大型變壓器和發(fā)電機的運行與檢修

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目錄第一章大型變壓器的運行分析………………第一節(jié)變壓器的基本知識…………第二節(jié)變壓器的并聯(lián)運行第三節(jié)變壓器空載投入時的勵磁涌流第四節(jié)變壓器的不對稱運行第五節(jié)變壓器的突然短路第六節(jié)變壓器的過負(fù)荷運行變壓器運行中的監(jiān)視與維護第二章大型變壓器的檢修第一節(jié)變壓器的大修項目和小修項目第二節(jié)變壓器的常見故障及處理方法第三節(jié)變壓器的檢修第四節(jié)變壓器的干燥第五節(jié)變壓器油的處理第三章汽輪發(fā)電機的運行及其功率調(diào)節(jié)第一節(jié)汽輪發(fā)電機的基本知識第二節(jié)汽輪發(fā)電機并列運行的條件和方法第三節(jié)汽輪發(fā)電機的功角特性及有功功率的調(diào)節(jié)第四節(jié)汽輪發(fā)電機無功功率的調(diào)節(jié)和V形曲線第五節(jié)汽輪發(fā)電機的運行監(jiān)視和維護第六節(jié)汽輪發(fā)電機的調(diào)相運行第七節(jié)汽輪發(fā)電機的不對稱運行第八節(jié)汽輪發(fā)電機的突然短路第九節(jié)汽輪發(fā)電機的失磁運行第十節(jié)汽輪發(fā)電機的在電壓、頻率變動時的運行第四章汽輪發(fā)電機的檢修第一節(jié)汽輪發(fā)電機的小修和大修項目第二節(jié)汽輪發(fā)電機的常見故障現(xiàn)象及處理方法第三節(jié)汽輪發(fā)電機的檢修汽輪發(fā)電機的干燥

大型變壓器的運行分析變壓器的基本知識一、變壓器的基本結(jié)構(gòu)油浸式變壓器：油浸式變壓器是指將鐵芯和繞組浸在絕緣油中的變壓器。其主要部件包括起身、郵箱、冷卻裝置、出線套管、保護裝置和測溫元件等：鐵芯是變壓器主磁通的通路，由鐵軛和鐵心柱兩部分組成，也是固定和支持繞組的作用；變壓器的繞組可分為同心式和交疊式兩種，同心式繞組的高、低壓繞組同心地套在鐵心柱上；絕緣套管：變壓器的引出線從油箱內(nèi)部引導(dǎo)向外時必須經(jīng)過絕緣套管，使帶電的引線與接地的油箱絕緣；郵箱及其他附件：油浸式變壓器的器身浸在充滿變壓器油的油箱中，變壓器油既是絕緣介質(zhì)，又是冷卻介質(zhì)；變壓器的油箱一般做成橢圓形，油箱有較高的機械強度，而且需油量較少；在油箱蓋上安裝有儲油柜（亦稱膨脹器或油枕），儲油柜通過管道與油箱接通，使變壓器的油面的升降限制在儲油柜中。圖圖1-1變壓器的原理示意圖三、變壓器的型號和額定值制造廠根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計、試驗數(shù)據(jù)規(guī)定變壓器的正常運行狀態(tài)，稱為額定運行情況。表征額定運行情況下各物理量的數(shù)值為額定值，額定值通常標(biāo)注在變壓器的銘牌上。1、額定容量SN額定容量是指變壓器額定運行時的視在功率，由于變壓器的效率很高，通常一、二次側(cè)的額定容量設(shè)計相等。對于三相變壓器而言指三相的總功率。2、一、二次側(cè)的額定電壓U1N和U2N正常運行時加載一次測的端電壓的允許值稱為變壓器一次側(cè)的額定值U。二次側(cè)的額定電壓U是指變壓器一次側(cè)加額定電壓是二次測得空載電壓。對三相變壓器而言，額定電壓是指線電壓。3、額定電流I1N和I2N變壓器一、二次的額定電流，是根據(jù)額定容量和額定電壓計算出來的電流。對三相變壓器而言，額定電流是指線電壓。4、額定頻率f我國的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工業(yè)頻率f=50HZ。此外，額定運行時的效率、溫升等數(shù)據(jù)也是額定值。第二節(jié)變壓器的并聯(lián)運行一、變壓器并聯(lián)運行應(yīng)滿足的條件：1．變壓器的接線組別相同；2．變壓器的變比相同(允許有±0.5%的差值)，也就是說，變壓器的額定電壓相等；（以上兩個條件保證了變壓器空載時，繞組內(nèi)不會有環(huán)流，環(huán)流的產(chǎn)生，會影響變壓器容量的合理利用，如果環(huán)流幾倍于額定電流，甚至?xí)龎淖儔浩鳌＃?．變壓器的短路電壓相等(允許有±10%的差值)，這個條件保證負(fù)荷分配與容量成正比。4．并列變壓器的容量比不宜超過3:1，這樣就限制了變壓器的短路電壓值相差不致過大。二、變壓器并列運行的目的及優(yōu)點1．提高變壓器運行的經(jīng)濟性。當(dāng)負(fù)荷增加到一臺變壓器容量不夠用時，則可并列投入第二臺變壓器，而當(dāng)負(fù)荷減少到不需要兩臺變壓器同時供電時，可將一臺變壓器退出運行。特別是在農(nóng)村，季節(jié)性用電特點明顯，變壓器并聯(lián)運行可根據(jù)用電負(fù)荷大小來進行投切，這樣，可盡量減少變壓器本身的損耗，達到經(jīng)濟運行的目的。2．提高供電可靠性。當(dāng)并列運行的變壓器中有一臺損壞時，只要迅速將之從電網(wǎng)中切除，另一臺或兩臺變壓器仍可正常供電；檢修某臺變壓器時，也不影響其它變壓器正常運行從而減少了故障和檢修時的停電范圍和次數(shù)，提高供電可靠性。3．節(jié)約電能，實現(xiàn)節(jié)電增效。三、變壓器并列運行的理想狀態(tài)1．變壓器空載進繞組內(nèi)不會有環(huán)流產(chǎn)生；2．并列運行后，兩臺變壓器所帶負(fù)載與各自額定容量成正比，即負(fù)載率相等。第三節(jié)變壓器空載投入時的勵磁涌流變壓器空載穩(wěn)態(tài)運行時，空載電流僅占額定電流的2%～10%，可認(rèn)為是正?？蛰d電流。當(dāng)進行變壓器空載投入操作時，卻有可能出現(xiàn)比正?？蛰d電流大幾十倍的電流，需經(jīng)過一個短暫的過渡過程，才能恢復(fù)到正常的空載電流值。這個在過渡過程中出現(xiàn)的空載投入電流稱為勵磁涌流。空載投入時的勵磁涌流現(xiàn)象，是與鐵芯中磁場的建立過程密切聯(lián)系在一起的。因此，首先要分析空載投入時鐵芯中磁場的建立過程。以單相變壓器為例，可列出變壓器空載投入時與原邊的電壓方程式為中----電源電壓有效值；電源電壓初相位角；交鏈原繞組的總磁通；空載投入電流原繞組電阻；原繞組匝數(shù)；由于鐵芯具有磁飽和特性，與的關(guān)系是非線性的，是一個非線性微分方程式。為了簡化求解，可忽略較小的r1，并假設(shè)鐵芯不飽和且無剩磁，這樣上式可簡化為解得因分析時設(shè)鐵心中無磁通，即初始條件為t=0時=0，代入上式得C=于是可見，空載投入時鐵芯中的磁通可分為兩個分量，一個是非周期分量，另一個是周期分量—。因此，磁通在過渡過程中，其變化情況與合閘瞬間電壓的初相角有關(guān)。下面分析兩種特殊情況：（1）、=90°時：將=90°代入上式得此時磁通得非周期分量為零，這表明一合閘就建立穩(wěn)態(tài)磁通，此種情況下不會出現(xiàn)勵磁涌流，空載電流即為正常值。（2）、°時：將°代入上式得在空載合閘后的半個周期瞬間（），即時（在工頻電網(wǎng)中t=0.01s），將代入上式得可見，過渡過程中磁通可達到穩(wěn)態(tài)分量復(fù)制的2倍，考慮到鐵芯的磁飽和特性，此時鐵芯深度飽和。由鐵芯的磁化曲線，對應(yīng)2的勵磁電流可達到正?？蛰d電流的幾十倍，一般可達額定電流的5到8倍，這個電流就是勵磁電流。由于原繞組具有電阻，因此勵磁電流會逐漸衰減到正常值。一般小型變壓器只需幾個周期就可以達到穩(wěn)態(tài)空載電流值，大型變壓器的勵磁涌流衰減較慢，但一般不會超過20s。勵磁涌流維持的時間較短，對變壓器本身一般不會有什么危害，但可能引起變壓器原邊保護誤動作，因此保護裝置在整定時要躲過合閘時的勵磁涌流。在大型變壓器中，為加速勵磁涌流的衰減，合閘時常常在原繞組回路中加入一個附加電阻，合閘后再將這個電阻切除。變壓器的不對稱運行實際運行中，三相變壓器的外施電壓一般是對稱，所謂不對稱運行，主要指三相負(fù)載不對稱。對稱分量法分析不對稱運行常用對稱分量法。對稱分量法是一種線性變換，將任意一組不對稱的三相系統(tǒng)分解為正序、負(fù)序、零序三組對稱的三相系統(tǒng)。先按各序?qū)ΨQ的三相系統(tǒng)單獨作用，分別進行分析計算，再把各序的計算結(jié)果疊加起來，便得到三相不對稱運行的實際結(jié)果。A相的各序電壓為：B、C相的正、負(fù)零序電壓分量為：由此可見，如果已知三相不對稱電壓，就能求出它的各序?qū)ΨQ分量；反之，如果已知各序?qū)ΨQ電壓分量，就能求出三相不對稱電壓。這種變換關(guān)系是唯一的。以上的分析同樣適用于電流。二、關(guān)于中性點位移現(xiàn)象當(dāng)二次側(cè)接單相負(fù)載后，在每相上疊加零序電動勢，造成相電壓不對稱，在相量圖中表現(xiàn)為相電壓中點偏離了線電壓三角形的幾何重心，這種現(xiàn)象稱為“中點浮動”或“中性點位移“。中點浮動的程度取決于零序電動勢，而零序電動勢又取決于零序電流的大小和磁路結(jié)構(gòu)。