1000MW發(fā)電機(jī)組電氣設(shè)備培訓(xùn)教材第三章

1、廣東大唐國(guó)際潮州發(fā)電有限責(zé)任公司1000MW超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組培訓(xùn)教材大綱 第三章 變壓器第一節(jié) 概述變壓器是發(fā)電廠和變電所重要的電器設(shè)備之一。它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換，以利于遠(yuǎn)距離輸電和方便用戶使用；而且能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)并改善系統(tǒng)運(yùn)行方式和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。變壓器是構(gòu)成電力網(wǎng)的主要變配電設(shè)備，起著傳遞、接受和分配電能的作用。在發(fā)電廠中，將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)過(guò)變壓器升壓后并入電力網(wǎng)，稱這種升壓變壓器為主變壓器；另一種是分別接于發(fā)電機(jī)出口或電力網(wǎng)中將高電壓降為用戶電壓，向發(fā)電廠廠用母線供電的變壓器，稱這種變壓器為廠總變壓器（簡(jiǎn)稱廠總變）和啟動(dòng)備用變壓器（簡(jiǎn)稱啟備變

2、）。所用的變壓器均為電力變壓器。按單臺(tái)變壓器的相數(shù)來(lái)區(qū)分，電力變壓器可分為三相變壓器印單相變壓器。在三相電力系統(tǒng)中，一般使用三相變壓器。當(dāng)容量過(guò)大受到制造條件或運(yùn)輸條件限制時(shí)，在三相電力系統(tǒng)中也可由三臺(tái)單相變壓器連接成三相組使用。隨著單機(jī)容量的增大，人們?cè)跈C(jī)組的接線方式選擇時(shí)，一般都采用發(fā)電機(jī)變壓器組的單元接線。即將每臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)和一臺(tái)變壓器直接連接作為一個(gè)單元，這樣接線非常簡(jiǎn)單。當(dāng)任一臺(tái)機(jī)組發(fā)生異常和故障時(shí)對(duì)其他機(jī)組沒(méi)有影響，同時(shí)也使機(jī)、電、爐的集中單元控制成為可能，便于運(yùn)行人員的調(diào)節(jié)、監(jiān)視和事故處理。其中變壓器(常稱為主變)的容量通常超過(guò)700MVA，因此多采用三相變壓器，也有采用由三臺(tái)單

3、相交壓器接成三相組的，如平紆電廠中的主變就是由三臺(tái)240MVA的單相變壓器接成的三相組。電力變壓器按其每相繞組數(shù)分，有雙繞組、三繞組或更多繞組的等型式。雙繞組變壓器是適用性強(qiáng)、應(yīng)用最多的一種變壓器。三繞組變壓器常在需要把三個(gè)電壓等級(jí)不同的電網(wǎng)相互連接時(shí)采用。例如，系統(tǒng)中220、ll0、35kV之間有時(shí)就采用三繞組變壓器來(lái)連接；600Mw發(fā)電機(jī)的廠用工作電源都由發(fā)電機(jī)出口支接，當(dāng)廠用高壓為10.5kV和3kv二個(gè)電壓等級(jí)時(shí)，也常采用三繞組變壓器。電力變壓器，為了加強(qiáng)絕緣和改善散熱，其鐵芯和繞組都一起浸入充滿變壓器油的油箱中，故稱為油浸式變壓器。此外，還有一類電壓不高的、無(wú)油的干式變壓器，適用于需

4、要防火等場(chǎng)合。在600MW機(jī)組廠房?jī)?nèi)的廠用低壓變壓器，就出于防火要求而普遍采用干式變壓器。第二節(jié) 變壓器的分類和型號(hào)一、變壓器的基本工作原理變壓器是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理來(lái)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的，其結(jié)構(gòu)的主要部分是兩個(gè)（或兩個(gè)以上的）互相絕緣的繞組，套在一個(gè)共同的鐵心上，兩個(gè)繞組之間通過(guò)磁場(chǎng)而耦合，但在電的方面沒(méi)有直接聯(lián)系，能量的轉(zhuǎn)換以磁場(chǎng)做媒介。其中一個(gè)繞組接至交流電源，稱為一次繞組；另一個(gè)繞組接負(fù)載，稱為二次繞組。當(dāng)一次繞組接入交流電壓u1時(shí)，一次繞組中有交變電流i1流過(guò)，并在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通，其頻率與電源電壓頻率相同。鐵芯中的交變磁通同時(shí)交鏈一次二次繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，分別在一次二次繞組中產(chǎn)生交

5、變的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1和e2。當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正方向與磁通的正方向符合右手螺旋關(guān)系時(shí)，它們之間的關(guān)系為：式中N1-一次繞組匝數(shù)； N2-二次繞組匝數(shù)。交變磁通在繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與繞組的匝數(shù)成正比。一般情況下N1N2,所以e1e2。如果忽略一些次要因素，可以認(rèn)為e1=u1,e2=u2，因此可得u1u2,這就實(shí)現(xiàn)了交換電壓的目的。二、 分類和型號(hào)1變壓器的分類變壓器種類按用途可分為電力變壓器和特殊用途變壓器兩大類：（1） 電力變壓器按單臺(tái)變壓器的相數(shù)來(lái)分，電力變壓器可分為三相變壓器和單相變壓器。在三相系統(tǒng)中，一般使用三相變壓器。當(dāng)容量過(guò)大受到制造條件或運(yùn)輸條件限制時(shí)，在三相電力系統(tǒng)中也可由三臺(tái)單相變壓

6、器組聯(lián)結(jié)成三相組使用。按電力變壓器的每相繞組分，有雙繞組、三繞組或多繞組等形式。雙繞組變壓器是適用性強(qiáng)、應(yīng)用最多的一種變壓器。三繞組變壓器常在需要把三個(gè)電壓等級(jí)不同的電網(wǎng)相互連接時(shí)采用。例如：系統(tǒng)中220、110、35KV之間有時(shí)就采用三繞組變壓器來(lái)連接。還有分裂繞組變壓器、自耦變壓器等。按用途可分為升壓變壓器、降壓變壓器和聯(lián)絡(luò)變壓器；按冷卻方式分為干式空冷變壓器、油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器和強(qiáng)迫油導(dǎo)向循環(huán)水冷變壓器等。由于發(fā)電廠出口沒(méi)有斷路器，因此1000MW發(fā)電廠在變壓器選擇時(shí)均采用雙圈變壓器作為升壓主變，而不選擇三圈變壓器。（2）特殊用途變壓器特殊用途變壓器是根

7、據(jù)不同用戶的具體要求而設(shè)計(jì)制造的專用變壓器。它主要包括：整流變壓器、電爐變壓器、試驗(yàn)變壓器、礦用變壓器、船用變壓器、中頻變壓器、測(cè)量變壓器和控制變壓器等。2變壓器的額定參數(shù)（1）額定容量變壓器額定容量是指變壓器額定工況下的視在功率，單位用VA、 kVA或MVA表示，我國(guó)變壓器容量大多采用R8或R10容量系列。（2）額定電壓及是變壓器一次側(cè)額定電壓。是指當(dāng)變壓器一次側(cè)施加額定電壓時(shí)，二次側(cè)開(kāi)路時(shí)的電壓。對(duì)三相變壓器，額定電壓均指線電壓，單位用V或kV表示。（3）額定電流及及是指在額定電壓下，有發(fā)熱和冷卻條件所決定的一次、二次繞組允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流。對(duì)三相變壓器，額定電流均指線電流，單位用A或

8、kA。對(duì)單相變壓器=/=/對(duì)三相變壓器 = /=/（4）額定頻率我國(guó)的工業(yè)用電額定頻率為50Hz。另外，在電力變壓器的銘牌上還常列有：額定效率(%)、額定溫升 ()、短路電壓(%)、連接組別等。第三節(jié) 主變壓器的技術(shù)特點(diǎn)及運(yùn)行主變壓器是發(fā)電廠發(fā)出的電能輸入電網(wǎng)必不可少的重要環(huán)節(jié),其安全性、可靠性有嚴(yán)格的要求。變壓器選型應(yīng)按生產(chǎn)運(yùn)行的實(shí)際需要和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,對(duì)其型式、額定容量、接線組別、調(diào)壓方式和范圍、電壓比、短路阻抗及其允許誤差等方面按照技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的原則提出技術(shù)要求。變壓器的整個(gè)器身應(yīng)組成一個(gè)剛性結(jié)構(gòu),對(duì)鐵芯柱應(yīng)用環(huán)氧粘接帶并采用專用設(shè)備綁扎,另設(shè)有上部、下部和鐵芯兩側(cè)的固定裝置。采用整體

