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文檔簡介

1、 第一節(jié)第一節(jié) 變電站的主變壓器變電站的主變壓器一、變壓器的原理及分類一、變壓器的原理及分類1、變壓器的原理、變壓器的原理 變壓器是一種通過改變電壓而傳輸交流電能的靜止感應(yīng)電器。它有一個共用的鐵芯變壓器是一種通過改變電壓而傳輸交流電能的靜止感應(yīng)電器。它有一個共用的鐵芯和與其交鏈的幾個繞組,且它們之間的空間位置不變。當(dāng)某一個繞組從電源接受交流和與其交鏈的幾個繞組,且它們之間的空間位置不變。當(dāng)某一個繞組從電源接受交流電能時,通過電感生磁、磁感生電的電磁感應(yīng)原理改變電壓(電流),在其余繞組上電能時,通過電感生磁、磁感生電的電磁感應(yīng)原理改變電壓(電流),在其余繞組上以同一頻率、不同電壓傳輸出交流電能。

2、因此,變壓器的主要結(jié)構(gòu)就是鐵芯和繞組。以同一頻率、不同電壓傳輸出交流電能。因此,變壓器的主要結(jié)構(gòu)就是鐵芯和繞組。鐵芯和繞組組裝了絕緣和引線之后組成變壓器的器身。器身一般在油箱或外殼之中,鐵芯和繞組組裝了絕緣和引線之后組成變壓器的器身。器身一般在油箱或外殼之中,再配置調(diào)壓、冷卻、保護(hù)、測溫和出線等裝置,就成為變壓器的結(jié)構(gòu)整體。再配置調(diào)壓、冷卻、保護(hù)、測溫和出線等裝置,就成為變壓器的結(jié)構(gòu)整體。2、變壓器的分類、變壓器的分類按照單臺變壓器的相數(shù)來區(qū)分按照單臺變壓器的相數(shù)來區(qū)分,可以分為三相變壓器和單相變壓器。在三相電力系統(tǒng)中可以分為三相變壓器和單相變壓器。在三相電力系統(tǒng)中,一般應(yīng)用三相變壓器,當(dāng)容量

3、過大且受運(yùn)輸條件限制時,在三相電力系統(tǒng)中也可以應(yīng)一般應(yīng)用三相變壓器,當(dāng)容量過大且受運(yùn)輸條件限制時,在三相電力系統(tǒng)中也可以應(yīng)用三臺單相式變壓器組成變壓器組。用三臺單相式變壓器組成變壓器組。 35kV站的三相主變壓器35kV站的三相主變壓器一、變壓器的用途 變壓器是利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行電壓變換的電氣設(shè)備。電力變壓器是指用于電力系統(tǒng)中的變壓器,其主要作用是進(jìn)行電壓變換,將一個電壓等級變換成同一頻率的另一個電壓等級。在電力系統(tǒng)中,由于電源點(diǎn)和負(fù)荷中心之間存在一定的距離,需要通過輸電線路將電能輸送過去。遠(yuǎn)距離輸送的電能一般是三相正弦交流電,輸送的功率可用P=3UI計算。從公式可以看出當(dāng)輸送同樣功率的電能

4、時,電壓越高,則電流越小,這樣就可以選用截面較小的導(dǎo)線,節(jié)省有色金屬。在輸送的過程中,電流通過導(dǎo)線會產(chǎn)生一定的功率損耗和電壓降,如果電流減小,功率損耗和電壓降會隨著電流的減小而降低。所以,提高輸送電壓后,選擇適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線,不僅可以提高輸送功率,而且可以降低線路中的功率損耗并改善電壓質(zhì)量。 但是,電壓越高絕緣費(fèi)用也隨之增大,因此要根據(jù)輸送功率和輸送距離選擇合適的電壓等級。當(dāng)輸送距離較遠(yuǎn)且輸送功率較大時,線路一般采用較高的電壓等級,這就需要在電源側(cè)經(jīng)升壓變壓器將電壓升高,而到了用電側(cè),為了適應(yīng)用電設(shè)備和安全用電的需要,又需要經(jīng)降壓變壓器將電壓降低??梢?,電力變壓器在電能的輸送、分配和使用中具有重要意

5、義,是電力系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備。變壓器的用途電力系統(tǒng)示意圖變壓器的原理圖一次繞組二次繞組鐵芯U1U2二、變壓器的工作原理 變壓器的基本工作原理就是電磁感應(yīng)原理。如上圖所示:一個單相變壓器的兩個互相絕緣的繞組,繞在一個鐵芯上。電源側(cè)繞組稱為一次繞組,負(fù)載側(cè)繞組稱為二次繞組。當(dāng)交流電壓加在一次繞組后,交流電流入該繞組并產(chǎn)生勵磁作用,在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通,這個交變的磁通量不但穿過一次繞組,同時也穿過二次繞組,分別在兩個繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E1和E2。電勢的大小與匝數(shù)成正比。變壓器的一次繞組與二次繞組匝數(shù)不同,這樣就起到了變壓作用。變壓器的工作原理2.分接開關(guān)1.高壓套管4.瓦斯繼電器3.低壓套管6.

6、油枕5.防爆管8.吸濕器7.油位表10.銘牌9.散熱器12.油樣活門11.接地螺栓14.閥門13.放油閥門16.溫度計15.繞組18.凈油器17.鐵芯20.變壓器油19.油箱三、變壓器的結(jié)構(gòu)和組成 鐵芯 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。 電力變壓器正常運(yùn)行時,鐵芯必須有一點(diǎn)可靠接地。若沒有接地,則鐵芯對地的

7、懸浮電壓,會造成鐵芯對地斷續(xù)性擊穿放電,鐵芯一點(diǎn)接地后消除了形成鐵芯懸浮電位的可能,但鐵芯出現(xiàn)兩點(diǎn)以上接地時,鐵芯間的不均勻電位就會在接地點(diǎn)之間形成環(huán)流,并造成鐵芯多點(diǎn)接地發(fā)熱的故障。變壓器的鐵芯接地故障會造成鐵芯局部過熱,嚴(yán)重時,鐵芯局部溫升增加,輕瓦斯動作,甚至將會造成重瓦斯動作而跳閘的事故。燒熔的局部鐵芯片間的短路故障,使鐵損變大,嚴(yán)重影響變壓器的性能和正常工作。鐵芯接地繞組 繞組是變壓器最基本的組成部分,它與鐵芯合稱電力變壓器本體,是建立磁場和傳輸電能的電路部分。 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

8、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(dá)到絕緣要求,就需要很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(fèi)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(shí)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。 繞組油箱 油箱是油浸變壓器的外殼,大都采用碳素鋼材,器身就放置在此油箱內(nèi),箱內(nèi)灌滿了變壓器油。變壓器油起兩種作用:一方面作為絕緣介質(zhì)起絕緣作用;另一方面作為散熱媒介,即通過變壓器油的循環(huán),將

9、繞組產(chǎn)生的熱量帶給散熱器、冷卻器進(jìn)行冷卻。油箱要求有一定的機(jī)械強(qiáng)度,除了滿足變壓器在運(yùn)行時的各種要求外,還應(yīng)滿足變壓器在檢修和運(yùn)輸中的要求。按變壓器容量大小,有箱式和鐘罩式兩種。 箱式油箱:適用于中小型變壓器,這種變壓器油箱的上部箱蓋可以打開。其充油后的總質(zhì)量相對大型變壓器較輕,因此可以帶油整體搬運(yùn)。 鐘罩式油箱:隨著變壓器容量的不斷增大,其體積和質(zhì)量也隨之相應(yīng)增加。對運(yùn)輸和起吊起身,都非常困難。因此,大型的變壓器的箱殼都已毫無例外地做成鐘罩式,當(dāng)進(jìn)行器身檢修時,不用吊出笨重的器身就可以進(jìn)行檢修工作。儲油柜(油枕) 因此容量在100kVA及以上的變壓器在箱蓋上另裝一只儲油柜,用于調(diào)節(jié)油的膨脹收

