變壓器有載調壓的原理

1、變壓器有載調壓的原理：變壓器的高壓繞組終端區(qū)隔一些線匝就抽出一個接頭，電源接在不同的抽頭上，高壓繞組的實際線匝數就不同，而低壓繞組的線匝數是固定的，這樣，變化的高壓繞組匝數和不變的低壓繞組匝數就構成了不同的變比，根據變壓器變壓的原理，低壓繞組就可以隨高壓繞組接不同的抽頭而變出不同的電壓；高壓繞組的抽頭可以在線圈的電源側，也可以在中心點側，這都能不能改變其基本原理。所以220KV以下的變壓器抽頭一般設在電源側，更高電壓的變壓器抽頭就設在高壓繞組的中心點側了；變壓器一般都帶抽頭，以便現場根據實際電壓來調整電壓值。但是無載調壓占多數，主要是一般地區(qū)的電壓變化不是那么頻繁和幅度那么大，可以不用時時調整

2、；但是有些地方對于電壓要求比較嚴，有些地方的電壓常常變化，就得使用有載調壓了。有載調壓就是將上述繞組抽頭都接在有滅弧能力的開關上，在外部通過遠方控制手的或自動調節(jié)電源好這些抽頭的連接，從而達到隨時調整低壓繞組輸出電壓的目的。調整時，這些開關先與需要的那個抽頭接上，然后斷開原來接通的抽頭，因為有電壓好運行電流的存在，所以跳開的開關與我們使用的其他電源開關一樣，要滅弧后斷開。什么情況下不允許調整變壓器有載調壓裝置的分接頭？(1)變壓器過負荷運行時（特殊情況除外）；(2)有載調壓裝置的輕瓦斯動作報警時；(3)有載調壓裝置的油耐壓不合格或油標中無油時；(4)調壓次數超過規(guī)定時；(5)調壓裝置發(fā)生異常時

3、。500kV變壓器也是用的有載調壓？厲害！% v& j, R, / |, G7 s單從有功潮流方向還不能確切判斷如何調整，還得看無功方向，我僅憑經驗簡單說明一下，但還得進行深層分析，以500kV側CT為參考點：% d; B6 # m% w2 I. q+ R! w! s第一相限：即有功、無功由500kV流向220kV，500側電壓高說明500kV側無功過剩，可根據電網運行數據計算需方的無功需量，這種情況一般來講，調底有載開關檔位起不到多大作用，應降低500kV側系統（發(fā)電機無功出力）或投電抗器來實現；4 J( s" w$ v- e: t# s9 D1 . W$ ?# 5 Q&#

4、39; U第二相限：即有功由220流向500，無功由500流向220，500側電壓高還是說明500kV側無功過剩，調節(jié)方式同上；; w; n( F# f0 K' V$ V4 第三相限：即有功、無功均由220流向500，這種情況一般不會導致500kV過壓，除非220側電壓超得太多，也可以調高有載開關檔位（類似升壓變）；- i% m+ ?( ! D3 C. ?第四相限：即有功由500流向220，無功由220流向500，說明220側無功過剩，也可以調高有載開關檔位，或投電抗器或降低220側系統無功；: B9 z7 c, I5 U) % B有載開關調節(jié)都很困難，500kV一般都由電容、電抗器來

5、調節(jié)或調發(fā)電機AVR，很方便。1 i) & X  B5 L4 m6 n以上內容僅為鄙人觀點，若有錯誤，盡請諒解，能力有限，請多指教。主變壓器的有載調壓開關操作規(guī)程6.1  110kV主變使用的ZYIIII300/110±8有載調壓分接開關是鑲入型的，具有單獨油箱和小油枕的開關。+ C2 q' 1 f- x# z4 W1 X! m6.2  有載分接開關的油溫不得高于100，不低于-25。觸頭中各單觸頭的接觸電阻不大于500。+ w8 K2 s4 D: B  Z/ 6.3  