9、套裝工藝,繞組的內(nèi)部均設(shè)有整體硬紙筒。在繞組的上下部安裝有整體大壓環(huán),有效增強(qiáng)器身的強(qiáng)度,從而提高變壓器的抗短路能力。導(dǎo)線應(yīng)普遍采用高強(qiáng)度自粘性換位導(dǎo)線、半硬自粘性換位導(dǎo)線或高強(qiáng)度組合導(dǎo)線(外繞組) ,提高導(dǎo)線的屈服強(qiáng)度,增強(qiáng)導(dǎo)線自身的剛性和強(qiáng)度。為確保內(nèi)繞組不出現(xiàn)徑向失穩(wěn)現(xiàn)象,應(yīng)主要依靠導(dǎo)線自身的剛性和強(qiáng)度,即以繞組自支持為基礎(chǔ)來(lái)抵抗變形。同時(shí)還應(yīng)采取增加導(dǎo)線寬度、減小電流密度等措施來(lái)減小短路力,提高繞組抗變形能力。絕緣件(包括端圈墊塊及線圈墊塊) 應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)高密度絕緣紙板和成型絕緣件,以增加其電氣和機(jī)械強(qiáng)度。保證絕緣壓板承受的總壓力并使在短路時(shí)繞組軸向尺寸變形最小,增強(qiáng)抗短路時(shí)產(chǎn)生的軸向力

10、的能力。鐵芯應(yīng)選用低磁滯損耗、高導(dǎo)磁率、晶粒定向優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片。連接線應(yīng)采用特殊的、由紫銅板和非導(dǎo)磁合金雙金屬材料,限制繞組大電流產(chǎn)生的部分漏磁通。一、 結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu)部件是鐵芯和繞組，將這兩部分裝配在一起就構(gòu)成變壓器的器身。油浸式變壓器通常將器身鑲在充滿變壓器油的油箱里。油箱外還有冷卻裝置、出線裝置和保護(hù)裝置等。以一雙繞組油浸式電力變壓器為例，主要包括：1. 鐵芯鐵芯是變壓器的磁路部分，鐵芯上套有繞組的部分叫鐵芯柱，連接鐵芯柱的部分叫鐵軛。鐵芯的基本結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種芯式，它的特點(diǎn)是繞組套在鐵芯柱上，鐵軛只蓋住繞組的端面；另一種是殼式，它的特點(diǎn)是鐵芯柱和鐵軛包圍著繞組。電力變壓器一般

11、采用芯式鐵芯。為了減少勵(lì)磁電流，降低交變磁通在鐵芯中引起的渦流損耗和磁滯損耗，變壓器的鐵芯采用導(dǎo)磁性良好的硅鋼片疊成。硅鋼片的厚度一般是0.35mm或0.5mm,疊裝硅鋼片時(shí)，常采用交錯(cuò)式裝配方法。隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，節(jié)約能源已成為國(guó)際上研究的重要課題。在國(guó)外，電工鋼片正逐漸被非晶合金、高硅材料和薄片材料取代。目前國(guó)內(nèi)采用的是優(yōu)質(zhì)Q147-30型冷軋晶粒取向硅鋼片，采用45°全斜接縫疊裝。2. 繞組變壓器繞組是由圓截面或矩形截面導(dǎo)線繞制而成，呈圓筒形狀。現(xiàn)代大容量的變壓器均采用銅制作導(dǎo)線，導(dǎo)線外面的絕緣是紙或漆、天然絲、玻璃絲、棉紗等。繞組的內(nèi)架是用酚醛紙板制作的圓筒，高、低壓繞

12、組則是同心套裝在一個(gè)鐵芯柱上，為節(jié)約絕緣材料，一般將低壓繞組排列在靠近鐵芯處，而高壓繞組在低壓繞組的外側(cè)。以華東電網(wǎng)平圩電廠主變壓器為例，其主變壓器的布置是低壓繞組在內(nèi)側(cè)，高壓繞組在外側(cè)。高壓繞組為餅式繞組分級(jí)絕緣，導(dǎo)線全換位。為了改善沖擊電壓下的電壓分配梯度，采用了所謂“CC防護(hù)結(jié)構(gòu)”專利，其目的是增加繞組間的電容。高壓繞組分為上下兩段，中間為出線，上端為中性點(diǎn)兩段并聯(lián)，無(wú)載分接的抽頭是在高壓繞組的中性點(diǎn)側(cè)，低壓側(cè)為換位螺旋繞組，其接線見(jiàn)圖3-3-1（a），高、低壓之間的主絕緣為絕緣紙筒及油道。導(dǎo)向的油流從高、低壓繞組間的油道下部進(jìn)入，通過(guò)軸向擋油板，分別以徑向流過(guò)高、低壓繞組的餅間油道，再

13、以軸向和徑向曲折向上，從頂部排出熱油，見(jiàn)圖3-3-1（b）。3. 分接開(kāi)關(guān)電力變壓器的高壓繞組常有幾個(gè)抽頭，稱它們?yōu)榉纸宇^。不同的分接頭對(duì)應(yīng)不同的繞組匝數(shù)，這些分接頭與分接開(kāi)關(guān)相連。需要改變電網(wǎng)電壓時(shí)，通過(guò)分接開(kāi)關(guān)接通不同的分接頭，以改善繞組的匝數(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)壓。4. 油箱及變壓器油變壓器的器身放在裝有變壓器箱內(nèi)。變壓器油是從石油中提煉出來(lái)的優(yōu)質(zhì)礦物油。在油浸式變壓器中，變壓器油既是絕緣介質(zhì)又是冷卻介質(zhì)，因此對(duì)變壓器油的質(zhì)量有較高的要求。變壓器的油箱都是采用鋼板焊接成的，其結(jié)構(gòu)要求具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，除應(yīng)滿足變壓器在運(yùn)行時(shí)的散熱冷卻要求上，還應(yīng)滿足變壓器在檢修和運(yùn)輸時(shí)的一些要求。中、小型變壓器多采

14、用吊器身式油箱，而大、中型變壓器（器身重量大于15噸）則廣泛采用吊箱殼式油箱。根據(jù)變壓器的容量和散熱要求，可采用平板式油箱、管式油箱、散熱器式油箱和專門油冷卻器式油箱等。平圩電廠的主變壓器軌距為2m，90º轉(zhuǎn)向后的軌距為1.435m，高壓繞組出線從箱體腰部水平引出,再轉(zhuǎn)90º垂直向上在升高座上安裝500kV高壓套管。高壓中性套管電壓為110kV等級(jí),位于箱體頂部。圖3-3-1 平圩電廠主變壓器高低壓繞組結(jié)構(gòu)圖1低壓繞組；2鐵芯；3外圍屏；4高壓繞組；5擋油板；6進(jìn)油口5. 其他附件（1）低壓瓷套管。變壓器的引出線從油箱中穿過(guò)油箱蓋時(shí)，必須經(jīng)過(guò)絕緣瓷套管，是帶電的引出線和接地

15、的油箱絕緣。（2）儲(chǔ)油柜。儲(chǔ)油柜又叫油枕，通過(guò)連通管與油箱相通，其作用是保證油箱內(nèi)始終充滿變壓器油，用以減少油與空氣的接觸面積，從而降低變壓器油受潮和老化的速度，使變壓器油具有良好的性能。（3）吸濕器。吸濕器又叫呼吸器，通過(guò)它吸氣和排氣，使儲(chǔ)油柜與大氣連通。內(nèi)裝有硅膠，可吸取空氣中的水分。（4）安全氣道。安全氣道又叫防爆管。它是一個(gè)長(zhǎng)鋼筒，出口裝有玻璃或酚醛紙板，下部與油箱連通。其作用是當(dāng)變壓器內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，箱內(nèi)的油產(chǎn)生很大的壓力，氣流可沖破玻璃或酚醛紙板而向外噴出，以降低油箱內(nèi)的壓力，防止油箱爆炸。（5）瓦斯繼電器。在儲(chǔ)油柜與油箱的連通管道上裝有瓦斯繼電器，是變壓器內(nèi)部故障的保護(hù)裝置。（

