電動(dòng)機(jī)與變壓器培訓(xùn)一

變壓器的結(jié)構(gòu)與工作原理變壓器的基本參數(shù)與特性變壓器允許運(yùn)行方式變壓器聯(lián)結(jié)組別與并聯(lián)運(yùn)行變壓器的維護(hù)及檢修變壓器的事故處理變壓器的分類變壓器分以下幾大類：動(dòng)力變壓器（降壓變壓器、升壓變壓器）整流變壓器油浸變壓器干式變壓器變壓器的基本結(jié)構(gòu)一、變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu)鐵心繞組其他部件變壓器的基本結(jié)構(gòu)1.鐵心鐵心由心柱和鐵軛兩部分組成。心柱用來套裝繞組，鐵軛將心柱連接起來，使之形成閉合磁路。為減少鐵心損耗，鐵心用厚0.30-0.35mm的硅鋼片疊成，片上涂以絕緣漆，以避免片間短路。2.繞組定義：變壓器的電路部分，用紙包或紗包的絕緣扁線或圓線（銅或鋁）繞成。

一次繞組:輸入電能的繞組。二次繞組:輸出電能的繞組。高壓繞組的匝數(shù)多,導(dǎo)線細(xì)；低壓繞組的匝數(shù)少，導(dǎo)線粗。從高,低壓繞組的相對位置來看,變壓器的繞組可分為同心式和交迭式。其他結(jié)構(gòu)部件變壓器的工作原理變壓器的工作原理當(dāng)原繞組外加電壓U1時(shí)，原邊就有電流流過，并在鐵芯中產(chǎn)生與U1同頻率的交變主磁通，主磁通同時(shí)鏈繞原、副繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，會(huì)在原、副繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢E1、E2，副邊在E2的作用下產(chǎn)生負(fù)載電流，向負(fù)載輸出電能。

變壓器的基本參數(shù)與特性一、額定值額定容量在銘牌規(guī)定的額定狀態(tài)下變壓器輸出視在功率的保證值，單位為kV或kVA。三相變壓器指三相容量之和。額定電壓銘牌規(guī)定的各個(gè)繞組在空載、指定分接開關(guān)位置下的端電壓，單位為V或kV。三相變壓器指線電壓。額定電流根據(jù)額定容量和額定電壓算出的電流稱為額定電流，單位為A。三相變壓器指線電流。

基本銅耗：是指電流流過繞組時(shí)所產(chǎn)生的直流電阻損耗。1.銅耗雜散銅耗：主要指漏磁場引起電流集膚效應(yīng)，使繞組的有效電阻增大而增加的銅耗，以及漏磁場在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。銅耗與負(fù)載電流的平方成正比，因而也稱為可變損耗。2.鐵耗

基本鐵耗：是變壓器鐵心中的磁滯和渦流損耗。雜散鐵耗：包括疊片之間的局部渦流損耗和主磁通在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。鐵耗可近似認(rèn)為與或成正比，由于變壓器的一次電壓保持不變,故鐵耗可視為不變損耗。

三、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相繞組接線有兩種：星形聯(lián)結(jié)、三角形聯(lián)結(jié)星形聯(lián)結(jié)記作：“Y”或“y”三角形聯(lián)結(jié)記作：“D”或“d”三相變壓器的電路系統(tǒng)---聯(lián)結(jié)組星形聯(lián)結(jié)的三相繞組特點(diǎn)：三個(gè)末端連接在一起形成中性點(diǎn)，如果將中性點(diǎn)引出，就形成了三相四線制了，表示為YN或yn。三相變壓器的電路系統(tǒng)---聯(lián)結(jié)組三角形聯(lián)結(jié)的三相繞組接法有兩種。四、變壓器的短路阻抗短路阻抗：在穩(wěn)態(tài)情況下，將變壓器二次側(cè)短路，在一次側(cè)施加額定頻率的可變電壓，當(dāng)一次側(cè)達(dá)到額定電流時(shí)所施加的電壓，通常以此電壓與變壓器額定電壓的百分比表示。變壓器滿載運(yùn)行時(shí)，短路阻抗的大小與變壓器二次側(cè)輸出電壓的大小有一定關(guān)系，短路阻抗越小，電壓變化率越小，短路阻抗越大，電壓變化率越大；當(dāng)變壓器負(fù)載出現(xiàn)短路時(shí)，短路阻抗越小，短路電流越大，變壓器承載的電動(dòng)力越大，短路阻抗越大，短路電流越小，承載的電動(dòng)力越小。變壓器允許運(yùn)行方式新裝變壓器投運(yùn)前為何要做沖擊試驗(yàn)？

