干式變壓器的原理、維護及檢修(優(yōu)先)

變壓器的原理、維護及檢修陜西吉恩自控設備有限公司 2目錄1電力變壓器

1.1

簡介

1.2主要部件

1.3

工作原理

1.4型號及表示含義2干式變壓器 2.1簡介2.2分類

2.3性能比較 2.4工作原理

2.5溫度控制系統(tǒng) 3維護及檢修3.1日常維護項目3.2檢修內容3.3檢修步驟及質量標準3.4注意事項4感謝電力變壓器1.1簡介

電力變壓器是一種靜止的電氣設備，是用來將某一數值的交流電壓（電流）變成頻率相同的另一種或幾種數值不同的電壓（電流）的設備。電力變壓器一般分為油浸式和干式兩種，目前油浸式變壓器用與升壓變壓器、降壓變壓器、聯絡變壓器和配電變壓器等；干式變壓器特別是用于低損耗或節(jié)能型的，以獲得越來越廣泛的應用。1.2主要部件變壓器主要有：鐵芯、繞組、油箱、附件等組成。

鐵芯：是變壓器的磁路部分，由鐵芯柱（柱上套裝繞組）、鐵軛（連接鐵芯以形成閉合磁路）組成，為了減小渦流和磁滯損耗，提高磁路的導磁性，鐵芯采用0.35mm~0.5mm厚的硅鋼片涂絕緣漆后交錯疊成。繞組：是變壓器的電路部分，采用銅線或鋁線繞制而成，原、副繞組同心套在鐵芯柱上。為便于絕緣，一般低壓繞組在里，高壓繞組在外，但大容量的低壓大電流變壓器，考慮到引出線工藝困難，往往把低壓繞組套在高壓繞組的外面。油箱：是裝器身和變壓器油的，為了便于散熱，有的箱壁上焊有散熱管。變壓器油的作用是絕緣和冷卻。器身：是指鐵芯和繞組裝在一起的整體。1.3

工作原理

變壓器原、副邊繞組如下圖所示：水1.4型號及表示含義2、干式變壓器2.1干式變壓器的分類

目前世界上的干式變壓器主要有浸漬式與環(huán)氧樹脂式(包括澆注式與繞包式)兩大類型。（一）浸漬式干變：它的制造工藝比較簡單，通常用導線繞制完成的繞組浸漬以耐高溫的絕緣漆，并進行加熱干燥處理。根據需要可選用不同耐熱等級的絕緣材料，分別制成B級、E級F級和H級(早期為B、E級)，早期這種干變的絕緣材料及其處理工藝都不能滿足制造高性能干變的要求，使得這種類型的干變極易受潮，從而大大降低了運行可靠性，同時絕緣水平也較低。另外投運前還需要預先加熱干燥，也使運行復雜化。所以，環(huán)氧樹脂澆注干變正是為了克服這些缺點才應運而生、得以大量發(fā)展的。（二）環(huán)氧樹脂類干式變壓器：環(huán)氧樹脂類干變指主要用環(huán)氧樹脂做為絕緣材料的干式變壓器，它又可分為澆注式與包繞式兩類。在現有產品中，絕大多數都是環(huán)氧澆注式。SG10型H級浸漬干式變壓器1.環(huán)氧樹脂澆注干變

環(huán)氧樹脂是一種早就廣泛應用的化工原料，它不僅是一種難燃、阻燃的材料，且具有優(yōu)越的電氣性能，后來逐漸為電工制造業(yè)所采用。自從1964年德國制造出首臺環(huán)氧澆注式干變后，這項技術在歐洲發(fā)展得很快，并不斷推出各種新的專利制造技術，這些技術也不斷推向世界。由于我國的干變制造技術主要是從德國等歐洲國家引進的，所以迄今全國生產的干式變壓器中，絕大多數都是環(huán)氧澆注式。這里應當強調的是:由于環(huán)氧樹脂比起空氣和變壓器油來具有很高的絕緣強度，加之澆注成型后又具有機械強度高以及優(yōu)越的防潮、防塵性能，所以特別適合于制造干式變壓器。早期的環(huán)氧澆注式干變?yōu)锽級絕緣，目前國內產品大多數均為F級絕緣，也有少數為H級絕緣的。目前，從全面的技術經濟性來看，世界上公認的環(huán)氧澆注式干變的最高電壓為35kV(個別產品曾達66/77kV)，最大容量為20MVA，基準沖擊水平(BIL)不超過250kVA。