16、6）散熱器。為了保證變壓器安全運(yùn)行，必須采取散熱措施。容量大于20KA的變壓器，在油箱壁上裝有為增加散熱面積用的散熱管。容量更大的變壓器，則裝有強(qiáng)迫風(fēng)冷的散熱器、強(qiáng)迫有循環(huán)風(fēng)冷的冷卻器和強(qiáng)迫有導(dǎo)向循環(huán)水冷的冷油器等。二、冷卻裝置油浸式電力變壓器的冷卻系統(tǒng)包括兩部分：一為內(nèi)部冷卻系統(tǒng)，它保證繞組、鐵芯的散熱入油中；二為外部冷卻系統(tǒng)，保證油中的熱散到變壓器外。按變壓器的冷卻方式，冷卻系統(tǒng)可分為：油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式等幾種。（一） 油浸自冷式油浸自冷式冷卻系統(tǒng)沒(méi)有特殊的冷卻設(shè)備。油在變壓器內(nèi)自然循環(huán)，鐵芯和繞組所發(fā)出的熱量依靠油的對(duì)流作用傳至油箱壁或散熱器。這種

17、冷卻系統(tǒng)的外部結(jié)構(gòu)又與變壓器容量有關(guān)，容量很小的變壓器采用結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的、具有平滑表面的油箱；容量稍大的變壓器采用具有散熱管的油箱，即在油箱周圍含有許多與油箱連通的油管（散熱管）；容量更大些的變壓器，為了增大油箱的冷卻表面，則在油箱外加裝若干散熱器，散熱器就是具有上、下聯(lián)箱的一組散熱管，散熱管通過(guò)法蘭與油箱聯(lián)結(jié)，是可拆部件。油浸自冷式冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高，廣泛用于容量10000kVA以下的變壓器。（二） 油浸風(fēng)冷式油浸風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)，也稱油自然循環(huán)、強(qiáng)制風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)。它是在變壓器油箱的各個(gè)散熱器旁邊安裝一個(gè)至幾個(gè)風(fēng)扇，把空氣的自然對(duì)流作用改變?yōu)閺?qiáng)制對(duì)流作用，以增強(qiáng)散熱器的散熱能力。它與自

18、冷式系統(tǒng)相比，冷卻效果可提高150%-200%，相當(dāng)于變壓器輸出能力提高20%-40%。為了提高運(yùn)行效率，當(dāng)負(fù)載較小時(shí)，可停止風(fēng)扇而使變壓器以自冷方式運(yùn)行；當(dāng)負(fù)載超過(guò)某一規(guī)定值，例如70%額定負(fù)載時(shí)，可使風(fēng)扇自動(dòng)投入運(yùn)行。這種冷卻方式廣泛應(yīng)用于10000kVA以上的中等容量的變壓器。（三） 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式冷卻系統(tǒng)用于大容量變壓器。這種冷卻系統(tǒng)是在油浸風(fēng)冷式的基礎(chǔ)上，在油箱主殼體與帶風(fēng)扇的散熱器（也稱冷卻器）的連接管上裝有潛油泵。油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，強(qiáng)制油箱體內(nèi)的油從上部吸入散熱器，再?gòu)淖儔浩鞯南虏窟M(jìn)入油箱體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫循環(huán)。冷卻的效果與油的循環(huán)速度有關(guān)。為了增強(qiáng)散熱器（冷卻器）的散熱

19、能力，在散熱管外焊有許多散熱片，并在每根散熱管的內(nèi)部有專門機(jī)加工的內(nèi)肋片。華東電網(wǎng)600MW以上機(jī)組的主變壓器冷卻方式基本上都是采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷，每臺(tái)變壓器配有三組（或四組）冷卻裝置，每臺(tái)變壓器在額定工況下運(yùn)行需有兩組（或三組）冷卻器投入運(yùn)行，一組備用，可根據(jù)變壓器溫度或負(fù)荷自動(dòng)啟?？刂?。1000MW電廠主變壓器也是采用這種冷卻方式，其示意圖見(jiàn)圖3-3-2。圖3-3-2 主變冷卻油回路示意圖（四） 強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式冷卻系統(tǒng)與風(fēng)冷式的區(qū)別在于，油通過(guò)冷卻器時(shí)，利用冷卻水冷卻油。因此，在這種冷卻系統(tǒng)中，鐵芯和繞組的熱先傳給油，油中的熱又傳給冷卻水。在上述采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷或水冷的

20、大容量變壓器中，為了充分利用油泵加壓的有利條件，加強(qiáng)繞組的散熱，變壓器繞組部分常采用導(dǎo)向冷卻。導(dǎo)向冷卻就是使油按一定路線通過(guò)繞組，而不是像一般變壓器中油在繞組中按照自然無(wú)阻無(wú)定向地流動(dòng)。為了達(dá)到導(dǎo)向冷卻，在鐵芯式變壓器中或在鐵芯垂直放置的變壓器中，通常需要導(dǎo)引油通過(guò)繞組的結(jié)構(gòu)部件。六、變壓器的允許運(yùn)行方式1額定運(yùn)行方式（1）變壓器各側(cè)在正常情況下，應(yīng)按照銘牌規(guī)定的規(guī)范及冷卻條件運(yùn)行；（2）強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷方式的變壓器，允許頂層油溫一般不超過(guò)70，最高不得超過(guò)80；（3）油浸自然循環(huán)自冷/風(fēng)冷方式的變壓器，其頂層油溫一般不宜經(jīng)常超過(guò)85，最高不允許超過(guò)93；（4）干式變壓器絕緣系統(tǒng)的耐熱等級(jí)為F級(jí)

21、，但溫升按B級(jí)控制，其繞組各部分的溫升不得超過(guò)80K(測(cè)量方式：電阻法)，運(yùn)行中溫度按一般不超過(guò)110、最高不得超過(guò)120控制，不允許在環(huán)境溫度50的情況下運(yùn)行；（5）變壓器的運(yùn)行電壓一般不應(yīng)高于該運(yùn)行分接頭額定電壓的105%；無(wú)載調(diào)壓變壓器在額定電壓±5%范圍內(nèi)改換分接頭位置運(yùn)行時(shí)，其額定容量不變；有載調(diào)壓變壓器在額定電壓±10%范圍內(nèi)改換分接頭位置運(yùn)行時(shí)，其額定容量不變。2允許的過(guò)負(fù)荷運(yùn)行方式（1）變壓器可在正常過(guò)負(fù)荷和事故過(guò)負(fù)荷的情況下運(yùn)行。變壓器在額定使用條件下，全年可按額定電流運(yùn)行。正常過(guò)負(fù)荷的允許值應(yīng)根據(jù)變壓器的負(fù)荷曲線，由冷卻介質(zhì)溫度及過(guò)負(fù)荷前變壓器接帶的負(fù)荷

22、來(lái)確定；（2）事故過(guò)負(fù)荷將在不同程度上縮短變壓器的壽命，應(yīng)盡量減少出現(xiàn)這種運(yùn)行方式的機(jī)會(huì)；必須采用時(shí)，應(yīng)盡量縮短超額定電流運(yùn)行的時(shí)間，降低負(fù)荷電流；變壓器在過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)投入全部冷卻裝置；（3）當(dāng)變壓器有較嚴(yán)重的缺陷(如冷卻系統(tǒng)不正常、嚴(yán)重漏油、有局部過(guò)熱現(xiàn)象、油中溶解氣體分析結(jié)果異常等)或絕緣薄弱時(shí)，不允許超額定電流運(yùn)行；（4）變壓器在過(guò)負(fù)荷運(yùn)行期間，應(yīng)有過(guò)負(fù)荷記錄；經(jīng)過(guò)事故過(guò)負(fù)荷以后，應(yīng)將事故過(guò)負(fù)荷的大小和持續(xù)時(shí)間記入變壓器的技術(shù)檔案內(nèi)；（5）全天滿負(fù)荷運(yùn)行的變壓器，不宜過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。3變壓器冷卻風(fēng)扇正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)投自動(dòng)，在變壓器溫度高于95時(shí)應(yīng)自動(dòng)投入運(yùn)行，當(dāng)溫度低于85時(shí)應(yīng)自動(dòng)停止運(yùn)行。

