞組絕緣及冷卻方式分類： 電力變壓器按繞組絕緣及冷卻方式分，有油浸式、干式和充氣式（SF6）等。其中油浸式變壓器，又有油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式和強迫油循環(huán)冷卻式等。工廠變電所大多采用油浸自冷式變壓器。 所謂充氣式變壓器是指變壓器的磁路（鐵心）與繞組均位于一個充有絕緣氣體的外殼內(nèi)的變壓器。以往，一般情況下是采用SF6氣體，所以又稱氣體絕緣變壓器。7、按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分： 電力變壓器按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分，有銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器兩大類。工廠變電所過去大多采用鋁繞組變壓器，但低損耗的銅繞組變壓器現(xiàn)在得到了越來越廣泛的應(yīng)用。油箱是變壓器的外殼，內(nèi)裝鐵芯和線圈并充滿變壓器油，使鐵芯和線圈浸在油內(nèi)。變壓器油起絕緣和散熱作用。常見油箱有兩種類型：1、箱式油箱：一般用于中小型變壓器。上部箱蓋可以打開，充滿油后與大型變壓器相比較輕。當變壓器需要安裝檢修時，將箱蓋打開，吊出器身，進行檢修。2、鐘罩式油箱：用于大型變壓器。器身較重，一般在200T以上，總重300T以上，運輸比較困難。當進行檢修時，不必調(diào)出笨重的器身，只要調(diào)去較輕的箱殼，即可進行檢修工作。鐵芯在電力變壓器中是重要的組成部件之一。它由高導(dǎo)磁的硅鋼片疊積和鋼夾件夾緊而成，鐵心具有兩個方面的功能。在原理上，鐵心是構(gòu)成變壓器的磁路。它把一次電路的電能轉(zhuǎn)化為磁能，又把該磁能轉(zhuǎn)化為二次電路的電能，因此，鐵心是能量傳遞的媒介體。在結(jié)構(gòu)上，它是構(gòu)成變壓器的骨架。在它的鐵心柱上套上帶有絕緣的線圈，并且牢固地對它們支撐和壓緊。鐵心的絕緣與變壓器其他絕緣一樣，占有重要的地位。鐵心絕緣不良，將影響變壓器的安全運行。鐵心的絕緣有兩種，即鐵心片間的絕緣以及鐵芯片與結(jié)構(gòu)件的絕緣。鐵心片間的絕緣是把心柱和鐵軛的截面分成許多細條形的小截面，使磁通垂直通過這些小截面時，感應(yīng)出的渦流很小，產(chǎn)生的渦流損耗也就很小。鐵心片間無絕緣時，磁通垂直通過的截面很大，感應(yīng)的渦流大，截面厚度增加1倍，渦流損耗將增大至4倍。鐵心片間絕緣過小時，片間電導(dǎo)率增大，穿過片間絕緣的泄漏電流增大，將增加附加的介質(zhì)損耗。變壓器鐵芯多點接地的故障特征鐵芯局部過熱，使鐵芯損耗增加，甚至燒壞；過熱造成的溫升，使變壓器油分解，產(chǎn)生的氣體溶解于油中，引起變壓器油性能下降，油中總烴大大超標；油中氣體不斷增加并析出(電弧放電故障時，氣體析出量較之更高、更快)，可能導(dǎo)致氣體繼電器動作發(fā)信號，甚至使變壓器跳閘。 2.繞組同心式繞組是把高壓繞組與低壓繞組套在同一個鐵心上，一般是將低壓繞組放在里邊，高壓繞組套在外邊，以便絕緣處理。