供配電技術(shù)及設(shè)備習(xí)題答案U5.docx

1、5. 1. 1課堂練習(xí)（1）認(rèn)識電力變壓器的原理電力變壓器主要在變電所中用于變換電壓、變換電流、變換功率等，方便電能的傳輸、分配 和使用。在遠(yuǎn)距離輸電時，當(dāng)輸送功率和功率因數(shù)一定時，電壓越大，電能損耗越小、成本 越低，遠(yuǎn)距離輸電時常采用高壓輸電。變電所中的電力變壓器主要向用電設(shè)備供電的配電變 壓器，大多采用普通三相油浸白冷式電力變壓器和環(huán)氧樹脂澆注的干式電力變壓器。（2）變壓器的種類很多，基本原理相同，查閱資料，請敘述電力變壓器與控制變壓器的 異同點(diǎn)。（3）單.相變壓器與三相變壓器有啥區(qū)別？1）電力變壓器基本是三相變壓器，電力變壓器基本由鐵心、繞組、油箱、高壓套管和低壓 套管、油枕、氣體繼電器

2、、分接開關(guān)和其他部件組成。單相變壓器種類很多。2）三相變壓器功率大，單相變壓器功率小。3）三相變壓器的基本原理可以認(rèn)為是3臺對稱單相變壓器的組合。4）單相變壓器的是單相交流電的特性，三相變壓器是三相交流電的特性。5）單相變壓器的初級與次級之間沒有電的聯(lián)系，只有磁的聯(lián)系，三相變壓器的初級與次級 之間有電的聯(lián)系有磁的聯(lián)系。6）結(jié)構(gòu)與特性不同。7）三相變壓器有相應(yīng)的聯(lián)結(jié)組別。5. 1.3課堂練習(xí)（1）電力變壓器的連接組別有哪些？三相變壓器連接組別是指變壓器一、二次側(cè)繞組采用的連接方式類型及相應(yīng)的一、二次 側(cè)對應(yīng)線電壓相位關(guān)系。高壓繞組分別用符號Y、I）、Z表示，中壓和低壓繞組分別用y、d、 z表示，

3、有中性點(diǎn)引出時分別用YN、ZN和yn、zn表示。變壓器按高壓、中壓和低壓繞組連 接的順序組合就是繞組連接組。為方便表達(dá)，用時鐘鐘點(diǎn)表示高低壓側(cè)相量關(guān)系，常用的連 接組別有 YynO、Dynll、Yznll、Ydll、YNdll 等。具體的連接組別見教材。（2）分析電力變壓器的連接組別，具體敘述Ydll的連接原理。（3）根據(jù)圖5-31所示的繞組連接圖，確定聯(lián)結(jié)組標(biāo)號。圖5-31課堂練習(xí)（3）題圖5. 1.4課堂練習(xí)（1）電力變壓器主要有哪些部件組成？功能是啥？1）鐵心變壓器由鐵心和繞組組成，鐵心構(gòu)成變壓器的磁路部分，繞組構(gòu)成變壓器的電路部分。 鐵心一般選擇0. 35mm或0. 5mm厚的冷軋硅鋼

4、片，采用鐵柱和鐵輒交錯重疊而成。一般配電 變壓器多采用同心式繞組，將原、副繞組繞成兩個直徑不同的同心圓筒，低壓繞組套在內(nèi)側(cè) 靠近鐵心，高壓繞組套在外側(cè)。鐵心不允許多點(diǎn)接地，多點(diǎn)接地會通過接地點(diǎn)形成回路在鐵心中造成局部短路，產(chǎn)生渦 流，鐵心發(fā)熱，嚴(yán)重時可能造成鐵心絕緣損壞，甚至導(dǎo)致變壓器燒毀。2）繞組繞組用絕緣的銅或鋁導(dǎo)線繞制，繞制線圈的導(dǎo)線必須包扎絕緣，常用紙包絕緣，也有采 用漆包線直接繞制。電力變壓器繞組采用同心式結(jié)構(gòu)，同心式的高、低壓繞組同心地套在鐵 心柱上，一般將低壓繞組放在靠近鐵心處，將高壓繞組放在外面。高壓繞組與低壓繞組之間，以及低壓繞組與鐵心柱之間都留有絕緣間隙和散熱通道（油 道或

5、氣道），用絕緣紙筒隔開。絕緣距離的大小，取決于繞組的電壓等級和散熱通道所需要 的間隙。當(dāng)?shù)蛪豪@組放在靠近鐵心柱時，壓繞組與鐵心柱所需的絕緣距離小，繞組尺寸也縮 小，變壓器的體積減小。3）油箱油箱由箱體、箱蓋、散熱裝置、放油閥組成，用于盛油、裝鐵心和繞組及散熱。變壓器 油有循環(huán)冷卻和散熱作用，也有絕緣作用。繞組與箱體（箱壁、箱底）有一定距離，通過油 箱內(nèi)的油進(jìn)行絕緣。設(shè)備的發(fā)熱問題很關(guān)鍵，解決電力變壓器的發(fā)熱，應(yīng)采取措施。4）高壓套管和低壓套管高壓套管和低壓套管都是絕緣套管，變壓器繞組引出線必須穿過絕緣套管，使引出線之 間、引出線與變壓器外殼之間絕緣并固定引出線。電壓越高，對電氣絕緣的要求就越高

