變壓器有載調(diào)壓的原理

1、“變壓器有載調(diào)壓的原理集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)化工作小組 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#變壓器有載調(diào)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(gè)接頭，電源接在不同的抽頭上，高壓繞 組的實(shí)際線匝數(shù)就不同，而低壓繞組的線匝數(shù)是固定的，這樣，變化的高壓繞組匝數(shù)和 不變的低壓繞組匝數(shù)就構(gòu)成了不同的變比，根據(jù)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(cè)，也可以在中心點(diǎn)側(cè)，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(shè)在電源側(cè)，更高電壓的變壓器抽頭就設(shè)在高 壓繞組的中心點(diǎn)側(cè)了；變壓器一般都帶抽頭，以便現(xiàn)

2、場(chǎng)根據(jù)實(shí)際電壓來(lái)調(diào)整電壓值。但是無(wú)載調(diào)壓占多數(shù)，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(shí)時(shí)調(diào)整"旦是有些地 方對(duì)于電壓要求比較嚴(yán)，有些地方的電壓常常變化，就得使用有載調(diào)壓了。有載調(diào)壓就是將上述繞組抽頭都接在有滅弧能力的開(kāi)關(guān)上，在外部通過(guò)遠(yuǎn)方控制手的或 自動(dòng)調(diào)節(jié)電源好這些抽頭的連接，從而達(dá)到隨時(shí)調(diào)整低壓繞組輸出電壓的目的。調(diào)整 時(shí)，這些開(kāi)關(guān)先與需要的那個(gè)抽頭接上，然后斷開(kāi)原來(lái)接通的抽頭，因?yàn)橛须妷汉眠\(yùn)行 電流的存在，所以跳開(kāi)的開(kāi)關(guān)與我們使用的其他電源開(kāi)關(guān)一樣，要滅弧后斷開(kāi)。什么情況下不允許調(diào)整變壓器有載調(diào)壓裝置的分接頭？變壓器過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)(特殊情況除外)；有載調(diào)壓

3、裝置的輕瓦斯動(dòng)作報(bào)警時(shí)；有載調(diào)壓裝置的油耐壓不合格或油標(biāo)中無(wú)油時(shí)；(4)調(diào)壓次數(shù)超過(guò)規(guī)定時(shí)；(5)調(diào)壓裝置發(fā)生異常時(shí)。500kV變壓器也是用的有載調(diào)壓厲害！單從有功潮流方向還不能確切判斷如何調(diào)整，還得看無(wú)功方向，我僅憑經(jīng)驗(yàn)簡(jiǎn)單說(shuō)明一下，但還得進(jìn)行深層分析，以500kV側(cè)CT為參考點(diǎn)：第一相限：即有功、無(wú)功由500kV流向220kV, 500側(cè)電壓高說(shuō)明500kV側(cè)無(wú)功過(guò)剩，可根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算需方的無(wú)功需量，這種情況一般來(lái)講，調(diào)底有載開(kāi)關(guān)檔位起不到多大作用，應(yīng)降低500kV側(cè)系統(tǒng)（發(fā)電機(jī)無(wú)功出力）或投電抗器來(lái)實(shí)現(xiàn)；第二相限：即有功由220流向500,無(wú)功由500流向220, 500側(cè)電壓高還

4、是說(shuō)明500kV側(cè)無(wú)功過(guò)剩，調(diào)節(jié)方式同上；第三相限：即有功、無(wú)功均由220流向500,這種情況一般不會(huì)導(dǎo)致500kV過(guò)壓，除非220側(cè)電壓超得太多，也可以調(diào)高有載開(kāi)關(guān)檔位（類(lèi)似升壓變）；第四相限：即有功由500流向220,無(wú)功由220流向500,說(shuō)明220側(cè)無(wú)功過(guò)剩，也可以調(diào)高有載開(kāi)關(guān)檔位，或投電抗器或降低220側(cè)系統(tǒng)無(wú)功；有載開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)都很困難，500kV一般都由電容、電抗器來(lái)調(diào)節(jié)或調(diào)發(fā)電機(jī)AVR,很方便。以上內(nèi)容僅為鄙人觀點(diǎn)，若有錯(cuò)誤，盡請(qǐng)諒解，能力有限，請(qǐng)多指教。主變壓器的有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)操作規(guī)程llOkV主變使用的ZY-I-HI300/110 - ±8有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)是鑲?cè)胄偷?，?/p>