10、縮。裝了儲油柜的變壓器箱殼總是充滿著變壓器油??梢允褂团c空氣接觸的面積大大減少,同時油面能隨著溫度的變化自由的升降。儲油柜的容積一般為總油量的10%左右。還采用膠囊袋密封或橡膠隔膜式密封的方法延緩變壓器油的老化。 為了防止絕緣油直接與空氣接觸,避免絕緣油吸收空氣中的氧和水分,使變壓器的絕緣與油始終保持良好的絕緣性能,延長使用壽命。儲油柜(油枕) 目前電力系統(tǒng)廣泛采用的膠囊袋密封或橡膠隔膜式密封儲油柜存在許多弊端,密封線長,橡膠易老化、龜裂及因吸濕器硅膠更換不及時而造成變壓器油與空氣隔絕性降低。 現(xiàn)在出現(xiàn)了一種BP1型波紋膨脹儲油柜,不銹鋼內(nèi)油式,實(shí)現(xiàn)了全密封免維護(hù)結(jié)構(gòu),不需加裝吸濕器。變壓器油

11、與外界空氣完全隔絕,變壓器油直接接觸不銹鋼表面,所以有效防止變壓器油劣化。油位計 油位計是用來指示變壓器內(nèi)部油位高低的指示器,目前使用的有玻璃油位計、指針式油表等。 變壓器的油位在正常情況下隨著油溫的變化而變化,因為油溫的變化直接影響變壓器油的體積,使油標(biāo)內(nèi)的油面上升或下降。影響油溫變化的因素有負(fù)荷的變化、環(huán)境溫度的變化、內(nèi)部故障及冷卻裝置的運(yùn)行狀況等。 1)玻璃油位計裝在儲油柜的一個端面,在運(yùn)行中可以看到油位的變化,油表上有三條溫度線,分別為環(huán)境溫度-30、+20、+40時的正常油面高度。油位標(biāo)上+40表示安裝地點(diǎn)變壓器在環(huán)境最高溫度為+40時滿載運(yùn)行中油位的最高限額線,油位不得超過此線,+

12、20表示年平均溫度為+20時滿載運(yùn)行時的油位高度;-30表示環(huán)境為-30時空載變壓器的最低油位線,不得低于此線,若油位過低,應(yīng)加油。玻璃油位計 2)指針式油表當(dāng)變壓器油溫隨溫度變化而使儲油柜油面升降時,浮在油面上的隔膜膨脹和起落帶動連桿齒輪轉(zhuǎn)動,指示出油位來。指針使油表的運(yùn)行應(yīng)根據(jù)溫度油位曲線執(zhí)行。指針式油位計吸濕器 為防止儲油柜內(nèi)的變壓器或膠囊密封上部空氣與大氣直接接觸,所以儲油柜內(nèi)的空氣是經(jīng)過一個吸濕器(也稱呼吸器)與外界空氣連通的。吸濕器為一只盛滿能吸收潮汽物質(zhì)的小罐,通常在小罐內(nèi)放入氯化鈷浸漬過的變色硅膠作為吸潮劑,它在干燥情況下呈藍(lán)色,吸收潮汽后逐漸變?yōu)榉奂t色,此時即說明硅膠已失去效

13、能。凈油器 凈油器是一個充有吸附劑(除酸硅膠或活性氧化鋁)的金屬容器,變壓器油流經(jīng)吸附劑時,油中水分、游離酸和各種氧化物都被吸附劑所吸收,使油得到連續(xù)的再生,使油質(zhì)清潔而延長變壓器油的使用期限。如果壓力釋放器與全密封式儲油柜配合使用時,可以不裝凈油器。常用的凈油器有溫差環(huán)流法凈油器和強(qiáng)制環(huán)流法凈油器等。安全裝置 變壓器安全裝置主要指安全氣道(防爆管)和壓力釋放器。它們的作用都是當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障,變壓器油產(chǎn)生大量氣體,使變壓器內(nèi)部壓力劇增是能有一個排氣泄壓處,以避免變壓器箱殼因受壓過高而發(fā)生爆裂的裝置。當(dāng)油箱內(nèi)的壓力降低或恢復(fù)到正常值后,閥蓋自動復(fù)位, 使箱內(nèi)變壓器油與外部空氣隔絕。防爆管防

14、爆膜的壓力允許在(34)10kPa。壓力釋放器動作后,圓盤中心頂部的標(biāo)志桿會被頂出,突出圓盤平面,表示釋壓器已動作,標(biāo)志桿必須手動復(fù)歸。另外釋放器動作后,可以接通變壓器斷路器的跳閘回路并可以發(fā)出動作信號。 壓力釋放閥型號:Y S F壓力釋放閥型號釋義釋放閥 設(shè)計序號 開啟壓力 信號及使用環(huán)境代號:TH濕熱帶型 TA干熱帶型,一般性不加表示 壓力噴油口徑 試壓試片絕緣套管 變壓器的絕緣套管是用于將變壓器內(nèi)部的高、低壓引線引到油箱的外部,不但是作為引線對地絕緣的部件,而且擔(dān)負(fù)固定引線的作用。絕緣套管 在較高電壓使用時,較多使用油紙電容式套管。 套管是由油枕、瓷套、法蘭級電容芯子組成。 主絕緣電容芯

15、子是由絕緣紙和鋁箔奠基在導(dǎo)電管上卷繞而成的同心圓柱形串聯(lián)電容器,用以均勻電場。經(jīng)真空干燥,浸油處理后成為電氣性能極高的油紙絕緣體。 瓷套為外絕緣,同時還作為保護(hù)主絕緣的容器。 套管的頭部油枕上還設(shè)有只是油位變化的油位表。冷卻系統(tǒng) 變壓器冷卻系統(tǒng)一般包括散熱器、冷熱風(fēng)扇、潛油泵等。 油流繼電器安裝在潛油泵出口端的聯(lián)管上,用來監(jiān)視強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷卻器和強(qiáng)油循環(huán)水冷卻器的油泵運(yùn)行情況,同時也監(jiān)視油泵是否反轉(zhuǎn),閥門是否打開,管路有無堵塞等情況。油流繼電器 油浸自冷式變壓器在運(yùn)行中,鐵芯和繞組產(chǎn)生的熱量先傳遞給油,使油溫升高,體積膨脹,熱油會向上流動,通過散熱裝置(散熱片或散熱管)或油箱壁將熱量傳出,溫度下

16、降,相對密度增加而向下流動。這樣通過變壓器油的對流,依靠油箱壁或散熱裝置降熱量散發(fā)到空氣中去。容量在6300kVA及以下的變壓器,正常運(yùn)行時產(chǎn)生的熱量較少,常采用這種冷卻方式。油浸自冷 對于容量為800040000kVA的變壓器,運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量較多,可在自冷式散熱器上加裝冷卻風(fēng)扇,當(dāng)散熱器中的油循環(huán)時,依靠風(fēng)扇的強(qiáng)烈吹風(fēng),使熱油迅速得到冷卻。油浸風(fēng)冷 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷就是將變壓器的上層熱油用油泵抽出流入散熱片,由散熱片管壁向空氣散發(fā)熱量,同時,由安裝在冷卻器上的風(fēng)扇強(qiáng)制吹風(fēng)帶走熱量,然后冷卻的油被送回油箱,然后再循環(huán)。強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷 強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器油泵停用后不準(zhǔn)繼續(xù)運(yùn)行:原因是這種變壓器外殼