23、當(dāng)一臺(tái)變壓器帶二段母線運(yùn)行時(shí), 則必須將其手動(dòng)開(kāi)出。第四節(jié) 變壓器的試驗(yàn)變壓器在運(yùn)輸途中會(huì)受到振動(dòng)甚至撞擊，大修時(shí)對(duì)變壓器進(jìn)行吊芯(或吊罩)時(shí)也可能受到碰撞，為了防止人為故障，在投入運(yùn)行前對(duì)新裝或大修后變壓器應(yīng)做以下工作。一、試驗(yàn)及驗(yàn)收為了提高大型變壓器的制造質(zhì)量,確保安全運(yùn)行,變壓器制造廠應(yīng)有健全的質(zhì)量保證體系和嚴(yán)格的質(zhì)量管理措施。用戶應(yīng)對(duì)變壓器設(shè)計(jì)、制造工藝、材料及附件選用、工廠試驗(yàn)及包裝運(yùn)輸?shù)雀麝P(guān)鍵工序?qū)嵤┵|(zhì)量監(jiān)督,及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷和隱患并消除在制造過(guò)程中,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。工廠試驗(yàn)應(yīng)在變壓器整體預(yù)組裝情況下進(jìn)行,除包括按國(guó)標(biāo)規(guī)定的各項(xiàng)型式試驗(yàn)、例行試驗(yàn)、特殊試驗(yàn)(包括繞組變形試驗(yàn)) 外,對(duì)5

24、00 kV 變壓器還應(yīng)行12 h 空載試驗(yàn)、油流靜電試驗(yàn)、轉(zhuǎn)動(dòng)油泵時(shí)的局部放電測(cè)量等。變壓器運(yùn)輸前的包裝應(yīng)符合鐵路、公路或海運(yùn)部門的有關(guān)規(guī)定,并加以切實(shí)的保護(hù),保證變壓器本體內(nèi)部在運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的全過(guò)程中不受潮。在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)采用可靠的防設(shè)備運(yùn)輸受沖擊的措施,裝設(shè)量程合適的沖撞記錄儀,沖撞記錄儀的記錄是變壓器運(yùn)至目的地后的交接內(nèi)容,以驗(yàn)證變壓器在運(yùn)輸過(guò)程中是否受到?jīng)_擊,確保變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)相互位置不變,緊固件不松動(dòng)。變壓器運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后,除包括按國(guó)標(biāo)規(guī)定的各項(xiàng)例行試驗(yàn)(測(cè)量繞組連同套管的介質(zhì)損耗因數(shù)、直流泄漏電流、交流耐壓試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)、額定電壓下的沖擊合閘試驗(yàn)等) 外,應(yīng)再次進(jìn)行繞組變形試驗(yàn),并將試

25、驗(yàn)記錄存檔。變壓器正式運(yùn)行后,如經(jīng)受過(guò)嚴(yán)重的外部故障后,應(yīng)復(fù)做繞組變形試驗(yàn),并與原始試驗(yàn)記錄進(jìn)行比較,驗(yàn)證變壓器繞組是否發(fā)生變形,繞組承受短路沖擊后的動(dòng)、靜穩(wěn)定特性是否良好。二、進(jìn)行35 次沖擊試驗(yàn)新裝或大修后的變壓器在帶電投入空載運(yùn)行中，會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流，其值可達(dá)68倍的額定電流。初始勵(lì)磁涌流衰減較快，一般經(jīng)0.51 s后即可衰減到額定電流值的0.250.5 倍。但完全衰減的時(shí)間較長(zhǎng)，大容量的變壓器可達(dá)幾十秒。由于勵(lì)磁涌流會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，為了考驗(yàn)變壓器的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)考察勵(lì)磁涌流衰減初期是否會(huì)造成繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)，故需做沖擊試驗(yàn)。另外在拉開(kāi)空載運(yùn)行變壓器時(shí)，有可能產(chǎn)生操作過(guò)電壓。在中性點(diǎn)不

26、接地或經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)中，其過(guò)電壓幅值可達(dá)44.5倍相電壓；在中性點(diǎn)直接接地時(shí)，也達(dá)3 倍相電壓。為了檢查變壓器絕緣強(qiáng)度能否承受電壓或操作過(guò)電壓，也需做沖擊試驗(yàn)。沖擊試驗(yàn)次數(shù)如下：對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行5 次；對(duì)大修后的變壓器進(jìn)行3 次。每次沖擊試驗(yàn)均要檢查變壓器有無(wú)異音、異狀。三、檢查驗(yàn)收的項(xiàng)目變壓器在新投入或大修后投入運(yùn)行前，應(yīng)進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)其符合運(yùn)行條件后，方可投入試運(yùn)行。檢查驗(yàn)收項(xiàng)目包含以下17 條。(1) 變壓器本體無(wú)缺陷，外表整潔，無(wú)嚴(yán)重滲漏油和油漆脫落現(xiàn)象。(2) 變壓器絕緣試驗(yàn)應(yīng)合格，無(wú)遺漏試驗(yàn)項(xiàng)目。(3) 各部分油位應(yīng)正常，各閥門的開(kāi)閉位置應(yīng)正確，油的簡(jiǎn)化試驗(yàn)和絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)

27、應(yīng)合格。(4) 變壓器外殼應(yīng)有良好的接地裝置，接地電阻應(yīng)合格。(5) 各側(cè)分接開(kāi)關(guān)位置應(yīng)符合電網(wǎng)運(yùn)行要求。有載調(diào)壓裝置在電動(dòng)、手動(dòng)操作時(shí)均應(yīng)正常，指示位置(包括控制盤上的指示)應(yīng)和實(shí)際位置相符。(6) 基礎(chǔ)牢固穩(wěn)定，輪子的制動(dòng)裝置應(yīng)牢固。(7) 保護(hù)測(cè)量信號(hào)及控制回路的接線正確；各種保護(hù)均應(yīng)進(jìn)行實(shí)際傳動(dòng)試驗(yàn)，動(dòng)作應(yīng)正確，定值應(yīng)符合電網(wǎng)運(yùn)行要求；保護(hù)壓板處于投入運(yùn)行位置。(8) 冷卻風(fēng)扇通電試運(yùn)行良好，風(fēng)扇自啟動(dòng)裝置定值應(yīng)正確，并進(jìn)行實(shí)際傳動(dòng)試驗(yàn)。(9) 呼吸器應(yīng)裝有合格的干燥劑，應(yīng)無(wú)堵塞現(xiàn)象。(10) 主變壓器引線對(duì)地間和線間距離合格，各部分導(dǎo)線接頭應(yīng)堅(jiān)固良好，并貼有試溫蠟片。(11) 變壓器

28、的防雷保護(hù)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程要求。(12) 防爆管內(nèi)部無(wú)存油，玻璃應(yīng)完整，其呼吸小孔螺絲位置應(yīng)正確。(13) 變壓器的相位和聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)應(yīng)能滿足電網(wǎng)運(yùn)行要求。三繞組變壓器的二、三次側(cè)有可能和其它電源并列運(yùn)行時(shí)，應(yīng)進(jìn)行核相工作。相位漆標(biāo)示應(yīng)正確、明顯。(14) 溫度表及測(cè)溫回路應(yīng)完整良好。(15) 套管油封的放油小閥和氣體繼電器放氣閥應(yīng)無(wú)堵塞現(xiàn)象。(16) 變壓器上應(yīng)無(wú)遺留物，臨近的臨時(shí)設(shè)施應(yīng)拆除，永久設(shè)施布置完畢后應(yīng)清掃現(xiàn)場(chǎng)。(17) 測(cè)定變壓器大蓋坡度及油箱到油枕連接管的坡度應(yīng)合格。變壓器瓦斯保護(hù)中的氣體繼電器側(cè)有2 個(gè)坡度。一個(gè)是沿氣體繼電器方向變壓器大蓋的坡度，應(yīng)為1%1.5%，為保持變壓器大

29、蓋的坡度要求在安裝變壓器時(shí)從底部墊好。另一個(gè)則是變壓器油箱到油枕連接管的坡度應(yīng)為2%4%(這個(gè)坡度是油制造廠家定好的)。設(shè)置這2個(gè)坡度一是為了防止在變壓器內(nèi)貯存空氣；二是為了在故障時(shí)使氣體能迅速可靠地沖入氣體繼電器，以保護(hù)氣體繼電器能正確動(dòng)作。四、對(duì)氣體繼電器動(dòng)作的判斷和處理新裝或大修后的變壓器在加油、濾油時(shí)，會(huì)將空氣帶入變壓器內(nèi)部，之后又未能及時(shí)排出。當(dāng)變壓器運(yùn)行后，油溫逐漸上升，形成油的對(duì)流，內(nèi)部貯存的空氣被逐漸排出，從而使氣體繼電器動(dòng)作。氣體繼電器動(dòng)作的次數(shù)，與變壓器內(nèi)部貯存的氣體多少有關(guān)。遇到上述情況時(shí)，應(yīng)根據(jù)變壓器的音響、溫度、油面以及加油、濾油工作情況綜合分析。如變壓器運(yùn)行正常，可