中點浮動現(xiàn)象的解釋：Y,yn接線的三相變壓器帶單相負(fù)載時，二次側(cè)有正序、負(fù)序和零序電流，一次側(cè)由于無中線，只有正序和負(fù)序分量電流，這樣，兩側(cè)正、負(fù)序分量電流所建立的磁動勢恰好平衡，而二次側(cè)零序分量電流建立的零序磁動勢得不到平衡，起了勵磁磁動勢的作用，在鐵心中產(chǎn)生零序磁通，它在各相繞組上感應(yīng)零序電動勢，疊加在各項電壓上，結(jié)果，帶負(fù)載相的端電壓下降，另兩端端電壓升高。盡管外加線電壓對稱，但相電壓不對稱，相量圖上相電壓中點偏離了線電壓三角形的幾何重心。如圖1-2圖1—圖1—2變壓器的突然短路一、突然短路電流1、分析判斷的前提條件：（1）、變壓器副邊發(fā)生三相突然斷路時，認(rèn)為原邊電壓恒定，且u1=U1msin(wt+ａ),ａ為原邊電壓初相角；（2）、忽略勵磁電流；（3）、忽略負(fù)載電流，認(rèn)為突然斷路是在空載情況下發(fā)生的，即初始條件為t=0，突然短路電流ik=0。2、短路電流的通解：式中：—突然短路電流穩(wěn)態(tài)分量的瞬時值；—突然短路電流暫態(tài)分量的瞬時值。由分析可得，突然短路電流的大小與發(fā)生突然短路瞬間電源電壓的初相角有關(guān)，下面分析兩種特殊情況。（1）、=90o時此時暫態(tài)分量等于零，只有穩(wěn)態(tài)分量。突然短路一發(fā)生就進入穩(wěn)態(tài)，短路電流最小。（2）、=0o時在突然短路后半個周期時，短路電流達到最大值：式中：為突然短路電流最大值與穩(wěn)態(tài)電流最大值之比。顯然的大小決定于時間常數(shù)。對于小型變壓器，，故；對于大型變壓器，，故。用標(biāo)么值表示時式中：短路阻抗的標(biāo)么值越小，短路電流越大。若，則。這是一個很大的沖擊電流，它會產(chǎn)生很大的電磁力，嚴(yán)重時，可能使變壓器繞組變形而損壞。為限制，不應(yīng)過小。但從減小變壓器電壓變化率看，又不應(yīng)過大，因此在設(shè)計變壓器時，必須全面考慮值的選擇。對于三相變壓器由于各相電壓相差，發(fā)生三相突然短路時，總有一相會處在短路電流最大或接近最大的情況。二、突然短路電流的危害突然短路電流的危害主要有：一是繞組過熱；二是繞組受到強大電磁力的沖擊作用。1、變壓器都裝有可靠的繼電保護裝置，一般在繞組溫度上升到危險值之前，已將變壓器電源切斷，所以一般不會因繞組過熱而燒毀變壓器。2、突然短路的電磁力：變壓器的繞組處在漏磁場中，繞組中的電流與漏磁場相互作用，在繞組的各導(dǎo)線上產(chǎn)生電磁力，其大小與電流的平方成正比。變壓器突然短路時電流的最大幅值可達額定電流幅值的20～30倍，突然短路時繞組受到的最大電磁力可達額定運行時的400～900倍，這樣大的電磁力有可能使繞組燒壞。變壓器的過負(fù)荷運行變壓器的過負(fù)荷運行分為正常過負(fù)荷和事故過負(fù)荷兩種情況，兩種情況下的過負(fù)荷能力和時限都是不同的。一、正常過負(fù)荷在一定條件下，變壓器正常運行時允許過負(fù)荷。這是因為變壓器再一晝夜內(nèi)，所帶負(fù)荷有時大，有時小，小負(fù)荷運行時溫升較低；還因為在一年內(nèi)，變壓器周圍冷卻介質(zhì)溫度隨著季節(jié)變化而變化，冬季氣溫低，散熱條件好。因此在不損壞繞組絕緣、不減少變壓器壽命的前提下，變壓器可以在高峰負(fù)載及冬季時過負(fù)載運行。由晝夜負(fù)荷變化而允許的正常過負(fù)荷對于自然冷卻及吹風(fēng)冷卻的油浸變壓器，可根據(jù)過負(fù)荷前的上層油溫升，來確定過負(fù)荷倍數(shù)及允許持續(xù)時間。對于強迫油循環(huán)風(fēng)冷或水冷變壓器。可按照制造廠說明書規(guī)定數(shù)據(jù)進行。由于季節(jié)氣溫變化而允許的正常過負(fù)荷如果在夏季（6、7、8）三個月的最高負(fù)荷低于額定容量時，則夏季負(fù)荷每降低1％，在冬季（11、12、1、2）四個月可以過負(fù)荷1％，但以15％為限。二、事故過負(fù)荷當(dāng)發(fā)電廠電力系統(tǒng)發(fā)生事故時，為了保證對重要用戶的連續(xù)供電，允許變壓器在短時間內(nèi)過負(fù)荷運行，稱為事故過負(fù)荷。事故過負(fù)荷可能使溫升超過允許值，從而影響絕緣壽命，所以應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行事故過負(fù)荷的允許值及時限，并要求值班人員迅速處理事故，盡快解除變壓器的事故過負(fù)荷運行狀態(tài)。事故過負(fù)荷的數(shù)值和時限，應(yīng)按照制造廠的規(guī)定執(zhí)行?？蓞⒖枷卤?—1：表1-1：變壓器事故過負(fù)荷的允許倍數(shù)及時間過負(fù)荷倍數(shù)1.301.451.601.752.002.403.00允許時間（min）1208030157.53.51.5變壓器運行中的監(jiān)視與維護一、變壓器運行中的監(jiān)視變壓器運行中需要監(jiān)視的內(nèi)容（1）、監(jiān)視儀表。變壓器控制盤上的電流表、電壓表、功率表等儀表，它們指示著變壓器的運行狀態(tài)，諸如負(fù)荷的大小及電壓質(zhì)量的好壞等，因此要嚴(yán)格監(jiān)視與抄錄。（2）、當(dāng)有電阻式遙測溫度計裝置時，要監(jiān)視變壓器上層油溫，并作好記錄。（3）、監(jiān)視變壓器儲油柜的油位是否正常，有無滲漏油的現(xiàn)象。（4）、檢查各電壓等級的絕緣套管，表面是否清潔，有無破損裂紋及放電痕跡，有無滲漏油的情況。（5）、監(jiān)視檢查變壓器箱殼有無滲漏油現(xiàn)象，凈油器是否按規(guī)定投入運行，吸濕器的干燥劑有否失效，安全氣道的保護膜是否完好。（6）、監(jiān)視冷卻系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況是否正常。對于油浸風(fēng)冷及強迫油循環(huán)風(fēng)冷的變壓器，有無個別風(fēng)扇停轉(zhuǎn)，風(fēng)扇電動機是否過熱，聲音有無異常。二、變壓器的維護絕大多數(shù)的變壓器是安裝在露天或半露天的場合，要遇到雨、雪、風(fēng)、霜、雷、高溫、嚴(yán)寒、迷霧、灰塵等多種氣候條件的侵襲。每臺變壓器在設(shè)計制造時，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件，雖考慮到要勝任上述各種惡劣條件，但變壓器經(jīng)過一段時期的運行后，其抵御能力會下降，因此必須作定期維護，以恢復(fù)變壓器的抵御能力。在一般情況下，每半年作一次維護已足夠，但在環(huán)境污穢、氣候條件惡劣的地區(qū)，則應(yīng)適當(dāng)縮短維護周期，可以4個月一次，甚至每季度一次。變壓器定期維護的項目如下：（1）、揩凈瓷套管外表面。（2）、清掃變壓器箱殼及其附件。（3）、對本體及充油附件，取油樣并作油樣試驗。（4）、檢查維護各級絕緣套管的導(dǎo)電接頭、導(dǎo)電板帽蓋。（5）、雷雨季節(jié)到來之前，維護好避雷裝置并預(yù)先投入系統(tǒng)。（6）、趁維護停電機會，對一些零星小缺陷應(yīng)予以消除。第八節(jié)變壓器的運行規(guī)程本規(guī)程適用于電壓為1KV及以上的電力變壓器，電抗器、消弧線圈、調(diào)壓器等同類設(shè)備可參照執(zhí)行，必要時可參照制造廠的有關(guān)規(guī)定。一、基本要求：（1）、變壓器應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定裝設(shè)保護和測量裝置。（2）、變壓器用熔斷器保護時，熔斷器性能必須滿足系統(tǒng)短路容量、靈敏度和選擇性的要求。分級絕緣變壓器用熔斷器保護時，其中性點必須接地。（3）、裝有氣體繼電器的油浸式變壓器，無升高坡度者，安裝時應(yīng)使頂蓋沿氣體繼電器方向有1%～1.5%的升高坡度。（4）、變壓器的冷卻裝置：a、按照制造廠的規(guī)定安裝全部冷卻裝置；b、強有循環(huán)的冷卻系統(tǒng)必須有兩個獨立的工作電源并能自動切換。當(dāng)工作電源發(fā)生故障時，應(yīng)自動投入備用電源并發(fā)出音響及燈光信號；c、強油循環(huán)變壓器，當(dāng)切除故障冷卻器時應(yīng)發(fā)出音響及燈光信號，并自動（水冷的可手動）投入備用冷卻器；d、風(fēng)扇、水泵及油泵的附屬電動機應(yīng)有過負(fù)荷、短路及斷相保護；應(yīng)有監(jiān)視油泵電機旋轉(zhuǎn)方向的裝置；e、水冷卻器的油泵應(yīng)裝設(shè)在冷卻器的進油側(cè)，并保證在任何情況下冷卻器中的油壓大于水壓約0.05MPa。冷卻器出水側(cè)應(yīng)有防水旋塞；f、強油循環(huán)冷卻的變壓器，各個冷卻器的潛油泵出口應(yīng)裝設(shè)逆止閥；g、強油循環(huán)冷卻的變壓器，應(yīng)按溫度和（或）負(fù)載控制冷卻器的投切。（5）、變壓器的溫度測量裝置：a、應(yīng)有測量頂層油溫的溫度計（柱上變壓器可以不安裝），無人值班變電站內(nèi)的變壓器應(yīng)裝設(shè)指示頂層油溫最高值的溫度計；b、1000KVA及以上的油浸式變壓器、800KVA及以上的油浸式和630KVA及以上的干式廠用變壓器，應(yīng)將信號溫度計接遠(yuǎn)方信號；c、8000KVA及以上的變壓器應(yīng)裝有遠(yuǎn)方測溫裝置；d、強油循環(huán)水冷卻的變壓器應(yīng)在冷卻器進出口分別裝設(shè)測溫裝置；e、測溫時，溫度計管座內(nèi)應(yīng)充有變壓器油；f、干式變壓器應(yīng)按制造廠的規(guī)定，裝設(shè)溫度測量裝置；g、無人值班的變電站內(nèi)2000KVA及以上的變壓器，應(yīng)裝設(shè)遠(yuǎn)方監(jiān)控負(fù)載電流和頂層油溫的裝置。