17、是平的,冷卻面積很小,甚至不能將變壓器空載損耗產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去。因此強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器完全停用冷卻后運(yùn)行是危險的。 潛油泵應(yīng)采用E級或D級軸承,油泵應(yīng)選用較低速油泵(小于1500轉(zhuǎn)/分)。 在大型變壓器中,一般裝設(shè)有油面溫度指示計和繞組最高溫度指示計,部分大中型變壓器也有只裝設(shè)油面溫度指示計的。溫度計按變壓器容量大小可分為水銀溫度計、信號溫度計、電阻溫度計三種測溫方法。測溫裝置 控制室溫度顯示裝置、監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)場溫度計指示的溫度誤差一般不超過5度。 氣體繼電器也稱為瓦斯繼電器。有浮子式和擋板式兩種。氣體繼電器的側(cè)面有玻璃視察窗,在其上面還刻有標(biāo)示氣體容積刻度,當(dāng)運(yùn)行中有少量氣體積聚是可以從視察

18、窗觀察到。 帶有油枕的800kVA及以上變壓器、火電廠400kVA和水電廠180kVA及以上廠用變壓器應(yīng)裝設(shè)氣體繼電器。氣體繼電器 氣體繼電器型號:Q J氣體繼電器氣體繼電器 設(shè)計序號 管路通徑 mm 特殊使用環(huán)境代號:TH濕熱帶型 TA干熱帶型,一般性不加表示 輕瓦斯保護(hù)一般動作于變壓器內(nèi)有少量氣體,或者變壓器因缺油油位降低到瓦斯繼電器以下。一般會發(fā)出信號。1、因濾油、加油或冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密以致空氣進(jìn)入變壓器。2、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。3、變壓器故障產(chǎn)生少量氣體。4、發(fā)生穿越性短路。5、氣體繼電器或二次回路故障。輕瓦斯保護(hù)A、罩 B、項針 C、氣塞D、磁鐵E、開

19、口杯F、重錘 G、探針 H、支架 K、彈簧 L、擋板 M、磁鐵 N、螺桿 P、干簧接點(diǎn)(跳閘用)Q、調(diào)節(jié)桿 R、干簧節(jié)點(diǎn)(信號用)S、套管 T、嘴子 瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)示意 重瓦斯保護(hù)一般動作于變壓器有短路故障時會產(chǎn)生大量氣體,當(dāng)流速達(dá)到啟動值時會發(fā)出信號并啟動斷路器跳閘將變壓器隔離。 以氣體繼電器為例:當(dāng)氣體達(dá)到300350立方厘米時上浮子動作,油速在10015厘米/秒時下?lián)醢鍎幼鳌V赝咚贡Wo(hù) 關(guān)于變壓器氣體繼電器有兩個坡度。一個是沿氣體繼電器方向變壓器大蓋坡度,應(yīng)為1%一1.5%。變壓器大蓋坡度要求在安裝變壓器時從低部墊好。另一個則是變壓器油箱到油枕連接管的坡度,應(yīng)為2%一4%(是由廠家制造)

20、。 這兩個坡度一是為了防止在變壓器內(nèi)儲存空氣,二是為了在故障時便于使氣體迅速可靠地沖入氣體繼電器,保證氣體繼電器正確、可靠動作。 變壓器的兩個坡度 變壓器調(diào)壓是在變壓器的某一繞組上設(shè)置分接頭,當(dāng)變換分接頭時就減少或增加了一部分線匝,使帶有分接頭的變壓器繞組的匝數(shù)減少或增加,其他繞組的匝數(shù)沒有改變,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(dá)到了調(diào)整電壓的目的。 分接開關(guān) 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(fù)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(fù)載的情

21、況下進(jìn)行變換繞組的分接頭。 在切換的過程中需要過渡電阻,過渡電路中有的用電抗,有的用電阻。電抗過渡型分接開關(guān),其體積過大,耗材多,觸頭燒蝕嚴(yán)重,現(xiàn)在已不再生產(chǎn)。電阻式有載調(diào)壓分接開關(guān)由于它具有材料消耗少、體積小、電弧時間短、弧觸頭壽命長等特點(diǎn)而被普遍采用。分接開關(guān)調(diào)壓原理圖電阻限流有載調(diào)壓分接開關(guān)有下列組成部分1、切換開關(guān):用于切換負(fù)荷電流。2、選擇開關(guān):用于切換前預(yù)選分接頭。3、范圍開關(guān):用于換向或粗調(diào)分接頭。4、操動機(jī)構(gòu):是分接開關(guān)的動力部分,有聯(lián)鎖、限位、計數(shù)作用。5、快速機(jī)構(gòu):按預(yù)定程序快速切換。分接開關(guān)的組成及作用 三繞組變壓器一般在高壓側(cè)和中壓側(cè)裝有分接開關(guān)。改變高壓側(cè)分接開關(guān)的位

22、置可以改變中壓側(cè)、低壓側(cè)的電壓。而改變中壓側(cè)分接開關(guān)位置,只能改變中壓側(cè)的電壓。如果需要改變中、低壓側(cè)電壓時,只要改變高壓側(cè)分接開關(guān)就可以,如果只改變低壓側(cè)電壓時,除改變高壓側(cè)分接開關(guān)外,還應(yīng)改變中壓側(cè)分接開關(guān)。分接開關(guān)作用 因為有載調(diào)壓的分接開關(guān)正常運(yùn)行時會產(chǎn)生游離碳和金屬顆粒,為了延長分解開關(guān)內(nèi)變壓器油的使用壽命,有效提高有載分接開關(guān)的安全性和可靠性,從而減少停電檢修次數(shù),延長維修周期,故在部分變壓器有載分接開關(guān)上安裝在線濾油裝置。可以過濾掉變壓器油中的游離碳和金屬顆粒以及水分等雜質(zhì)。一般有三種啟動方式:1、手動:每啟動一次運(yùn)行四個小時2、定時:可以設(shè)定時間定時運(yùn)行3、自動:在每次調(diào)壓后自

23、動運(yùn)行1個小時有載分接開關(guān)凈油裝置四、變壓器的額定參數(shù) 變壓器的額定參數(shù)一般有:額定容量、容量比、額定電壓、電壓比(變比)、額定電流、額定頻率、相數(shù)、允許溫升、空載損耗(鐵損)、負(fù)荷損耗(短路損耗或銅損)、阻抗電壓百分?jǐn)?shù)、繞組絕緣水平等。 額定容量:是指變壓器在銘牌規(guī)定的條件下,以額定電壓、電流連續(xù)運(yùn)行時所輸送的單相或三相總視在功率。是以繞組的額定電壓和額定電流的乘積所決定的視在功率來表示,它的單位為kVA或MVA。 SN=3UNIN*10-3(kVA)額定容量 變壓器各側(cè)額定容量之間的比值,稱為容量比。 本站變壓器的容量比為250MVA/250 MVA/60 MVA,即100%/100%/2

24、4%。 一般變壓器為100%/100%/50%。容量比 額定電壓:是指變壓器長時間運(yùn)行時設(shè)計條件所規(guī)定的電壓值(線電壓)。 變壓器的一次側(cè)的額定電壓是指規(guī)定加到一次側(cè)的線電壓,變壓器二次側(cè)的額定電壓是指變壓器空載,而一次側(cè)加上額定電壓時,二次側(cè)的端電壓(線電壓)。 額定電壓 電壓比(變比):是指變壓器各側(cè)額定電壓之間的比值。電壓比(變比)一次繞組二次繞組U1U2 額定電流:是指變壓器在額定容量、額定電壓下運(yùn)行時通過的線電流。 三相變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的額定電流等于變壓器的額定容量或該側(cè)的額定容量除以3倍的該側(cè)額定電壓,所得的電流值就是相應(yīng)的額定電流。額定電流額定頻率:我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)頻率為50