30、判斷為進(jìn)入空氣所致，否則應(yīng)取氣做點(diǎn)燃試驗(yàn)，以判斷是否是變壓器內(nèi)部有故障。五、短路試驗(yàn)變壓器制造商對(duì)變壓器短路力及其效應(yīng)不僅限于理論的研究或統(tǒng)計(jì),還應(yīng)通過(guò)大量的、各種不同型式的短路驗(yàn)證試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)短路事故的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),驗(yàn)證計(jì)算方法、理論分析的準(zhǔn)確性,加深對(duì)短路力的研究、理解,為用戶提供高抗短路能力的電力變壓器。制造商應(yīng)向買方提供相同(或相似) 容量變壓器的實(shí)際短路沖擊試驗(yàn)報(bào)告,或變壓器繞組承受短路沖擊的動(dòng)、靜穩(wěn)定的計(jì)算報(bào)告和提高變壓器繞組承受短路沖擊能力的關(guān)鍵措施等。第五節(jié) 1000MW機(jī)組變壓器概況一、1000MW電廠主變技術(shù)參數(shù)1000MW機(jī)組主變壓器是由三臺(tái)單相變壓器組成的變壓器組，生產(chǎn)廠商為

31、保定變壓器有限公司。其中，每相（臺(tái)）主要技術(shù)參數(shù)如下：1額定功率： 在允許溫升55K時(shí)，采取風(fēng)冷冷卻方式時(shí)出力為3400MVA；在允許溫升65K時(shí)，采取風(fēng)冷冷卻方式時(shí)出力達(dá)3600MVA；功率定義符合IEC 76標(biāo)準(zhǔn)，變壓器能帶105額定功率連續(xù)運(yùn)行。2額定電壓變比：525/3V±2×2.5/27KV；電壓偏差±5由發(fā)電機(jī)引起。3表3-5-1為變壓器額定電壓和電流： 表3-5-1 主變壓器額定值分接頭位置電壓(V)電流(A)高壓側(cè)1551250106925381251095352500011224511875115054987501180低壓側(cè)2700012593

32、4接線組別: YNd11。5表3-5-2為變壓器在75時(shí)阻抗電壓百分值：表3-5-2 變壓器在75時(shí)阻抗電壓百分值功率（MVA）繞組對(duì)（線圈）分接頭位置阻抗電壓（）340HVLV118.5318.0517.66空載電流：空載電流為額定電流的0.104。7最大允許短路電流持續(xù)時(shí)間：3秒。8表3-5-3為變壓器絕緣水平：表3-5-3 絕緣水平繞組系統(tǒng)最高電壓KV(rms)工頻試驗(yàn)電壓KV(rms)放電電壓KVHV5506801550HVN123230450LV3670170開(kāi)合脈沖電壓等級(jí)SI：1175KV。9中性點(diǎn)負(fù)荷容量：中性點(diǎn)絕緣等級(jí)Um為123KV，適用于通過(guò)滅弧線圈、避雷器或直接接地。1

33、0空載損耗：169000W。11表3-5-4為變壓器在75時(shí)的負(fù)載損耗：表3-5-4 75時(shí)的負(fù)載損耗功率（MVA）成對(duì)繞組分接頭位置短路損耗（KW）340HV/LV376012總損耗：929KW。13額定頻率：50Hz。14功率為340MVA時(shí)噪音水平：110dB（風(fēng)扇和油泵運(yùn)行）。15變壓器變比調(diào)節(jié)：只能在斷開(kāi)電壓時(shí)進(jìn)行（無(wú)載調(diào)壓）。16無(wú)載調(diào)壓：制造商：Reinhausen 類型：UI1500-123-1250S調(diào)節(jié)范圍：±5 調(diào)節(jié)檔數(shù)：±2 調(diào)節(jié)位數(shù)：517冷卻方式：ODAF（強(qiáng)油風(fēng)冷）。18340/360MVA時(shí)溫度限值：環(huán)境溫度：最高40；上部油溫溫升：50/6

34、0K；繞組銅芯溫升取決于絕緣層溫升：55/65K；最熱點(diǎn)溫升：68/78K。19溫度監(jiān)視：油溫測(cè)量：轉(zhuǎn)盤溫度計(jì)設(shè)置：報(bào)警值：70，跳閘值：80；風(fēng)扇停止由油溫控制：油溫低于45時(shí)風(fēng)扇“停止”；線圈溫度測(cè)量：轉(zhuǎn)盤溫度計(jì)設(shè)置：報(bào)警值：105，跳閘值：115；風(fēng)扇啟動(dòng)由最熱點(diǎn)溫度控制：最熱點(diǎn)溫度達(dá)到75，風(fēng)扇啟動(dòng)；溫度測(cè)點(diǎn)設(shè)置：測(cè)試后進(jìn)行。20電流變送器：高壓套管1.1（CE101）：2個(gè)電流變送器（鐵芯1和3）：變比為1250/1A；額定功率50VA；等級(jí)為5P20；高壓套管1.1（CE101）：1個(gè)電流變送器（鐵芯2）：變比為1250/1A；額定功率60VA；等級(jí)為0.2FS5；溫度測(cè)點(diǎn)高壓套管

35、（CE150）： 1個(gè)電流變送器：變比為1180/2A；額定功率20VA；等級(jí)為ATR；高壓套管1.2（CE104）：2個(gè)電流變送器：變比為1250/1A；額定功率50VA；等級(jí)為5P20。21重量：總重量：270噸；運(yùn)輸重量：178噸；變壓器油重量：51噸；繞組鐵芯總重：146噸。四、主變冷卻系統(tǒng)不同的變壓器，冷卻器數(shù)量可能不同，運(yùn)行方式也可能不同，但冷卻器運(yùn)行方式考慮的原則是近似的。下面以1000MW機(jī)組主變的冷卻器運(yùn)行方式為例加以介紹。1主變冷卻系統(tǒng)的組成和布置：1000MW機(jī)組的每組主變由三臺(tái)單相變壓器組成，其冷卻方式為強(qiáng)迫油循環(huán)、強(qiáng)迫風(fēng)冷（ODAF），圖3-5-1 冷卻系統(tǒng)總的單線圖

36、。就地有兩個(gè)控制柜：GH009柜（信號(hào)報(bào)警和接口）和GH010柜(電源控制)，懸掛布置在主變本體上的左側(cè)（面向江面）；每臺(tái)單相變壓器的冷卻系統(tǒng)由4臺(tái)油泵和12臺(tái)冷卻風(fēng)扇組成，2臺(tái)油泵與相應(yīng)管道布置在主變的右側(cè)，而冷卻風(fēng)扇編號(hào)從油枕處依次順時(shí)針為#112風(fēng)扇，分成4組（#13第一組、#46第二組、#79為第三組、#1012為第四組），對(duì)稱布置在主變的前后側(cè)輻射散熱屏的底部。57圖3-5-1 冷卻系統(tǒng)總的單線圖圖3-5-2 冷卻器交流電源自切回路控制示意圖2主變冷卻系統(tǒng)的電源和控制方式：冷卻系統(tǒng)（冷卻風(fēng)扇和油泵）的兩路（A、B）電源分別來(lái)自400V廠用A/B段（BFA/BFB），兩路電源可互為備用

37、，見(jiàn)圖3-5-2。正常工作時(shí)由A路電源供電；當(dāng)A路電源故障失電時(shí)，能延時(shí)自切至B路電源供電；一旦A路電源恢復(fù)正常后，能自動(dòng)由B路電源切回至A路電源供電。兩臺(tái)冷卻油泵正常時(shí)一臺(tái)工作，一臺(tái)備用；一旦工作油泵的電源開(kāi)關(guān)因過(guò)負(fù)荷或過(guò)流保護(hù)跳閘，備用油泵將自啟動(dòng)；而一旦任一油泵的電源接觸器合閘但油流繼電器檢測(cè)不到油流，經(jīng)一定延時(shí)后將啟動(dòng)相應(yīng)繼電器，發(fā)“冷卻器全停信號(hào)”信號(hào)，動(dòng)作相應(yīng)保護(hù)；冷卻風(fēng)扇控制時(shí)也分為兩組，單數(shù)冷卻風(fēng)扇為風(fēng)扇組1，偶數(shù)冷卻風(fēng)扇為風(fēng)扇組2。冷卻系統(tǒng)有三種控制方式，通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)-S31選擇：MANUAL ON（手動(dòng)投入）、REMOTE OFF/ON（遙控退出/投入）、AUTOMATIC