但大容量輸出電流很大的電力變壓器，低壓繞組引出線的工藝復(fù)雜，往往把低壓繞組放在高壓繞組的外面。同心式繞組結(jié)構(gòu)簡單、繞制方便，故被廣泛采用。 按照繞制方法的不同，同心式繞組又可分為圓筒式、螺旋式、連續(xù)式、糾結(jié)式等幾種。交疊式繞組又叫交錯式繞組，在同一鐵心上，高壓繞組、低壓繞組交替排列、絕緣較復(fù)雜、包扎工作量較大。它的優(yōu)點是力學(xué)性能較好，引出線的布置和焊接比較方便、漏電抗較小，一般用于電壓為35KV及以下的電爐變壓器中。 變壓器高低壓繞組的排列方式，是由多種因素決定的。但就大多數(shù)變壓器來講，是把低壓繞級布置在高壓繞組的里邊。這主要是從絕緣方面考慮的。理論上，不管高壓繞組或低壓繞組怎樣布置，都能起變壓作用。但因為變壓器的鐵芯是接地的，由于低壓繞組靠近鐵芯，從絕緣角度容易做到。如果將高壓繞組靠近鐵芯，則由于高壓繞組電壓很高，要達到絕緣要求，就需要很多多的絕緣材料和較大的絕緣距離。這樣不但增大了繞組的體積，而且浪費了絕緣材料。 再者，由于變壓器的電壓調(diào)節(jié)是靠改變高壓繞組的抽頭，即改變其匝數(shù)來實現(xiàn)的，因此把高壓繞組安置在低壓繞組的外邊，引線也較容易。 3.分接開關(guān)變壓器調(diào)壓是在變壓器的某一繞組上設(shè)置分接頭，當變換分接頭時就減少或增加了一部分線匝，從而改變了變壓器繞組的匝數(shù)比。繞組的匝數(shù)比改變了，電壓比也相應(yīng)改變，輸出電壓就改變，這樣就達到了調(diào)整電壓的目的。 在一般情況下是在高壓繞組上抽出適當?shù)姆纸宇^，因為高壓繞組常套在外面，引出分接頭方便；另外高壓側(cè)電流小，引出的分接引線和分接開關(guān)的載流部分截面積小，開關(guān)接觸部分也容易解決。調(diào)壓方式有無勵磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。無勵磁調(diào)壓時，不是變壓器二次不帶負載，而是把變壓器各側(cè)都與電網(wǎng)斷開，在變壓器無勵磁情況下變換繞組的分接頭；有載調(diào)壓時，變壓器時在不中斷負載的情況下進行變換繞組的分接頭。變壓器無勵磁分接開關(guān)的額定電壓范圍較窄，調(diào)節(jié)級數(shù)較少。額定調(diào)壓范圍以變壓器額定電壓的百分數(shù)表示為5或22.5。根據(jù)使用要求，在調(diào)壓范圍和級數(shù)不變的情況下，允許增加負分接級數(shù)，減少正分接級數(shù)。無勵磁調(diào)壓變壓器在額定電壓5范圍內(nèi)改變分接位置運行時，其額定容量不變。如為7和10%分接時，其容量按制造廠的規(guī)定；如無制造廠規(guī)定，則容量應(yīng)相應(yīng)降低2.5和5。 變壓器油枕的作用：當變壓器油的體積隨著油的溫度膨脹或減小時，油枕起著調(diào)節(jié)油量，保證變壓器油箱內(nèi)經(jīng)常充滿油的作用。一是油面降低時露出鐵芯和線圈部分影響散熱和絕緣；二是隨著油面波動空氣從箱蓋縫里排出和吸進，而由于上層油溫很高，使油很快地氧化和受潮。油枕的油面比油箱的油面要小，這樣，可以減少油和空氣的接觸面，防止油被過速地氧化和受潮。