為了檢查變壓器各部絕緣強(qiáng)度能否承受全電壓或操作過電壓。因拉開空載變壓器有可能產(chǎn)生操作過電壓，尤其是中性點(diǎn)不接地的變壓器。當(dāng)投入空載變壓器時(shí)會(huì)產(chǎn)生一勵(lì)磁涌流，其值可達(dá)6-8倍額定電流，并且達(dá)到全部衰減的時(shí)間較長。由于勵(lì)磁涌流產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，為了考驗(yàn)變壓器的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)為了考驗(yàn)勵(lì)磁涌流

衰減初期能否造成繼電保護(hù)誤動(dòng)作，所以必須做沖擊試驗(yàn)。變壓器的沖擊試驗(yàn)如何對變壓器進(jìn)行沖擊試驗(yàn)？新裝變壓器投入需沖擊5次，大修后的變壓器需沖擊3次，第一次充電10分鐘，間隔5分鐘，第二、第三、第四、第五次充電5分鐘，間隔5分鐘。

變壓器的沖擊試驗(yàn)1、變壓器規(guī)定的冷卻條件下，可按銘牌規(guī)定長期連續(xù)運(yùn)行：油浸自冷式或油浸風(fēng)冷式變壓器，其上層油溫的允許值應(yīng)按制造廠銘牌的規(guī)定。周圍環(huán)境溫度為35℃及以下時(shí)，其上層油面溫升不超過55℃。在其它周圍環(huán)境溫度時(shí)，變壓器的上層油面溫度不得超過95℃；為了防止變壓器絕緣油加速劣化，變壓器上層油面溫度一般不宜超過85℃；變壓器允許運(yùn)行工況2、電壓變動(dòng)時(shí)的運(yùn)行方式：變壓器的外加一次電壓可以比額定電壓高，但一般不得超過相應(yīng)分接頭額定電壓的5％；不論電壓分接頭在任何位置，如果所加一次電壓不超過其相應(yīng)分接頭額定電壓的5％，此時(shí)變壓器的二次側(cè)可帶額定電流；無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器在額定電壓±5％范圍內(nèi)改換分接頭位置運(yùn)行時(shí)，其額定容量不變；3、變壓器的過負(fù)荷運(yùn)行方式：變壓器可以在正常過負(fù)荷和事故過負(fù)荷的情況下運(yùn)行。正常過負(fù)荷使用時(shí)間，其允許值根據(jù)變壓器的負(fù)荷曲線、冷卻介質(zhì)溫度以及過負(fù)荷前變壓器所帶負(fù)荷等來確定。事故過負(fù)荷只允許在事故情況下使用。變壓器存在較大缺陷（如冷卻系統(tǒng)不正常、嚴(yán)重漏油、色譜分析異常等）時(shí)不準(zhǔn)過負(fù)荷。廠用變壓器在強(qiáng)迫空氣冷卻時(shí)，正常使用條件下，變壓器輸出容量可提高50%，適用于各種急救過負(fù)荷或斷續(xù)過負(fù)荷運(yùn)行。由于負(fù)載損耗和阻抗電壓增幅較大，不推薦強(qiáng)迫風(fēng)冷長時(shí)間連續(xù)過負(fù)荷運(yùn)行。變壓器經(jīng)過事故過負(fù)荷以后，應(yīng)將事故過負(fù)荷的大小和持續(xù)時(shí)間記入運(yùn)行記錄中。變壓器冷卻裝置運(yùn)行方式：油浸自冷式和油浸風(fēng)冷式變壓器，當(dāng)上層油溫不超過55℃時(shí)，則可不開風(fēng)扇運(yùn)行。當(dāng)上層油溫超過55℃或變壓器過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)應(yīng)開啟風(fēng)扇（廠變開啟變壓器室排風(fēng)扇）。當(dāng)變壓器達(dá)到自冷容量的70%時(shí)必須起動(dòng)風(fēng)扇。油浸風(fēng)冷式變壓器無風(fēng)扇運(yùn)行的規(guī)定： 油浸風(fēng)冷式變壓器在風(fēng)扇全部停止工作時(shí)，允許帶額定負(fù)荷時(shí)間變壓器聯(lián)結(jié)組別與并聯(lián)運(yùn)行Y，y0聯(lián)結(jié)組如下圖所示，變壓器一、二次繞組都采用星形聯(lián)結(jié)，且首端為同名端，故一、二次繞組相互對應(yīng)的相電動(dòng)勢之間相位相同，因此對應(yīng)的線電動(dòng)勢之間的相位也相同，如下圖（b）所示，當(dāng)一次繞組線電動(dòng)勢這種連接方式稱Y，y0聯(lián)結(jié)組

