電力變壓器的選擇與運(yùn)行維護(hù)

1、一、電力變壓器的結(jié)構(gòu)、分類(lèi)及特點(diǎn)：1.結(jié)構(gòu)1 1信號(hào)溫度計(jì)信號(hào)溫度計(jì)2 2銘牌銘牌 3 3吸濕器吸濕器 4 4油枕油枕( (儲(chǔ)油柜儲(chǔ)油柜) ) 5 5油位指示器油位指示器6 6防爆管防爆管 7 7瓦斯繼電器瓦斯繼電器 8 8高壓套管高壓套管 9 9低壓套管低壓套管 1010分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)1111油箱及散熱油管油箱及散熱油管 1212鐵心鐵心 1313繞組及絕緣繞組及絕緣1414放油閥放油閥 1515小車(chē)小車(chē) 1616接地端子接地端子礦用隔爆干式變壓器環(huán)氧樹(shù)脂澆注的三相干式變壓器環(huán)氧樹(shù)脂澆注的三相干式變壓器1 1高壓出線套管和接線高壓出線套管和接線端子端子 2 2吊環(huán)吊環(huán) 3 3上上夾件夾件

2、4 4低壓出線接線端子低壓出線接線端子 5 5銘牌銘牌 6 6環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣繞環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣繞組組 7 7上下夾件拉桿上下夾件拉桿 8 8警示標(biāo)牌警示標(biāo)牌 9 9鐵心鐵心 1010下夾件下夾件1111小車(chē)小車(chē) 1212三相高三相高壓繞組間的連接導(dǎo)體壓繞組間的連接導(dǎo)體 1313高壓分接頭連接片高壓分接頭連接片充氣式變壓器1）按功能分按功能分：升壓變壓器 降壓變壓器2）按相數(shù)分按相數(shù)分：?jiǎn)蜗嘧儔浩?三相變壓器3）按繞組的材質(zhì)分按繞組的材質(zhì)分：銅繞組 鋁繞組4）按繞組型式分按繞組型式分：雙繞組變壓器 三繞組變壓器 自耦變壓器5）按容量系列分按容量系列分，用 R10系列來(lái)確定變壓器的容量，即按R1

3、0=1.26的倍數(shù)遞增，常用的有100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150 KVA等。小型變壓器 ：容量為500KVA以下中型變壓器 ：容量為630300KVA大型變壓器 ：容量為8000 KVA以上6）按電壓調(diào)節(jié)方式分：按電壓調(diào)節(jié)方式分：無(wú)載調(diào)壓變壓器 有載調(diào)壓變壓器7 7）按安裝地點(diǎn)分）按安裝地點(diǎn)分：戶內(nèi)式 戶外式8）按冷卻方式和繞組絕緣分：油浸式：自冷式 水冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)式 風(fēng)冷式干式（澆注式、開(kāi)啟式、封閉式）氣體（SF6）式9 9）按用途分）按用途分：普通變壓器 防雷變壓器 配電變壓器 主

4、變壓器 常用的聯(lián)結(jié)組別： Yyn0、Dyn11、Yzn11、Yd11、YNd11 。1. 1. 配電變壓器的聯(lián)結(jié)組別配電變壓器的聯(lián)結(jié)組別1） Yyn0聯(lián)結(jié)組別：帶中線帶中線特點(diǎn)特點(diǎn) 線路中可能有的線路中可能有的3n(n=1、2、3)次諧次諧波電流會(huì)注入公共的高壓電網(wǎng)中；波電流會(huì)注入公共的高壓電網(wǎng)中；中性線的電流規(guī)定不能超過(guò)相線電流中性線的電流規(guī)定不能超過(guò)相線電流的的25；變壓器一次繞組的絕緣強(qiáng)度要求較低變壓器一次繞組的絕緣強(qiáng)度要求較低（與（與Dyn11比較），因而造價(jià)比比較），因而造價(jià)比Dyn11型型的稍低。的稍低。使用 ： 負(fù)荷嚴(yán)重不平衡或3n次諧波比較突出的場(chǎng)合不宜采用這種聯(lián)結(jié)； 在TN和