無人值班的變電站內(nèi)安裝的強油循環(huán)冷卻的變壓器，應(yīng)有保證在冷卻系統(tǒng)失去電源時，變壓器溫度不超過規(guī)定值的可靠措施，并列入現(xiàn)場規(guī)程。二、有關(guān)變壓器運行的其他要求：（1）、大中型變壓器應(yīng)有永久或臨時性起吊鐘罩設(shè)施及所需的工作場地。（2）、釋壓裝置的安裝應(yīng)保證事故噴油暢通，并且不致噴入電纜溝、母線及其它設(shè)備上，必要時應(yīng)予以遮擋。（3）、變壓器應(yīng)有銘牌，并標(biāo)志運行編號和相位標(biāo)志。安裝在變壓器室內(nèi)或臺上、主上的配電變壓器亦應(yīng)編號并懸掛警告牌。（4）、變壓器在運行情況下，應(yīng)能安全的查看儲油柜和套管油位、頂層油溫、氣體繼電器，以及安全取氣樣等，必要時應(yīng)裝設(shè)固定梯子。（5）、室內(nèi)安裝的變壓器應(yīng)有足夠的通風(fēng)，避免變壓器溫度過高。裝有機械通風(fēng)裝置的變壓器室，在機械通風(fēng)停止時，應(yīng)能發(fā)出遠(yuǎn)方信號。變壓器的通風(fēng)系統(tǒng)一般不應(yīng)與其他通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)通。（6）、變壓器室的門應(yīng)采用阻燃或不燃材料，并應(yīng)上鎖。門上應(yīng)標(biāo)明變壓器的名稱和運行編號，門外應(yīng)掛“止步，高壓危險”的標(biāo)志牌。（7）、安裝油浸式電力變壓器的場所應(yīng)按照有關(guān)設(shè)計規(guī)程規(guī)定設(shè)置消防設(shè)施和事故儲又設(shè)施，并保持完好狀態(tài)。（8）、安裝在震級烈度為七級及以上地區(qū)的變壓器，應(yīng)考慮防震措施。（9）、在變壓器上安裝反應(yīng)絕緣情況的在線檢測裝置，其電氣信號應(yīng)經(jīng)傳感器采集，并保持可靠接地。采集油中溶解氣樣的裝置，應(yīng)具有良好的密封性能。參考文獻：1、《電機學(xué)》，北京：中國電力出版社，趙君有等合編，20052、《電機及其運行與檢修》（第二冊），北京：中國水利水出版設(shè)，羅慰擎主編，1997

第二章大型變壓器的檢修第一節(jié)變壓器的大修項目和小修項目變壓器的大修變壓器的大修是指將變壓器的器身從油箱中吊出而進行的各項檢修。它可以分為因故障而進行的大修和正常運行的定期大修。對前者，需在大修前詳細(xì)的檢查變壓器的故障狀況；對后者則應(yīng)按定期限進行。（一）變壓器定期大修期限電力變壓器的大修間隔，應(yīng)根據(jù)變壓器的構(gòu)造特點和使用情況確定。在正常的運行情況下，對新投入使用的主要變壓器和主要的廠、所用變壓器在第五年要進行吊芯檢修，以后每隔5-10年要吊芯檢修一次。但對充氮與膠囊密封的電力變壓器，可以適當(dāng)延長大修的間隔，只有當(dāng)預(yù)防性檢查和實驗結(jié)果表明，確有必要吊芯檢查時，才進行大修。另外，在大容量電力系統(tǒng)中進行的主要變壓器，當(dāng)承受出口短路時，應(yīng)考慮提前大修。對有載調(diào)壓的電力變壓器，器分接開關(guān)部分，當(dāng)操作次數(shù)達到制造廠規(guī)定的次數(shù)時，應(yīng)將切換開關(guān)去除進行檢修。對新安裝的電力變壓器，除可以保證變壓器在運輸過程和保管期間內(nèi)部沒有受到任何損失外，均應(yīng)先進行吊芯檢修。（二）變壓器的大修項目吊芯后首先應(yīng)對器身進行沖洗，清洗油泥和積垢。用壓力為4～5千克/厘米21、變壓器器身的檢修（1）、鐵芯檢修（2）、繞組檢修2、分接開關(guān)的檢修對無勵磁分接開關(guān)的檢修主要從以下幾個方面進行：（1）檢查動靜觸頭之間的接觸情況（2）檢查分接引線與動靜觸頭的連接是否良好（3）檢查分接開關(guān)的轉(zhuǎn)動是否靈活（4）檢查分接開關(guān)絕緣部件的狀況3、油箱及附件的檢修（1）油箱和散熱器的檢修（2）絕緣套管的檢修（3）儲油柜、防爆管、呼吸器的檢修二、變壓器的小修變壓器的小修是指不對變壓器進行吊芯，只對變壓器油箱外部及其附件進行檢修。（一）變壓器的小修周期變壓器的小修周期是根據(jù)它的重要程度、運行環(huán)境、運行條件等因素來決定的。一般規(guī)定每年一次，但對安裝在特別污穢地區(qū)的變壓器，其小修周期可另行規(guī)定。（二）變壓器的小修項目變壓器的小修要在停電后進行。為減少損失，應(yīng)盡量縮短停電時間。一般規(guī)定：2000kvA以下變壓器允許停電6小時；2000~500kvA允許停電8小時；5000kvA以上允許停電10小時。變壓器小修項目：1、檢查接頭狀況是否良好2、清掃和檢查絕緣套管3、檢查變壓器各部分是否漏油4、檢查防暴管5、檢查全部冷卻系統(tǒng)的設(shè)備是否完好6、儲油柜及呼吸器的檢查7、檢查氣體繼電器8、分接開關(guān)的檢查9、接地線的檢查10、測量變壓器的絕緣電阻和吸收比。第二節(jié)變壓器的常見故障及處理方法變壓器是發(fā)電廠及電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備，若發(fā)生事故將造成嚴(yán)重?fù)p失。因此要善于捕捉故障現(xiàn)象，準(zhǔn)確判斷故障的性質(zhì)與原因，迅速而正確處理事故。變壓器常見故障的部位及故障原因繞組的主絕緣及匝間絕緣故障繞組的主絕緣和匝間絕緣發(fā)生故障的原因主要是：由于長期過負(fù)荷運行，或散熱條件差，使用年限長久，致使絕緣老化脆裂，耐壓強度大大降低；變壓器經(jīng)受多次短路沖擊，使繞組受力變形，雖然還能運行，但隱藏著絕緣缺陷，一旦遇有電壓波動就有可能擊穿絕緣；變壓器油中進水，使絕緣強度大為降低，不能耐受允許電壓而造成絕緣擊穿；在高壓繞組加強段處或在低壓繞組部位，因統(tǒng)包絕緣膨脹，使油道堵塞，絕緣過熱而老化，發(fā)生擊穿短路；由于防雷設(shè)施不完善或防雷系統(tǒng)故障，在大氣過壓作用下發(fā)生絕緣擊穿事故。2、引線處絕緣故障變壓器引線是靠套管起絕緣和支撐作用，由于套管上端帽罩（俗稱將軍帽）不嚴(yán)而進水，主絕緣受潮而擊穿；或因變壓器嚴(yán)重缺油而使油箱內(nèi)引線暴露在空氣中，造成內(nèi)部閃絡(luò)，都會在引線處發(fā)生故障。鐵芯絕緣故障鐵芯也是變壓器常見的故障的部位。鐵芯的硅鋼片之間有絕緣漆膜，若絕緣漆膜遭破壞，將因此產(chǎn)生渦流而發(fā)生鐵芯絕不過熱。同樣道理，夾緊鐵芯的穿心螺栓、壓鐵部件因絕緣破環(huán)，同樣會產(chǎn)生局部過熱現(xiàn)象。另外，由于鐵芯加工粗糙，要求不嚴(yán)，殘留焊渣等雜物，使鐵芯兩點或多點接觸，都造成鐵芯故障。套管處閃絡(luò)和爆炸變壓器電壓在110kv以上時，一般都采用電容套管，由于磁質(zhì)不良有沙眼或裂紋；電容芯子有缺陷，內(nèi)部有游離放電；套管密封不好，有漏油現(xiàn)象；套管外積垢嚴(yán)重等，都可能發(fā)生閃絡(luò)和爆炸。二、變壓器自動跳閘的處理變壓器在運行中，當(dāng)斷路器跳閘時，一般可按下述步驟迅速處理。1、將以跳閘的斷路器的操作開關(guān)投向“短路”位置，迅速投入備用變壓器，調(diào)整運行方式和負(fù)荷分配，使運行處于新的運行狀態(tài)；檢查是何種保護動作，動作是否正確；了解系統(tǒng)是否有故障及故障性質(zhì)；4、如果差動、重瓦斯、電流速斷等主保護動作，則必須對變壓器及其系統(tǒng)進行詳細(xì)檢查，不允許在未查清原因之前，將變壓器投入運行；5、詳細(xì)記錄故障現(xiàn)象、時間及處理過程。三、變壓器著火處理變壓器發(fā)生火宅是非常嚴(yán)重的事故，因為變壓器內(nèi)部不僅有大量的油，而且許多絕緣材料都是易燃物品。若處理不當(dāng)，可能發(fā)生變壓器爆炸或使火宅擴大。發(fā)現(xiàn)變壓器著火，應(yīng)立即拉斷各側(cè)電源斷路器，切斷電源進行滅火，并迅速投入備用變壓器，恢復(fù)供電。對裝有水自動滅火裝置的變壓器，應(yīng)先啟動高壓水泵，再打開電動噴霧閥門噴霧滅火。若用其他消防器材滅火時，最好使用1211滅火器其次是使用二氧化碳，四氯化碳泡沫、干粉滅火器及沙子滅火。如果流出的油也著了火，則可用泡沫滅火器滅火。如果變壓器油溢出并在變壓器箱殼著火，則應(yīng)打開變壓器下部的油閥放油，使油面低于著火處，并向變壓器的外殼澆水，使油冷卻而不易燃燒。如變壓器外殼炸裂并著火時，必須將變壓器內(nèi)部油都放到儲油坑或儲油槽中。如果是變壓器內(nèi)部故障引起著火使，則不能放油，以防變壓器爆炸。四、變壓器發(fā)生故障的原因比較復(fù)雜，涉及面也廣，故障類型有多種。這里以油浸式變壓器為例，故障類型如下：1、按故障所處位置可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。