38、（自動(dòng)）；冷卻系統(tǒng)在“手動(dòng)”方式下，先啟動(dòng)冷卻油泵和風(fēng)扇組1，然后經(jīng)一定延時(shí)后啟動(dòng)風(fēng)扇組2；等所有其他風(fēng)扇都正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，#11風(fēng)扇將停止運(yùn)轉(zhuǎn)并作為備用風(fēng)扇，一旦任一風(fēng)扇的電源開(kāi)關(guān)因過(guò)負(fù)荷或過(guò)流保護(hù)跳閘，#11風(fēng)扇將再次自啟動(dòng)；冷卻系統(tǒng)在遙控（REMOTE OFF/ON）控制方式時(shí)，由繼電器-K11的常閉接點(diǎn)啟動(dòng)冷卻器，即一旦發(fā)變組并網(wǎng)且AVR投入，冷卻系統(tǒng)將自動(dòng)投入運(yùn)行；其投入順序與“手動(dòng)”方式相同； 冷卻系統(tǒng)在自動(dòng)控制方式時(shí)，冷卻油泵和風(fēng)扇組1通過(guò)-K11的常閉接點(diǎn)或冷卻器溫度自動(dòng)控制繼電器-K12（當(dāng)風(fēng)扇組繞組溫度達(dá)到75時(shí)啟動(dòng)，油溫降到45時(shí)停止）控制啟停，風(fēng)扇組2則僅由-K12控制啟停

39、；3主變冷卻系統(tǒng)的輔助電源冷卻器交流母線上連接一個(gè)冷卻器控制電源變壓器-T13（380/110V,1kVA），其次級(jí)輸出的110V交流電源用于冷卻器控制回路的電源和變壓器經(jīng)監(jiān)測(cè)裝置的電源；冷卻裝置控制柜的交流220V輔助電源來(lái)自400V公用照明段的就地配電盤01BJL，用于控制柜內(nèi)的照明、電加熱和插座電源。冷卻裝置控制柜的直流110V輔助電源來(lái)自機(jī)組110V直流B段的就地配電盤BUD91，用于冷卻裝置故障報(bào)警的控制和指示。五、主變無(wú)載調(diào)壓裝置主變無(wú)載調(diào)壓裝置主要有U型和UR型無(wú)載調(diào)壓裝置，其基本線路圖3-5-4，包括：1線性無(wú)載調(diào)壓裝置2單回路無(wú)載調(diào)壓裝置3雙回路無(wú)載調(diào)壓裝置4串并聯(lián)無(wú)載調(diào)壓裝

40、置，星型三角形無(wú)載調(diào)壓裝置5特殊用途的無(wú)載調(diào)壓裝置無(wú)載調(diào)壓裝置按標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其每通流部分最大運(yùn)行通過(guò)電流為300A，600A，800A，1000A。UR型無(wú)載調(diào)壓裝置可用于額定電流300A，600A，最大5檔位置。U型無(wú)載調(diào)壓裝置可用于額定電流300A，600A，800A和1000A，最大17檔位置，圖3-5-5。所有UR型和U型無(wú)載調(diào)壓裝置通過(guò)一個(gè)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)操作，也就是說(shuō)調(diào)節(jié)無(wú)載調(diào)壓裝置從一個(gè)位置至另一個(gè)位置是由轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)絕緣開(kāi)關(guān)手柄實(shí)現(xiàn)的。無(wú)載調(diào)壓裝置可以用直接附在開(kāi)關(guān)手柄上的手輪操作，也可以使用手動(dòng)或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)齒輪傳動(dòng)裝置操作。1000MW發(fā)電廠無(wú)載調(diào)壓裝置采用MR404 手操驅(qū)動(dòng)器實(shí)

41、現(xiàn)指定接點(diǎn)的切換。無(wú)載調(diào)壓裝置只能在所帶的變壓器斷路時(shí)進(jìn)行操作。因此，裝有一個(gè)安全鎖和一個(gè)凸輪操作微動(dòng)（見(jiàn)圖3-5-3）開(kāi)關(guān)以防止未經(jīng)許可和無(wú)意的誤操作。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度可以打開(kāi)手操驅(qū)動(dòng)器的安全鎖。圖3-5-3凸輪微動(dòng)開(kāi)關(guān)在投入運(yùn)行之前，無(wú)載調(diào)壓裝置和變壓器斷路器必須先相互閉鎖，也就是說(shuō)，此時(shí)只有在變壓器斷路時(shí)無(wú)載調(diào)壓裝置的手操手柄才能操作。另一方面，只有在無(wú)載調(diào)壓裝置確實(shí)切換到需要的接點(diǎn)時(shí)，變壓器才能再次投入運(yùn)行。 圖3-5-4 無(wú)載調(diào)壓裝置基本接線圖 圖3-5-5 UR型、U型無(wú)載調(diào)壓裝置為此目的，提供了2套安全裝置：1）解鎖并操作變壓器斷路器和手操啟動(dòng)器采用了一個(gè)共有鑰匙，以達(dá)到機(jī)械相

42、互閉鎖的目的：鑰匙只有在變壓器斷路器在“OFF”位置時(shí)才能從安全鎖定開(kāi)關(guān)中拔出，然后解除手操驅(qū)動(dòng)器的閉鎖并進(jìn)行操作。手操驅(qū)動(dòng)器操作到指定接點(diǎn)后，鑰匙再次拔出并插回變壓器斷路器的安全鎖定開(kāi)關(guān)中。最后，變壓器可以再次投入運(yùn)行。2）電氣相互閉鎖是通過(guò)在手操驅(qū)動(dòng)器內(nèi)建凸輪微動(dòng)開(kāi)關(guān)。斷開(kāi)變壓器是操作無(wú)載調(diào)壓裝置手操驅(qū)動(dòng)器的安全前提。同時(shí)只有在手操驅(qū)動(dòng)器和無(wú)載調(diào)壓裝置切換到指定接點(diǎn)后，變壓器才能再次投運(yùn)。在變壓器斷路器的控制回路中安裝了凸輪微動(dòng)開(kāi)關(guān)后，在打開(kāi)手操驅(qū)動(dòng)器門蓋時(shí)可以很容易的閉鎖斷路器。第六節(jié) 變壓器運(yùn)行中的監(jiān)視和維護(hù)一、變壓器的絕緣監(jiān)督1.1變壓器在新安裝或大修后投入運(yùn)行前，以及長(zhǎng)期停用的變壓

43、器在重新投入運(yùn)行前，均應(yīng)測(cè)量其絕緣電阻，測(cè)得數(shù)值和測(cè)量時(shí)的頂層油溫（干式變可記錄當(dāng)時(shí)變壓器溫度）應(yīng)記入“絕緣電阻記錄簿”內(nèi)；1.2測(cè)量絕緣電阻應(yīng)使用1000V或2500V搖表；1.3變壓器繞組及與三相直接相連的一次回路設(shè)備的絕緣電阻值一般每千伏工作電壓不應(yīng)小于2兆歐，測(cè)量結(jié)果應(yīng)和以往記錄作結(jié)合比較分析，如明顯下降時(shí)，應(yīng)分析查明原因并匯報(bào)值長(zhǎng)或值班負(fù)責(zé)人；1.4由于運(yùn)行人員不具備測(cè)量主變、廠高變、高備變等變壓器絕緣的條件，上述設(shè)備的絕緣數(shù)據(jù)應(yīng)由檢修人員負(fù)責(zé)測(cè)量；這些變壓器投運(yùn)前，檢修人員應(yīng)向運(yùn)行人員提供變壓器絕緣數(shù)據(jù)（如：記錄在工作票試驗(yàn)數(shù)據(jù)欄內(nèi)），由運(yùn)行人員確認(rèn)合格，并記入“絕緣電阻記錄簿”內(nèi)

