電氣一二次系統(tǒng)培訓教材主變壓器

1、電氣一二次系統(tǒng)培訓教材主變壓器參考文件清單國家電力公司西北電力設(shè)計院內(nèi)蒙古電廠（1 ）有限公司3X 600MW工程 初步設(shè)計階段說明書。內(nèi)蒙古電廠1第二發(fā)電廠一期工程（2 X 600MW）主變壓器部分合同文件。總的介紹本公司主變采用由常州東芝變壓器廠生產(chǎn)的三相一體式主變壓器。其冷卻方式為強迫油循環(huán)風冷，其容量為 720MVA接線組為Yn/d11，阻抗U=14%主變采用無載調(diào)壓，電壓變 比為 510 2X 2.5%/22kV。系統(tǒng)及設(shè)備描述1.1.1主變壓器的性能指標連續(xù)額定容量時的允許溫升：頂層油：55K（用溫度傳感器測量）繞組平均溫升：65K（電阻法）油箱、鐵芯和金屬結(jié)構(gòu)件：80K（鐵心本體

2、溫升不使相鄰絕緣材料損傷)效率和損耗:在額定電壓、額定頻率、額定容量和功率因數(shù)為1時的效率不低于 99.80% （不含冷卻器及油泵的損耗）。效率=（1 損耗/容量）X 100%，其中損耗=負載損耗（75C ） +空載損耗。負載損耗：在主分接額定容量下負載損耗保證值：對于三相變壓器負載損耗（75 C ）保證值詳見數(shù)據(jù)表?？蛰d損耗：對于三相變壓器空載損耗保證值詳見數(shù)據(jù)表。耐受電壓試驗咼電壓試驗參考順序：局部放電t雷電沖擊t操作沖擊t感應耐壓t局部放電t長期空載t油流靜電。套管（不包括備品）必須裝在變壓器本體上隨變壓器進行試驗，并提供tg S的實測結(jié)果。局部放電視在放電量測量：1.5Um/V 3時的

3、局放水平：高壓繞組w 100pC ;低壓繞組w 100pC ;高壓套管 10pC ；無線電干擾試驗在1.1倍最高運行相電壓下進行試驗，無線電干擾水平w 500V;在晴天夜間無可見電暈。在額定頻率下的過激磁能力：對于額定電壓的短時工頻電壓升高倍數(shù)的持續(xù)時間符合下列要求:工頻電壓升高時的運行持續(xù)時間工頻電壓升高倍數(shù)相一相1.11.251.51.58相地1.11.251.92.00持續(xù)時間20mi n20s1s0.1s發(fā)電機變壓器的甩負載當發(fā)電機甩負載時，變壓器能承受1.4倍額定電壓、歷時 5S而不出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。冷卻裝置變壓器投入或退出運行時，工作冷卻器均可通過控制開關(guān)投入與停止。當運行中的變壓器頂

4、層油溫或變壓器負荷達到規(guī)定值時，輔助冷卻器自動投入。當工作或輔助冷卻器出現(xiàn)故障時，備用冷卻器能自動投入運行。控制箱采用兩路獨立電源供電，兩路電源可任意選一路工作或備用。當一路電源故障時，另一路電源能自動投入。當冷卻器系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)故障時能發(fā)出故障信號，每個信號提供兩個干接點適用于控制保護裝置。變壓器滿載運行時，當全部冷卻器退出運行后，允許繼續(xù)運行時間至少20分鐘。當油面溫度不超過75 C時，允許上升到 75C，但變壓器切除冷卻器后允許繼續(xù)運行1小時。過載能力變壓器允許短時間過載能力滿足下表要求（過載前已帶滿負荷、環(huán)境溫度40C）。變壓器過載的允許時間過電流（%）允許運行時間（mi n）204