5、有單獨(dú)油箱和小油枕 的開(kāi)關(guān)。?有載分接開(kāi)關(guān)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 n Q o?檢修后及新安裝的有教調(diào)壓開(kāi)關(guān)投入使用前，必須進(jìn)行下述程序進(jìn)行操作試驗(yàn)檢查。1 .投入使用前必須熟悉使用說(shuō)明書(shū)的各項(xiàng)要求，先手動(dòng)操作后電動(dòng)操作。2 .操作試驗(yàn)：在電動(dòng)機(jī)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(shù)值一致。 檢查電動(dòng)機(jī)的電源相序是否正確，若電源相序錯(cuò)，則斷路器跳閘后再扣不上，或者斷路器再扣后機(jī) 構(gòu)退回原始位置。3 .逐級(jí)操作的檢查：按動(dòng)按鈕級(jí)）或S2（n-1級(jí)），保持按鈕在操作位置直至電動(dòng)機(jī)停止， 電動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)只進(jìn)行一次分接變換操作，且電動(dòng)機(jī)應(yīng)

6、是自動(dòng)斷開(kāi)。4 .做機(jī)械限位裝置操作試驗(yàn)和電氣限位開(kāi)關(guān)操作試驗(yàn) ?有載分接開(kāi)關(guān)的操作，允許當(dāng)值人員在變壓器85%額定電流（用該檔位的一次電流計(jì)算）下進(jìn)行 分接變換操作，超過(guò)額定電流的85%調(diào)壓時(shí)，需經(jīng)車(chē)間技術(shù)人員同意。?有載分接開(kāi)關(guān)每進(jìn)行一次調(diào)壓操作一個(gè)檔位的變換操作完畢，須間隔一分鐘方可進(jìn)行第二次的調(diào) 壓操作。?調(diào)壓操作須使母線電壓保持在一之間。?調(diào)壓開(kāi)關(guān)應(yīng)避免調(diào)到極限位置，即最高檔或最低檔位置，每次調(diào)壓操作均應(yīng)作記錄，并實(shí)地檢查 檔位是否一致，如發(fā)現(xiàn)檔位不一致或調(diào)壓拒動(dòng)應(yīng)立即停止操作，并?？由于有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的油與變壓 器本體的油是分隔開(kāi)的，所以有教調(diào)壓開(kāi)關(guān)裝有反映自身內(nèi)部故障的瓦斯保護(hù)，跳

7、開(kāi)主變兩側(cè)斷路 器。?瓦斯繼電器動(dòng)作后，需進(jìn)行瓦斯氣體分析，在變壓器不帶電的情況下打開(kāi)變壓器頂部繼電器的頂 蓋，復(fù)歸繼電器。復(fù)歸時(shí)可通過(guò)繼電器側(cè)面小窗口看到內(nèi)部紅色掉牌標(biāo)記復(fù)位。?兩臺(tái)有我調(diào)壓主變需并列運(yùn)行時(shí)，應(yīng)使兩臺(tái)主變分接開(kāi)關(guān)的檔位一致。MB)2013-7-20 10:43MB)2013-7-20 10:42MB)2013-7-20 10:42MB)2013-7-20 10:43HO kV及以上變壓器的非電量保護(hù)及整定原則Nonelectricparameter Protection for Transformersof 110 kVand Higher and Their Setting