三是油枕的油在平時幾乎不參加油箱內(nèi)的循環(huán)，它的溫度要比油箱內(nèi)的上層油溫的低的多，油的氧化過程也慢的多，因此有了油枕，可以防止油的過速氧化。對于膠囊式油枕，為了使變壓器油面與空氣完全隔絕，其油位計間接顯示油面。該油枕是通過在油枕下部的小膠囊，使之成為一個單獨的油循環(huán)系統(tǒng)，當油枕的油面升高時，壓迫小膠囊的油柱壓力增大，小膠囊的體積被縮小了一些，于是在油位計反映出來的油位也高起來一些，且其高度與油枕中的油面成正比；相反，油枕中的油面降低時，壓迫小膠囊的油柱壓力也將減少，使小膠囊體積也相對地要增大一些，反應(yīng)在油位計中的油面就要降低一些，換句話說，它使通過油枕油面的高、低變化，導(dǎo)致小膠囊壓力大小發(fā)生變化，從而使油面間接地、成正比地反應(yīng)油枕油面高低的變化。 對于隔膜式油枕，可安裝磁力式油表，油表連桿機構(gòu)的滾輪在薄膜上不受任何阻力，能自由、靈活地伸長與縮短。磁力表上部有接線盒，內(nèi)部有開關(guān)，當油枕的油面出現(xiàn)最高或最低位置時，開關(guān)自動閉合，發(fā)出報警信號。 瓦斯繼電器的作用：當變壓器內(nèi)部發(fā)生絕緣擊穿、線匝短路及鐵芯燒毀等故障時，給運行人員發(fā)出信號或切斷電源以保護變壓器。可按下面氣體的顏色來判斷故障：1、灰黑色，易燃。通常是因絕緣油炭化造成的，也可能是接觸不良或局部過熱導(dǎo)致。2、灰白色，可燃。有異常臭味，可能是變壓器內(nèi)紙質(zhì)燒毀所致，有可能造成絕緣損壞。3、黃色，不易燃。因木質(zhì)制件燒毀所致。4、無色，不可燃。無味，多為空氣。6.吸濕器吸濕器又名呼吸器，常用吸濕器為吊式吸濕器結(jié)構(gòu)。吸濕器內(nèi)裝有吸附劑硅膠，油枕內(nèi)的絕緣油通過吸濕器與大氣連通，內(nèi)部吸附劑吸收空氣中的水分和雜質(zhì)，以保持絕緣油的良好性能。 為了顯示硅膠受潮情況，一般采用變色硅膠。變色硅膠原理是利用二氯化鈷（CoCL2）所含結(jié)晶水數(shù)量不同而有幾種不同顏色做成，二氯化鈷含六個分子結(jié)晶水時，呈粉紅色；含有兩個分子結(jié)晶水時呈紫紅色；不含結(jié)晶水時呈藍色。變色硅膠的配制方法是把二氯化鈷配成質(zhì)量分數(shù)為5的溶液，然后選用一定數(shù)量的硅膠在120160烘箱干燥56小時，冷卻后放入配好質(zhì)量分數(shù)為5的二氧化鈷溶液中，浸泡1015分鐘，待吸飽二氯化鈷后成粉紅色，再經(jīng)120160烘干變成藍色便可使用。安裝在隔膜式儲油柜上的呼吸器在罩內(nèi)可不注油，以保證儲油柜呼吸暢通。凈油器又名熱吸虹器，是用鋼板焊接成圓筒形的小油罐，罐內(nèi)也裝有硅膠或活性氧化鋁吸附劑。當油溫變化而上下流動時，經(jīng)過凈油器達到吸取油中水分、渣滓、酸、氧化物的作用。 3150KVA及以上變壓器均有這種凈化裝置。 凈油器安裝再變壓器上部時凈化效率高，裝在下部時易于更換，安裝位置視情況而定。8.防爆管防爆管又名安全氣道，裝在油箱的上蓋上，由一個喇叭形管子與大氣相通，管口用薄膜玻璃板或酚醛紙板封住。