6、;檢修后及新安裝的有載調壓開關投入使用前，必須進行下述程序進行操作試驗檢查。' U& g+ D- " g2 $ 1. 投入使用前必須熟悉使用說明書的各項要求，先手動操作后電動操作。# E' t( n, W! ?2. 操作試驗：在電動機控制回路施加電壓之前，檢查供給電源的額定值是否與所要求的數值一致。檢查電動機的電源相序是否正確，若電源相序錯，則斷路器跳閘后再扣不上，或者斷路器再扣后機構退回原始位置。. I, m+ e0 O1 J; T3 A8 L$ X0 J% y3. 逐級操作的檢查：按動按鈕S1(1m級)或S2(n1級)，保持按鈕在操作位置直至電動機停止，電

7、動機構應只進行一次分接變換操作，且電動機應是自動斷開。" C: |  * W6 e  + p, D2   C4. 做機械限位裝置操作試驗和電氣限位開關操作試驗* F0 4 y+ _! g( 6 K$ R7 M! w; + s+ J7 E/ y: X5 |1.1  有載分接開關的操作，允許當值人員在變壓器85額定電流（用該檔位的一次電流計算）下進行分接變換操作，超過額定電流的85調壓時，需經車間技術人員同意。, _% ?9 b- p" r0 x: g8 E" F1.2 

8、0;有載分接開關每進行一次調壓操作一個檔位的變換操作完畢，須間隔一分鐘方可進行第二次的調壓操作。9 d: z- X6 L6 L) X. e- d3 c1.3  調壓操作須使母線電壓保持在5.96.2kV之間。1 c,   j% w5 v* o* C1.4  調壓開關應避免調到極限位置，即最高檔或最低檔位置，每次調壓操作均應作記錄，并實地檢查檔位是否一致，如發(fā)現檔位不一致或調壓拒動應立即停止操作，并1.5  由于有載調壓開關的油與變壓器本體的油是分隔開的，所以有載調壓開關裝有反映自身內部故障的瓦斯保護, 跳開主變兩側

9、斷路器。+ D* a: l" h1 r  b: e! q1.6  瓦斯繼電器動作后，需進行瓦斯氣體分析，在變壓器不帶電的情況下打開變壓器頂部繼電器的頂蓋，復歸繼電器。復歸時可通過繼電器側面小窗口看到內部紅色掉牌標記復位。  b# y: C. m. n0 j% u1.7  兩臺有載調壓主變需并列運行時，應使兩臺主變分接開關的檔位一致。下載 (1.11 MB)2013-7-20 10:43下載 (1.05 MB)2013-7-20 10:42下載 (1.16 MB)2013-7-20 10:42下載 (1.2

10、1 MB)2013-7-20 10:43110 kV及以上變壓器的非電量保護及整定原則 6 m3 L  # S% c. M; v. O0 CNonelectricparameter Protection for Transformersof 110 kV" z2 Z# s# l$ C4 B* % qand Higher and Their Setting Criteria% f# S+ P( E' O5 N$ " e! k0 m周佩娟，霍光，王煒 % g1 F' q* z& p3 o7 （石家莊供電公司，河北石家莊050011）

11、% 9 Y5 9 J( u摘要：介紹了110 kV及以上變壓器的非電量保護，同時提出了此類保護整定所應遵循的原則。5 s' 8 J; F; c( z8 Y3 關鍵詞：大型電力變壓器；非電量保護；整定原則；壓力釋放閥 1 H  s. X! / y7 f5 ?Abstract:This paper introduces nonelectricparameter protection and their setting criteria have to be followed.+ L' * P  L+ D$   cKeywo

12、rds:large power transformer;nonelectricparameter protection;setting criteria;pressure release valve9 |! e* E! p+ d: F0 i0 X1 V  X0 _, 8 s/ & D變壓器非電量保護一般指涉及到整定值的氣體、壓力和溫度方面的保護。當變壓器內部出現單相接地、放電或不嚴重的匝間短路故障時，其他保護因得到的信號弱而不起作用，但這些故障均能引起變壓器及其它材料分解產生氣體。利用這一特點構成的反映氣體變化的保護裝置稱氣體（瓦斯）保護。$ l* U6 b+ V*