8、 Criteria周佩娟，霍光，王煒(石家莊供電公司，河北石家莊050011)摘 要：介紹了 110 kV及以上變壓器的非電量保護(hù)，同時(shí)提出了此類(lèi)保護(hù)整定所應(yīng)遵循的原則。關(guān)鍵詞：大型電力變壓器；非電量保護(hù)；整定原則；壓力釋放閥Abstract:This paper introduces nonelectricparameter protection and their setting criteria have to be followed.Keywords:large power transformer;nonelectricparameter protection;setting crit

9、eria;pressure release valve變壓器非電量保護(hù)一般指涉及到整定值的氣體、壓力和溫度方面的保護(hù)。當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)單相接地、放電或不嚴(yán)重的匝間短路故障時(shí)，其他保護(hù)因得到的信號(hào)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(chǎn)生氣體。利用這一特點(diǎn)構(gòu)成的反映 氣體變化的保護(hù)裝置稱(chēng)氣體(瓦斯)保護(hù)。1氣體保護(hù)繼電器及整定目前國(guó)產(chǎn)的氣體保護(hù)用氣體繼電器結(jié)構(gòu)為擋板式磁力接點(diǎn)結(jié)構(gòu)，進(jìn)口的氣體繼電器 有浮桶式和壓力式兩種結(jié)構(gòu)。氣體繼電器具有兩個(gè)功能：集氣保護(hù)（稱(chēng)輕瓦）和流速保 護(hù)（稱(chēng)重瓦）。集氣保護(hù)是當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)過(guò)熱、低能量的局部放電等不嚴(yán)重的局部 故障時(shí)，變壓器油分解產(chǎn)生的氣體

10、上浮集于繼電器的頂部，達(dá)到一定體積時(shí)，繼電器內(nèi) 上置磁鐵使上干簧管觸點(diǎn)接通啟動(dòng)信號(hào)；流速保護(hù)是當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)高能量電弧放電 等嚴(yán)重故障時(shí)，變壓器油急劇分解產(chǎn)生大量氣體，通過(guò)氣體繼電器向儲(chǔ)油柜方向釋放， 形成的油、氣流達(dá)到一定流速，沖擊擋板，下置磁鐵使下干簧管觸點(diǎn)接通啟動(dòng)跳閘。變壓器本體主繼電器一般使用QJ-80型，具有兩對(duì)觸點(diǎn)，分別作用于輕瓦信號(hào)和重 瓦跳閘。本體繼電器多使用國(guó)產(chǎn)繼電器，流速的整定按 m/s即可；日本三菱產(chǎn)變壓 器使用浮桶式繼電器，流速整定值為m/s；有載開(kāi)關(guān)一般使用國(guó)產(chǎn)QJ-25型繼電器， 只有一對(duì)觸點(diǎn)，作用于跳閘，流速整定值為m/s；進(jìn)口開(kāi)關(guān)使用的繼電器不盡相同， MR開(kāi)

11、關(guān)為自產(chǎn)繼電器，流速值為m/s, ABB開(kāi)關(guān)配德國(guó)產(chǎn)繼電器，流速值為m/s, 并且流速整定值不可調(diào)。這些問(wèn)題在訂貨和使用中應(yīng)加以注意。早期的有載開(kāi)關(guān)使用具有兩對(duì)觸點(diǎn)的繼電器，目前仍有運(yùn)行。由于開(kāi)關(guān)切換時(shí)，產(chǎn) 生的電弧必然引起開(kāi)關(guān)內(nèi)變壓器油的分解，但由于電弧能量不是很大，且切換次數(shù)有 限，產(chǎn)氣速率很低，在相當(dāng)?shù)囊欢螘r(shí)間內(nèi)輕瓦斯應(yīng)不發(fā)出信號(hào)。如在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)出現(xiàn) 輕瓦斯信號(hào)，表明開(kāi)關(guān)內(nèi)部出現(xiàn)連續(xù)發(fā)展型故障，或開(kāi)關(guān)內(nèi)的油含碳量過(guò)多，油的滅弧 能力降低，使電弧能量變大，此時(shí)需進(jìn)行檢查或換油。2壓力保護(hù)裝置及整定壓力保護(hù)使用壓力釋放裝置，當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)，壓力釋放裝置使油膨 脹和分解產(chǎn)生的不正