44、；二、變壓器的監(jiān)視與檢查2.1應(yīng)按規(guī)定的時(shí)間和要求抄錄變壓器表計(jì)并關(guān)心其變化情況；2.2應(yīng)按規(guī)定的分工及周期進(jìn)行變壓器的檢查。另外，還應(yīng)根據(jù)氣候變化、設(shè)備缺陷情況、新安裝或大修后初投入等情況，適當(dāng)增加檢查次數(shù)。并將增加檢查情況的結(jié)論，在交接班記錄中寫明；2.3變壓器的一般檢查項(xiàng)目為：2.3.1變壓器的油溫和繞組溫度指示應(yīng)正常，儲(chǔ)油柜（包括有載調(diào)壓裝置油箱）和充油套管的油位應(yīng)與溫度相對(duì)應(yīng)，各部位無(wú)滲油、漏油； 2.3.2套管瓷瓶、避雷器等瓷質(zhì)設(shè)備外部清潔、無(wú)破損裂紋、無(wú)放電痕跡及其他異常現(xiàn)象；2.3.3變壓器音響正常，本體無(wú)滲漏油，吸濕器完好，硅膠干燥不變色（硅膠失效應(yīng)填寫缺陷報(bào)告）；2.3.4

45、運(yùn)行中的各散熱器溫度應(yīng)相近，油溫正常，各散熱器的蝶閥均應(yīng)開(kāi)啟，風(fēng)扇、油泵轉(zhuǎn)動(dòng)均正常、油流繼電器指向應(yīng)正確；2.3.5瓦斯繼電器與油枕間閥門應(yīng)開(kāi)啟，瓦斯繼電器內(nèi)應(yīng)無(wú)氣體，壓力釋放裝置情況正常，無(wú)動(dòng)作象征；2.3.6變壓器附近應(yīng)無(wú)焦臭味，各載流部分（包括電纜、接頭、母線等）無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象；各控制箱和二次端子箱應(yīng)關(guān)嚴(yán)，無(wú)受潮現(xiàn)象；變壓器室的門、窗、鎖等完好，房屋不漏水，照明及通風(fēng)系統(tǒng)良好；2.3.7有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的分接頭位置及電源指示應(yīng)正常；2.3.8變壓器冷卻器控制箱內(nèi)各開(kāi)關(guān)手柄位置與實(shí)際運(yùn)行狀況相符，各信號(hào)燈指示應(yīng)正常。干式變溫度指示及冷卻風(fēng)扇運(yùn)行正常；2.3.9干式變壓器的外部表面應(yīng)無(wú)積污；2.4新

46、安裝和運(yùn)行中的電力變壓器，化學(xué)部門應(yīng)做好絕緣油的化學(xué)監(jiān)督，并按照制造廠的要求和有關(guān)規(guī)定，定期進(jìn)行色譜分析試驗(yàn)和耐壓試驗(yàn)。2.5高備變裝有可燃烴氣體檢測(cè)儀，用以連續(xù)監(jiān)測(cè)絕緣油中的可燃烴氣體，正常巡查時(shí)應(yīng)注意指示值變化情況，如發(fā)現(xiàn)變動(dòng)較大或指示值不正常升高報(bào)警時(shí)，應(yīng)及時(shí)匯報(bào)，并通知檢修取油樣化驗(yàn)。三、變壓器的運(yùn)行3.1變壓器檢修后復(fù)役投運(yùn)前的準(zhǔn)備3.1.1收回并終結(jié)所有有關(guān)工作票（檢修應(yīng)提供絕緣或試驗(yàn)數(shù)值），拆除有關(guān)短路線、接地線，拉開(kāi)有關(guān)接地閘刀，恢復(fù)常設(shè)遮欄和標(biāo)示牌； 3.1.2核對(duì)分接頭位置，測(cè)量絕緣；3.1.3詳細(xì)檢查變壓器一、二次回路，確定變壓器在完好狀態(tài)，符合運(yùn)行要求；3.1.4按規(guī)定

47、投入冷卻裝置；3.2變壓器的投入與停用3.2.1高備變、低壓廠變的投入，均采用以高壓側(cè)斷路器全電壓充電合閘方式，停用時(shí)相反； 3.2.2高備變220kV側(cè)中性點(diǎn)系固定接地，無(wú)須調(diào)整；3.2.3變壓器投運(yùn)前重瓦斯保護(hù)必須投入跳閘；3.3變壓器無(wú)載調(diào)壓分接頭的位置變更應(yīng)記入“變壓器分接頭位置記錄簿”，每次變動(dòng)后須測(cè)量直流電阻合格（由檢修向運(yùn)行提供分接頭位置，并負(fù)責(zé)測(cè)量直流電阻合格）后方可投運(yùn)。3.4變壓器并列運(yùn)行的基本條件：必須滿足變比相等，阻抗電壓相等、接線組別相同的條件。廠用電倒閘操作時(shí)應(yīng)防止非同期；3.5新裝或變動(dòng)過(guò)內(nèi)外連接線的變壓器，并列運(yùn)行前必須先經(jīng)核相正確；四、瓦斯保護(hù)的運(yùn)行4.1變壓

48、器運(yùn)行時(shí)輕瓦斯保護(hù)應(yīng)投信號(hào)、重瓦斯保護(hù)應(yīng)投跳閘，有載分接開(kāi)關(guān)的瓦斯保護(hù)應(yīng)投跳閘；重瓦斯保護(hù)停用應(yīng)經(jīng)總工程師批準(zhǔn)；4.2檢修人員應(yīng)負(fù)責(zé)下列工作：4.2.1瓦斯繼電器動(dòng)作正確、可靠，并有完整的校驗(yàn)合格記錄；4.2.2瓦斯保護(hù)二次回路應(yīng)正確、可靠，防止戶外雨水滲入接線板及電纜頭，絕緣應(yīng)良好，絕緣電阻在以1000V搖表測(cè)量時(shí)應(yīng)不少于5M；4.2.3變壓器交付運(yùn)行前，開(kāi)啟油枕和油箱之間的連通閥（即瓦斯繼電器的蝴蝶閥），油枕通大氣的呼吸器應(yīng)暢通，并放盡瓦斯繼電器內(nèi)的存氣；4.2.4瓦斯繼電器安裝方向正確。對(duì)重瓦斯跳閘試驗(yàn)按鈕應(yīng)做好明顯標(biāo)志，使與放氣旋鈕有明顯區(qū)別，以防誤按；4.3檢修人員在運(yùn)行中的變壓器及

49、其附屬設(shè)備上進(jìn)行工作，有可能引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)，應(yīng)事先向值長(zhǎng)申請(qǐng)將瓦斯保護(hù)由跳閘改投信號(hào)，并在工作票內(nèi)提出要求；4.4變壓器在運(yùn)行中進(jìn)行以下工作前，應(yīng)將瓦斯保護(hù)由跳閘改投信號(hào)，工作結(jié)束經(jīng)24小時(shí)后檢查瓦斯繼電器無(wú)氣體時(shí)方可投跳閘；若有氣體則應(yīng)放去，直至連續(xù)24小時(shí)無(wú)氣體后再投跳閘；4.4.1變壓器帶電濾油；4.4.2冷卻器的強(qiáng)油循環(huán)油泵經(jīng)檢修后投入；4.4.3油閥門或油回路上進(jìn)行檢修工作；4.5運(yùn)行中的變壓器進(jìn)行少量放油或帶電加油、清理呼吸器或更換硅膠、儲(chǔ)油柜集氣盒放氣、處理變壓器假油位、開(kāi)啟或關(guān)閉油枕和油箱之間的連通閥門等工作前，應(yīng)先將瓦斯保護(hù)由跳閘改投信號(hào)，待工作結(jié)束并恢復(fù)正常后，瓦斯