Y,y6聯(lián)結(jié)若在上圖聯(lián)結(jié)繞組中，變壓器一二次繞組的首端不是同名端，而是異名端，則一二次繞組相互對應(yīng)的電動(dòng)勢相量均反向，Euv將指向時(shí)鐘的“6”，成為Y，y6聯(lián)結(jié)組，如下圖所示。

Y,y6聯(lián)結(jié)組Y,d11聯(lián)結(jié)組

如下圖所示，變壓器一次繞組用星形聯(lián)結(jié)，二次繞組用三角形聯(lián)結(jié)，且二次繞組u相的首端u1與v相的末端v2相連，即如下圖（a）所示的逆序連接，如一、二次繞組的首端為同名端，則對應(yīng)的相量圖如下圖（b）所示。時(shí)鐘如圖（c）所示。Y，d聯(lián)結(jié)組

如下圖所示，變壓器一次繞組用星形聯(lián)結(jié)，二次繞組用三角形聯(lián)結(jié)，且二次繞組u相的首端u1與v相的末端v2相連，即如下圖（a）所示的逆序連接，如一、二次繞組的首端為同名端，則對應(yīng)的相量圖如下圖（b）所示。如下圖（c）所示。（b）相量圖

（c）時(shí)鐘圖變壓器的并聯(lián)運(yùn)行，是指變壓器的原繞組都接在某一電壓等級(jí)的公共母線上，而各變壓器的副繞組也都接在另一電壓等級(jí)的公共母線上，共同向負(fù)載供電的運(yùn)行方式。變壓器并聯(lián)運(yùn)行有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，如果其中一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或需要檢修，那么另外幾臺(tái)變壓器可分擔(dān)它的負(fù)載繼續(xù)供電，從而提高了供電的可靠性。

2、可根據(jù)電力系統(tǒng)中負(fù)荷的變化，調(diào)整投入并聯(lián)的變壓器臺(tái)數(shù)，以減少電能損耗，提高運(yùn)行效率。

3、可根據(jù)用電量的增加，分期分批安裝新變壓器，以減少初期投資。要達(dá)到上述理想的并聯(lián)狀態(tài)，并聯(lián)運(yùn)行的變壓器必須具備以下三個(gè)條件：

