維修電工技師畢業(yè)論文

1、國家職業(yè)資格鑒定技師論文國家職業(yè)資格二級論文題目：變壓器運行與故障分析 姓 名： 陳xx 職 業(yè)： 維修電工 身份證號： 34042xxxxxxxxxxxx 所在單位： 國投新集xx煤礦 變壓器運行與故障分析國投新集xx煤礦陳xx摘要：發(fā)電廠要把大量的電能輸送到遠處的用電地區(qū)，就必須用升壓變壓器把電壓升高，以降低線路上的損耗；在用電地區(qū)又必須用降壓變壓器把電壓降低，以適應各種電氣設備和安全用電的需要。此外變壓器還可以用來改變電流、變換阻抗和相位。所以，變壓器是輸電、配電、電工測量和電子技術等不可缺少的重要的電氣設備。關鍵詞：變壓器；運行；故障分析0 引言：發(fā)電廠、電力網和電力用戶組成電力系統(tǒng)，

2、發(fā)電廠是電力的生產部門，由發(fā)電機產生的交流電能，經變壓器升高電壓后輸入電力網。電力網的高壓輸電線路能遠距離地輸送電能，到用電負荷集中的地區(qū)，再由降壓變壓器降低電壓，經高、低壓配電線路傳輸給各類用電設備使用。電力的生產、輸送、分配和使用的全過程，通過變壓器得以同時實現，所以變壓器的使用、維護，十分重要。1 變壓器：定義 變壓器是一種將交流電壓升高或降低，并且保持電源頻率不變的靜止電氣設備。功能 用以改變電壓的變壓器，如電力變壓器；用以改變電流的變電流，如電流互感器；實現阻抗變換，如電子線路中阻抗匹配的輸出變壓器。分類 (1)根據變壓器的用途分類：a、 電力變壓器，用于輸、配電系統(tǒng)的升壓或降壓，是

3、一種最普通的常用變壓器；b、 礦用變壓器，煤礦井下使用的變壓器，具有相應等級的防爆功能，包括礦用動力變壓器（干式變壓器、移動變壓器等）和礦用照明變壓器；c、 供特殊電源用的變壓器如：冶煉用的電爐變壓器、電解用的整流變壓器、焊接用的各種電焊變壓器等；d、 控制和電源變壓器（如用于電子線路和自動控制系統(tǒng)中的小功率電源變壓器、控制變壓器和脈沖變壓器等）；e、試驗變壓器：對電氣設備進行耐壓試驗用的變壓器；f、調壓、穩(wěn)壓變壓器：現農電電壓不穩(wěn)，采用的穩(wěn)壓電源；g、儀用變壓器：電流互感器、電壓互感器。(2)按照冷卻方式分類： a、油浸式變壓器，靠絕緣油進行冷卻； b、干式變壓器，依靠輻射和空氣對流冷卻，一

4、般容量較小。c、風冷式變壓器；d、水內冷式變壓器； e、充氣式變壓器，變壓器的器身放在封閉的鐵箱內，箱內充以絕緣性能良好傳遞快、化學性能穩(wěn)定的氣體（sf6），應用于高壓電力、電氣設備檢測和預防性試驗的升壓試驗設備?；窘Y構 變壓器種類很多，但基本結構相同。變壓器的基本部件是鐵芯和繞組，大型變壓器還有油箱及其他附件。（1） 變壓器的鐵芯。鐵芯主要用于構成變壓器的磁路和支撐變壓器的繞組。鐵芯分為鐵芯柱和鉄軛兩部分，鐵芯柱上套裝繞組，鉄軛使整個磁路構成閉合回路。高導磁率的硅鋼片疊成鐵芯，減少鐵芯渦流損耗，其厚度為0.35-0.5mm。硅鋼片的兩面涂以絕緣漆，以使片與片間絕緣。（2） 變壓器的繞組。繞

5、組是變壓器的電路重要部分，用有絕緣的銅導線（漆包線）或鋁導線繞制而成。通常輸入端為一次（初級）繞組，輸出端為二次（次級）繞組。按照高壓繞組和低壓繞組在鐵心柱上的排列方式，變壓器繞組分為同芯式和交疊式兩種。1) 同芯式繞組。同芯繞組的高、低壓繞組同套在鐵芯柱上，是為便于調壓和絕緣，通常低壓繞組在里面，高壓繞組在外面。2) 交疊式繞組。交疊式繞組把高、低壓繞組相互交疊放置，低壓繞組靠近上下鉄軛，中間放置高壓繞組。由于高、低壓繞組間的間隙多，絕緣復雜。力學強度高，主要用于低壓、大電流的電焊、電爐變壓器中。變壓器工作原理 以單相變壓器為例簡要分析工作原理。規(guī)定與一次側（初級）有關的各量，其符號右下標注