25、Hz。額定頻率單相或者三相。相數(shù) 額定溫升:變壓器的繞組或上層油面的溫度與變壓器外圍空氣的溫度之差,稱為繞組或上層油面的溫升。允許溫升 空載損耗(鐵損):是指變壓器一個繞組上加上額定電壓,其余繞組開路,在變壓器中消耗的功率。在一次側(cè)流過的電流稱為空載電流。變壓器的空載電流很小,它所產(chǎn)生的銅損可忽略不計,所以空載損耗可以認(rèn)為是變壓器的鐵損。鐵損包括磁滯損耗和渦流損耗。空載損耗一般與溫度無關(guān),而與運(yùn)行電壓的高低有關(guān),當(dāng)變壓器接有負(fù)荷后,變壓器的實(shí)際鐵芯損耗小于此值??蛰d損耗、空載電流 指當(dāng)一側(cè)加電壓而另一側(cè)短接,使電流為額定電流時(對三繞組變壓器,第三個繞組應(yīng)開路),變壓器從電源吸收的有功功率。因

26、測量時實(shí)為短路狀態(tài),所以又稱為短路損耗。短路狀態(tài)下,使短路電流達(dá)額定值的電壓很低,表明鐵芯中的磁通量很小,可略去不計,顧可認(rèn)為短路損耗就使變壓器中的銅損。實(shí)際運(yùn)行中的變壓器銅損不僅決定于負(fù)荷電流的大小,而且還與周圍環(huán)境溫度有關(guān)。負(fù)荷損耗(短路損耗或銅損) 阻抗電壓百分?jǐn)?shù) 阻抗電壓百分?jǐn)?shù):雙繞組變壓器,當(dāng)一側(cè)人為的短路,另一側(cè)施加一個降低了的電壓并使兩側(cè)的電流都達(dá)到額定值時,這個降低了的電壓數(shù)值與額定電壓之比的百分?jǐn)?shù),即為這臺變壓器的阻抗電壓百分?jǐn)?shù)。此電壓實(shí)際上是變壓器通過額定電流時內(nèi)部漏抗所引起的電壓降數(shù)值,且主要是漏電抗壓降。 短路電壓百分?jǐn)?shù)使變壓器的一個重要特性參數(shù),它對變壓器的電壓變動及

27、并列運(yùn)行有重要意義,對變壓器二次側(cè)發(fā)生突然短路時的短路沖擊電流有決定性的意義。我國的國家標(biāo)準(zhǔn)它的數(shù)值應(yīng)該在4%24%的范圍內(nèi)。 繞組絕緣水平:指的是變壓器各側(cè)繞組的額定耐受電壓值應(yīng)標(biāo)示在銘牌上。LI雷電沖擊耐受電壓;SI操作沖擊耐受電壓;AC工頻耐受電壓。繞組絕緣水平 承受短路能力:變壓器應(yīng)能承受外部短路時的熱、動穩(wěn)定效應(yīng)而無損傷。承受短路能力 五、變壓器的分類 變壓器的形式多種多樣,以便達(dá)到不同的使用目的并適應(yīng)不同的工作條件,可按照其功能、相數(shù)、調(diào)壓方式、繞組個數(shù)、絕緣及冷卻方式、鐵芯結(jié)構(gòu)、容量大小、中性點(diǎn)絕緣方式等來進(jìn)行分類。按功能分類 按相數(shù)分類 按功能分類:可分為普通變壓器(如配電變壓

28、器、輸電變壓器等)和特種變壓器(如試驗變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電焊變壓器、各類調(diào)壓器等)。 按相數(shù)分類:變壓器按相數(shù)可分為單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器(如六相整流用變壓器)。我國電力系統(tǒng)中用的電力變壓器大多為三相變壓器,若三相變壓器容量超大,太過笨重,受運(yùn)輸條件限制可以將三個完全相同的單相變壓器按一定的方式連接組成三相變壓器組。如500k級以上變壓器為單相。按調(diào)壓方式分類 按繞組個數(shù)分類 按調(diào)壓方式分類:可分為無載調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器。無載調(diào)壓變壓器必須在停電的情況下才能進(jìn)行分接頭的切換,其調(diào)壓裝置結(jié)構(gòu)較為簡單。有載調(diào)壓變壓器可以在帶電的情況下調(diào)壓,其裝置結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,造價

29、高,對檢修維護(hù)的要求也較高。 按繞組個數(shù)分類:可以分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器和多繞組變壓器。多繞組變壓器比雙繞組變壓器節(jié)約材料和占地面積,減少附屬設(shè)備,維修也方便。三繞組變壓器的高中低壓繞組,通常套在一個鐵芯柱上。按絕緣及冷卻方式分類 按絕緣及冷卻方式分類:可分為油浸式、干式和氣體絕緣式等。其中油浸式又可以分為油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向風(fēng)冷式等,由于油浸式變壓器具有散熱好、損耗低、容量大、價格低等優(yōu)點(diǎn),所以應(yīng)用廣泛。 變壓器有導(dǎo)向與無導(dǎo)向強(qiáng)油風(fēng)冷裝置的冷卻效果區(qū)別: 裝有無導(dǎo)向強(qiáng)油風(fēng)冷裝置的變壓器的大部分油流通過箱壁和繞組之間的空隙流回

30、,少部分油流進(jìn)入繞組和鐵芯內(nèi)部,其冷卻效果不好。而流入有導(dǎo)向強(qiáng)油風(fēng)冷變壓器油箱的冷卻油流通過油流導(dǎo)向隔板,有效地流過鐵芯和繞組提高了冷卻效果,降低了繞組的溫升。變壓器冷卻方式含義 變壓器的冷卻方式是由冷卻介質(zhì)和循環(huán)方式?jīng)Q定的;由于油浸變壓器還分為郵箱內(nèi)部冷卻方式和郵箱外部冷卻方式,因此油浸變壓器的冷卻方式是由四個字母代號表示的:第一個字母:與繞組接觸的冷卻介質(zhì) O礦物油或燃點(diǎn)大于300度的絕緣液體 K燃點(diǎn)大于300度的絕緣液體 L燃點(diǎn)不可測出的絕緣液體第二個字母:內(nèi)部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式 N流經(jīng)冷卻設(shè)備和繞組內(nèi)部的油流是自然的熱對流冷卻 F冷卻設(shè)備中的油流是強(qiáng)迫循環(huán),流經(jīng)繞組內(nèi)部的油流是 對流循

31、環(huán) D冷卻設(shè)備中的油流是強(qiáng)迫性循環(huán),至少在主要繞組內(nèi)的 油流式強(qiáng)迫導(dǎo)向循環(huán)第三個字母:外部冷卻介質(zhì) A空氣 W水第四個字母:外部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式 N自然對流 F強(qiáng)迫循環(huán)(風(fēng)扇、泵等)ONAN自然冷卻ONAF自然冷卻風(fēng)冷OFAF強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷OFWF強(qiáng)迫油循環(huán)水冷ODAF強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷ODWF強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)水冷按鐵芯結(jié)構(gòu)分類 按容量大小分類 按鐵芯結(jié)構(gòu)分類:可分為芯式變壓器和殼式變壓器。 按容量大小分類:可分為小型變壓器(10630kVA)、中型變壓器(8006300kVA)、大型變壓器(800063000kVA)、特大型變壓器(90000kVA以上)。 按中性點(diǎn)絕緣方式分類:可分為全絕緣

32、變壓器和分級絕緣變壓器。 所謂全絕緣是指星形接線變壓器中性點(diǎn)的絕緣水平與三相出線的絕緣水平相同,例如60kV及以下電壓等級的變壓器即采用這種方式。 所謂分級絕緣(半絕緣)就是中性點(diǎn)的絕緣水平低于三相出線的絕緣水平。例如110kV電壓等級變壓器中性點(diǎn)采用35kV的絕緣水平。采用分級絕緣后,因變壓器內(nèi)絕緣的尺寸縮小,變壓器的造價可以降低很多。按中性點(diǎn)絕緣方式分類 凡三相繞組的首端(或尾端)連接在一起的共同連接點(diǎn),稱電源中性點(diǎn)。 當(dāng)電源的中性點(diǎn)與接地裝置有良好的連接時該中性點(diǎn)便稱為零點(diǎn)。 由零點(diǎn)引出的導(dǎo)線,稱為零線。中性點(diǎn)、零點(diǎn)和零線 六、變壓器的型號及其含義 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),變壓器的型號由字母和數(shù)字