12、常壓力得到及時(shí)釋放，以免損壞油箱，造成更大的損失。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(jié)構(gòu)，當(dāng)變壓器內(nèi)部壓力升高時(shí)沖破釋放膜釋放壓力，如日本三菱產(chǎn)變壓器。壓力釋放閥 是安全氣道的替代產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用，結(jié)構(gòu)為彈簧壓緊一個(gè)膜盤(pán),壓力克服彈簧壓力沖 開(kāi)膜盤(pán)釋放，其最大優(yōu)點(diǎn)是能夠自動(dòng)恢復(fù)。目前河北省南部電網(wǎng)主網(wǎng)、城網(wǎng)變壓器已基 本通過(guò)改造將安全氣道改造為壓力釋放閥。壓力釋放閥一般要求開(kāi)啟壓力與關(guān)閉壓力相對(duì)應(yīng)，且故障開(kāi)啟時(shí)間小于2 ms,因此 在校核壓力釋放閥時(shí)，開(kāi)啟壓力、關(guān)閉壓力和開(kāi)啟時(shí)間均需校核。對(duì)于110220kV變 壓器常用的壓力釋放閥，其噴油的有效直徑為130m

13、s,開(kāi)啟壓力為55±5kPa,對(duì)應(yīng)的關(guān) 閉壓力為kPa。壓力釋放閥帶有與釋放閥動(dòng)作時(shí)聯(lián)動(dòng)的觸點(diǎn)，作用于信號(hào)報(bào)警。3溫度保護(hù)變壓器運(yùn)行溫度的監(jiān)測(cè)和溫度高報(bào)警110kV及以上的變壓器頂層油溫報(bào)警值設(shè)定為80,均比運(yùn)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(jì)，表計(jì)安裝在變壓器本體易于觀測(cè)的部位，可 以配置溫度變送器將溫度信號(hào)傳送至遠(yuǎn)方如控制室；有極少量的變壓器同時(shí)安裝了酒精 溫度計(jì)，讀取數(shù)值時(shí)需爬上變壓器，不太方便，但精度較高。變壓器冷卻系統(tǒng)的溫度控制變壓器冷卻系統(tǒng)控制邏輯有“手動(dòng)”和“自動(dòng)”兩種方式，“自動(dòng)”方式是指按變壓器運(yùn) 行負(fù)荷或頂層油溫控制冷卻器的啟、停，片式、管式

14、散熱器的冷卻器包括風(fēng)扇電機(jī)和油 泵電機(jī)的電源控制。220 kV強(qiáng)油風(fēng)冷冷卻器（YF型）的“自動(dòng)”控制方式又分為“輔助”和“備用”兩種狀 態(tài)。變壓器在運(yùn)行中,當(dāng)上層油溫達(dá)到65c時(shí)（或負(fù)荷電流達(dá)到70%或廠家出廠值 時(shí)）自動(dòng)投入輔助冷卻器，下降至55c時(shí)退出。當(dāng)“工作”、“輔助”狀態(tài)運(yùn)行的冷卻器組 發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)投入“備用”狀態(tài)的冷卻器組；根據(jù)外部環(huán)境溫度和負(fù)荷情況，可 以手動(dòng)選擇調(diào)整幾組冷卻器的工作狀態(tài)，變壓器運(yùn)行過(guò)程中一般均設(shè)置至少一組冷卻器 運(yùn)轉(zhuǎn)。220 kV強(qiáng)油片式散熱器（PC型）不再有獨(dú)立屬于各冷卻器的風(fēng)扇和油泵，工作狀態(tài)也 變?yōu)椤白岳洹薄ⅰ帮L(fēng)冷”和“強(qiáng)油風(fēng)冷”3種工作狀態(tài)，上層