6、“1”，如e1、u1、u1、i1、n1、p1等，而與二次側（次級）有關的各量，其符號右下角標注“2”，如e2、u2、u2、i2、n2、p2等。 當變壓器一次側接入交流電源后，在一次繞組中就有交流電流通過，在鐵芯中產生交變磁通（主磁通）。根據電磁感應定律，一次、二次繞組都將產生感應電動勢。1） 變壓原理 設一次、二次繞組匝數分別為n1、n2。由于一次、二次繞組同時受主磁通作用，所有在兩個繞組中分別感應電動勢e1、e2 ，頻率與電源頻率相同。主磁通隨時間變化率為：/t,由電磁感應定律可得：e1=-n1（/t） e2 =-n2（/t）感應電動勢與感應電壓反相，所以u1=e1=-n1（/t） u2=e

7、2=-n2（/t）不考慮相位，只考慮它們大小，有效值之間關系為 u1/u2=n1/n2=n u1一次側交流電壓有效值，u2二次側交流電壓有效值，n1一次繞組匝數，n2二次繞組匝數，n一次側、二次側電壓比或匝數比，簡稱變比。上式表明，變壓器一次、二次繞組的電壓比等于它們的匝數比n。當n1時，n1n2，u1u2，這種變壓器是降壓變壓器；當n1時，n1n2，u1u2，這種變壓器為升壓變壓器。只要選擇變壓器一次、二次繞組電壓比，就可實現升壓或降壓目的。2） 變流原理 變壓器在變壓過程中只起能量傳遞作用，無論變換后的電壓是升高還是降低，電能都不會增加。根據能量守恒定律，在忽略損耗情況下，變壓器的輸出功率

8、p2應與變壓器從電源獲得的功率p1相等，即p1=p2。則當變壓器只有一個二次側時，關系為i1u1=i2u2或i1/i2=u2/u1=n2/n1=1/n。變壓器工作時其一次、二次繞組的電流比與一次、二次繞組的電壓比或匝數比成反比，而且一次側的電流隨著二次側電流的變化而變化。 3）阻抗變換原理 變壓器除能改變交變電壓、電流的大小外，還能變換交流阻抗，在電氣工程中得到廣泛應用。變壓器一次側交流等效電阻的大小與變壓器二次側負載等效電阻成正比，與變壓器的變比的平方成正比。2 變壓器的連接與運行1）三相繞組的連接方法有星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接兩種a、 星形聯(lián)接法（把三相繞組的三個末端x、y、z連接在一起，接點

9、稱為中性點，用n表示，其首端a、b、c引出接至電源或負載，即稱為星形聯(lián)接法，用“y”表示）b、 三角形聯(lián)接法（把一相繞組的末端和另一相繞組的首端依次連接在一起，形成閉合回路，便是三角形聯(lián)接，用“”表示）2）繞組的聯(lián)結組我國三相變壓器有yy (y/y)、yd (y/)、dy (/y)等連結組別，斜線上方符號表示一次繞組聯(lián)結組別，斜線下方符號表示二次繞組的聯(lián)結組別。a、 yy (y/y)聯(lián)接，即yy0(y/y-12)聯(lián)結。三相變壓器一次繞組接上對稱的三相交流電時，繞在同一鐵芯上的同繞向一次、二次繞組中電壓同相位。 b、yd (y/)聯(lián)結，即變壓器作yd9(y/-9)聯(lián)結3）變壓器運行將兩臺及以上變

10、壓器一次、二次繞組同標號的出線端連接在一起，直接或經過一段線路接到母線上，同時對負荷供電，這種運行方式稱為變壓器的并聯(lián)運行。變壓器并聯(lián)運行的條件：a、 所有變壓器有相同的額定一次、二次側電壓。即變壓比相同，其最大差值不得超過0.5%。b、所有變壓器應具有相同的連結組別和相序。c、所有變壓器應有相同的短路電壓，不相同時最大差值不得超過10%。d、變壓器容量應盡可能接近，最大容量和最小變壓器容量之比不得超過3:1。當變比不相同而并列運行時，將會產生環(huán)流，影響變壓器的輸出功率。如果是阻抗不相等而并列運行，就不能按變壓器的容量比例分配負荷，也會影響變壓器的輸出功率。接線組別不同并列運行時，會使變壓器短