33、組成,主要包括以下幾部分:字母含義A1A9產(chǎn)品型號字母B性能水平代號C特殊用途和結(jié)構(gòu)代號D額定容量(單位kVA)E高壓繞組額定電壓(單位kV)F特殊使用環(huán)境代號產(chǎn)品型號字母含義字母字母含義含義備注備注A1A1繞組耦合方式繞組耦合方式O O代表自耦變壓器,不標(biāo)示代表獨(dú)立代表自耦變壓器,不標(biāo)示代表獨(dú)立A2A2相數(shù)相數(shù)D D代表單相,代表單相,S S代表三相代表三相A3A3繞組外絕緣介質(zhì)繞組外絕緣介質(zhì)變壓器油不標(biāo)示,變壓器油不標(biāo)示,G G代表空氣,代表空氣,C C代表成型固代表成型固體,體,Q Q代表氣體代表氣體A4A4冷卻方式冷卻方式油浸自冷式不標(biāo)示,油浸自冷式不標(biāo)示,F(xiàn) F代表風(fēng)冷式,代表風(fēng)冷式

34、,W W代表水代表水冷式冷式A5A5油循環(huán)方式油循環(huán)方式自然循環(huán)不標(biāo)示,自然循環(huán)不標(biāo)示,P P代表強(qiáng)迫油循環(huán),代表強(qiáng)迫油循環(huán),D D代表代表強(qiáng)迫油導(dǎo)向循環(huán)強(qiáng)迫油導(dǎo)向循環(huán)A6A6繞組數(shù)繞組數(shù)雙繞組不標(biāo)示,雙繞組不標(biāo)示,S S代表三繞組,代表三繞組,F(xiàn) F代表分裂繞代表分裂繞組組A7A7調(diào)壓方式調(diào)壓方式無載調(diào)壓不標(biāo)示,無載調(diào)壓不標(biāo)示,Z Z代表有載調(diào)壓代表有載調(diào)壓A8A8繞組導(dǎo)線材料繞組導(dǎo)線材料銅繞組不標(biāo)示,銅繞組不標(biāo)示,L L代表鋁繞組代表鋁繞組A9A9鐵芯材料鐵芯材料電工硅鋼片不標(biāo)示,電工硅鋼片不標(biāo)示,H H代表非晶合金代表非晶合金 表示該變壓器為三相、三繞組、強(qiáng)迫油循環(huán)、風(fēng)冷、銅繞組、有載調(diào)

35、壓、額定容量為150000kVA,高壓側(cè)電壓等級為220kV。例如:SFPSZ-150000/220 表示該變壓器為單相、自耦、三繞組、強(qiáng)迫油循環(huán)、風(fēng)冷、銅繞組、有載調(diào)壓、額定容量為250000kVA,高壓側(cè)電壓等級為500kV。(這是晉城500kV變電站主變型號 )ODFPSZ-250000/500七、連接組標(biāo)號(接線組別) 三相變壓器的每一個電壓側(cè)都有三個繞組,高壓側(cè)繞組用U-X、V-Y、W-Z作線端標(biāo)志,低壓側(cè)繞組用u-x、v-y、w-z作線端標(biāo)志。雙繞組變壓器有高壓和低壓兩個繞組,它們由一個共同的主磁通鏈著。當(dāng)主磁通隨時間變化時,兩個繞組都會產(chǎn)生感應(yīng)電勢,這兩個電勢之間有一定的相位關(guān)系

36、,也就是說,在某一瞬間,當(dāng)一個繞組的某一端頭為正(高電位)時,則另一繞組中的一個端頭也是正(高電位)時,稱為變壓器的同極性端頭。一般用(*)等符號進(jìn)行標(biāo)注。 三相變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)在組成三相電路時可以有好幾種接線方式,在我國,基本的接線方法有兩種即星形(或稱Y或形)和三角形(或稱D或d形)接法。星形和三角形接線星形三角形 電力變壓器二次側(cè)采用三角形接法是為了消除三次諧波保證了電力系統(tǒng)的波形質(zhì)量。時鐘表示法 “時鐘表示法”:把高壓側(cè)線電壓作為長針始終指向“12”。而低壓側(cè)相對應(yīng)的線電壓作為短時,短針指向的數(shù)字稱為三相變壓器連接組的組號。 我國制造的雙繞組變壓器,規(guī)定采用下列三種標(biāo)準(zhǔn)接線組別:

37、 Y、yn0(Y/Y0-12),用在低壓側(cè)電壓為400/230V的配電變壓器中,供給動力和照明負(fù)荷。三相動力負(fù)荷用400V線電壓,單相照明負(fù)荷用230V相電壓。Yn表示星形連接的中性點(diǎn)引至變壓器箱殼的外面再接地。 Y、d11(Y/-11),用在低壓側(cè)電壓高于400V、高壓側(cè)電壓為35kV及以下的輸配電系統(tǒng)中。 YN、d11(Y0/-11)用在高壓側(cè)需要中性點(diǎn)接地的輸電系統(tǒng)中,如110 kV及220kV等高壓系統(tǒng)中。 三相三繞組變壓器常用連接組標(biāo)號:YN、yn0、d11(Y/Y0/-11)。自耦變壓器為YN、a0、d11(O- Y0/-12-11)。ABCabc0BA aCcbY/Y0-12型Y

38、/d-11型九、變壓器的運(yùn)行狀態(tài) 變壓器的運(yùn)行狀態(tài)分為正常運(yùn)行狀態(tài)、異常運(yùn)行狀態(tài)和事故狀態(tài)三種。 1、正常運(yùn)行狀態(tài):正常運(yùn)行狀態(tài)下一般應(yīng)注意監(jiān)視變壓器的音響,變壓器通電后,電磁作用引起的機(jī)械振動應(yīng)是連續(xù)均勻的“嗡嗡”聲,冷卻器運(yùn)行時發(fā)出的風(fēng)機(jī)聲、潛油泵運(yùn)轉(zhuǎn)聲也應(yīng)是均勻的。應(yīng)注意監(jiān)視變壓器各側(cè)三相電流、電壓、有功及無功功率、油面溫度等參數(shù)均在其銘牌及規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi),同一側(cè)的各相電流應(yīng)基本平衡,還需注意變壓器油流系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)正常,無滲漏現(xiàn)象,硅膠不變色,各類保護(hù)裝置均處于正常運(yùn)行狀態(tài)。2、異常運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)變壓器有下列現(xiàn)象之一時,即屬于異常運(yùn)行狀態(tài)。(1)嚴(yán)重漏油或由于嚴(yán)重漏油造成油位降低。(2)變壓

39、器油位在當(dāng)時環(huán)境溫度下低于油枕相應(yīng)溫度油位標(biāo)刻度線且變壓器滿負(fù)荷時,應(yīng)視為油位過低,須注油處理。(3)在環(huán)境溫度未達(dá)40、變壓器滿負(fù)荷或尚未滿負(fù)荷的情況下,油位標(biāo)上油位超過40刻度線,應(yīng)視為“油位過高”,這時應(yīng)進(jìn)行放油處理。一般負(fù)荷狀態(tài)下判斷油位是否過高、過低,可根據(jù)溫度曲線來判定。(4)油枕看不到油位時可能是注油未按要求、假油位、嚴(yán)重漏油等多種原因。充油套管看不到油位則可能是套管漏油(外部滲漏可以看到和當(dāng)外部無滲漏跡象時,則多為油漏入變壓器本體)造成的。(5)變壓器油碳化,造成變壓器油發(fā)黑,多半可通過觀察油枕油位玻璃管中的油色看出,或由油簡化試驗結(jié)果加以確認(rèn)。油碳化大多是變壓器內(nèi)部局部過熱引