5、8030120453注：（1）表中的數(shù)值是按照油浸式電力變壓器負載導則的計算值。（2）按上表方式運行時，繞組最熱點溫度低于140C。變壓器油箱：能承受真空133pa和正壓98kpa的機械強度試驗，油箱不得有損傷和不允許的永久變形。 冷卻裝置的機械強度大于油箱強度。密封要求：整臺550kV變壓器能承受儲油柜的油面上施加30kpa靜壓力，持續(xù)24h,無滲漏及損傷。噪聲水平：100%強迫油循環(huán)冷卻方式下，100%勵磁運行，距變壓器本體兩米處， 噪聲不大于80dB。 變壓器承受短路能力當變壓器低壓套管側(cè)三相短路時，550kV側(cè)母線（任何分接頭位置）為無窮大電源供給的短路電流；當變壓器高壓套管側(cè)三相短路

6、時，由發(fā)電機（ 733MVA、Xd ” =18.26%）供給的短 路電流的3S熱穩(wěn)定及瞬間峰值沖擊，變壓器無損傷，繞組及鐵芯等沒有不允許的變形和位 移。短路后線圈溫度不高于 250 C，保證該變壓器可繼續(xù)運行。變壓器的壽命變壓器在規(guī)定的使用條件和負載條件下運行 , 并按使用說明書進行安裝和維護， 預期壽 命不少于 30 年。變壓器油變壓器油符合 GB2536-90 規(guī)定的 25 號油。新油：其擊穿電壓60kV , tg S （90 C）w 0.5%，含水量廠家提供具體數(shù)據(jù)且不含有PCB成份，油量除供銘牌數(shù)量外，再加10%的備用油。真空注油變壓器在油箱內(nèi)真空度w 133Pa的狀態(tài)下進行真空注油。

7、1.1.2 主變壓器結(jié)構(gòu)鐵芯和繞組鐵芯采用高質(zhì)量、低損耗的晶粒取向冷軋硅鋼片，用先進方法迭裝和緊固，使變壓器鐵 芯不致因運輸和運行的振動而松動。全部繞組采用銅導線，低壓繞組采用半硬銅導線，繞組有良好的沖擊電壓波分布，不宜 采用加避雷器方式限制過電壓； 使用場強嚴格控制， 確保繞組內(nèi)不發(fā)生局部放電； 對繞組漏 磁通進行控制，避免在繞組和其它金屬構(gòu)件上產(chǎn)生局部過熱。繞組適度加固，采用換位導線時選用自黏式。引線充分緊固，器身形成堅固的整體，使 其具有足夠耐受短路的強度。在運輸時和在運行中不發(fā)生相對位移。繞組內(nèi)部有較均勻的油流分布，油路通暢，避免繞組局部過熱。變壓器繞組匝間工作場強不大于2kV/mm。

8、變壓器能承受運輸中的沖撞，當沖撞加速度不大于 3g 時，無任何松動、變形和損壞。儲油柜儲油柜具有與大氣隔離的油室。 油室中的油量可由構(gòu)成氣室的隔膜（袋）的膨脹或收縮來調(diào)節(jié)。氣室通過吸濕型呼吸器與大氣相通。儲油柜與變壓器油箱之間的聯(lián)管暢通。 套管升高座等處積集氣體通過帶坡度的集氣總管 引向氣體繼電器。儲油柜有油位計、放氣塞、排氣管、排污管和進油管及吊攀。油箱變壓器油箱的頂部不會形成積水，油箱內(nèi)部不會有窩氣死角。變壓器能在其主軸線和短軸線方向在平面上滑動或在管子上滾動，油箱上有用于拖動的構(gòu)件。所有法蘭的密封面平整，密封墊有合適的限位，不會發(fā)生滲漏。 油箱上設(shè)有溫度計座、接地板、吊攀和千斤頂支架等。