5、TT系統(tǒng)中由單相不平衡電流引起的中性線電流不超過(guò)二次繞組額定電流的25%、且任一相的電流在滿載都不超過(guò)額定電流時(shí)可選用。2） Dyn11聯(lián)結(jié)組別：聯(lián)結(jié)組別：特點(diǎn)：特點(diǎn)： 抑制高次諧波：3n次諧波電流在其三角形的一次繞組中形成環(huán)流，不致注入公共電網(wǎng)；承受單相不平衡電流的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Yyn0聯(lián)結(jié)組別的變壓器，按規(guī)定，中性線電流容許達(dá)到相電流的75%。使用使用：對(duì)于現(xiàn)代供電系統(tǒng)中單相負(fù)荷急劇增加的情況，尤其在TN和TT系統(tǒng)中，Dyn11聯(lián)結(jié)的變壓器得到大力的推廣和應(yīng)用。 2 2防雷變壓器的聯(lián)結(jié)組別：防雷變壓器的聯(lián)結(jié)組別： Yzn11曲折形（Z）半個(gè)繞組半個(gè)繞組特點(diǎn)：特點(diǎn)：有利于防雷：在同一鐵心柱上的

6、兩半個(gè)繞組的電流正好相反，使磁動(dòng)勢(shì)相互抵消。因此如果雷電過(guò)電壓沿二次側(cè)線路侵入時(shí)，此過(guò)電壓不會(huì)感應(yīng)到一次側(cè)線路上；反之，如雷電過(guò)電壓沿二次側(cè)線路侵入，二次側(cè)也不會(huì)出現(xiàn)過(guò)電壓。變壓器二次繞組的用材量比Yyn0型的增加15%以上。絕緣材料的耐熱等級(jí)絕緣材料的耐熱等級(jí)級(jí)別級(jí)別絕絕 緣緣 材材 料料極限工作溫極限工作溫度（度（0C）Y木材、棉花、紙、纖維等天然的紡織品木材、棉花、紙、纖維等天然的紡織品90A工作于礦物油或用油浸過(guò)的工作于礦物油或用油浸過(guò)的Y Y級(jí)絕緣材料，級(jí)絕緣材料，漆包線、漆布、漆絲等漆包線、漆布、漆絲等105E聚酯薄膜和聚酯薄膜和A A材料的復(fù)合、玻璃布等材料的復(fù)合、玻璃布等120

7、B聚酯薄膜、玻璃纖維、石棉等聚酯薄膜、玻璃纖維、石棉等130F層壓制品、復(fù)合硅有機(jī)聚酯漆等層壓制品、復(fù)合硅有機(jī)聚酯漆等155H無(wú)機(jī)材料補(bǔ)強(qiáng)的云母制品、加厚的無(wú)機(jī)材料補(bǔ)強(qiáng)的云母制品、加厚的F F級(jí)材級(jí)材料等料等180C不采用任何有機(jī)粘合劑及浸漬劑的無(wú)機(jī)物，不采用任何有機(jī)粘合劑及浸漬劑的無(wú)機(jī)物，如石英、石棉、云母、電瓷等如石英、石棉、云母、電瓷等180以上以上1.電力變壓器實(shí)際容量的計(jì)算：1）變壓器的實(shí)際容量變壓器的實(shí)際容量：在實(shí)際使用條件下，在不影響變壓器的規(guī)定使用年限（20年）時(shí)所能連續(xù)輸出的最大視在功率。2 2）對(duì)戶外變壓器：）對(duì)戶外變壓器：年平均溫度額定容量3）對(duì)戶內(nèi)變壓器：2.2.電力變

8、壓器的臺(tái)數(shù)選擇：電力變壓器的臺(tái)數(shù)選擇：1）應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。2）對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可考慮采用兩臺(tái)變壓器。3）除上述情況外，一般變電所宜采用一臺(tái)變壓器，但是負(fù)荷集中而容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可以采用兩臺(tái)或以上變壓器。4）在確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余量。 3.變電所主變壓器容量的選擇：裝有一臺(tái)主變壓器的變電所：裝有一臺(tái)主變壓器的變電所：SSSNTT30裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所：裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所：一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)：SSSNTT30)7 . 06 . 0(任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)：SSSNTT)