11、路。 3 變壓器故障分析變壓器在運行中需要經常維護，出現故障時要及時處理。為了正確處理故障，應掌握系統(tǒng)運行方式，負荷狀態(tài)、種類，變壓器上層油溫，溫升與電壓情況，故障發(fā)生時天氣情況，變壓器周圍有無檢修及其他作業(yè)，運行人員、系統(tǒng)有無操作，何種保護動作、故障現象等。變壓器常見故障為繞組、絕緣套管和電壓分接開關等故障，鐵芯、油箱及其他附件故障較少。1） 繞組故障分析：主要是匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開焊等，故障的原因：a、在制造或檢修時，局部絕緣受到損害導致。b、在運行中因散熱不良或長期過載；繞組內有雜物落入，使溫度過高絕緣老化。c、制造工藝不良，壓制不緊，力學強度不能經受短路沖擊，使繞

12、組變形絕緣損壞。d、繞組受潮，絕緣層膨脹堵塞油道，引起局部過熱。e、絕緣油內混入水分而劣化，或與空氣接觸面積過大，使油的酸度值過高使絕緣水平下降或油面太低，部分繞組在空氣中未能及時處理。應根據故障現象及原因，采取正確的維修措施。2） 絕緣套管故障，常見故障現象是炸毀、閃絡和漏油，原因：a、密封不良，絕緣受潮劣化。b、呼吸器配置不當，或吸入水分未及時處理。3） 電壓分接開關故障，常見故障是表面熔化與灼傷，相間觸頭放電或各接頭放電，主要原因：a、連接螺栓松動。b、帶負載調整裝置不良或調整不當。c、分接頭絕緣板絕緣不良。d、接頭焊錫不飽滿，接觸不良，制造工藝差，彈簧壓力不足。e、油的酸堿度值過高，使

13、分接開關接觸面被腐蝕。4） 鐵芯故障，大部分原因是由于鐵芯柱的穿心螺桿或鉄軛夾緊螺桿絕緣損壞而引起，可能使穿心螺桿與鐵芯疊片造成兩點連接，出現環(huán)流引起局部發(fā)熱，甚至鐵芯局部熔毀；也會造成鐵芯疊片局部短路，產生渦流過熱，引起疊片間絕緣層損壞，使變壓器空載損耗增大，絕緣油劣化。如果判斷是繞組或鐵芯故障，處理方法是吊芯檢查。首先測量各相繞組間的直流電阻并進行比較，如差別較大，則為繞組故障。鐵芯外觀檢查，再用直流電壓、電流表測量硅鋼片間絕緣電阻。如損壞不大，可在損壞處涂絕緣漆。5） 瓦斯保護是變壓器的主保護，輕瓦斯故障動作與信號，重瓦斯故障會導致跳閘。輕瓦斯動作原因分析 ：濾油，加油或冷卻系統(tǒng)不嚴密以

14、致空氣進入變壓器；因溫度下降或漏油致使油面低于氣體繼電器輕瓦斯浮簡以下；變壓器故障產生少量氣體；發(fā)生穿越性短路；氣體繼電器或二次回路故障。重瓦斯動作與跳閘原因：可能變壓器內部的多相短路；匝間短路；繞組與鐵芯與外殼短路；以及鐵芯故障；油面下降或漏油；分接開關接觸不良或導線焊接不牢固，引起油分解出大量氣體，也可能二次回路故障等。應立即切除故障變壓器，投入備用變壓器，然后做相應檢查。檢查油枕防爆門、各焊接縫是否裂開，變壓器外殼是否變形；最后氣體取樣，檢查氣體可燃性。 6）變壓器自動跳閘原因分析：應查明保護動作情況，進行外部檢查。如因外部故障引起（人員誤動作等）則可不進行內部檢查送電。如差動保護動作，應對該保護范圍內設備進行全部檢查。7）變壓器著火：主要原因是絕緣套管破損和閃絡，油在油枕的壓力下，流出并