9、油箱上裝有梯子， 梯子下部有一個可以鎖住踏板的擋板， 梯子位置便于在變壓器帶電時 從氣體繼電器中采集氣樣。變壓器油箱裝有下列閥門： 進油閥與排油閥 （在油箱上部和下部成對角線布置 ），取油樣 閥。測量裝置變壓器裝有帶報警接點的壓力釋放裝置，每臺變壓器至少2 個，直接安裝在油箱兩端。油溫測量裝置：變壓器油箱內(nèi)安裝三個溫度測點 （其中 2 只接數(shù)字式溫度顯示儀， 1 只電阻輸出 420mA 信號接至計算機），電阻為Pt100,對應0100C，電阻接線為三線制，另外變壓器還在就 地設(shè)置上層油溫的測量、顯示裝置。冷卻裝置冷卻裝置采用低噪聲的風扇和低轉(zhuǎn)速的油泵，運行中油泵發(fā)生故障時接通報警接點報 警。冷

10、卻裝置進出油管裝有蝶閥。風扇電機和油泵電機為三相，380V,設(shè)有過載、短路和斷相保護。變壓器的冷卻裝置按負載和溫度情況，自動逐臺投切相數(shù)量的整機和風扇，且該裝置可在變壓器旁就地手動操作。當切除故障冷卻裝置時，備用冷卻裝置自動投入運行。冷卻裝置設(shè)有兩組相互備用的供電電源，并帶自動切換裝置。當冷卻裝置電源發(fā)生故障或電壓降低時，自動投入備用電源。當投入備用電源、備用冷卻裝置，切除冷卻器和損壞電動機時，均發(fā)出信號。當需要時，備用冷卻裝置也可投入運行，即全部冷卻裝置（包括備用）投入運行。正常運行時，冷卻裝置的總?cè)萘浚ú话▊溆美鋮s器）不小于變壓器總損耗的1.3倍。套管電容式套管有試驗用端子。套管不會發(fā)生

11、滲漏，對油浸式套管有易于從地面檢查油位的油位指示器。每個套管有一個可變換方向的平板式接線端子，接線端子允許荷載不小于4.1.16.3所列數(shù)值，且安全系數(shù)等于或大于3.5套管電流互感器所有的電流互感器的變比在變壓器銘牌中列出。電流互感器的二次引線經(jīng)金屬屏蔽管道引到變壓器端子箱的端子板上，引線采用截面不小于4mm的耐油、耐熱的軟導線。變壓器的報警和跳閘保護接點（均需兩付）變壓器有下表所列報警和跳閘接點:序號接點名稱報警或跳閘電源電壓V （DC）接點容量A1主油箱氣體繼電器輕故障報警 重故障跳閘110VDC2.0A2主油箱油位計報警110VDC0.4A3主油箱壓力釋放裝置跳閘110VDC0.5A4油

12、溫測量裝置報警110VDC0.6A5冷卻器故障（由冷卻器控制柜）報警110VDC2.0A6油流繼電器故障（由冷卻器控制柜）報警110VDC0.4A7冷卻器交流電源故障報警110VDC2.0A8繞組測溫裝置報警、跳閘110VDC0.6A接地變壓器的鐵芯和較大金屬結(jié)構(gòu)零件均通過油箱可靠接地。所有變壓器的鐵芯均通過套管從油箱上部引出，接地處有明顯的接地符號或“接地”字樣?？刂乒窈投俗酉洌嚎刂乒窈投俗酉鋭恿﹄娫礊槿嗳€380V,控制電源直流110V,柜內(nèi)所需單相交流220V電源由輔助變壓器提供；柜體防護等級為IP54。控制柜和端子箱的安裝高度便于在地面上進行就地操作和維護，箱體均采用2.5m m不銹

13、鋼板?？刂乒竦慕泳€端子均為線夾式 ，并留有20%勺備用端子?？刂铺l的接線端子之間及與 其它端子間均留有一個空端子，或采用其他隔離措施，以免因短接而引起誤跳閘。端子排采用魏德米勒端子，端子箱內(nèi)的電流回路端子能滿足供6mrn電纜的接線要求。控制柜內(nèi)有門控的照明設(shè)施，并有適當容量的交流加熱器，以防止柜內(nèi)發(fā)生水氣凝結(jié)?？刂乒駜?nèi)有電源插座（單相，10A, 220V, AC）。無勵磁分接開關(guān)額定通過電流：1200A額定調(diào)壓范圍：510 _2 X 2.5 %性能要求：分接開關(guān)長期載流的觸頭，在1.2倍額定電流下，對變壓器油的穩(wěn)定溫升不超過20K。分接開關(guān)的機械壽命不少于1萬次。變壓器套管智能在線監(jiān)測系統(tǒng)（