1、各變壓器的原邊額定電壓要相等，各副邊額定電壓也要相等，即變比要相等；

2、各變壓器副邊線電勢對原邊線電勢的相位差應(yīng)相等，即連接組要相同；

3、各變壓器的阻抗電壓標(biāo)么值應(yīng)相等，短路阻抗角應(yīng)相等。

非并列運(yùn)行危害：1、接線組別不同在并列變壓器的二次繞組中會(huì)出現(xiàn)電壓差，在變壓器的二次側(cè)內(nèi)部產(chǎn)生循環(huán)電流。2、變壓器比不同，二次電壓不等，在二次繞組中也會(huì)產(chǎn)生環(huán)流，并占據(jù)變壓器的容量，增加變壓器的損耗。3、容量不同的變壓器短路電壓不同，負(fù)荷分配不平衡，運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。變壓器維護(hù)與檢修變壓器檢查：變壓器的外部檢查每班不少于二次，當(dāng)發(fā)生下列情況時(shí)應(yīng)進(jìn)行額外檢查：①每次投入前或停用后；②氣候冷熱劇變時(shí)應(yīng)對變壓器油面、油溫加強(qiáng)檢查，伸縮節(jié)導(dǎo)線及接頭是否有變形或發(fā)熱等現(xiàn)象；③瓦斯繼電器是否發(fā)出警報(bào)信號(hào)；④變壓器過負(fù)荷時(shí)，檢查各部分應(yīng)正常，冷卻系統(tǒng)運(yùn)行正常；⑤當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障或變壓器故障跳閘后，應(yīng)立即檢查變壓器系統(tǒng)有無爆裂、斷脫、移位、變形、燒傷、焦味、煙火及噴油等現(xiàn)象；⑥下雪天氣，應(yīng)檢查變壓器引線接頭部分是否有落雪立即熔化或蒸發(fā)冒汽現(xiàn)象，導(dǎo)電部分應(yīng)無冰柱；⑦大風(fēng)天氣，應(yīng)檢查引線擺線情況及有無搭掛雜物；⑧雷雨天氣，檢查瓷套管有無放電閃絡(luò)現(xiàn)象；⑨大霧天氣，檢查瓷套管有無放電閃絡(luò)現(xiàn)象；變壓器外部檢查的一般項(xiàng)目如下：①油枕內(nèi)油色應(yīng)透明，油位不低于相應(yīng)溫度油位線，無漏油滲油現(xiàn)象；②套管油位應(yīng)充足，套管外部應(yīng)清潔無破損裂紋及放電痕跡，無其它異常情況；③套管引線接頭、電纜、母線應(yīng)無發(fā)熱、變色，無異常，無損傷現(xiàn)象；④瓦斯繼電器內(nèi)油應(yīng)充滿，無氣體，油色透明，繼電器與油枕間連接閥門應(yīng)打開，所用電纜及導(dǎo)線應(yīng)無油污無破損，接線盒干燥、清潔；⑤冷卻裝置運(yùn)行應(yīng)正常，裝置本身應(yīng)清潔無漏油；⑥變壓器的聲音正常，與以往比較無異常；⑦防爆隔膜應(yīng)完整；⑧變壓器外殼與底座的接地線應(yīng)牢固完整；⑨上層油溫在規(guī)定范圍內(nèi)，并與以往相同負(fù)荷及環(huán)境溫度條件下比較不應(yīng)超過5℃；⑩硅膠罐不漏油，干燥劑應(yīng)有效，硅膠應(yīng)呈蘭色，呼吸器暢通； 變壓器運(yùn)行中補(bǔ)油應(yīng)注意哪些問題?

變壓器缺油后的補(bǔ)油工作可以在變壓器不停電的情況下進(jìn)行。補(bǔ)油時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)：

(1)注意防止混油，新補(bǔ)入的油應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)合格．

(2)補(bǔ)油前應(yīng)將重瓦斯保護(hù)改投信號(hào)位置，防止瓦斯保護(hù)誤動(dòng)使變壓器跳閘．

(3)補(bǔ)油后應(yīng)注意檢查瓦斯繼電器，及時(shí)放出氣體，待變壓器空氣排盡后，方可將重瓦斯保護(hù)重新投入跳閘位置．

(4)補(bǔ)油量要適宜，油位與變壓器當(dāng)時(shí)的油溫相適應(yīng)．

(5)禁止從變壓器下部截門補(bǔ)油，以防將變壓器底部沉淀物沖起進(jìn)入線圈內(nèi)，影響變壓器的絕緣和散熱．對變壓器絕緣電阻值有哪些規(guī)定?測量時(shí)應(yīng)注意什么?