40、起的。(6)絕緣油色譜分析試驗顯示有乙炔、氫氣、總烴超標(biāo),并不斷趨于嚴(yán)重。(7)變壓器內(nèi)部發(fā)出不均勻放電聲或其他雜音。()有載調(diào)壓分接開關(guān)調(diào)壓不正常,無載分接開關(guān)直流電阻數(shù)值異常。()變壓器套管有裂紋或嚴(yán)重破損,有對地放電聲、接線樁頭過熱。()氣體繼電器輕瓦斯連續(xù)動作,時間間隔趨短,氣體繼電器內(nèi)氣體不斷集聚。()在同樣環(huán)境溫度和負(fù)荷下,變壓器油溫不斷上升,并超過正常值。()其他不正常情況,如冷卻系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)等不正常。下列原因會使變壓器缺油: (1)變壓器長期滲油或大量漏油。 (2)修試變壓器時,放油后沒有及時補(bǔ)油。 (3)油枕的容量小,不能滿足運(yùn)行的要求。 (4)氣溫過低、油枕的儲油量不足。

41、變壓器補(bǔ)油注意事項:1、應(yīng)補(bǔ)入經(jīng)試驗合格的油,如需補(bǔ)入的油量較多則應(yīng)做混油試驗;2、補(bǔ)油應(yīng)適量,使油位與油枕的溫度線相適應(yīng);3、補(bǔ)油前應(yīng)將氣體保護(hù)該接信號位置,補(bǔ)油后經(jīng)兩小時,如無異常再將氣體保護(hù)由信號改接跳閘位置;4、禁止從變壓器的底部閥門補(bǔ)油,防止變壓器底部的沉淀物沖入線圈內(nèi),影響變壓器的絕緣和散熱;5、補(bǔ)油后要檢查氣體繼電器并及時放出氣體繼電器內(nèi)的氣體。下列原因會造成有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)的故障: (1)輔助觸頭中的過渡電阻在切換過程中被擊穿燒斷。 (2)分接開關(guān)密封不嚴(yán),進(jìn)水造成相間短路。 (3)由于觸頭滾輪卡住,使分接開關(guān)停在過渡位置,造成匝間短路而燒壞。 (4)分接開關(guān)油箱缺油。

42、(5)調(diào)壓過程中遇到穿越故障電流。以下情況下不允許調(diào)節(jié)變壓器有載調(diào)壓開關(guān) (1)變壓器過負(fù)荷運(yùn)行時(特殊情況除外); (2)有載調(diào)壓裝置的輕瓦斯動作報警時; (3)有載調(diào)壓裝置的油耐壓不合格或油標(biāo)中無油時; (4)調(diào)壓次數(shù)超過規(guī)定時; (5)調(diào)壓裝置發(fā)生異常時。用以下方法可以判斷變壓器的油位是否正常: 變壓器油位的變化直接影響到油的體積,使油標(biāo)中的油面上升或下降。如果油溫變化是正常的,而變壓器的油位不變化或變化異常,則說明油位是假的。 運(yùn)行中的變壓器出現(xiàn)假油位的可能原因有:(1)油標(biāo)管堵塞;(2)呼吸器堵塞;(3)防爆管通氣孔堵塞;(4)薄膜保護(hù)式油枕在加油時未將空氣排盡。應(yīng)將重瓦斯保護(hù)改接信

43、號后再進(jìn)行處理。 下列原因會引起輕瓦斯保護(hù)動作: (1)變壓器內(nèi)部有較輕微故障產(chǎn)生氣體。 (2)變壓器內(nèi)部進(jìn)入空氣。 (3)部發(fā)生穿越性短路故障。 (4)油位嚴(yán)重降至瓦斯繼電器以下,使瓦斯繼電器動作。 (5)直流多點(diǎn)接地,二次回路短路。 (6)受強(qiáng)烈震動影響。 (7)瓦斯繼電器本身有問題。下列原因會使變壓器發(fā)出異常音響:(1)過負(fù)荷。(2)內(nèi)部接觸不良,放電打火。(3)個別零件松動。(4)系統(tǒng)中有接地或短路。(5)大型電動機(jī)啟動使負(fù)荷變化較大。運(yùn)行中的變壓器應(yīng)根據(jù)其聲音來判斷運(yùn)行情況: 變壓器可以根據(jù)運(yùn)行的聲音來判斷運(yùn)行情況,用木棒(或絕緣棒)的一端放在變壓器的油箱上,另一端放在耳邊仔細(xì)聽聲音

44、,如果是連續(xù)的嗡嗡聲比平常加重,就要檢查電壓和油溫,若無異常,則可能是鐵芯松動。當(dāng)聽到吱吱聲時要檢查套管表面有無閃絡(luò)現(xiàn)象。如有噼啪聲時,則是內(nèi)部絕緣擊穿現(xiàn)象。如何判斷變壓器的油溫變化是否正常: 影響變壓器油溫的因素有:負(fù)荷的變化、環(huán)境溫度的變化和冷卻裝置的運(yùn)行狀況、內(nèi)部故障等。所以巡視檢查變壓器時,應(yīng)記錄環(huán)境溫度、上層油溫、負(fù)荷和油面高度,與以前數(shù)值對照分析判斷變壓器是否運(yùn)行正常。若發(fā)現(xiàn)同樣的條件下油溫比平時高出10以上,或負(fù)荷不變但油溫不斷上升,而冷卻器裝置運(yùn)行正常,則認(rèn)為變壓器發(fā)生內(nèi)部故障。、事故狀態(tài) 變壓器在運(yùn)行中由于異常狀態(tài)未被發(fā)現(xiàn),或發(fā)現(xiàn)后處理不當(dāng)或延誤處理,往往會轉(zhuǎn)化為事故狀態(tài)。當(dāng)

45、變壓器處于事故狀態(tài)和不能繼續(xù)正常供電時,繼電保護(hù)裝置應(yīng)能及時切除故障變壓器。如繼電保護(hù)裝置不能切除故障變壓器時,運(yùn)行值班人員應(yīng)按事故處理規(guī)程,采取果斷措施將該主變壓器退出運(yùn)行。變壓器的6規(guī)則 根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗和專門研究表明,當(dāng)變壓器繞組絕緣溫度在80140范圍內(nèi),每升高6,使用壽命將減少一半,這就是變壓器運(yùn)行6規(guī)則。為了使絕緣材料獲得最經(jīng)濟(jì)的使用壽命,按其在正常條件下的最高工作溫度分成了Y、A、E、B、F、H、C等不同的耐熱等級。其中Y級絕緣最高允許工作溫度為90,A級為105,E級為120,B級為130,F(xiàn)級為155,H級為180,C級為180以上。 由于在40度左右時,油流的帶電傾向性最大,因

46、此變壓器可通過控制油泵運(yùn)行數(shù)量來避免變壓器絕緣油運(yùn)行在35-45度溫度區(qū)域。 一般變壓器的主要絕緣是A級絕緣,規(guī)定繞組最高使用溫度為105,國標(biāo)規(guī)定空氣參考溫度為40,所以規(guī)定了A級絕緣變壓器繞組的溫升不得超過為65。變壓器在運(yùn)行中繞組的溫度要比上層油溫高1015。如果運(yùn)行中的變壓器上層油溫在8090左右,也就是繞組經(jīng)常在95105左右,就會因溫度過高使絕緣老化嚴(yán)重,加快絕緣油的劣化,影響使用壽命。 強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷式變壓器,上層油溫不宜超過75溫升不宜超過35;油浸自然循環(huán)、自冷、風(fēng)冷變壓器,其上層油溫一般不宜經(jīng)常超過85,最高不得超過95溫升不得超過55,運(yùn)行中若發(fā)現(xiàn)有一個限值超出規(guī)定,應(yīng)立即