14、IDD ）IDD全套設(shè)備包括傳感器（末屏適配器）、IDD主機、主機與適配器之間的聯(lián)系電纜、 主機防護機箱；主機防護機箱懸掛于變壓器箱體上。主機防護機箱采用不銹鋼材質(zhì)，主機防護機箱具有防進水、防雨淋措施，主機防護 機箱防護等級為IP54。每臺主變IDD配置如下：a）監(jiān)測范圍為變壓器高壓側(cè)套管。b）每臺變壓器配一套IDD主機。c）IDD主機配可通過硬接線接入控制系統(tǒng)的報警輸出接點，IDD主機還配有以太網(wǎng)適配器。主機的通訊規(guī)約滿足與DCS的接口要求，以便于與 DCS聯(lián)網(wǎng)。氣體在線監(jiān)測裝置可連續(xù)讀出特征氣體量， 并可輸出模擬和開關(guān)量報警信號；可根據(jù)設(shè)備正常情況下的讀數(shù)建立基線，從而確定報警點；氣體含量

15、的上升率是判斷變壓器潛伏性故障的主要依據(jù)。連續(xù)在線監(jiān)測的氣體包含氫氣等的綜合數(shù)值。繞組溫度檢測器變壓器配備繞組熱點溫度檢測器，它與電流互感器、 加熱線圈成套。配備電阻溫度檢測器和/或熱電偶供遠距離溫度顯示；電阻溫度檢測器和/或熱電偶的引線引出到端子板。冷卻控制變壓器的每個繞組都供有一個繞組溫度適配器，溫度適配器對中心相的負荷作出反映。適配器相關(guān)聯(lián)的設(shè)備包括電流互感器、熱井組件、溫度檢測器、必要的接線和毛細管、刻度盤式（指針式）溫度指示器（精度在150 C的滿刻度內(nèi)，在 2%以內(nèi)）。變壓器配備繞組測溫和油溫測量裝置；繞組測溫能反映繞組的平均溫升，油溫測量有三個監(jiān)測點；上述溫度變量除在變壓器本體上

16、可觀測外，還能將該信號送出。熱點溫度觸點如下：啟動第一套冷卻器的一副觸點；如果需要兩級冷卻時，啟動第二套冷卻器的一副觸點；如果正常啟動控制失敗時，啟動兩冷卻器的一副備用觸點；二副報警觸點。變壓器冷卻控制箱上安裝一個或多個手動選擇開關(guān)從而允許每個冷卻器組使用在“運 行”、“備用”或“輔助”狀態(tài)。連接到信號盤的報警觸點用于顯示：控制順序故障、每個冷卻器組的電源故障以及信號盤的直流電源丟失故障。每一組風扇配有一只共同的帶短路保護的空氣斷路器和一只共同的磁力接觸器。每只接觸器有兩副備用付觸點，可在現(xiàn)場調(diào)節(jié)常開或常閉。每只接觸器線圈回路有一直單獨的熱繼電器，至線圈引出線的電路引到控制柜內(nèi)單獨的一套端子排

17、上。1.1.8變壓器的消防變壓器（包含冷卻器風扇電機、潛油泵、控制箱及端子箱等）的消防可進行水噴霧或 充氮滅火。主變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)序號項目保證值1額定值：a.額定頻率（Hz）:50b.額定電壓（kV）：高壓繞組510低壓繞組22c.分接電壓及調(diào)壓方式：510土 2X 2.5%,無載調(diào)壓d.冷卻方式：ODAFe.額定容量（MVA）:720f.相數(shù)：三相g.聯(lián)接組標號：Yn, d112絕緣水平a.雷電沖擊全波（kV峰值）：高壓端子1550低壓端子200咼壓中性點端子185b.雷電沖擊截波電壓（kV峰值）:高壓端子1675低壓端子220高壓中性點壓端子185c.操作沖擊電壓（kV峰值）：高壓端子117