50、繼電器內(nèi)無(wú)空氣且已充滿油時(shí)，由檢修通知值長(zhǎng)將瓦斯保護(hù)投入跳閘；4.6瓦斯保護(hù)投跳前，運(yùn)行人員應(yīng)待下列檢查均正常后方可將瓦斯保護(hù)投跳；4.6.1油枕和油箱之間的連通閥應(yīng)開(kāi)啟；4.6.2瓦斯繼電器內(nèi)應(yīng)無(wú)氣體；4.6.3放上壓板前，以高內(nèi)阻電壓表測(cè)量跳閘壓板兩端無(wú)異極性電壓。4.7在地震預(yù)報(bào)期間，應(yīng)根據(jù)變壓器的具體情況和氣體繼電器的抗震性能，確定重瓦斯保護(hù)的運(yùn)行方式； 五、變壓器分接開(kāi)關(guān)的運(yùn)行和維護(hù)5.1變壓器有載分接開(kāi)關(guān)的操作應(yīng)逐級(jí)調(diào)壓，同時(shí)監(jiān)視分接位置及電壓、電流的變化；長(zhǎng)期不調(diào)和長(zhǎng)期不用的分接位置的有載分接開(kāi)關(guān)，應(yīng)在停電時(shí)，在最高和最低分接間操作幾個(gè)循環(huán)；5.2高備變220kV側(cè)分接頭有17檔

51、，調(diào)壓范圍為-10+10的額定電壓，有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)帶負(fù)荷調(diào)整電壓有：遙控自動(dòng)、遙控手動(dòng)、近控電動(dòng)、近控手動(dòng)四種方式。正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)投“遙控自動(dòng)”位置；5.3當(dāng)有載電壓開(kāi)關(guān)“遙控自動(dòng)”調(diào)節(jié)失靈時(shí)，應(yīng)切換到“遙控手動(dòng)”調(diào)節(jié)，如遙控調(diào)節(jié)失靈時(shí)，可以切換到“近控電動(dòng)”調(diào)節(jié)，近控調(diào)節(jié)時(shí)必須注意：5.3.1集控室有專人與現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)系；5.3.2每調(diào)整1檔分接頭均要監(jiān)視好10kV/3kV母線電壓的變化，核對(duì)畫面顯示分接頭指示與就地實(shí)際分接頭位置指示相符；5.4若電動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)故障，需要“近控手動(dòng)”調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)先把“電動(dòng)調(diào)節(jié)”電源切斷后進(jìn)行，注意事項(xiàng)同上；5.5在有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)“遙控自動(dòng)”調(diào)節(jié)過(guò)程中，調(diào)節(jié)電源跳閘或手動(dòng)“

52、緊急停止”按鈕后，應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)檢查分接頭實(shí)際位置，若位置指示沒(méi)有到位（處在中間狀態(tài)），首先應(yīng)用“近控手動(dòng)”搖到指示位置，再查明失靈原因消除缺陷后方可送上電動(dòng)電源，恢復(fù)“遙控自動(dòng)”調(diào)節(jié)方式；5.6有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的巡視檢查項(xiàng)目：5.6.1集控室分接頭位置指示應(yīng)與就地指示一致；5.6.2有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)記數(shù)器動(dòng)作正常，并做好動(dòng)作次數(shù)的記錄；5.6.3油色油位指示正常，無(wú)滲油；5.6.4電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)狀態(tài)良好；5.7有載調(diào)壓變壓器在調(diào)節(jié)電壓時(shí)，發(fā)生瓦斯繼電器動(dòng)作報(bào)警，應(yīng)立即停止調(diào)節(jié)，并迅速查明原因及時(shí)處理；六、變壓器的消防噴淋裝置必須確保完好狀態(tài)，做好定期校驗(yàn)工作（由廠消防部門負(fù)責(zé)執(zhí)行）規(guī)定如下6.1變壓器檢修后

53、復(fù)役時(shí)須校驗(yàn)正常；6.2消防噴淋裝置檢修后應(yīng)校驗(yàn)正常；6.3每月進(jìn)行一次電磁閥動(dòng)作校驗(yàn)第七節(jié) 變壓器的投運(yùn)和停運(yùn)一、額定運(yùn)行方式1.1變壓器各側(cè)在正常情況下，應(yīng)按照銘牌規(guī)定的規(guī)范及冷卻條件運(yùn)行；1.2強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷方式的變壓器，允許頂層油溫一般不超過(guò)70，最高不得超過(guò)80；1.3油浸自然循環(huán)自冷/風(fēng)冷方式的變壓器，其頂層油溫一般不宜經(jīng)常超過(guò)85，最高不允許超過(guò)93；1.4干式變壓器絕緣系統(tǒng)的耐熱等級(jí)為F級(jí)，但溫升按B級(jí)控制，其繞組各部分的溫升不得超過(guò)80K(測(cè)量方式：電阻法)，運(yùn)行中溫度按一般不超過(guò)110、最高不得超過(guò)120控制，不允許在環(huán)境溫度50的情況下運(yùn)行；1.5變壓器的運(yùn)行電壓一般不應(yīng)

54、高于該運(yùn)行分接頭額定電壓的105%；無(wú)載調(diào)壓變壓器在額定電壓±5%范圍內(nèi)改換分接頭位置運(yùn)行時(shí)，其額定容量不變；有載調(diào)壓變壓器在額定電壓±10%范圍內(nèi)改換分接頭位置運(yùn)行時(shí)，其額定容量不變；二、允許的過(guò)負(fù)荷運(yùn)行方式2.1變壓器可在正常過(guò)負(fù)荷和事故過(guò)負(fù)荷的情況下運(yùn)行。變壓器在額定使用條件下，全年可按額定電流運(yùn)行。正常過(guò)負(fù)荷的允許值應(yīng)根據(jù)變壓器的負(fù)荷曲線，由冷卻介質(zhì)溫度及過(guò)負(fù)荷前變壓器接帶的負(fù)荷來(lái)確定；2.2事故過(guò)負(fù)荷將在不同程度上縮短變壓器的壽命，應(yīng)盡量減少出現(xiàn)這種運(yùn)行方式的機(jī)會(huì)；必須采用時(shí)，應(yīng)盡量縮短超額定電流運(yùn)行的時(shí)間，降低負(fù)荷電流；變壓器在過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)投入全部冷卻裝置；

55、2.3當(dāng)變壓器有較嚴(yán)重的缺陷(如冷卻系統(tǒng)不正常、嚴(yán)重漏油、有局部過(guò)熱現(xiàn)象、油中溶解氣體分析結(jié)果異常等)或絕緣薄弱時(shí)，不允許超額定電流運(yùn)行；2.4變壓器在過(guò)負(fù)荷運(yùn)行期間，應(yīng)有過(guò)負(fù)荷記錄；經(jīng)過(guò)事故過(guò)負(fù)荷以后，應(yīng)將事故過(guò)負(fù)荷的大小和持續(xù)時(shí)間記入變壓器的技術(shù)檔案內(nèi)；2.5全天滿負(fù)荷運(yùn)行的變壓器，不宜過(guò)負(fù)荷運(yùn)行；三、高備變冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行方式3.1高備變的冷卻系統(tǒng)由11臺(tái)冷卻風(fēng)扇組成，按順序排列分成2組，布置在高備變本體兩側(cè)輻射散熱屏的底部；3.2高備變冷卻系統(tǒng)有兩路電源：#03高備變分別來(lái)自400V公用03A段（01BHA）和400V保安5段（10BMA），#04高備變分別來(lái)自400V公用03B段（01

56、BHB）和400V保安6段（20BMA）；兩路電源可互為備用，正常工作時(shí)由A路電源供電；當(dāng)A路電源故障失電時(shí)，能延時(shí)自切至B路電源供電；一旦A路電源恢復(fù)正常后，能自動(dòng)由B路電源切回至A路電源供電；冷卻風(fēng)扇控制分為兩組，#16冷卻風(fēng)扇為風(fēng)扇組1，#711冷卻風(fēng)扇為風(fēng)扇組2；在冷卻器手動(dòng)控制方式時(shí)，將同時(shí)啟動(dòng)風(fēng)扇組1和風(fēng)扇組2；在冷卻器自動(dòng)控制方式時(shí)，根據(jù)溫度自動(dòng)控制：繞組溫度達(dá)到55時(shí)啟動(dòng)風(fēng)扇組1，油溫降到45時(shí)停止風(fēng)扇組1；繞組溫度達(dá)到65時(shí)啟動(dòng)風(fēng)扇組2，油溫降到55時(shí)停止風(fēng)扇組2；3.3遇有下列情況之一時(shí)，高備變冷卻器控制箱均將發(fā)出燈光信號(hào)：3.3.1瓦斯繼電器報(bào)警；3.3.2油溫高報(bào)警；3.3.3繞組溫度高報(bào)警；3.3.4主油箱油位低報(bào)警；3.3.5有載調(diào)壓裝置油位低報(bào)警；3.3.6烴監(jiān)測(cè)裝置故障報(bào)警；3.3.7烴氣體