a.環(huán)氧樹脂澆注干變高壓側b.環(huán)氧樹脂澆注干變低壓側2．繞包式(纏繞式)環(huán)氧樹脂干變

這種結構的典型代表是ABB公司在20世紀70年代中期所開發(fā)出的“雷神”式變壓器(RESI-BLOC)。這種變壓器低壓一般為箔式繞組，高壓繞組則在繞線機上繞包，內模為環(huán)氧玻璃布筒。繞包時邊繞導線，邊繞玻璃纖維，再經過一樹脂槽將浸好樹脂的纖維纏繞在已繞好的導線上面。待整個繞組繞完后，再進烘箱加熱固化，使之成為一個整體。ABB雷神（繞包式）干式變壓器2.2干式變壓器的性能比較(1)

環(huán)氧撓注式干變的特點：

1)

絕緣強度高:澆注用環(huán)氧樹脂具有18～22kV/mm的絕緣擊穿場強，且與電壓等級相同的油浸變具有大致相同的雷電沖擊強度。2)

抗短路能力強:由于樹脂的材料特性，加之繞組是整體澆注，經加熱固化成型后成為一個剛體，所以機械強度很高，經突發(fā)短路試驗證明，澆注式變壓器因短路而損壞的極少。3)

防災性能突出:環(huán)氧樹脂難燃、阻燃并能自行熄滅，不致引發(fā)爆炸等二次災害。4)

環(huán)境性能優(yōu)越:環(huán)氧樹脂是化學上極其穩(wěn)定的一種材料，防潮、防塵，即使在大氣污穢等惡劣環(huán)境下也能可靠地運行，甚至可在100%溫度下正常運行，停運后無需干燥預熱即可再次投運?？梢栽趷毫拥沫h(huán)境條件下運行，是環(huán)氧澆注式干變較之浸漬式干變的突出優(yōu)點之一。5)

維護工作量很小:由于有了完善的溫控、溫顯系統(tǒng)，目前環(huán)氧澆注式干變的日常運行維護工作量很小，從而可以大大減輕運行人員的負擔，并降低運行費用。

6)

運行損耗低，運行效率高。

7)

噪聲低。8)

體積小、重量輕，安裝調試方便。9)

不需單獨的變壓器室，不需吊芯檢修，節(jié)約占地面積，相應節(jié)省土建投資。(2)

繞包式干變特點：

繞包式結構的最大優(yōu)點是無需專門的模具與專用澆注設備。但是由于樹脂是常規(guī)條件下加入，而不是真空澆注的，難免在它的內部混有空氣。這就容易引起局部放電從而降低其運行可靠性，所以為了可靠起見，往往把設計場強取得低一些，這又將使變壓器的體積增大。另外，這種繞包式變壓器所費的工時也較多。

綜上所述可知，繞包式干變成本將高于一般的澆注式變壓器，同時運行可靠性也要差-些，因此這種纏繞式結構在國內僅少數廠家生產，在世界上的應用也遠遠沒有澆注式多。2.3環(huán)氧樹脂澆注干變工作原理

干式變壓器，即不依靠其它冷卻介質的自然風冷卻的變壓器。工作原理是變壓器初級繞組通過交流電流，在變壓器的鐵芯內產生交變的磁場，交變的磁場就會在繞在同一鐵芯上的次級繞組產生感生電動勢，即形成電壓。變比是根據繞組的匝數決定的。2.4溫度控制系統(tǒng)

干式變壓器的安全運行和使用壽命，很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的安全可靠。繞組溫度超過絕緣耐受溫度使絕緣破壞，是導致變壓器不能正常工作的主要原因之一，因此對變壓器的運行溫度的監(jiān)測及其報警控制是十分重要的。

（1）風機自動控制：通過預埋在低壓繞組最熱處的Pt100熱敏測溫電阻測取溫度信號。變壓器負荷增大，運行溫度上升，當繞組溫度達110℃時，系統(tǒng)自動啟動風機冷卻；當繞組溫度低至90℃時，系統(tǒng)自動停止風機。（2）超溫報警、跳閘：通過預埋在低壓繞組中的PTC非線性熱敏測溫電阻采集繞組或鐵心溫度信號。當變壓器繞組溫度繼續(xù)升高，若達到155℃時，系統(tǒng)輸出超溫報警信號；若溫度繼續(xù)上升達170℃，變壓器已不能繼續(xù)運行，須向二次保護回路輸送超溫跳閘信號，應使變壓器迅速跳閘。