47、匯報調(diào)度,采取限負(fù)荷措施。 上層油溫突然上升時應(yīng)查明原因,采取適當(dāng)降溫措施,如用水沖洗冷卻器、清除積污、提高散熱冷卻能力等。影響變壓器油位和油溫上升的主要因素:隨負(fù)載電流增加而上升;隨環(huán)境溫度增加,散熱條件差,油位、油溫上升;當(dāng)電源電壓升高,鐵芯磁通飽和,鐵芯過熱,也會使油溫偏高些;當(dāng)冷卻裝置運(yùn)行狀況不良或異常,也會使油位、油溫上升;變壓器內(nèi)部故障(如線圈部分短路,鐵芯局部松動,過熱,短路等故障)會使油溫上升。變壓器的過負(fù)荷運(yùn)行 變壓器在過負(fù)荷運(yùn)行時,絕緣壽命損失將增加。變壓器的過負(fù)荷倍數(shù)和持續(xù)時間應(yīng)按照現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程或廠家說明書執(zhí)行。有下列情況變壓器不準(zhǔn)過負(fù)荷運(yùn)行、冷卻器系統(tǒng)不正常、嚴(yán)重漏油、

48、色譜分析異常、有載調(diào)壓分接開關(guān)異常、環(huán)境溫度超過規(guī)定而無特殊措施時變壓器中性點(diǎn)的運(yùn)行原則 我國的110kV及以上電網(wǎng)一般采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。在運(yùn)行中,為了滿足繼電保護(hù)裝置靈敏度要求,有些變壓器的中性點(diǎn)不接地運(yùn)行。但因為斷路器的非同期操作引起的過電壓會危急這些變壓器的絕緣,所以要求在切、合110kV及以上空載變壓器時,將變壓器的中性點(diǎn)直接接地。變壓器中性點(diǎn)的切換原則 切換變壓器中性點(diǎn)接地開關(guān)操作原則是保證電網(wǎng)不失去接地點(diǎn),采用先合后拉的操作方法:(1)合上備用接地點(diǎn)的隔離開關(guān)。(2)拉開工作接地點(diǎn)的隔離開關(guān)。將零序保護(hù)切換到中性點(diǎn)接地的變壓器上去。變壓器的并列操作變壓器并列運(yùn)行的條件:、變壓

49、器的變比相同; 、變壓器的接線組別相同;、變壓器的百分阻抗值相等;、兩臺變壓器的容量比不超過3:1。不符合并列運(yùn)行條件的變壓器并列運(yùn)行會產(chǎn)生的后果 當(dāng)變比不相同而并列運(yùn)行時,將會產(chǎn)生環(huán)流,影響變壓器的輸出功率。如果是百分阻抗不相等而并列運(yùn)行,就不能按變壓器的容量比例分配負(fù)荷,也會影響變壓器的輸出功率。接線組別不相同并列運(yùn)行時,會使變壓器短路。變壓器的沖擊合閘試驗 新安裝或大修后的變壓器在投入運(yùn)行前要做沖擊合閘試驗:切除電網(wǎng)中運(yùn)行的空載變壓器,會產(chǎn)生操作過電壓。在小電流接地系統(tǒng)中,操作過電壓的幅值可達(dá)34倍的額定相電壓;在大電流接地系統(tǒng)中,操作過電壓的幅值也可達(dá)3倍的額定相電壓。同時,投入空載變

50、壓器時會產(chǎn)生勵磁涌流,其值可達(dá)額定電流的68倍,并會產(chǎn)生很大的電動力。所以,作沖擊合閘試驗是檢驗變壓器的絕緣能否承受操作過電壓,考核變壓器機(jī)械強(qiáng)度和檢驗繼電保護(hù)能否正確動作的有效措施。變壓器的核相1、新裝或大修后投入,或異地安裝;2、變動過內(nèi)、外接線或接線組別;3、電纜線路或電纜接線變動、或架空線走向發(fā)生變化; 變壓器與其他變壓器或不同電源線路并列運(yùn)行時,必須先做好核相工作,兩者相序相同才能并列,否則會造成相間短路。變壓器的初充電 變壓器初充電的方法有兩種:零起升壓試驗和全壓沖擊合閘試驗。 新安裝或大修后的變壓器充電規(guī)定:新安裝的變壓器一般充電5次,大修后的變壓器應(yīng)充電3次,變壓器充電后,須經(jīng)

51、24小時的試運(yùn)行,在此期間應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視,正常后方可帶負(fù)荷運(yùn)行。三繞組變壓器停一側(cè)其他兩相能否繼續(xù)運(yùn)行及注意事項 不論三卷變壓器的高、中、低壓三側(cè)哪一側(cè)停止運(yùn)行,其他兩側(cè)均可繼續(xù)運(yùn)行。若低壓側(cè)為三角接線,停止運(yùn)行時應(yīng)投入避雷器,并應(yīng)根據(jù)運(yùn)行方式考慮繼電保護(hù)的運(yùn)行方式和定值,還應(yīng)注意容量比,監(jiān)視負(fù)荷情況,停電側(cè)差動保護(hù)電流互感器應(yīng)短路。 變壓器一般應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)種類 為了防止變壓器在發(fā)生各種類型故障和異常運(yùn)行時造成不應(yīng)有的損失,保證電網(wǎng)的安全連續(xù)運(yùn)行,變壓器一般應(yīng)裝設(shè)下列繼電保護(hù)裝置:1、防止變壓器油箱內(nèi)部各種故障和油面降低的氣體保護(hù);2、防止變壓器繞組和引出線多相短路、大接地電流系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的

52、單相接地短路及繞組間短路的差動保護(hù)或電流速斷保護(hù);3、防止變壓器外部相間短路并作為氣體保護(hù)和差動保護(hù)后備的電流保護(hù); 變壓器一般應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)種類4、防止大電流接地系統(tǒng)中變壓器外部接地短路的零序電流保護(hù);5、防止變壓器對稱過負(fù)荷的過負(fù)荷保護(hù);6、防止變壓器過勵磁的過勵磁保護(hù); 在超高壓電網(wǎng)中,由于大型變壓器價格昂貴以及它在系統(tǒng)中的重要作用,其保護(hù)應(yīng)按雙重化配置,以確保變壓器安全可靠地供電。 變壓器的主保護(hù)非電量保護(hù)差動保護(hù) 變壓器的保護(hù) 非電量保護(hù):輕瓦斯、重瓦斯、冷卻器故障、壓力釋放、油溫、油位等。 電量保護(hù):差動保護(hù)、阻抗保護(hù)、過流保護(hù)、零序方向過流、間隙保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、過勵磁保護(hù)等。 變

53、壓器瓦斯保護(hù) 變壓器油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生電弧,使絕緣物和變壓器油分解產(chǎn)生大量的氣體,利用這種氣體來實(shí)現(xiàn)的保護(hù)裝置,被稱為瓦斯保護(hù)。它能正確反映反映變壓器的內(nèi)部故障,一般氣體排出的多少與變壓器的嚴(yán)重程度和性質(zhì)有關(guān),當(dāng)變壓器內(nèi)部有不正常情況或發(fā)生輕微故障時,由于氣體產(chǎn)生,使運(yùn)行人員能迅速發(fā)現(xiàn)并及時處理,從而避免變壓器遭受嚴(yán)重?fù)p壞。 特點(diǎn):保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì),對緩慢發(fā)展的故障其靈敏性比差動保護(hù)優(yōu)越,能夠反映變壓器油箱內(nèi)部各種類型的故障,但對油箱外部套管引出線的短路不能反映,對絕緣突然擊穿的反映不及差動保護(hù)快,而且部分情況下還要退出運(yùn)行,因此,它只能與差動保護(hù)共同構(gòu)成變壓器的主保護(hù)。 變壓器瓦斯保護(hù)