其中前者又分為熱故障和電氣故障。2、按結(jié)構(gòu)可分為繞組故障、鐵芯故障、油質(zhì)故障和套管及分接開關(guān)故障等。表2-1列出的是變壓器常見故障的類型、現(xiàn)象、產(chǎn)生的原因和處理辦法。故障類型故障現(xiàn)象故障原因處理方法繞組匝間或?qū)娱g短路變壓器異常發(fā)熱油溫升高油發(fā)出特殊的“咝咝”聲電源側(cè)電流增大三相繞組的直流電阻不平衡高壓熔斷器熔斷氣體繼電器動作儲油柜冒黑煙變壓器運行年久，繞組絕緣老化繞組絕緣受潮繞組繞制不當(dāng)，使絕緣局部受損油道內(nèi)落入雜物，使油道堵塞，局部過熱更換或修復(fù)所損壞的繞組、襯墊和絕緣筒進行浸漆和干燥處理更換或修復(fù)繞組繞組接地或相間短路高壓熔斷器熔斷安全氣道薄膜破裂、噴油氣體繼電器動作變壓器油燃燒變壓器振動繞組主絕緣老化或有破損等重大缺陷變壓器進水，絕緣油嚴(yán)重受潮油面過低，落出油面的引線絕緣距離不足而擊穿繞組內(nèi)落入雜物過電壓擊穿繞組絕緣更換或修復(fù)繞組更換或處理變壓器油檢修滲漏油部位，注油至正常位置清除雜物更換或修復(fù)繞組絕緣，并限制過電壓的幅值繞組變形與斷線變壓器發(fā)出異常聲音斷線相無電流指出制造裝配不良，繞組未壓緊短路電流的電磁力作用導(dǎo)線焊接不良雷擊造成斷線制造上缺陷，強度不夠修復(fù)變形部位，必要時更換繞組擰緊壓圈螺釘，緊固松脫的襯墊、撐條割除熔蝕在截面縮小的導(dǎo)線或補換新導(dǎo)線修補絕緣，并作浸漆干燥處理修復(fù)改善結(jié)構(gòu)，提高機械強度鐵芯片間絕緣損壞空載損耗變大鐵芯發(fā)熱，油溫升高，油色變深吊出變壓器器身檢查，硅鋼片漆膜脫落或發(fā)熱變壓器發(fā)出異常聲響硅鋼片間絕緣老化受強烈振東，片間發(fā)生位移或摩擦鐵芯緊固件松動鐵芯接地后發(fā)熱，燒壞片間絕緣對絕緣損壞的硅鋼片重新刷絕緣漆緊固鐵芯夾件按鐵芯接地故障處理方法鐵芯多點接地或者接地不良高壓熔斷器熔斷鐵芯發(fā)熱，油溫升高，油色變黑氣體繼電器動作吊出器身檢查，硅鋼片局部燒熔鐵芯與穿心螺桿間的絕緣老化，引起鐵芯多點接地鐵芯接地片斷開鐵芯接地片松動更換穿心螺桿與鐵芯間的絕緣管和絕緣襯更換新接地片或?qū)⒔拥仄瑝壕o套管閃絡(luò)高壓熔斷器熔斷套管表面有放電痕跡套管表面臟污套管有裂紋或破損套管密封不嚴(yán)，絕緣受損套管間掉入雜物清除套管表面的臟污更換套管更換封墊清除雜物分接開關(guān)燒損高壓熔斷器熔斷油溫升高觸點表面產(chǎn)生放電聲變壓器油發(fā)出“咕嘟”聲動觸頭彈簧壓力不夠，或過渡電阻損壞開關(guān)裝備不良，造成接觸不良連接螺栓松動變壓器油位下降，使分接開關(guān)暴露在空氣中分接開關(guān)位置錯位更換或修復(fù)觸頭接觸面，更換彈簧或過渡電阻按要求重新裝配并進行調(diào)整緊固松動的螺栓更換絕緣板補注變壓器油至正常油位糾正錯位變壓器油變劣油色變暗變壓器故障引起放電造成變壓器油分解變壓器油長期受熱氧化使油質(zhì)變劣對變壓器油進行過濾或換新油對處于運行狀態(tài)的變壓器，運行值班人員應(yīng)定時進行巡視檢查，了解和掌握變壓器的運行狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，力爭把故障消滅在萌芽狀態(tài)。一般巡視檢查的主要項目如下：儲油柜和充油套管的油位和顏色。油位應(yīng)與溫度相對應(yīng)，各部位無漏油、滲油現(xiàn)象。套管外部應(yīng)清潔、無裂紋和放電痕跡。油色應(yīng)是透明微黃色。變壓器的上層油溫。變壓器上層油溫一般應(yīng)在85℃以下，對強迫油循環(huán)水冷卻的變壓器應(yīng)在75變壓器的響聲是否正常。冷卻風(fēng)扇、油泵、水泵運行是否正常，油流繼電器工作是否正常，水冷卻器的油壓應(yīng)大于水壓。吸濕器（呼吸器）完好，吸附劑（硅膠）干燥，顏色應(yīng)為藍色。引線接頭、電纜、母線應(yīng)無發(fā)熱征象。瓦斯繼電器內(nèi)應(yīng)無氣體。變壓器外殼接地良好，控制箱和副邊繞組端子箱應(yīng)關(guān)嚴(yán)，無受潮。壓力釋放閥或安全氣道及防爆膜應(yīng)完好無損。干式變壓器的外部表面應(yīng)無積污。消防設(shè)施應(yīng)齊全、完好。室內(nèi)變壓器應(yīng)檢查門窗、照明、室溫及房間是否漏水、滲水等。第三節(jié)變壓器的檢修變壓器的大修變壓器大修前的檢查變壓器大修前首先應(yīng)進行詳細(xì)的檢查和必要的電氣試驗，從而確定該變壓器是否有缺陷部位，使得在大修時能取得事半功倍的效果。對正常進行的定期大修的變壓器，大修前應(yīng)測定一次側(cè)與二次側(cè)繞組之間及其分別對地的絕緣電阻；測其一次繞組和二次繞組的直流電阻并判斷有無斷線處。另外，還應(yīng)對該變壓器的外殼、散熱器、儲油柜、防爆管、套管等附件進行一次細(xì)致的檢查，查看有無滲油、漏油、和破裂、凹凸等現(xiàn)象。對于因故障而進行大修的變壓器，大修前應(yīng)當(dāng)進行檢查和實驗項目主要包括以下內(nèi)容：查看變壓器的運行記錄搜集變壓器在運行中已暴露出并被運行人員記錄在案的缺陷，對照這些缺陷到現(xiàn)場變壓器上一一核對，制定針對性的檢修措施。檢查氣體繼電器是否動作若氣體繼電器動作過，則說明由于嚴(yán)重內(nèi)部故障已產(chǎn)生了大量氣體。在因氣體繼電器動作引起跳閘后，應(yīng)迅速鑒別氣體顏色、氣味和可燃性，并據(jù)此推測故障類型和原因：不易燃的黃色氣體是木材受熱分解產(chǎn)生；可燃、有強烈臭味的淡灰色氣體是紙和紙板產(chǎn)生；灰色或黑色易燃?xì)怏w是變壓器油分解產(chǎn)生。檢查變壓器外觀對各部件故障狀況進行記錄。在對變壓器開箱吊芯前，盡快對故障變壓器的儲油柜、防爆管、油箱、高低壓套管、上層油溫、引線接頭狀況等進行檢查記錄。通過外部檢查，發(fā)現(xiàn)上述部件故障，以便在大修中進行處理。測定各繞組之間及其對地的絕緣電阻直流泄漏和交流耐壓試驗在故障變壓器中，常存在絕緣被擊穿之后。由于變壓器油的流入而出現(xiàn)絕緣恢復(fù)的假象。這時使用搖表檢查，很難得出正確的結(jié)果，必須用直流泄露和交流耐壓試驗來測定，以判明其情況。測量各繞組的直流電阻測定變壓器變比測定變壓器三相空載電流在變壓器一次側(cè)接上額定電壓，二次側(cè)開路時測量它的空載電流（勵磁電流），可判斷繞組和鐵芯是否有故障。測得的空載電流與上次試驗的數(shù)值比較不應(yīng)偏大。變壓器油實驗取樣進行簡化試驗，確定變壓器油是否合格，是否需要進行處理。變壓器的吊芯變壓器大修時，都應(yīng)將器身吊出油箱進行檢修。由于變壓器和繞組絕緣對污穢、潮氣很敏感，易于受到損壞，不宜長時間和空氣接觸，故吊芯是變壓器檢修中技術(shù)性較強的一項工作。吊芯的注意事項（1）吊芯一般應(yīng)在良好天氣（相對濕度不大于75%）并且無灰煙、塵土、水汽的清潔場所進行。（2）如果必須在相對濕度大于75%的天氣起吊，則應(yīng)使變壓器鐵芯溫度（按變壓器上層油溫計算）比大氣溫度高10℃以上，或使室內(nèi)溫度高出大氣溫度10（3）器身在空氣中暴露的時間按規(guī)定不超過以下值：干燥空氣（相對濕度不大于65%）——16小時，潮濕空氣（相對濕度不大于75%）——12小時。器身暴露時間從變壓器放油時起至開始抽真空或注油時為止。（4）起吊前應(yīng)仔細(xì)檢查鋼絲繩的強度和勾掛的可靠性。每根吊繩和鉛垂線之間的夾角不應(yīng)大于30°，當(dāng)該角過大時，應(yīng)適當(dāng)加長鋼絲繩，或加木撐，如圖2-1所示。（5）起吊時應(yīng)水平起吊，防止器身的鐵芯、繞組及絕緣部件在起吊過程中與油箱碰撞損壞。（6）起吊時應(yīng)注意安全，在起吊過程中嚴(yán)禁將手等身體各部分置于箱蓋和油箱之間。另外，起吊時應(yīng)有專人指揮，油箱四角亦要有人監(jiān)視。2、吊芯的工藝程序（1）變壓器停電后，拆開變壓器的高、低壓套管引線；斷開風(fēng)扇、溫度計、氣體繼電器等的電源，并把線頭用膠布包好，做好記號；拆掉變壓器接地線及小車墊鐵，并對變壓器安裝位置做好記號。（2）將變壓器運至檢修現(xiàn)場。（3）放出變壓器油。對箱式變壓器，把油放至接近上鐵軛頂面即可。油管應(yīng)預(yù)先檢查好，以防止跑油。（4）拆除儲油柜，如油防爆管和氣體繼電器，可同樣拆去。然后拆去箱蓋四周與箱殼之間連接的螺栓。（5）對容量3200kVA及以下的變壓器，可將箱蓋連同器身一起吊出。如果變壓器容量大（大于4000kVA）則器身較長，箱蓋也長。為了避免箱蓋起吊后變形，這時應(yīng)先把箱殼拆下，吊開，然后再吊器身。（6）吊出器身后，如果起吊設(shè)備可以移動，則把器身移至檢修位置，如果起吊設(shè)備不能移動，則應(yīng)移開油箱。至工作位置后，把器身吊至離地面200～300mm的位置停住，在器身下部放集油盤，接收器身上滴下的殘油，待殘油基本滴凈后，墊上枕木，把器身放在枕木上檢修。變壓器的大修項目1、變壓器器身的檢修A、鐵芯檢修（1）檢查硅鋼片的壓緊程度，鐵芯應(yīng)無松動，軛鐵和鐵芯柱對接處應(yīng)無歪斜、變形。鐵芯如有松動，應(yīng)重新壓緊。（2）檢查硅鋼片表面的絕緣漆應(yīng)完好顏色應(yīng)無異常。（3）檢查鐵芯接地是否牢固而有效。鐵芯的接地片如斷裂或未接好時，應(yīng)重新更換接地片或連接好。