9、(30取最取最大值大值兩臺(tái)變壓器且為明備用時(shí)：按一臺(tái)一臺(tái)變壓器的方法選擇車(chē)間變電所單臺(tái)變壓器容量上限車(chē)間變電所單臺(tái)變壓器容量上限：一般不大于1250KVA；裝設(shè)在二樓時(shí)，采用干式，不大于800KVA；居住小區(qū)：一般采用環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式變壓器，如采用油浸式變壓器，單臺(tái)容量不大于800KVA。適當(dāng)考慮近期發(fā)展。適當(dāng)考慮近期發(fā)展。一、繼電保護(hù)裝置的任務(wù)一、繼電保護(hù)裝置的任務(wù)：1.故障時(shí)跳閘：短路時(shí)跳閘并報(bào)警。2.異常狀態(tài)時(shí)報(bào)警：過(guò)負(fù)荷或有苗頭二、繼電保護(hù)裝置的基本要求：二、繼電保護(hù)裝置的基本要求：1.1.選擇性：選擇性：2.2.速動(dòng)性：速動(dòng)性：3.3.可靠性：可靠性：4.4.靈敏性：對(duì)故障和不正常運(yùn)

10、行的靈敏性：對(duì)故障和不正常運(yùn)行的反映能力反映能力 對(duì)過(guò)電流保護(hù)裝置：對(duì)過(guò)電流保護(hù)裝置：IISoplkPmin被保護(hù)區(qū)內(nèi)最小被保護(hù)區(qū)內(nèi)最小運(yùn)行方式下的最運(yùn)行方式下的最小短路電流小短路電流保護(hù)裝置一次側(cè)保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流動(dòng)作電流靈敏系數(shù)對(duì)低電壓保護(hù)裝置：對(duì)低電壓保護(hù)裝置：UUSKoplPmax保護(hù)裝置一保護(hù)裝置一次動(dòng)作電壓次動(dòng)作電壓保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，連接該保護(hù)裝時(shí)，連接該保護(hù)裝置的母線上的最大置的母線上的最大殘余電壓殘余電壓三、繼電保護(hù)裝置組成及常用保護(hù)三、繼電保護(hù)裝置組成及常用保護(hù)繼電器：繼電器：1.1.組成：組成：2.2.常用的機(jī)電式保護(hù)繼電器：常用的機(jī)電式保護(hù)繼電器：1

11、 1）電磁式電流繼電器：）電磁式電流繼電器：IIKoprere返回系數(shù)返回電流動(dòng)作電流DL-10DL-10系列內(nèi)部接線及圖形符號(hào)：系列內(nèi)部接線及圖形符號(hào)：2）感應(yīng)式電流繼電器：1-線圈線圈 2-電磁鐵電磁鐵 3-短路環(huán)短路環(huán) 4-鋁盤(pán)鋁盤(pán) 5-鋼片鋼片 6-鋁框架鋁框架 7-調(diào)節(jié)彈簧調(diào)節(jié)彈簧 8-制動(dòng)永久磁鐵制動(dòng)永久磁鐵 9-扇形齒輪扇形齒輪 10-蝸桿蝸桿 11-扁桿扁桿12-觸點(diǎn)觸點(diǎn)13-時(shí)限調(diào)節(jié)螺釘時(shí)限調(diào)節(jié)螺釘 14-速斷電流調(diào)節(jié)螺速斷電流調(diào)節(jié)螺桿桿 15-銜鐵銜鐵 16-動(dòng)作電流調(diào)節(jié)插動(dòng)作電流調(diào)節(jié)插銷(xiāo)銷(xiāo)IInopqbqb速斷電流倍數(shù)速斷電流動(dòng)作電流四、電力變壓器的繼電保護(hù)：四、電力變壓