15、油溫達(dá)到55c時(shí)自動(dòng)投入風(fēng)扇， 達(dá)到65時(shí)自動(dòng)投入油泵。按負(fù)荷啟動(dòng)一般根據(jù)變壓器銘牌所標(biāo)的冷卻方式設(shè)定，如負(fù) 荷為60%額定容量時(shí)自動(dòng)投入風(fēng)扇，80%時(shí)自動(dòng)投入油泵。對(duì)于110kV風(fēng)冷冷卻器（散熱器），一般規(guī)定變壓器頂層油溫達(dá)到65c時(shí)投入風(fēng) 扇，或負(fù)荷電流達(dá)到70%額定值時(shí)投入風(fēng)扇。為防止風(fēng)扇電機(jī)頻繁啟動(dòng)，還應(yīng)調(diào)整裝置 在65c時(shí)投入風(fēng)扇，油面溫度下降至55時(shí)才退出風(fēng)扇，或負(fù)荷電流低于50%額定值 時(shí)才切除風(fēng)扇。除220 kV強(qiáng)油風(fēng)冷冷卻器外，其他具備上述功能的兩種冷卻系統(tǒng)均可運(yùn)行于自動(dòng) 控制檔位。4冷卻器的控制大多數(shù)變壓器一般同時(shí)使用按溫度和按負(fù)荷控制冷卻器，變壓器冷卻器控制應(yīng)以溫 度優(yōu)先

16、，有些使用片式散熱器的變壓器銘牌所標(biāo)的按負(fù)荷啟動(dòng)強(qiáng)油風(fēng)冷的百分?jǐn)?shù)較低， 如220 kV變壓器銘牌標(biāo)的冷卻器方式為：ODAF/ONAN100%/60%,但片式散熱器的散 熱效率較高，當(dāng)負(fù)荷電流達(dá)到60%額定值時(shí)，上層油溫往往達(dá)不到65,使之實(shí)際形 成了以負(fù)荷電流優(yōu)先啟動(dòng)的情況，變壓器常在40C左右即投入風(fēng)扇和油泵。即使增加了 負(fù)荷啟動(dòng)的百分?jǐn)?shù)，夏季溫度優(yōu)先控制的散熱系統(tǒng)進(jìn)入冬季仍可能會(huì)轉(zhuǎn)為負(fù)荷優(yōu)先。以過(guò)低的油溫投入風(fēng)扇，對(duì)于llOkV變壓器只是增加了電力和風(fēng)機(jī)的損耗，對(duì)運(yùn) 行影響不大。對(duì)于強(qiáng)油循環(huán)變壓器，除增加上述損耗外，過(guò)低的運(yùn)行溫度還會(huì)增加變壓 器油流帶電的危險(xiǎn)性，并且如變壓器運(yùn)行在負(fù)荷啟動(dòng)

17、的臨界值，因負(fù)荷變化頻率遠(yuǎn)高于 溫度變化，造成風(fēng)機(jī)和油泵頻繁啟/停，使元件故障率增大，另外還加大了油泵軸承磨 損的金屬微粒進(jìn)入變壓器油的機(jī)會(huì)，因此不推薦負(fù)荷啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)的方式。石家莊供電公司的220 kV變壓器用于220 kV變壓器片式散熱器的風(fēng)扇和油泵分組 啟動(dòng)時(shí)間設(shè)定，根據(jù)使用說(shuō)明和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，一般將啟動(dòng)風(fēng)扇和自動(dòng)、手動(dòng)啟動(dòng)油泵的分 組啟動(dòng)時(shí)間繼電器KT1、KT2和KT3設(shè)置為20 s,按溫度自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)扇和油泵的時(shí)間 繼電器KT4和KT6設(shè)置為60s,按負(fù)荷自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)扇、油泵的時(shí)間繼電器KT5和KT7 設(shè)置為30 s,但不使用按負(fù)荷啟動(dòng)功能。油泵分組啟動(dòng)具有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：減輕電源主接觸器的啟動(dòng)負(fù)荷，減少觸頭燒蝕的故障 率；避免同