13、 & g1氣體保護繼電器及整定6 l) z* _+ L! U目前國產的氣體保護用氣體繼電器結構為擋板式磁力接點結構，進口的氣體繼電器有浮桶式和壓力式兩種結構。氣體繼電器具有兩個功能：集氣保護（稱輕瓦）和流速保護（稱重瓦）。集氣保護是當變壓器內部出現過熱、低能量的局部放電等不嚴重的局部故障時，變壓器油分解產生的氣體上浮集于繼電器的頂部，達到一定體積時，繼電器內上置磁鐵使上干簧管觸點接通啟動信號；流速保護是當變壓器內部出現高能量電弧放電等嚴重故障時，變壓器油急劇分解產生大量氣體，通過氣體繼電器向儲油柜方向釋放，形成的油、氣流達到一定流速，沖擊擋板，下置磁鐵使下干簧管觸點接通啟動跳閘。# r

14、+ c# U2 W2 n6 e5 n/ 9 b2 V變壓器本體主繼電器一般使用QJ-80型，具有兩對觸點，分別作用于輕瓦信號和重瓦跳閘。本體繼電器多使用國產繼電器，流速的整定按1.01.2 ms即可；日本三菱產變壓器使用浮桶式繼電器，流速整定值為1.0 ms；有載開關一般使用國產QJ-25型繼電器，只有一對觸點，作用于跳閘，流速整定值為1.0 ms；進口開關使用的繼電器不盡相同，MR開關為自產繼電器，流速值為1.2 ms，ABB開關配德國產繼電器，流速值為1.5 ms，并且流速整定值不可調。這些問題在訂貨和使用中應加以注意。4 N; v3 D8 x  l, H. K早期的有

15、載開關使用具有兩對觸點的繼電器，目前仍有運行。由于開關切換時，產生的電弧必然引起開關內變壓器油的分解，但由于電弧能量不是很大，且切換次數有限，產氣速率很低，在相當的一段時間內輕瓦斯應不發(fā)出信號。如在短時間內連續(xù)出現輕瓦斯信號，表明開關內部出現連續(xù)發(fā)展型故障，或開關內的油含碳量過多，油的滅弧能力降低，使電弧能量變大，此時需進行檢查或換油。! e, 5 e+ Z! d( H2 h2壓力保護裝置及整定- & K$ P7 c+ x, A壓力保護使用壓力釋放裝置，當變壓器內部出現嚴重故障時，壓力釋放裝置使油膨脹和分解產生的不正常壓力得到及時釋放，以免損壞油箱，造成更大的損失。# Y; F&

16、; + t% m- p壓力釋放裝置有兩種：安全氣道（防爆筒）和壓力釋放閥。安全氣道為釋放膜結構，當變壓器內部壓力升高時沖破釋放膜釋放壓力，如日本三菱產變壓器。壓力釋放閥是安全氣道的替代產品，被廣泛應用，結構為彈簧壓緊一個膜盤，壓力克服彈簧壓力沖開膜盤釋放，其最大優(yōu)點是能夠自動恢復。目前河北省南部電網主網、城網變壓器已基本通過改造將安全氣道改造為壓力釋放閥。6 G3 X9 H( I( |8 壓力釋放閥一般要求開啟壓力與關閉壓力相對應，且故障開啟時間小于2 ms，因此在校核壓力釋放閥時，開啟壓力、關閉壓力和開啟時間均需校核。對于110220 kV變壓器常用的壓力釋放閥，其噴油的有效直徑為130 m