為防止正常情況下防爆管內(nèi)油面升高使管內(nèi)氣壓上升而造成防爆薄膜松動或破損及引起氣體繼電器誤動作，在防爆管與儲油柜之間連接一小管，已使兩處壓力相等。防爆管的作用使當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，將油里分解出來的氣體及時排出，以防止變壓器內(nèi)部壓力驟然增高而引起油箱爆炸或變形。容量為800KVA以上的油浸式變壓器均裝有防爆管，且其保護膜的爆破壓力應(yīng)低于50662.5Pa。變壓器壓力釋放閥的作用相當于早期變壓器的防爆筒起安全閥的作用。當變壓器發(fā)生故障或穿越性的短路未及時切除，電弧或過流產(chǎn)生的熱量使變壓器油發(fā)生分解，產(chǎn)生大量高壓氣體，使油箱承受巨大的壓力，嚴重是可能使油箱變形甚至破裂，并將可燃性油噴灑滿地。壓力釋放閥在這種情況下動作排除故障產(chǎn)生的高壓氣體和油，以減輕和解除油箱所承受的壓力，保證油箱的安全。對主變壓器（日立公司），其動作壓力整定在101磅平方英寸，并在2ms內(nèi)全部開放。主、輔油箱各有一個壓力釋放閥。9.散熱器油浸式變壓器冷卻裝置包括散熱器和冷卻器，不帶強油循環(huán)的稱為散熱器，帶強油循環(huán)的稱為冷卻器。散熱器分為片式散熱器和扁管散熱器片式散熱器是用板料厚度為1mm的波形沖片，靠上下集油盒或油管焊接組成。20KVA以下的油浸式電力變壓器，平頂油箱的散熱面已足夠，50200KVA的油浸式電力變壓器可采用固定式散熱器；2006300KVA油浸式電力變壓器，可采用可拆式片式散熱器，散熱器通過法蘭盤固定再油箱壁上。扁管散熱器分為自冷式和風(fēng)冷式兩種，自冷式的只在集油盒單面焊接扁管，風(fēng)冷式扁管散熱器有88管、100管、120管三種。扁管在集油盒兩側(cè)焊接，為了加強冷卻，每只散熱器下安裝兩臺電風(fēng)扇，不吹風(fēng)時，散熱能力為額定散熱量的60左右。 10.冷卻器當變壓器上層油溫與下部油溫產(chǎn)生溫差時，通過冷卻器形成油溫對流，經(jīng)冷卻器冷卻后流回油箱，起到降低變壓器溫度的作用。冷卻器有強油風(fēng)冷卻器、新型大容量風(fēng)冷卻器、強油水冷卻器大型變壓器都裝有測量上層油溫的帶電接點的測溫裝置，它裝在變壓器油箱外，便于運行人員監(jiān)視變壓器油溫情況。用于測量變壓器上層油溫的測溫裝置有電觸點壓力式溫度計和遙測溫度計。電觸點壓力式溫度計除了可以測量變壓器的實時溫度外，還帶有電觸點，若溫度到達或超過上、下限給定值時，其觸點閉合，發(fā)出報警信號。遙測溫度計：也稱電阻溫度計，它是利用電橋原理構(gòu)成的，只要有兩個部件組成，一是動圈式溫度指示儀表；二是熱電阻檢測元件。熱電阻是裝在變壓器的箱蓋上，溫度指示儀表裝在控制室，兩者之間通過電纜或光纜連接起來，所以可以實現(xiàn)遙測測溫。12.高、低壓套管絕緣套管是油浸式電力變壓器箱外的主要絕緣裝置，變壓器繞組的引出線必須穿過絕緣套管，使引出線之間及引出線與變壓器外殼之間絕緣，同時起到固定引出線的作用。 電氣預(yù)埋電氣設(shè)備及裝置一般通過螺栓或焊接等方式固定在底盤或支架上，而底盤或支架需要直接固定在基礎(chǔ)、墻、柱、梁與物體上。