新安裝或檢修后及停運(yùn)半個(gè)月以上的變壓器，投入運(yùn)行前，均應(yīng)測定線圈的絕緣電阻．測量變壓器絕緣電阻時(shí)，對線圈運(yùn)行電壓在500伏以上者應(yīng)使用1000--2500伏搖表，500伏以下者應(yīng)使用500伏搖表．

變壓器絕緣狀況的好壞按以下要求判定：

(1)在變壓器使用時(shí)所測得絕緣電阻值與變壓器在安裝或大修干燥后投入運(yùn)行前測得的數(shù)值之比，不得低于50%。

(2)吸收比R60"/R15"不得小于1．3倍．

符合上述條件，則認(rèn)為變壓器絕緣合格．

測量變壓器絕緣時(shí)應(yīng)注意以下問題：

(1)必須在變壓器停電時(shí)進(jìn)行，各線圈出線都有明顯斷開點(diǎn)；

(2)變壓器周圍清潔，無接地物，無作業(yè)人員；

(3)測量前應(yīng)對地放電，測量后也應(yīng)對地放電；

(4)測量使用的搖表應(yīng)符合電壓等級(jí)要求；

(5)中性點(diǎn)接地的變壓器，測量前應(yīng)將中性點(diǎn)刀閘拉開，測量后應(yīng)恢復(fù)原位。

變壓器油位顯著升高或下降應(yīng)如何處理?

油位升高，并無超過油枕規(guī)定的油標(biāo)高度，值班人員應(yīng)：

(1)檢查冷卻裝置是否有問題；

(2)檢查變壓器負(fù)荷變化情況；

(3)檢查冷卻器周圍環(huán)境溫度變化是否過大；

(4)因溫度升高使油位上升，應(yīng)聯(lián)系檢修人員進(jìn)行放油．

如發(fā)現(xiàn)油位下降或在油枕中已看不到油位，值班人員應(yīng)：

(1)檢查是否大量的漏油；

(2)檢查負(fù)荷是否減少；

(3)檢查冷卻環(huán)境溫度是否降低；

(4)如果是變壓器大量漏油，應(yīng)切換備用變壓器運(yùn)行，進(jìn)行檢修；

(5)如果是冷卻環(huán)境，負(fù)荷影響油位降低，而油位不能達(dá)到規(guī)定的油標(biāo)高度，應(yīng)聯(lián)系檢修人員給變壓器加油到標(biāo)準(zhǔn)位置。變壓器事故處理變壓器運(yùn)行中容易出現(xiàn)的下列不正?，F(xiàn)象

1、變壓器運(yùn)行中如漏油、油位過高或過低，油溫異常，音響不正常及冷卻系統(tǒng)不正常等，應(yīng)設(shè)法盡快消除。

2、當(dāng)變壓器過負(fù)荷值時(shí)，應(yīng)參照環(huán)境溫度較高的允許負(fù)載系數(shù)和時(shí)間執(zhí)行規(guī)定，盡快降低變壓器的負(fù)荷。因?yàn)殚L期急救周期性負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，將在不同程度上縮短變壓器的壽命，應(yīng)盡量減少出現(xiàn)這種運(yùn)行方式的機(jī)會(huì)；必須采用時(shí)，應(yīng)盡量縮短超額定電流的時(shí)間。3、變壓器聲響明顯增大，很不均勻，有爆裂聲；嚴(yán)重漏油使油面下降，油面下降到低于油位計(jì)的指示限度溫度，并不斷上升；儲(chǔ)油柜或安全氣道噴油；油色變化過快，油內(nèi)出現(xiàn)碳質(zhì)；套管有嚴(yán)重的破損和放電現(xiàn)象等，應(yīng)立即聯(lián)系調(diào)度，停電處理。4、變壓器的油溫較高時(shí)，而其油溫與其所對應(yīng)的油位顯著降低，如因大量漏油而使油位迅速下降時(shí)，應(yīng)將瓦斯保護(hù)改為只動(dòng)作于信號(hào)。