（4）鐵芯之間、鐵芯與繞組之間的油道應(yīng)暢通。（5）所有穿芯螺栓應(yīng)緊固，用1000～2500伏搖表測定穿芯螺栓、鐵軛夾件對鐵芯的絕緣電阻，其值不低于10兆歐，與最初測的值相比不得低于50%。測量時，需拆下接地銅片，測后裝復(fù)。（6）各部位螺絲應(yīng)緊固，并有防松措施。B、繞組檢修（1）繞組的所有墊塊、襯條應(yīng)無位移和松動情況，繞組與軛鐵及相間絕緣紙板應(yīng)完整無破裂，牢固無位移。（2）繞組應(yīng)排列整齊、間隙均勻。繞組表面應(yīng)清潔無油泥，油路應(yīng)暢通。（3）繞組絕緣層應(yīng)完整，表面無變色、脆裂或擊穿現(xiàn)象，高低壓繞組無位移、變形。（4）根據(jù)運行維護經(jīng)驗，變壓器的繞組絕緣層老化程度分為四級：a絕緣富有彈性、色澤新鮮均勻，用手按壓時無殘留變形，為良好絕緣。b絕緣顏色較深，質(zhì)地較硬，但用手按壓時無裂紋和脫落，為合格絕緣。c絕緣變脆，顏色深暗，用手按壓時有輕微裂紋和變形，為不可靠絕緣，這種絕緣應(yīng)根據(jù)具體情況予以更換，暫時不能更換者，應(yīng)在檢修記錄中標(biāo)明，并通知運行人員。d絕緣已碳化發(fā)脆，用手按壓時產(chǎn)生顯著變形、裂開和損壞。這時絕緣已經(jīng)損壞，必須更換。（5）繞組的所有焊接點應(yīng)牢固可靠，是錫焊者應(yīng)改為銅焊或銀焊。（6）繞組引出線絕緣應(yīng)良好，包扎應(yīng)緊固無破裂。引出線固定要牢靠。引出線對外殼及引出線之間的距離應(yīng)符合要求。2、分接開關(guān)的檢修對無勵磁分接開關(guān)的檢修主要從以下幾個方面進行：（1）檢查動靜觸頭之間的接觸情況分接開關(guān)動靜觸頭之間應(yīng)接觸良好。接觸面無過熱、燒傷的痕跡。（2）檢查分接引線與動靜觸頭的連接是否良好分接開關(guān)上與靜觸頭相連的接線端常采用螺栓或銅焊、錫焊方式與繞組抽頭相連。該連接良好。（3）檢查分接開關(guān)的轉(zhuǎn)動是否靈活分接開關(guān)傳動裝置應(yīng)完好無損，操作靈活正確。接頭接觸位置應(yīng)同指示位置一致。（4）檢查分接開關(guān)絕緣部件的狀況分接開關(guān)上各絕緣部件應(yīng)清潔、無損壞、絕緣良好。3、油箱及附件的檢修（1）油箱和散熱器的檢修對于油箱和散熱器，檢修的重點時看連接處、焊縫是否漏油及是否油開裂。（2）絕緣套管的檢修a將套管表面除污、擦凈。仔細(xì)檢查有無損壞及裂紋。有無閃絡(luò)放電痕跡。b檢查各油封、膠墊，若有滲漏應(yīng)更換，若檢修時已將套管拆下，則應(yīng)更換全部膠墊。c引線導(dǎo)電螺桿完好，接頭無腐蝕、發(fā)熱的痕跡。若有則更換。（3）儲油柜、防爆管、呼吸器的檢修儲油柜在檢修時，應(yīng)用清潔的變壓器油對內(nèi)部進行徹底的清洗。防爆管在檢修時應(yīng)重點查看防爆膜是否損壞，密封是否良好。呼吸器，主要檢查下部的硅膠是否變色（干燥時為藍色，受潮時為紅色）。變壓器的小修（一）變壓器的小修項目1、檢查接頭狀況是否良好檢查出線接頭各處銅鋁接頭，若有接觸不良或接點腐蝕，則應(yīng)修理或更換。同時，還應(yīng)檢查絕緣套管的導(dǎo)電桿螺絲有無松動及過熱。2、清掃和檢查絕緣套管清掃高低壓絕緣套管的積污，檢查有無裂痕、破損和放電痕跡。檢查后，針對故障及時處理。3、檢查變壓器各部分是否漏油清掃郵箱和散熱管（散熱器），檢查箱體結(jié)合處，油箱和散熱管焊接處或油箱與散熱器連接處及其他部位有無漏油及銹蝕，若焊縫滲漏，應(yīng)進行補焊或用膠粘補滲漏處，若是密封滲漏，原因可能為：（1）密封墊全老化或損壞；（2）密封圈不正，壓力不均或壓力不夠；（3）密封材料處理不好，發(fā)生氧化或斷裂。檢查后針對具體情況進行處理。老化、硬化、斷裂的密封圈和填料應(yīng)予以更換；在裝配時，應(yīng)注意壓緊螺絲要均勻地壓緊，墊圈要放正。油箱及散熱器的銹蝕應(yīng)鏟銹涂漆。4、檢查防暴管有防爆管的變壓器，應(yīng)檢查防暴管是否完好。同時檢察它的密封性能。5、檢查全部冷卻系統(tǒng)的設(shè)備是否完好對自冷式變壓器，應(yīng)清掃散熱器表面的積灰，檢查焊縫有無滲漏油的地方；對風(fēng)冷式變壓器，除自冷式變壓器相同的檢查項目外，還應(yīng)檢查冷卻風(fēng)扇的工作情況是否正常；而對強迫油循環(huán)風(fēng)冷式變壓器，還應(yīng)檢查潛油泵的工作情況是否正常；對強迫油循環(huán)水冷式變壓器，則應(yīng)檢查潛油泵及冷卻水泵的工作情況是否正常，冷卻器的外表有無滲漏油和滲漏水的現(xiàn)象。6、儲油柜及呼吸器的檢查檢查儲油柜的油位是否正常，若變壓器缺油要及時補充。同時應(yīng)檢查并及時清除儲油柜內(nèi)的油泥和水分。對于呼吸器內(nèi)的硅膠每年要更換一次。若未到一年，就已吸潮失效，也應(yīng)取出放在烘箱內(nèi)，在110~14℃7、檢查氣體繼電器檢查氣體繼電器是否漏油；動作是否可靠，控制電纜及繼電器接點的絕緣電阻是否良好。8、分接開關(guān)的檢查記錄好分接開關(guān)當(dāng)前的位置，轉(zhuǎn)動分接開關(guān)，觀察操動機構(gòu)有無卡滯現(xiàn)象。9、接地線的檢查檢查變壓器接地線是否完整良好，有無腐蝕現(xiàn)象，接地是否可靠。10、測量變壓器的絕緣電阻和吸收比。第四節(jié)變壓器的干燥檢修后或安裝前的變壓器，有以下情況之一時，即應(yīng)進行處理。1、變壓器絕緣電阻，確定繞組以受潮。2、過程中器身暴露在空氣中的時間超過規(guī)定時。規(guī)程規(guī)定，經(jīng)過大修的變壓器器身相對溫度不大于75%的空氣中不超過下列時間,可以不經(jīng)干燥即可注油,并經(jīng)試驗合格投入運行:35kV及以下的變壓器——24小時110kV及以上的變壓器——16小時如果在檢修期間變壓器器身溫度至少比空氣溫度高出3～5℃，則器身在空氣中允許停留的時間可增大兩倍。3、對繞組進行重繞或局部更換絕緣時。變壓器器身干燥的方法，有短路干燥法、零序電流干燥法、熱風(fēng)干燥法、外殼渦流干燥法、真空熱油噴霧干燥法等。短路干燥法將變壓器一側(cè)繞組短路，另一側(cè)加適當(dāng)電壓，使變壓器高低壓繞組內(nèi)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)亩搪冯娏?，靠繞組本身的銅損來加熱變壓器。這種方法一般可以輕度干燥帶油變壓器或不帶油干燥那些受潮不太嚴(yán)重的小型變壓器。采用此法干燥時，電源的容量應(yīng)為P=1.25SNUd%(kW)式中SN——被干燥變壓器的額定容量（kVA）Ud%——變壓器阻抗電壓的百分值外加電壓低于下式計算值U：U=UN·Ud%式中UN——電源側(cè)繞組額定電壓。零序電流干燥法零序電流干燥法是在高壓或低壓側(cè)的三相繞組內(nèi)通入同相位的電流（零序電流），另一側(cè)開路。利用零序磁通加熱箱殼來進行干燥。采用零序電流干燥法時，接線方案如圖2-3（a）。圖中，把變壓器高壓繞組三相電流同相，產(chǎn)生的磁通也同相。從圖（b）可見，三相繞組在三相繞組在三柱式鐵芯中產(chǎn)生的同相位磁通，不能在鐵芯外的空間及箱殼構(gòu)成通路。由于該磁通是交變的，它將在箱殼和夾件等構(gòu)件中引起渦流發(fā)熱。采用這種干燥法時，因為電流不大，一般不帶油干燥。干燥前，需對繞組進行改接，干燥后又要把器身吊出恢復(fù)正常接線。這時，應(yīng)注意控制器身和空氣的接觸時間，以防止再次受潮。熱風(fēng)干燥法采用鼓風(fēng)機把空氣吹進變壓器油箱，利用空氣加熱干燥器身。干燥時熱空氣保持在95℃左右，每小時測一次絕緣電阻，當(dāng)絕緣電阻保持6小時不變時，干燥即可結(jié)束。外殼渦流干燥法外殼渦流干燥法也稱鐵損干燥法或感應(yīng)加熱法。它是在油箱外壁纏繞磁化線圈，通過交流電，使油箱產(chǎn)生磁通，利用交變磁通在油箱壁中的鐵損（磁滯損耗和渦流損耗）所引起的發(fā)熱，由外殼傳到內(nèi)部來加熱干燥變壓器。干燥中，箱壁溫度不應(yīng)超過115～120℃，器身溫度不超過90～95℃。真空熱油噴霧干燥法真空熱油噴霧干燥法，是在真空條件下，用加熱的變壓器油（100～110℃）作載熱介質(zhì)，經(jīng)噴嘴成霧狀噴向器身，給器身加熱升溫。由于熱油成霧狀，提高了傳熱和滲透性能，使絕緣內(nèi)部吸收的水分得以迅速蒸發(fā)。這種干燥法是60年代開始試驗采用的。它的主要特點是干燥時間短、質(zhì)量高、安全經(jīng)濟并可將器身沖洗干凈，但是干燥用油的油質(zhì)劣化較快。第五節(jié)變壓器油的處理變壓器油是一種礦物油，純潔的變壓器油具有優(yōu)良的絕緣性能。但是，它在運行中易于氧化，發(fā)生化學(xué)變化產(chǎn)生酸性物質(zhì)和油泥，這個過程通常稱為"老化"。同時，它也容易吸收水分和贓物，使其絕緣程度下降，這稱為"受潮"。大修時，必須對作變壓器油相應(yīng)的凈化和再生，使其恢復(fù)良好的性能。一變壓器油的過濾過濾，主要是去掉其中的雜質(zhì)和水分，對油的凈化。過濾設(shè)備主要有壓力濾油機和真空濾有機等，現(xiàn)場中壓力濾油機較多。（一）壓力濾油機濾油1、壓力濾油機濾油原理和組成壓力濾油機主要有電動機、齒輪油泵和過濾器三部分組成。污油經(jīng)油泵加壓送到過濾器，凈化后輸出。