18、5（相對地）/1800（相對相）d.工頻耐受電壓（kV有效值）：高壓端子680（相對地）低壓端子80（外絕緣）85（內(nèi)絕緣）高壓中性點端子853溫升限值（K）:頂層油55高壓繞組65低壓繞組654阻抗電壓（）及偏差：a.主分接：14%（誤差不超過土 7.5%）b.最大分接：約 14.4%c.最小分接：約 14.4%5繞組電阻（Q , 75C ）:序號項目保證值a高壓繞組：主分接約 0.21取大分接約0.2最小分接約 0.19C.低壓繞組：主分接約 0.001最大分接一最小分接一6額定頻率額定電壓時空載損耗：（kW） 338額定頻率1.1倍額定電壓時空載損耗：（kW）約5207負載損耗（額疋容量

19、，不含輔機損）（kW, 75 C ） ：主分接（720 MVA時”其中雜散損耗 99.80%9空載電流（）:a.100%額定電壓時：0.15b.110%額定電壓時：約0.510鐵芯柱磁通密度（T）（額定電壓、額定頻率時）：約1.711噪聲水平dB（A）:自然冷卻 80100%雖迫風冷 8012可承受的2秒對稱短路電流（kA）高壓約5.3低壓約135短路后繞組平均溫度計算值：C 25013變壓器負載能力：符合 GB/T1516414耐地震能力：水平加速度g0.2垂直加速度g0.1安全系數(shù)1.6715局部放電水平（PC）:高壓繞組 100低壓繞組 10016繞組連同套管的tg S :咼壓套管tg

20、S （%） 0.5%低壓套管tg S （%） 0.7%17無線電干擾水平（卩V）: 50018繞組最高油流速度（m/s）:0.519重量和尺寸：a.尺寸：（m）長x寬x高13.9 x 10.1 x 12.1b.運輸尺寸：（m）長x寬x高10.9 x 6.9 x 6.6重心高度：（m）約2.7c.安裝重量：（T）器身：約330上節(jié)油箱重：約20序號項目保證值油量：（含110%）約87總重：約490d.運輸重量：T約380e.變壓器運輸時允許的最大傾斜度：15 附件參數(shù)a.冷卻器：制造廠：蕪湖GEA或保定多田每組冷卻器冷卻容量：（kW）約30020冷卻器型式：等同于LK冷卻器數(shù)量：6+(1)冷卻器

21、重量：約1.65/臺冷卻器風扇數(shù)量：每臺冷卻器配3臺總的風扇功率：（kW）（不含備用風機）約28總的油泵功率：（kW）（不含備用油泵）約15b.套管：制造廠及型號：咼壓套管撫順傳奇套管公司BRDLW低壓套管撫順傳奇套管公司HETA 咼壓套管tg S （%）: 0.5%低壓套管tg S （%）: 0.7%額定電流：（A）咼壓套管1250低壓套管25000中性點套管1250絕緣水平（BIL/AC）（kV，峰值）:咼壓套管1675低壓套管200中性點套管200套管工頻耐受電壓（kV有效值）咼壓套管740低壓套管85中性點套管85套管局部放電水平（PC）:咼壓套管 10低壓套管 10中性點套管13750:低壓 875中性點 1013套管的干弧距離：mm序號項目保證值高壓約 4925低壓約300中性點約495套管大小傘裙數(shù)據(jù)：高壓P1及P271 及 51高壓S/P1比值約 1.13低壓P1及P271 及 51中性點P1及P260 及 40中性點S/P1比值約 1.33c.分接開關(guān)：型號：TC6W制造廠：日本東芝額定電流：1200A分接級數(shù)：5短路承受能力：12.5kA可承受的最高連續(xù)運行電壓（對地）：2