變壓器事故處理變壓器的常見故障處理方法

為了便于正確迅速的處理變壓器故障，應(yīng)熟練掌握下列情況：1、變壓器發(fā)出的具體信號(hào)情況，跳閘情況；2、變壓器周圍有無檢修及其它工作引起的；3、系統(tǒng)接線方式，負(fù)荷狀態(tài)等；4、變壓器上層油溫與電壓情況；5、運(yùn)行人員有無操作；6、故障發(fā)生時(shí)天氣情況等。變壓器在運(yùn)行中常見的故障有繞組、套管和電壓分接開關(guān)的故障等。下面介紹常見的幾種故障：（1）繞組部分故障。變壓器繞組是變壓器的心臟，構(gòu)成變壓器輸入，輸出電能的電氣回路，其故障模式可分為：匝間短路、繞組斷路、繞組接地、繞組松動(dòng)、變形、相間短路及接頭開焊等。產(chǎn)生上述故障的原因有以下幾點(diǎn)：①在制造或檢修時(shí)，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷。②在運(yùn)行中因散熱不良或長期過載，引起絕緣老化。③制造工藝不良，壓制不緊，機(jī)械強(qiáng)度不能經(jīng)受短路沖擊，使繞組變形絕緣損壞。④繞組受潮，絕緣膨脹堵塞油道，引起局部過熱。⑤絕緣油內(nèi)混入水分而劣化，或與空氣接觸面積過大。

變壓器事故處理對此一般處理方法為：修得變形部位，必要時(shí)應(yīng)更換繞組；擰緊壓圈螺訂，緊固松脫的襯墊、撐條；修復(fù)改善結(jié)構(gòu)，提高機(jī)械強(qiáng)度，修補(bǔ)絕緣，并作浸漆干燥處理。

（2）套管故障。套管是變壓器內(nèi)繞組與油箱外聯(lián)結(jié)引線的重要保護(hù)裝置。這種故障常見的是炸毀、閃落和漏油，其主要原因有：它長期遭受電場、風(fēng)雨、污染等影響，易使瓷釉龜裂，絕緣老化，是變壓器故障多發(fā)部位。其故障式主要有：套管炸裂、套管位移、開焊、局部放電。一般處理方法是：1.清除瓷套管外表面的積灰和臟污；2.若套管密封不嚴(yán)或絕緣受潮劣化則應(yīng)更換套管。

變壓器事故處理

（3）分接開關(guān)故障。有載分接開關(guān)內(nèi)部傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且經(jīng)常操作切換，它的故障直接影響到變壓器的正常運(yùn)行，常見的故障是表面熔化與灼傷，相間觸頭放電或各接頭放電。主要原因有：連接螺絲松動(dòng)；帶負(fù)荷調(diào)整裝置不良和調(diào)整不當(dāng)；分接頭絕緣板絕緣不良；接頭焊錫不滿，接觸不良，制造工藝不好，彈簧壓力不足；分接開關(guān)由于受高溫和絕緣油影響，極易使觸頭表面氧化，產(chǎn)生氧化膜，使觸頭間接觸電阻增大，由于接觸不良引起局門路高溫，破壞接觸表面。對此的一般處理方法是：更換或修整觸頭彈簧；擰緊松動(dòng)的螺栓；對分接開關(guān)位置錯(cuò)位要進(jìn)行糾正；若屬于有載調(diào)壓裝置安裝或調(diào)整不當(dāng)則要對調(diào)壓裝置按要求進(jìn)行調(diào)整。

變壓器事故處理（4）鐵芯故障。變壓器鐵心和繞組是傳遞、交換電磁能量的主要部件，要使變壓器可靠運(yùn)行，除繞組質(zhì)量合格外，鐵心質(zhì)量好壞是決定正常運(yùn)行的關(guān)鍵。變壓器鐵心故障以鐵心多點(diǎn)接地出現(xiàn)較多，鐵芯故障大部分原因是鐵芯柱的穿心螺桿或鐵輪的夾緊螺桿的絕緣損壞而引起的。鐵芯的故障模式可分為：鐵心多點(diǎn)接地、鐵心接地不良、鐵心片間短路。其中鐵心多點(diǎn)接地可分為：鐵心動(dòng)態(tài)性多點(diǎn)接