6、。低 壓套管一般在瓷套中間穿過一銅桿，高壓套管在瓷套和導(dǎo)桿之間要加上幾層絕緣套。5）儲油柜俗稱油枕，當(dāng)變壓器油的體積隨油溫度膨脹或縮小時，油枕調(diào)節(jié)油量（儲油、補(bǔ)油）， 保證變壓器油箱充滿油，減輕油氧化和受潮程度，增強(qiáng)油的絕緣性能。油枕體枳為變壓器總 油量的2%10%。為準(zhǔn)確監(jiān)測油位變化，在油枕側(cè)面安裝油位計（或油標(biāo)管）。變壓器油枕 有波紋式、膠囊式和隔膜式。6）氣體繼電器8（）0kVA及以上油浸式電力變壓器安裝氣體繼電器，用于在變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時的瓦 斯保護(hù)，氣體繼電器安裝在油箱與油枕連接管上。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生小故障時，氣體繼電器 發(fā)出信號，便于消除故障；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，氣體繼電

7、器切除故障變壓器，防 止事故擴(kuò)大。7）吸濕器吸濕器內(nèi)裝干燥劑如硅膠，干燥劑用于吸收油枕排出或吸入空氣中的水分，保證變壓器 油的良好絕緣性能。為顯示硅膠的受潮狀態(tài)，一般采用變色硅膠。8）防爆管防爆管又稱安全閥或安全氣道，用于防止油箱爆炸事故。800kVA及以上油浸式電力變 壓器，一般均裝有防爆管。防爆管安裝在油箱的上蓋上，由1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。9）高低壓接線及分接開關(guān)電力變壓器如果是降壓配電變壓器，高壓進(jìn)線接電源，低壓出線接負(fù)載。（2）電力變壓器的分接開關(guān)有啥功能？是否可以帶電操作？電力變壓器如果是降壓配電變壓器，高壓進(jìn)線接電源，低壓出線接負(fù)載，電力變壓器

8、的分接 開美用于改變變壓器繞組匝數(shù)，調(diào)節(jié)變壓器輸出電壓。常用的電力變壓器的分接開關(guān)不可以帶電操作。（3）請敘述干式電力變壓器的特點(diǎn)，有條件的前提下，觀察實際的干式電力變壓器， 在使用時應(yīng)當(dāng)注意哪些？干式變壓器指鐵心和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器，不依靠變壓器油冷卻，依靠空氣 對流冷卻。干式變壓器常用于樓宇、大廈等場所，目前，箱式變電站內(nèi)的干式變壓器使用迅 速增加。干式變壓器具有專業(yè)特性，形成了產(chǎn)品系列。5. 2. 1課堂練習(xí)（1）（1）如果你負(fù)責(zé)變壓器的驗收，新采購的變壓器應(yīng)當(dāng)如何驗收？（2）如果某企業(yè)的供電容量為1200kVA,因生產(chǎn)任務(wù)的變化，導(dǎo)致用電容量變化較大， 請做出供電方案中的變壓

9、器供電方式，并敘述應(yīng)當(dāng)注意的事項。（3）電力變壓器在運(yùn)行中溫升太高，有哪些原因？如何判斷？1）變壓器運(yùn)行允許溫度變壓器運(yùn)行允許溫度是根據(jù)變壓器所使用絕緣材料的耐熱程度規(guī)定的最高溫度。普通油 浸式電力變壓器的絕緣等級為A級，變壓器運(yùn)行過程中因不同部分溫度不一樣，為方便監(jiān)測 變壓器運(yùn)行時各部分的溫度，規(guī)定以變壓器油箱內(nèi)上層油溫來確定變壓器的允許溫度。采用A級絕緣的變壓器正常運(yùn)行時，當(dāng)周圍溫度為4（）°C時，規(guī)定變壓器的上層油溫最 高不超過85°Co試驗表明，變壓器上層油溫如超過85°C,油氧化速度會加快，變壓器絕緣 性能和冷卻效果會降低。變壓器耐熱程度用絕緣等級表示，