54、運(yùn)行中的變電所的瓦斯保護(hù),在進(jìn)行下列工作時,重瓦斯應(yīng)由跳閘改信號,工作結(jié)束后立即改跳閘1、變壓器進(jìn)行注油和濾油;2、變壓器的呼吸器進(jìn)行疏通工作時;3、變壓器瓦斯繼電器上部放氣閥放氣時;4、開關(guān)瓦斯繼電器連接管上的閥門;5、在瓦斯繼電器的二次回路上進(jìn)行工作時; 瓦斯取氣注意事項 運(yùn)行中的變壓器取瓦斯氣體時應(yīng)注意:(1)取瓦斯氣體必須由二人進(jìn)行,其中一人操作、一人監(jiān)護(hù)。(2)攀登變壓器取氣時應(yīng)保持安全距離,并防止高摔。(3)防止誤碰探針。 差動保護(hù)不能代替瓦斯保護(hù) 由于瓦斯保護(hù)能反映油箱內(nèi)的任何故障,如鐵芯燒傷、油面降低等,而差動保護(hù)對此卻無反應(yīng);有如變壓器繞組發(fā)生少數(shù)線匝短路,雖然短路匝內(nèi)短路電

55、流很大會造成局部繞組嚴(yán)重過熱,并產(chǎn)生強(qiáng)烈的油流向油枕方向沖擊,但表現(xiàn)在相電流上卻很小,對此差動保護(hù)同樣沒有反映,而瓦斯保護(hù)卻能靈敏的給與反映,因此差動保護(hù)不能代替瓦斯保護(hù)。 變壓器過電流保護(hù) 變壓器裝設(shè)過電流保護(hù)的作用是為防止變壓器縱差保護(hù)區(qū)外故障引起的過電流和作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù),一般安裝在變壓器的電源側(cè),這樣當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時,它就可作為變壓器的后備保護(hù)將變壓器各側(cè)的斷路器跳開(當(dāng)主保護(hù)拒動時)。變壓器在運(yùn)行中有以下情況之一時應(yīng)將差動保護(hù)停用:(1)差動保護(hù)二次回路及電流互感器回路有變動或進(jìn)行校驗時。(2)繼電保護(hù)人員測定差動回路電流相量及差壓。(3)差動保護(hù)互感器一相斷線或回路

56、開路。(4)差動回路出現(xiàn)明顯的異?,F(xiàn)象。(5)誤動跳閘。第二節(jié)第二節(jié) 變電站的高壓斷路器變電站的高壓斷路器高壓斷路器是變電站主要的電力控制設(shè)備,當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時,它能切斷和接通線路及各種電氣設(shè)備的空載和負(fù)載電流;當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時,它和繼電保護(hù)配合,能迅速切斷故障電流,以防止擴(kuò)大事故范圍。因此,高壓斷路器工作的好壞,直接影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。目前,變電站最常用的兩種高壓斷路器是SF6斷路器和真空斷路器。一、一、SF6斷路器斷路器SF6斷路器采用具有優(yōu)良滅弧能力和絕緣能力的SF6氣體作為絕緣介質(zhì),具有開斷能力強(qiáng)、動作快、體積小等優(yōu)點(diǎn),但金屬消耗多,價格較貴。近年來,SF6斷路器發(fā)展很快,在高壓

57、和超高壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。尤其是以SF6斷路器為主體的封閉式組合電器,是高壓和超高壓電器的重要發(fā)展方向。1、SF6斷路器的基本結(jié)構(gòu)(1)SF6斷路器功能部件 1)滅弧室:雙吹型、包括密封瓷套、靜觸頭、動觸頭。 2)接線端子,裝在外邊滅弧室下部。 3)支持瓷套:由三個瓷質(zhì)絕緣套構(gòu)成,作為斷路器的對地絕緣,并使操作桿動作動觸頭。 4)底部箱:作為斷口底座,可靠地置于支架上。 5)充氣與監(jiān)測裝置:給開關(guān)補(bǔ)充SF6氣體及監(jiān)視SF6氣體壓力。 六氟化硫(SF6)斷路器真空斷路器油斷路器壓縮空氣斷路器等。 多油斷路器少油斷路器單壓式1.六氟化硫斷路器 (2)LW1635型SF6斷路器結(jié)構(gòu)LW1635斷路

58、器外形結(jié)構(gòu)如圖35所示。對型號的解釋:L產(chǎn)品名稱,SF6斷路器;W戶外式;16設(shè)計序號;35額定電壓,單位為KV。它為三極分立的、落地罐式結(jié)構(gòu),三極固定于一個公共底架上,三極的SF6氣體與氣管16相通,每極底箱上有轉(zhuǎn)軸18伸出,裝有外拐臂17并與連桿7相連,L1相轉(zhuǎn)軸通過四連桿與過度軸12相連,后者再通過另一四連桿與操動機(jī)構(gòu)輸出軸9相連,分閘彈簧14連于L2、L3相轉(zhuǎn)軸的外拐臂17上。斷路器每極是由底箱和上、下瓷套構(gòu)成。上瓷套內(nèi)設(shè)有滅弧室和導(dǎo)電系統(tǒng),承受斷口電壓,下瓷套承受對地電壓,內(nèi)絕緣介質(zhì)為SF6氣體。圖3-1 LW16-35型斷路器外形結(jié)構(gòu)圖1-上接線座;2-靜觸頭;3-導(dǎo)電桿;4-中間

59、觸指;5-下接線座;6-絕緣拉桿;7-連桿;8-彈簧機(jī)構(gòu);9-操動機(jī)構(gòu)輸出圖;10-拐臂;11-分閘緩沖器;12-過渡軸;13-合閘緩沖器;14-分閘彈簧;15-內(nèi)拐臂;16-氣管;17-外拐臂;18-轉(zhuǎn)軸(3)LW16-35 型SF6斷路器實(shí)物圖圖3-2 LW16-35 型SF6斷路器實(shí)物圖(1)SF6 氣體特性SF6氣體比空氣重5.135倍,一個大氣壓時,其沸點(diǎn)為-60。在150以下時,SF6有良好的化學(xué)惰性,不與斷路器中常用的金屬、塑料及其他材料發(fā)生化學(xué)作用。在大功率電弧引起的高溫下分解成各種不同成分時,電弧熄滅后的極短時間內(nèi)又會重新合成。 SF6中沒有碳元素,沒有空氣存在,可避免觸頭氧

60、化。SF6的介電強(qiáng)度很高,且隨壓力的增高而增長。在1大氣壓下,SF6的介電強(qiáng)度約等于空氣的23倍。絕對壓力為3大氣壓時,SF6的介電強(qiáng)度可達(dá)到或超過常用的絕緣油。SF6 滅弧性能好,在一個簡單開斷的滅弧室中,其滅弧能力比空氣大100倍。在SF6中,當(dāng)電弧電流接近零時,僅在直徑很小的弧柱心上有很高的溫度,而其周圍是非導(dǎo)電層。這樣,電流過零后,電弧間隙介電強(qiáng)度將很快恢復(fù)。(2)LW16-35SF6斷路器的工作原理1)機(jī)械傳動彈簧操動機(jī)構(gòu)的合閘彈簧釋放其能量,通過連桿傳送到斷路器傳動箱的外拐臂上,使內(nèi)外拐臂轉(zhuǎn)動,并由內(nèi)拐臂經(jīng)絕緣拉桿6推動動觸頭向上運(yùn)動,使斷路器合閘,與此同時,外拐臂的轉(zhuǎn)動使分閘彈簧

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