過濾器有鑄鐵組成的進油板、出油板交疊在一起構(gòu)成。進出油板之間墊有濾油紙，過濾器靠這些干燥、潔凈的過濾紙來凈化變壓器油。過濾油時，油泵把帶壓力的污油從上部送油空送入，通過進油板上的空進入油板內(nèi)部空腔，由出油板上的空匯流，成為潔凈油輸出。一般壓力濾油機有20—30個進出油板構(gòu)成的單元，以保證較大的過濾面積。2、變壓器油的過濾方法濾油時，將濾油機的上部的出口和入口分別接通凈油罐和污油罐。通過濾油機把污油罐中的油經(jīng)過過濾送到凈油罐中，然后再過濾回來。一般過濾3—4次就合格了。壓力濾油機是利用的濾紙的毛細(xì)管的作用吸收和粘附油中的水分和贓污而使油干燥和凈化的。一般過濾輕度臟污的油，2小時左右更換一次濾紙，臟污較重者，0.5—1小時更換一次。濾紙在使用前，應(yīng)被仿制在80—90oC的烘箱內(nèi)干燥24小時，并保存在干燥\清潔的容器內(nèi)。操作時注意:開機時先打開出油閥門，啟動油泵后再打開進油閥門;停機時，先關(guān)閉進油閥門，再關(guān)閉出油閥門，以防發(fā)生跑油事故。壓力濾油機的箱蓋不是密封的，運行中空氣和潮氣可以侵入，因此要求有干燥、清潔的工作條件，最好放置在室內(nèi)或工作棚內(nèi)，而且保質(zhì)室內(nèi)溫度高于周圍環(huán)境溫度5—10℃(二)真空濾油機濾油在抽真空的容器里，用噴嘴把加熱的變壓器油變成霧狀，使油中水分自行擴散，與油脫離，而且由于抽真空也排出了油中的空氣。這是一種除水分效率很高的方法，但是不能除去油中的臟污和雜質(zhì)，而且系統(tǒng)復(fù)雜。二、變壓器油的除酸對于變壓器油經(jīng)長期氧化而造成酸度升高\色澤變暗，不能用過濾得方法去除，需用吸附器對其除酸。對于酸性值較低的變壓器油(酸價值在0.5KOH/毫克及以下者)，可采用吸附劑過濾法過濾。對于酸價值較高的，變壓器油則應(yīng)采用接觸過濾法，即先將油加熱（注意不要超過8℃經(jīng)過濾和除暖后的變壓器油，可以經(jīng)過簡化試驗看是否合格。實際上，在油的處理過程中就要在一定階段取樣進行試驗，用來了解油處理的進展情況。第六節(jié)變壓器檢修實例分析以沈陽變壓器廠生產(chǎn)的SFP3-260000/220型變壓器為例，介紹變壓器吊罩程序和本體大修工藝要求。一、變壓器吊罩工序1、施工方案、技術(shù)措施、安全及檢修措施已經(jīng)批準(zhǔn)。2、為確保工作安全及檢修質(zhì)量，開工前應(yīng)進行技術(shù)交底。3、檢修所需的備品、配件、堵板、真空泵、濾油機、齒輪泵、油管等準(zhǔn)備齊全。4、準(zhǔn)備好起重工器具、套管架和卷揚機。5、配備變壓器檢修期間20/5t吊車好用。6、檢查拖運段鐵軌承載能力良好。7、已完成吊罩大修前的電氣試驗。8、附件拆卸后做好標(biāo)識，回裝時應(yīng)按標(biāo)識回裝。9、箱沿四周螺栓拆后進行檢查，防止遺漏。10、鐘罩四角系好手繩（插好導(dǎo)向桿），使鐘罩吊起之后平衡，避免損傷內(nèi)部組件。11、鐘罩用的鋼絲繩夾角小于60°,在起吊鐘罩時，應(yīng)找平衡試吊再徐徐起吊，如圖示，要控制起吊速度。12、鐘罩起吊后，根據(jù)定置管理圖放置在枕木上，以免弄臟箱沿將污物帶勁器身。13、器身各部件檢修標(biāo)準(zhǔn)按DL/T573—1995《電力變壓器檢修導(dǎo)則》規(guī)定執(zhí)行。14、器身檢修人員應(yīng)穿連體服，登記檢修工具并做好記錄，工作結(jié)束后認(rèn)真清點，避免遺留在器身內(nèi)。15、扣罩后一次真空注油必須注至低壓手孔下沿，接低壓軟聯(lián)片時，必須防止扳手、螺絲掉入箱內(nèi)，造成返工。注意：分接開關(guān)操作導(dǎo)桿在一次注油前插入，并檢查其正確性。16、通過油枕補油管二次注油后，靜放一段時間后，器身各部氣塞需多次排氣，直到溢油為止。二、主變壓器大修檢查項目主變壓器大修檢查項目應(yīng)按DL/T573—1995《電力變壓器檢修導(dǎo)則》進行。其重點如下。1、主變壓器檢修項目（1）檢查鐵心外表是否平整，有無片間短路或變色、放電燒傷痕跡。注意：鐵心硅鋼片應(yīng)保持平衡，硅鋼片間武搭接或過大的接縫間隙。例：鐵心硅鋼片翹起或產(chǎn)生波浪狀。處理方法：可用木錘或銅錘敲打平整，但不能損傷硅鋼片絕緣漆膜。（2）檢查鐵心硅鋼片間絕緣漆膜是否存在脫落現(xiàn)象。注意：鐵心硅鋼片間絕緣漆膜應(yīng)無脫落現(xiàn)象，否則引起鐵心局部過熱。例：鐵心硅鋼片有多片搭在一起，絕緣漆膜明顯脫落。處理方法：用鐵心專用插板將硅鋼片分開，新涂刷絕緣漆，再用碘鎢燈烘干為止。（3）檢查上鐵軛頂部和下鐵軛底部是否存在積聚雜物。注意：上鐵軛頂部和下鐵軛底部應(yīng)干凈武雜物。例;上鐵軛頂部和下鐵軛底部存在雜物。處理方法：用面粉團清理干凈為止。（4）檢查鐵心對上、下夾件，方鐵、線圈壓板、穿心螺栓絕緣情況，緊固程度及鐵芯是否完好無損。注意：鐵芯對上、下夾件，方鐵、線圈壓板、穿心螺栓絕緣用1000V絕緣電阻表測量，絕緣電阻值不低于1000兆歐，全部螺栓緊固，鐵芯接地聯(lián)片應(yīng)無裂紋、斷片現(xiàn)象，外露部分應(yīng)包好絕緣。例：用1000V絕緣電阻表測鐵芯對穿心螺栓絕緣電阻值為0。處理方法：松開穿心螺栓兩端螺絲，抽出螺栓，檢查絕緣筒位移情況并加絕緣板調(diào)整直至用1000V絕緣電阻表測量絕緣電阻值不低于1000兆歐為止。（5）檢查線圈壓板是否位移。正反壓釘是否松動及底碗是否存在放電痕跡。注意：線圈壓板應(yīng)無發(fā)生偏移，正反壓釘緊固并且底碗應(yīng)不存在放電痕跡。例：線圈壓板偏移，正反壓釘松動并且底碗存在放電燒傷痕跡。處理方法：松開壓板，正、反壓釘，調(diào)正壓板位置并將正反壓釘全部擰緊。2、主變壓器繞組檢查項目（1）檢查相間隔板和圍屏有無破損、變形及放電痕跡，繞組表面是否清潔，匝絕緣有無破損。注意：相間隔板和圍屏應(yīng)綁扎牢固，圍屏分接引線出口應(yīng)密封良好并無樹枝狀放電痕跡，支撐圍屏的長墊塊應(yīng)無爬電痕跡，繞組表面清潔應(yīng)無油泥、無變形、無傾斜，各部墊塊應(yīng)排列整齊并有適當(dāng)?shù)木o力，油道暢通。例：繞組墊塊有松動、位移的現(xiàn)象，并且繞組表面有油泥、雜質(zhì)等積聚物。處理方法：松開線圈壓板壓釘將墊塊調(diào)整，并用面團清理（或用合格的變壓器油沖洗）干凈。（2）檢查繞組的絕緣狀況是否合格。注意：采用手指按壓有彈性并無永久變形，根據(jù)手指按壓法檢查結(jié)果及外表觀察，可將繞組絕緣分成下列四級。一級絕緣：絕緣富有彈性。用手指按壓無殘留變形，屬良好狀態(tài)。二級絕緣：絕緣仍有彈性，用手指按壓時無裂紋、脆化現(xiàn)象，屬合格狀態(tài)。三級絕緣：絕緣脆化，呈深褐色，用手指按時有少量裂紋和變形，屬勉強可用狀態(tài)。四級絕緣：絕緣已嚴(yán)重脆化，呈黑褐色，用手指按時即變形脫落，甚至可見裸導(dǎo)線，屬不合格狀態(tài)。第六節(jié)變壓器檢修實例分析以沈陽變壓器廠生產(chǎn)的SFP3-260000/220型變壓器為例，介紹變壓器吊罩程序和本體大修工藝要求。一、變壓器吊罩工序1、施工方案、技術(shù)措施、安全及檢修措施已經(jīng)批準(zhǔn)。2、為確保工作安全及檢修質(zhì)量，開工前應(yīng)進行技術(shù)交底。3、檢修所需的備品、配件、堵板、真空泵、濾油機、齒輪泵、油管等準(zhǔn)備齊全。4、準(zhǔn)備好起重工器具、套管架和卷揚機。5、配備變壓器檢修期間20/5t吊車好用。6、檢查拖運段鐵軌承載能力良好。7、已完成吊罩大修前的電氣試驗。8、附件拆卸后做好標(biāo)識，回裝時應(yīng)按標(biāo)識回裝。9、箱沿四周螺栓拆后進行檢查，防止遺漏。10、鐘罩四角系好手繩（插好導(dǎo)向桿），使鐘罩吊起之后平衡，避免損傷內(nèi)部組件。11、鐘罩用的鋼絲繩夾角小于60°,在起吊鐘罩時，應(yīng)找平衡試吊再徐徐起吊，如圖示，要控制起吊速度。12、鐘罩起吊后，根據(jù)定置管理圖放置在枕木上，以免弄臟箱沿將污物帶勁器身。13、器身各部件檢修標(biāo)準(zhǔn)按DL/T573—1995《電力變壓器檢修導(dǎo)則》規(guī)定執(zhí)行。14、器身檢修人員應(yīng)穿連體服，登記檢修工具并做好記錄，工作結(jié)束后認(rèn)真清點，避免遺留在器身內(nèi)。15、扣罩后一次真空注油必須注至低壓手孔下沿，接低壓軟聯(lián)片時，必須防止扳手、螺絲掉入箱內(nèi)，造成返工。注意：分接開關(guān)操作導(dǎo)桿在一次注油前插入，并檢查其正確性。16、通過油枕補油管二次注油后，靜放一段時間后，器身各部氣塞需多次排氣，直到溢油為止。二、主變壓器大修檢查項目主變壓器大修檢查項目應(yīng)按DL/T573—1995《電力變壓器檢修導(dǎo)則》進行。其重點如下。1、主變壓器檢修項目（1）檢查鐵心外表是否平整，有無片間短路或變色、放電燒傷痕跡。注意：鐵心硅鋼片應(yīng)保持平衡，硅鋼片間武搭接或過大的接縫間隙。例：鐵心硅鋼片翹起或產(chǎn)生波浪狀。處理方法：可用木錘或銅錘敲打平整，但不能損傷硅鋼片絕緣漆膜。（2）檢查鐵心硅鋼片間絕緣漆膜是否存在脫落現(xiàn)象。注意：鐵心硅鋼片間絕緣漆膜應(yīng)無脫落現(xiàn)象，否則引起鐵心局部過熱。例：鐵心硅鋼片有多片搭在一起，絕緣漆膜明顯脫落。