10、絕緣等級具體指所用絕緣材料的 耐熱等級，分A、E、B、F、H級，其對應(yīng)最高允許溫度分別為105C、120C、130°C、155C、 180*0；繞組溫升限值為60K、75K、80K、100K、125K；性能參考溫度為80°C、95C、100C、 120°C、145°C。2）變壓器運(yùn)行允許溫升變壓器運(yùn)行允許溫度與周圍空氣最高溫度之差為變壓器運(yùn)行允許溫升。因變壓器的結(jié)構(gòu) 造成內(nèi)部各部分溫度差別比較大，所以，不能只監(jiān)視變壓器上層油溫不超過允許值，只有上 層油溫及溫升都不超過說明書規(guī)定的允許值時，才能保證變壓器安全運(yùn)行。對采用A級絕緣 的變壓器，當(dāng)周困溫度為40

11、°C時，上層油允許溫升為55°C,繞組允許溫升為65C。5. 2. 1課堂練習(xí)（2）（1）電力變壓器在運(yùn)行前應(yīng)當(dāng)檢查哪些內(nèi)容？電力變壓器投入運(yùn)行前，全面、嚴(yán)格的常規(guī)外觀檢查，包括銘牌、標(biāo)志、警示符號、接 線樁頭等。檢查試驗合格證。如變壓器試驗合格證簽發(fā)日期超過3個月，應(yīng)重新測試絕緣電阻，阻 值應(yīng)大于允許值且不小于原試驗值的70%。變壓器本體無缺陷，瓷瓶無裂紋和破損；外表清潔，無遺留雜物；各連接處應(yīng)連接緊固； 密封處無滲漏現(xiàn)象。分接開關(guān)切換在符合電網(wǎng)和用戶要求的位置上，引線適當(dāng)，接頭接觸良好，各種配套設(shè) 備齊全，注意，必須在切斷負(fù)載后，才能操作分接開關(guān)。變壓器外殼與低壓側(cè)的中

12、性點(diǎn)接地良好；基礎(chǔ)牢固穩(wěn)定，變壓器滾輪與基礎(chǔ)上軌道接觸 良好，制動可靠。冷卻裝置、溫度計及其它測量裝置應(yīng)完整。變壓器的油位應(yīng)在當(dāng)時溫度的油位線上（見油枕的油位計），要根據(jù)說明書的要求，不 宜過高和過低。變壓器瓦斯繼電器應(yīng)完好，檢查其動作，符合規(guī)定要求；防爆管內(nèi)無存油，玻璃完好。 防雷保護(hù)齊全，接地電阻合格。（2）電力變壓器運(yùn)行的允許溫升和絕緣等級之間，有何關(guān)系？變壓器運(yùn)行允許溫度是根據(jù)變壓器所使用絕緣材料的耐熱程度規(guī)定的最高溫度。普通油 浸式電力變壓器的絕緣等級為A級，變壓器運(yùn)行過程中因不同部分溫度不一樣，為方便監(jiān)測 變壓器運(yùn)行時各部分的溫度，規(guī)定以變壓器油箱內(nèi)上層油溫來確定變壓器的允許溫度。

13、采用A級絕緣的變壓器正常運(yùn)行時，當(dāng)周圍溫度為40C時，規(guī)定變壓器的上層油溫最 高不超過85C。試驗表明，變壓器上層油溫如超過85°C,油氧化速度會加快，變壓器絕緣 性能和冷卻效果會降低。變壓器耐熱程度用絕緣等級表示，絕緣等級具體指所用絕緣材料的 耐熱等級，分A、E、B、F、H級，其對應(yīng)最高允許溫度分別為105C、120C、130°C、155笆、 180°C：繞組溫升限值為 60K、75K、80K、100K、125K；性能參考溫度為 80°C、95C、100°C、 120°C、145°Co（3）電力變壓器在運(yùn)行過程中，應(yīng)檢查哪

14、些方面？為保證變壓器安全可靠運(yùn)行，應(yīng)對運(yùn)行變壓器定期巡回檢查，嚴(yán)格監(jiān)視運(yùn)行數(shù)據(jù)及狀態(tài)。變壓器上層油溫及高、低繞組溫度現(xiàn)場表計指示與控制盤的表計或顯示應(yīng)相同，考察各 溫度是否正常，是否接近或超過最高允許限額；變壓器油枕的油位是否正常，各油位表不應(yīng) 積污或破損，內(nèi)部無結(jié)露；變壓器油流量表指示是否正常，變壓器油質(zhì)顏色是否劇烈變深， 本體各部位不應(yīng)漏油、滲油；變壓器電磁噪聲和以往比較應(yīng)無異常變化，本體及附件不應(yīng)振 動，各部件溫度正常；冷卻系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，對強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷的變壓器，是否有個別風(fēng) 扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)扇電動機(jī)有無過熱的現(xiàn)象，有無異常聲音和異常振動，油泵是否運(yùn)行 正常；變壓器冷卻器控制裝置內(nèi)各個開關(guān)是否在運(yùn)行規(guī)定位置；變壓器外殼接地，鐵芯接地 及各點(diǎn)接地裝置應(yīng)當(dāng)完好；變壓器箱蓋的絕緣件如套管、瓷