17、s，開啟壓力為55±5 kPa，對應的關閉壓力為29.5 kPa。壓力釋放閥帶有與釋放閥動作時聯動的觸點，作用于信號報警。4 N& c" ' V- j4 f- x3溫度保護9 r+ c" - d3 B0 _/ c$ u3.1變壓器運行溫度的監(jiān)測和溫度高報警+ W0 b9 b* V& f, L, i( m. J110 kV及以上的變壓器頂層油溫報警值設定為80，均比運行規(guī)程略低，留有一定裕度；溫度指示一般使用壓力式溫度計，表計安裝在變壓器本體易于觀測的部位，可以配置溫度變送器將溫度信號傳送至遠方如控制室；有極少量的變壓器同時安裝了酒精溫度計，

18、讀取數值時需爬上變壓器，不太方便，但精度較高。% u2 " r5 l1 o' * w8 y) D% G3.2變壓器冷卻系統的溫度控制* x) U4 T0 G&   V8 9 O變壓器冷卻系統控制邏輯有“手動”和“自動”兩種方式，“自動”方式是指按變壓器運行負荷或頂層油溫控制冷卻器的啟、停，片式、管式散熱器的冷卻器包括風扇電機和油泵電機的電源控制。  + V4 4 J8 & o2 w220 kV強油風冷冷卻器（YF型）的“自動”控制方式又分為“輔助”和“備用”兩種狀態(tài)。變壓器在運行中，當上層油溫達到65時（或負荷電流達到7

19、0%或廠家出廠值時）自動投入輔助冷卻器，下降至55時退出。當“工作”、“輔助”狀態(tài)運行的冷卻器組發(fā)生故障時，自動啟動投入“備用”狀態(tài)的冷卻器組；根據外部環(huán)境溫度和負荷情況，可以手動選擇調整幾組冷卻器的工作狀態(tài)，變壓器運行過程中一般均設置至少一組冷卻器運轉。% u* z$ J, _+ + M- ?3 ( f220 kV強油片式散熱器(PC型)不再有獨立屬于各冷卻器的風扇和油泵，工作狀態(tài)也變?yōu)椤白岳洹薄ⅰ帮L冷”和“強油風冷”3種工作狀態(tài)，上層油溫達到55時自動投入風扇，達到65時自動投入油泵。按負荷啟動一般根據變壓器銘牌所標的冷卻方式設定，如負荷為60%額定容量時自動投入風扇，80%時自動投入油泵

20、。  v1 J' I! T4 O. B對于110 kV風冷冷卻器（散熱器），一般規(guī)定變壓器頂層油溫達到65時投入風扇，或負荷電流達到70%額定值時投入風扇。為防止風扇電機頻繁啟動，還應調整裝置在65時投入風扇，油面溫度下降至55時才退出風扇，或負荷電流低于50%額定值時才切除風扇。7   4 / Z! l4 n) E3 , 1 m6 3 C% l除220 kV強油風冷冷卻器外，其他具備上述功能的兩種冷卻系統均可運行于自動控制檔位。! w- X( ?' k  g) P4冷卻器的控制/ U/ x  c+

21、 W, n& D) u9 大多數變壓器一般同時使用按溫度和按負荷控制冷卻器，變壓器冷卻器控制應以溫度優(yōu)先，有些使用片式散熱器的變壓器銘牌所標的按負荷啟動強油風冷的百分數較低，如220 kV變壓器銘牌標的冷卻器方式為：ODAF/ONAN100%/60%，但片式散熱器的散熱效率較高，當負荷電流達到60%額定值時，上層油溫往往達不到65，使之實際形成了以負荷電流優(yōu)先啟動的情況，變壓器常在40左右即投入風扇和油泵。即使增加了負荷啟動的百分數，夏季溫度優(yōu)先控制的散熱系統進入冬季仍可能會轉為負荷優(yōu)先。. s4 0 . o: l以過低的油溫投入風扇，對于110 kV變壓器只是增加了電力和風機的損耗，對運行影響不大。對于強油循環(huán)變壓器，除增加上述損耗外，過低的運行溫度還會增加變壓器油流帶電的危險性，并且如變壓器運行在負荷啟動的臨界值，因負荷變化頻率遠高于溫度