處理方法：用鐵心專用插板將硅鋼片分開，新涂刷絕緣漆，再用碘鎢燈烘干為止。（3）檢查上鐵軛頂部和下鐵軛底部是否存在積聚雜物。注意：上鐵軛頂部和下鐵軛底部應(yīng)干凈武雜物。例;上鐵軛頂部和下鐵軛底部存在雜物。處理方法：用面粉團清理干凈為止。（4）檢查鐵心對上、下夾件，方鐵、線圈壓板、穿心螺栓絕緣情況，緊固程度及鐵芯是否完好無損。注意：鐵芯對上、下夾件，方鐵、線圈壓板、穿心螺栓絕緣用1000V絕緣電阻表測量，絕緣電阻值不低于1000兆歐，全部螺栓緊固，鐵芯接地聯(lián)片應(yīng)無裂紋、斷片現(xiàn)象，外露部分應(yīng)包好絕緣。例：用1000V絕緣電阻表測鐵芯對穿心螺栓絕緣電阻值為0。處理方法：松開穿心螺栓兩端螺絲，抽出螺栓，檢查絕緣筒位移情況并加絕緣板調(diào)整直至用1000V絕緣電阻表測量絕緣電阻值不低于1000兆歐為止。（5）檢查線圈壓板是否位移。正反壓釘是否松動及底碗是否存在放電痕跡。注意：線圈壓板應(yīng)無發(fā)生偏移，正反壓釘緊固并且底碗應(yīng)不存在放電痕跡。例：線圈壓板偏移，正反壓釘松動并且底碗存在放電燒傷痕跡。處理方法：松開壓板，正、反壓釘，調(diào)正壓板位置并將正反壓釘全部擰緊。2、主變壓器繞組檢查項目（1）檢查相間隔板和圍屏有無破損、變形及放電痕跡，繞組表面是否清潔，匝絕緣有無破損。注意：相間隔板和圍屏應(yīng)綁扎牢固，圍屏分接引線出口應(yīng)密封良好并無樹枝狀放電痕跡，支撐圍屏的長墊塊應(yīng)無爬電痕跡，繞組表面清潔應(yīng)無油泥、無變形、無傾斜，各部墊塊應(yīng)排列整齊并有適當(dāng)?shù)木o力，油道暢通。例：繞組墊塊有松動、位移的現(xiàn)象，并且繞組表面有油泥、雜質(zhì)等積聚物。處理方法：松開線圈壓板壓釘將墊塊調(diào)整，并用面團清理（或用合格的變壓器油沖洗）干凈。（2）檢查繞組的絕緣狀況是否合格。注意：采用手指按壓有彈性并無永久變形，根據(jù)手指按壓法檢查結(jié)果及外表觀察，可將繞組絕緣分成下列四級。一級絕緣：絕緣富有彈性。用手指按壓無殘留變形，屬良好狀態(tài)。二級絕緣：絕緣仍有彈性，用手指按壓時無裂紋、脆化現(xiàn)象，屬合格狀態(tài)。三級絕緣：絕緣脆化，呈深褐色，用手指按時有少量裂紋和變形，屬勉強可用狀態(tài)。四級絕緣：絕緣已嚴(yán)重脆化，呈黑褐色，用手指按時即變形脫落，甚至可見裸導(dǎo)線，屬不合格狀態(tài)。第三章汽輪發(fā)電機的運行及其功率調(diào)節(jié)第一節(jié)汽輪發(fā)電機的基本知識同步發(fā)電機的基本工作原理同步發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)換為電能的機械。圖3-1所示為三相同步發(fā)電機的原理示意圖。在定子的鐵心槽內(nèi)安放著空間相隔120°電角度的三相對稱繞組AX、BY、CZ。轉(zhuǎn)子由原動機帶動勻速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子磁場不斷切割定子三相對稱。YYAZXRCNS312圖3—1同步發(fā)電機工作原理示意圖1—定子鐵心；2—轉(zhuǎn)子；3—磁力線在三相對稱繞組中感應(yīng)出三相交變電動勢：二、汽輪同步發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)汽輪同步發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。定子定子部分包括定子鐵芯，電樞繞組，機座等主要部件，還有軸承、軸承座、端蓋及電刷等部件。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、勵磁繞組、護環(huán)、滑環(huán)和風(fēng)扇等組成。三相同步發(fā)電機的型號和額定值型號發(fā)電機的型號表示該發(fā)電機的類型和特點。例如：QFQS-200-2表示定子繞組水內(nèi)冷、轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷、鐵芯氫冷的兩極汽輪發(fā)電機，容量為200MW。2、額定值額定容量PN（kW），是指發(fā)電機長期安全運行的最大允許輸出功率。額定電壓UN（kV），是指發(fā)電機長期安全工作的定子三相繞組最高線電壓。額定電流IN（A），是指發(fā)電機正常連續(xù)運行的定子繞組的最大工作電流。額定功率因數(shù)，是指額定有功功率和額定視在功率的比值。此外，同步發(fā)電機的額定值還有額定轉(zhuǎn)速nN（）、額定頻率fN（Hz）及額定效率ηN等。汽輪發(fā)電機并列運行的條件和方法 同步發(fā)電機的并聯(lián)運行，是指將兩臺或更多同步發(fā)電機分別接在電力系統(tǒng)的對應(yīng)母線上，或通過主變壓器、輸電線接在電力系統(tǒng)的公共母線上，共同向用戶供電。一、同步發(fā)電機并聯(lián)運行時的優(yōu)點（1）提高供電的可靠性；（2）合理利用動力資源及發(fā)電設(shè)備，提高供電的經(jīng)濟型；（3）提高電能的質(zhì)量。盡管現(xiàn)在的單機容量有越來越大的趨勢，但與現(xiàn)代大容量的電力網(wǎng)比較還是很小，單臺發(fā)電機功率的調(diào)節(jié)不會影響整個電力網(wǎng)的頻率和電壓，此時電力網(wǎng)的頻率和電壓可認(rèn)為是常數(shù)。同時，電力網(wǎng)中有很多負(fù)載并聯(lián)運行，整個電力網(wǎng)的等效阻抗就很小，這樣的電力網(wǎng)相對單臺發(fā)電機，可稱為無窮大電網(wǎng)。二、并列投入的條件為使合閘時在定子繞組中不產(chǎn)生沖擊電流和并列后能穩(wěn)定運行，并列時必須滿足以下條件：1、發(fā)單機電壓和電網(wǎng)電壓應(yīng)大小相等、相位相同；2、發(fā)電機頻率應(yīng)和電網(wǎng)頻率相同；3、發(fā)電機相序應(yīng)和電網(wǎng)相序相同。上述三個條件中，前兩個條件可稍有出入，但第三個條件在并列投入時必須滿足。對于已使用過的發(fā)電機，若第三個條件已滿足，則在并聯(lián)操作時，只需調(diào)整發(fā)電機使之滿足前兩個條件。如果在不滿足并聯(lián)條件的情況下并聯(lián)投入，就是非同期并列，是電力系統(tǒng)的惡性事故。三、并列運行的方法：1、準(zhǔn)同步法已勵磁的同步發(fā)電機并列時均采用準(zhǔn)同步法。準(zhǔn)同步法可以避免并列產(chǎn)生巨大的沖擊電流和沖擊轉(zhuǎn)矩的作用，是發(fā)電機很快進入同步穩(wěn)定運行狀態(tài)。準(zhǔn)同步法分為手動準(zhǔn)同步法、自動準(zhǔn)同步法和半自動準(zhǔn)同步法三種。若調(diào)壓、調(diào)頻和合同步開關(guān)均由運行人員操作，稱手動準(zhǔn)同步法；全部由自動裝置完成的稱為自動準(zhǔn)同步；當(dāng)其中一項由自動裝置完成，其余由手動完成的稱為半自動準(zhǔn)同步，現(xiàn)代電廠采用半自動準(zhǔn)同步居多。2、自同步法準(zhǔn)同步法并列條件苛刻，要同時滿足并列條件需較長的時間，特別是黨電網(wǎng)發(fā)生故障時，電網(wǎng)的電壓和頻率均在變化，采用準(zhǔn)同步并列比較困難。因此，發(fā)電機也可采用自同步法并列。自同步法并列操作，首先要驗證發(fā)電機的相序，然后將發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁繞組跨界一個5～10倍于勵磁電阻的滅磁電阻后形成閉合回路，以免電樞的沖擊電流咋勵磁繞組中感應(yīng)大電動勢而損壞繞組；同時把勵磁回路的調(diào)磁電阻防止在對應(yīng)空載額定電壓的組織為止。發(fā)電機再無勵磁的情況下起動，調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速使之接近同步速時，和尚發(fā)電機的同步開關(guān)，并立即加上直流勵磁，依靠定、轉(zhuǎn)子磁場間形成的電磁轉(zhuǎn)矩，把發(fā)電機拉入同步。自同步并列操作簡單、迅速，便于自動化和實現(xiàn)重合閘。但在并列合閘時，會產(chǎn)生較大的沖擊電流和沖擊轉(zhuǎn)矩，一般常用語緊急狀態(tài)下的并列操作。第三節(jié)汽輪發(fā)電機功角特性及有功功率的調(diào)節(jié)一、功角特性功角特性是指同步發(fā)電機并網(wǎng)后對稱穩(wěn)態(tài)運行時，發(fā)電機發(fā)出的電磁功率與功角之間的關(guān)系。所謂功率角，是指勵磁電動勢Eo和發(fā)電機端電壓U（即電網(wǎng)電壓）這兩個相量之間的夾角。1.以隱極同步發(fā)電機為例，其功角特性如下：上式表明：同步發(fā)電機并聯(lián)在無窮大電網(wǎng)，且電機磁路不飽和，有維持勵磁電流不變時，發(fā)電機的電磁功率大小只取決于功角成為同步發(fā)電機的有功功率功角特性曲線如圖3-2PPem090180圖圖3-2隱極同步發(fā)電機有功功率功角特性曲線由此可見，發(fā)電機輸出的有功功率大小與功角有關(guān)，在＜90°區(qū)間內(nèi)，有功角特性可見，發(fā)電機輸出功率越大，角越大，制動轉(zhuǎn)矩增大，轉(zhuǎn)子輸入的機械功率也越大。