在基礎(chǔ)、墻、柱、梁與構(gòu)件上必須預(yù)先埋設(shè)好設(shè)備的固定件，這一工作過程稱為電氣預(yù)埋。在圖紙上，預(yù)埋方法一般用文字符號加以說明，預(yù)埋件一般在有關(guān)的土建圖和電氣工程圖上作相互的標注。電氣工程采用的預(yù)埋方法有：預(yù)埋構(gòu)件法。在混凝土上預(yù)先埋設(shè)一定形狀的鋼構(gòu)件或木構(gòu)件。留孔埋設(shè)法。安裝于混凝土基礎(chǔ)上的電氣設(shè)備，按設(shè)計要求留出預(yù)留孔洞，安裝時將地腳螺栓懸掛于設(shè)備底座上，再進行第二次灌漿；如果在墻上，則先留住方孔，然后再預(yù)埋構(gòu)件。打孔埋設(shè)法。土建施工時不留孔洞，安裝時再打孔預(yù)埋。露筋法。將表面混凝土鑿去，露出里面的鋼筋，然后焊上固定設(shè)備的構(gòu)件。膨脹螺釘法。在需要固定設(shè)備的位置鉆一小孔，輕輕打入膨脹螺釘，設(shè)備便可在膨脹螺釘上固定。射釘法。利用射釘槍將專用射釘射入磚、混凝土或鋼板內(nèi)，然后將照明燈具、管線、電線電纜等固定在這些射釘上。電力變壓器本體的安裝 對于裝有氣體繼電器的變壓器，軌道安裝時，安裝單位必須配合土建單位將軌道調(diào)整到沿氣體繼電器氣流方向有1%-1.5%的升高坡高；而對于不裝氣體繼電器的油浸式變壓器或干式變壓器等，安裝時應(yīng)盡量保持水平。質(zhì)量監(jiān)控的重點：1、在安裝施工過程中，要保證設(shè)備的絕緣不受潮濕和不受污染。一但受潮必須進行干燥處理。2、電力變壓器的各部和整體密封性能，安裝完畢后應(yīng)做整體密封試驗。3、干燥變壓器要嚴格控制溫度。 假如電力變壓器正常情況下使用壽命20年，則溫度不能超過90度，如超過此限值，則每超過8度壽命減半。器身檢查 1,檢查鐵心一般在干燥清潔的室內(nèi)進行，如條件不允許而需要在室外檢查時，最好在晴天無風(fēng)砂時進行。否則應(yīng)搭篷布，以防臨時雨雪或塵落入。但雨雪天或霧天不宜在室外進行吊心檢查。 2,冬天檢查鐵心時，周圍空氣溫度不低于0。變壓器鐵心溫度不應(yīng)低于周圍空氣溫度。如鐵心溫度低于周圍空氣溫度時，可用電爐在變壓器底部加熱，使鐵心溫度高于周圍空氣溫度10 ，以免檢查鐵心時線圈受潮。3,鐵心在空氣中停放的時間，干燥天氣（相對溫度不大于65%不應(yīng)超過16小時，潮濕天氣（相對溫度不大于75%）不應(yīng)超過12小時。計算時間從開始放油時算起，到注油時為止。4,雨天或霧天不宜吊心檢查，如特殊情況時應(yīng)在室內(nèi)進行，而室內(nèi)的溫度應(yīng)比室外溫度高10 ，室內(nèi)的相對濕度也不應(yīng)超過75%，變壓器運到室內(nèi)后應(yīng)停放24小時以上。安全措施變壓器干燥時，防火是一個重要問題，應(yīng)特別注意。在檢修、干燥變壓器的地方，不得進行電、氣焊，在變壓器附近不要放置易燃物品，室內(nèi)應(yīng)準備一定的滅火器（如四氯化碳滅火器）及砂箱等，干燥時，值班人員應(yīng)嚴格檢查電線有否過熱，如遇發(fā)生著火應(yīng)立即切斷干燥電源。 注油設(shè)備及油管