12、器的繼電保護(hù)：1.1.概述：概述：變壓器故障：變壓器故障：內(nèi)部故障內(nèi)部故障：繞組的相間短路、繞組匝間短路、單相接地短路。外部故障外部故障：引出線上絕緣套管的故障。跳閘跳閘不正常工作狀態(tài)：不正常工作狀態(tài)：外部短路和過(guò)負(fù)荷引起的過(guò)電流、油面的過(guò)度降低、溫度升高。跳閘跳閘報(bào)警繼電保護(hù)設(shè)置：繼電保護(hù)設(shè)置：610KV車(chē)間變電所的主變壓器：定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)；動(dòng)作電流為0.50.7S時(shí)，可不裝800KVA及以上的油浸式變壓器：還需裝設(shè)瓦斯保護(hù)；裝在車(chē)間內(nèi)部時(shí)，容量為400KVA及以上并列運(yùn)行的變壓器容量（單臺(tái)）在400KVA及以上，以及雖為單臺(tái)運(yùn)行但又作為備用的變壓器有可能過(guò)負(fù)荷時(shí)：裝設(shè)過(guò)負(fù)荷

13、保護(hù)；單臺(tái)運(yùn)行容量在1萬(wàn)KVA及以上、兩臺(tái)并列運(yùn)行容量在6300KVA及以上的變壓器：裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)2.2.變壓器的瓦斯保護(hù)：變壓器的瓦斯保護(hù)：油箱油箱瓦斯繼電器油枕FJa-80瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖1-容器容器 2-蓋蓋3、7-上、下油杯上、下油杯 4、8-永久磁鐵永久磁鐵 5-上動(dòng)觸點(diǎn)上動(dòng)觸點(diǎn) 6-上靜觸點(diǎn)上靜觸點(diǎn)9-下動(dòng)觸點(diǎn)下動(dòng)觸點(diǎn) 10-下靜觸點(diǎn)下靜觸點(diǎn) 11-支架支架 12-下油杯平衡錘下油杯平衡錘 13-下油杯轉(zhuǎn)軸下油杯轉(zhuǎn)軸 14-擋板擋板 15-上油杯平衡錘上油杯平衡錘 16-上油杯轉(zhuǎn)軸上油杯轉(zhuǎn)軸 17-放氣閥放氣閥3.3.變壓器的過(guò)電流保護(hù)、電流速斷和變壓器的過(guò)電流保護(hù)、電流

14、速斷和過(guò)負(fù)荷保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù): :過(guò)負(fù)荷一般都是三相對(duì)稱，只在一相上裝過(guò)電流繼電器1）變壓器的過(guò)電流保護(hù)：動(dòng)作電流為：IKKKKILireWrelOPmax可靠系數(shù)對(duì)DL型取1.2對(duì)GL型取1.3接線系數(shù)一般取1兩相電流差接線時(shí)取3返回系數(shù)對(duì)DL型取0.8對(duì)GL型取0.85電流互感器變比線路最大負(fù)荷電流=（1.53）INT1若用斷路器手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)中的過(guò)電流脫扣器YR作過(guò)電流保護(hù)，則動(dòng)作電流整定公式為：IKKKILiWrelOPmax取22.5動(dòng)作時(shí)間的整定：階梯原則動(dòng)作時(shí)間的整定：階梯原則對(duì)車(chē)間變電所，可整定為最小值0.5S。過(guò)電流保護(hù)的靈敏度：5 . 1min)2(minSIKIKSPOPiK

15、WP變壓器低壓側(cè)母線發(fā)生兩相短路電流換算到高壓側(cè)的值做后備保護(hù)時(shí)取1.22 2）變壓器的速斷保護(hù)：）變壓器的速斷保護(hù)：動(dòng)作電流整定：IKKKIKiWrelqbmax可靠系數(shù)對(duì)DL取1.21.3；對(duì)GL取1.41.5；對(duì)脫扣器取1.82。低壓母線三相短路電流的周期分量有效值換算到高壓側(cè)的電流值變壓器的速斷保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)：5 . 1)2(IKIKSqbiKWp變壓器高壓側(cè)在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)發(fā)生的兩相短路電流變壓器的速斷保護(hù)有死區(qū)，必須與帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)配合使用。考慮到變壓器在空載投入或突然恢復(fù)電壓時(shí)將出現(xiàn)一個(gè)沖擊性的勵(lì)磁涌流，為避免速斷保護(hù)誤動(dòng)作，可在速斷保護(hù)整定后，將變壓器空載試投若干次，