（3）溫度顯示系統(tǒng)：通過預埋在低壓繞組中的Pt100熱敏電阻測取溫度變化值，直接顯示各相繞組溫度（三相巡檢及最大值顯示，并可記錄歷史最高溫度），可將最高溫度以4～20mA模擬量輸出，若需傳輸至遠方（距離可達1200m）計算機，可加配計算機接口，1只變送器，最多可同時監(jiān)測31臺變壓器。系統(tǒng)的超溫報警、跳閘也可由Pt100熱敏傳感電阻信號動作，進一步提高溫控保護系統(tǒng)的可靠性。2.5、維護與檢修1變壓器清灰

檢修步驟：用壓縮空氣清潔變壓器鐵芯和線圈縫隙及風機的灰塵。質量標準：表面無灰塵雜質。2檢查鐵芯檢修步驟：（1）檢查鐵芯是否平整，絕緣漆膜是否脫落，疊片緊密程度。（2）檢查鐵芯上下夾件、方鐵、壓板的緊固程度，并用扳手逐個緊固上下夾件、方鐵、壓板等各部位緊固螺栓。（3）采用2500V絕緣電阻表測量鐵芯對夾件及地的絕緣電阻。質量標準：（1）鐵芯應平整，絕緣漆膜無脫落，疊片緊密，邊側的硅鋼片不應翹起或成波浪狀，鐵芯各部表面應無灰塵和雜質，無生繡、腐蝕痕跡；片間應無短路、搭接現象，接縫間隙符合要求。（2）螺栓緊固，夾件上的正、d)用專用扳手緊固上下鐵芯的穿心螺栓并反壓釘和鎖緊螺帽無松動，與測量穿心螺桿對鐵芯及地絕緣電阻。絕緣墊圈接觸良好，無放電燒傷痕跡。（3）鐵芯對夾件及地的絕緣電阻不低于5MΩ。3檢查線圈檢修步驟：（1）檢查線圈變形、絕緣是否完好。（2）檢查高、低壓線圈間風道是否通暢。。（3）檢查線圈引線及接頭是否完好。質量標準：（1）繞組無變形、傾斜、位移，絕緣無破損、變色及放電痕跡。（2）高、低壓線圈間風道無被雜物堵塞現象，高、低壓繞組風道暢通，無雜物積存。（3）檢查引線絕緣完好，無變形、變脆，引線無斷股情況，接頭表面平整、清潔、光滑無毛刺，并不得有其它雜質;引線及接頭處無過熱現象，引線固定牢靠。4檢查絕緣子檢修步驟：檢查絕緣子是否完好質量標準：絕緣子固定應牢固，連表面有無電痕跡和炭化現象，絕緣無損壞。

5檢查進出引線檢修步驟：檢查進出引線是否完好質量標準：引線相序正確，導電接觸面無過熱、灼傷痕跡，薄涂一層電力復合脂連接緊固。6檢查各絕緣件，檢查緊固件、連接件

檢修步驟：檢查各絕緣件，檢查緊固件、連接件是否完好。質量標準：檢查各絕緣件，檢查緊固件、連接件不松動，螺栓齊全緊固，松動螺栓進行緊固，表面無爬電和碳化現象。7變壓器高溫保護測試檢修步驟：用電吹風溫度傳感器，檢查溫度儀溫度顯示是否正常。溫度超標130時，溫控儀是否報警。溫度超出150時變壓器高壓側開關時否跳閘。質量標準：檢查溫度儀溫度顯示正常，溫度超出時，溫控儀高溫報警，溫度超出時，變壓器高壓側開關超溫跳閘。8干式變壓器預防性試驗：

檢修步驟：1.高、低壓線圈的直流電阻測試。2.線圈絕緣電阻及吸收比測試。3.鐵芯絕緣電阻測試。4.線圈所有分接頭的電壓比。5.線圈連同套管的交流耐壓試驗。質量標準：1.高、低壓線圈的直流電阻測試與原始值相比不超過2％，相間相差不超過2％.

2.用2500V絕緣電阻表測試：高壓對低壓極低≥300;低壓對地≥100。吸收比=R60''/R15''≥1.33.鐵芯對夾件及地的絕緣電阻≥5；穿心螺桿對鐵芯及地絕緣電阻≥5M。4.線圈所有風接頭的電壓比比值與銘牌值不應有顯著差別且符合規(guī)律。變壓器電壓比允許偏差為1％。5.大修時1min工頻耐壓試驗電壓為出廠的85%（變壓器高壓側繞組出廠試驗電壓為35Kv，低壓側繞組出廠試驗電壓為3Kv），更換線圈時