16、以檢驗(yàn)速斷保護(hù)是否誤動(dòng)作。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，速斷保護(hù)的一次動(dòng)作電流比變壓器一次電流大23倍時(shí)，速斷保護(hù)能躲過(guò)勵(lì)磁涌流，不會(huì)誤動(dòng)作。3 3）過(guò)負(fù)荷保護(hù)：）過(guò)負(fù)荷保護(hù)：KIIiNTOLop1)()5 . 12 . 1 (動(dòng)作時(shí)間為：1015S。有可能過(guò)負(fù)荷時(shí)才裝設(shè)，動(dòng)作于信號(hào)變壓器額定一次電流4.4.變壓器低壓側(cè)的單相短路保護(hù)：變壓器低壓側(cè)的單相短路保護(hù)：1）低壓側(cè)裝設(shè)三相均帶過(guò)電流脫扣器的低壓斷路器：它既作低壓側(cè)的主開(kāi)關(guān)，又可保護(hù)低壓側(cè)的相間短路和單相短路DW16型斷路器還具有“第四階段保護(hù)”，專門(mén)用作單相接地保護(hù)（TN系統(tǒng)的單相金屬接地有效）2）低壓側(cè)三相裝設(shè)熔斷器保護(hù)：保護(hù)變壓器低壓側(cè)的保護(hù)變壓器低

17、壓側(cè)的相間短路和單相短路，相間短路和單相短路，但更換熔體需要時(shí)間，但更換熔體需要時(shí)間，適用于供電要求不高，適用于供電要求不高，不太重要的小容量變不太重要的小容量變壓器壓器3）在變壓器中性點(diǎn)引出線上裝設(shè)零序過(guò)電流保護(hù)：IKKKINTidsqrelOop2)(不平衡系數(shù)，取0.25可靠系數(shù)取1.21.3變比變壓器二次側(cè)額定電流動(dòng)作電流靈敏度高，但不經(jīng)濟(jì)，較少采用動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作時(shí)間：0.50.7S。靈敏度校驗(yàn)：靈敏度校驗(yàn)：SIKISPOPiKPmin)0()1(低壓干線低壓干線末端發(fā)生末端發(fā)生的單相短的單相短路電流路電流對(duì)架空線取1.5；對(duì)電纜線取1.2。4 4）采用兩相三繼電器接線或三相三繼）采用兩

18、相三繼電器接線或三相三繼電器接線的過(guò)電流保護(hù)：電器接線的過(guò)電流保護(hù)：相間短路保相間短路保護(hù)和低壓側(cè)護(hù)和低壓側(cè)的單相短路的單相短路保護(hù)，靈敏保護(hù)，靈敏度高度高5.5.變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：原理原理動(dòng)作電流的整定：動(dòng)作電流的整定：應(yīng)同時(shí)滿足以下三個(gè)條件。1.1.應(yīng)躲過(guò)變壓器差動(dòng)保護(hù)區(qū)外短路應(yīng)躲過(guò)變壓器差動(dòng)保護(hù)區(qū)外短路時(shí)出現(xiàn)的最大不平衡電流，即：時(shí)出現(xiàn)的最大不平衡電流，即：IkIdsqreldOPmax)(動(dòng)作動(dòng)作電流電流可靠可靠系數(shù)系數(shù)取取1.31.3保護(hù)區(qū)外短路保護(hù)區(qū)外短路時(shí)出現(xiàn)的最大時(shí)出現(xiàn)的最大不平衡電流不平衡電流2.2.應(yīng)躲過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流，即：應(yīng)躲過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流，即：IkIINTreldOP)(取取1.31.51.31.53.3.動(dòng)作電流應(yīng)大于變壓器的最大負(fù)動(dòng)作電流應(yīng)大于變壓器的最大負(fù)荷電流：荷電流：IkILreldOPmax)(取取1.31.3取?。?.21.31.21.3）INT1單元單元3.3.3.3.電力變壓器的運(yùn)行維護(hù)電力