2.凸極同步發(fā)電機的功角特性：在＜90°時，電磁功率達到最大值。凸極同步發(fā)電機的電磁功率包括兩部分：是與隱極發(fā)電機電磁功率具有相同性質(zhì)的基本電磁功率；二是附加電磁功率。亦稱為磁阻功率。2、功角的物理含義：綜上所述，功角是研究同步發(fā)電機并聯(lián)運行的一個重要參數(shù)，它不僅決定并聯(lián)運行時的輸出功率，而且說明轉(zhuǎn)子運動的空間位置，通過它把同步發(fā)電機的電磁變化關(guān)系和機械運動狀態(tài)緊密聯(lián)系起來。轉(zhuǎn)子空間位置的變化，將會引起發(fā)電機有功功率的變化，反過來，轉(zhuǎn)子空間位置又受到電磁過程的制約。二、有功功率的調(diào)節(jié)要使同步發(fā)電機發(fā)出有功功率，必須使Eo和U形成一定的功率角。如果要增大同步發(fā)電機的輸出有功功率，從功率平衡的角度看，只有增加原動機的輸入功率，則輸入到發(fā)電機的機械功率也同時增加，就會使發(fā)電機的轉(zhuǎn)子加速。當(dāng)轉(zhuǎn)子得到暫時加速后，就會造成轉(zhuǎn)子磁極軸線與氣隙合成磁場軸線之間的夾角主見增大。隨著功率角的增加，新的電磁功率和與之相應(yīng)的制動性質(zhì)的新電磁轉(zhuǎn)矩T就產(chǎn)生了。達到新的轉(zhuǎn)矩平衡時，轉(zhuǎn)子不再加速。此時發(fā)電機的功率角較前增大?？梢?，要增大同步發(fā)電機的輸出有功功率，就得增大發(fā)電機的功率角，即必須增加來自原動機的輸入功率。當(dāng)然，我們不可能無限制地增加原動機的輸入功率以增大發(fā)電機的輸出功率。這是因為受到發(fā)電機輸出功率極限值P的限制。輸出功率如果超過它，轉(zhuǎn)矩就無法建立新的平衡，這使得發(fā)電機的轉(zhuǎn)速連續(xù)上升直至失步。三、靜態(tài)穩(wěn)定ΔPmΔPmA′A0Pm+ΔB′ΔPm圖3-3同步發(fā)電機有功功率調(diào)節(jié)BBΔΔ在電網(wǎng)或原動機方面偶然發(fā)生一些微小的擾動時，在擾動的原因消失后，發(fā)電機能否回到原先的狀態(tài)繼續(xù)同步運行，這個問題稱為同步發(fā)電機的靜態(tài)穩(wěn)定問題。它與功率角有密切的關(guān)系，下面就這個問題進行分析說明。如圖3-3所示，設(shè)發(fā)電機運行在A點，功角，電磁功率為Pm。若受某種擾動，使輸入功率增加ΔP1.，在擾動初瞬功角從增加到+Δ，相應(yīng)的電磁功率也將變?yōu)镻m+ΔPm，發(fā)電機運行點移至A′，這時制動電磁轉(zhuǎn)矩也隨著增大，抑制功角進一步增大。一旦擾動消失，ΔP1=0電磁功率大于輸入功率，轉(zhuǎn)子減速，發(fā)電機最后恢復(fù)到A點運行，說明A點穩(wěn)定。如果發(fā)電機運行在B點，受到某種擾動時，大體變化同A點時相同，但是相應(yīng)的電磁功率卻減少ΔPm，在這種情況下，即使擾動消失，發(fā)電機也會失去同步，B點不穩(wěn)定。綜上所述，一臺同步發(fā)電機，如果電磁功率隨功角增大而增大，或隨之減小而減小，便屬穩(wěn)定，否則就不穩(wěn)定。同步發(fā)電機穩(wěn)定運行時，其功角實際都比較小，大多同步發(fā)電機額定運行時的功角取30°左右。同步發(fā)電機在運行中如果失去靜態(tài)穩(wěn)定，就應(yīng)立即減少原動機的輸入功率，使電機重新進入穩(wěn)定狀態(tài)。汽輪發(fā)電機無功功率的調(diào)節(jié)和V形曲線無功功率無功功率的調(diào)節(jié)和有功功率一樣，無功功率與功角有關(guān)。發(fā)電機的無功功率為：有公式表明，當(dāng)E0、U參數(shù)xd、xq或xt為常數(shù)時，無功功率Q也隨功角而變化，無功功率Q于功角的關(guān)系，稱為同步發(fā)電機的無功功角特性。隱極同步發(fā)電機的無功功率功角特性曲線如圖3-4所示：Q90Q90°180°圖2-3隱極同步發(fā)電機的無功功率功角特性曲線00無功功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中用來控制、監(jiān)視、調(diào)整電壓的母線稱為電壓中樞點，通過控制中樞點電壓可以達到控制負(fù)荷電壓的目的。中樞點的電壓調(diào)整方式有逆調(diào)壓、恒調(diào)壓和順調(diào)壓。調(diào)壓的主要措施有：在無功功率充足的系統(tǒng)中可通過改變發(fā)電機勵磁電流調(diào)壓合改變分接頭調(diào)壓；在無功功率不足的系統(tǒng)中可采用并聯(lián)補償設(shè)備：電容器、調(diào)相機和靜止補償器調(diào)壓。前者不需要增加設(shè)備和投資，經(jīng)濟效益好；后者需要增加設(shè)備，但補償設(shè)備的同時也降低了電網(wǎng)網(wǎng)損，也常用。串聯(lián)電容的補償本質(zhì)是通過改變電網(wǎng)參數(shù)實現(xiàn)調(diào)壓的，對于功率因數(shù)較低的中低壓配電網(wǎng)，可作為一種輔助調(diào)壓措施。V形曲線IIfII過勵欠勵0過勵欠勵0第五節(jié)發(fā)電機運行監(jiān)視和維護一、發(fā)電機的運行1、調(diào)峰運行當(dāng)電網(wǎng)需要時，發(fā)電機允許調(diào)峰運行。在整個發(fā)電機使用壽命期限內(nèi)，啟停次數(shù)不許超過10000次。發(fā)電機負(fù)荷增減率，每份鐘為額定負(fù)荷的3%~5%。2、進相運行發(fā)電機進相運行的容許范圍主要受發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定和定子鐵芯端部結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)熱兩個因素的限制，發(fā)電機能在超前功率因數(shù)為0.95的情況下持續(xù)運行。3、冷卻器進水溫度偏高，氫氣壓力變化時的氫溫和負(fù)載調(diào)節(jié)。為了防止結(jié)露和可能的振動增加，發(fā)電機冷溫度應(yīng)盡量維持額定值QUOTECQUOTEC。但允許不低于C冷氫溫度下運行，冷卻器的進水溫度和冷氫溫度超過額定值的運行方式參見”發(fā)電機冷卻器的進水溫度,氫氣壓力變化時允許的負(fù)載能力曲線”當(dāng)冷氫溫度超過C時不允許發(fā)電機運行。4、氫氣冷卻器發(fā)生故障時的運行發(fā)電機正常運行時共有2組(每組2個,共4個)氫氣冷卻器,以維持機內(nèi)冷氫溫度恒定.當(dāng)停用1個氫氣冷卻器時,發(fā)電機的負(fù)荷應(yīng)降至額定負(fù)荷的80%或以下運行。5、在不同功率因數(shù)下運行當(dāng)功率因數(shù)在0.85(滯后)~0.95*(超前)之間變化時,發(fā)電機可以額定功率連續(xù)運行,在更低的滯后功率因數(shù)下,轉(zhuǎn)子勵磁電流不允許大于額定值;在更低的超前功率因數(shù)下,發(fā)電機受靜態(tài)穩(wěn)定和定子端部發(fā)熱的限制,因此,要限低功率運行。6、發(fā)電機失磁時的異步運行在事故條件下,發(fā)電機允許短時失磁異步運行.當(dāng)勵磁系統(tǒng)故障后,在電網(wǎng)條件允許時,失磁運行的持續(xù)時間不得超過15min,這時的允許負(fù)荷應(yīng)在額定值的40%以內(nèi).發(fā)生失磁時,在最初的60s內(nèi)應(yīng)將負(fù)荷降至60%，在此后的1.5min以內(nèi)降至額定值的40%。二、偏離允許值應(yīng)采取的措施當(dāng)被監(jiān)視參數(shù)偏離允許范圍時,應(yīng)遵循下列原則采取措施。首先應(yīng)迅速查清監(jiān)測裝置是否發(fā)生故障或信號裝置是否發(fā)生誤動作,然后立即采取相應(yīng)的措施,使異常參數(shù)或解列,滅磁,停機;如果被監(jiān)測參數(shù)突然超過允許值(或短時內(nèi)突變),運行操作人員應(yīng)迅速將發(fā)電機解列,滅磁停機.然后再查清事故的原因.未查清事故原因之前不得重新投入運行。措施的具體實施當(dāng)發(fā)電機定子繞組(層間或出水)溫度,定子鐵芯溫度等參數(shù)中的任何一項持續(xù)上升至規(guī)定的各自允許值以上時,信號裝置自動報警.運行操作人員見到報警信號應(yīng)迅速使發(fā)電機減負(fù)荷,直至該溫度降至允許值以下為止.如果減負(fù)荷不湊效,應(yīng)立即解除發(fā)電機負(fù)荷并與電網(wǎng)解列。當(dāng)發(fā)電機軸承溫度及其回油溫度持續(xù)上升時,可適當(dāng)提高進油溫度。如果溫度超過允許值,應(yīng)立即停機并檢查原因。當(dāng)發(fā)電機內(nèi)發(fā)現(xiàn)少量水時,應(yīng)當(dāng)將水排出并將強對發(fā)電機的監(jiān)視。如果機內(nèi)繼續(xù)積水,則必須依次斷開氫氣冷卻器,已查清哪臺冷卻器發(fā)生漏水故障。然后采取措施將故障清除。當(dāng)發(fā)現(xiàn)內(nèi)冷水壓比機內(nèi)氫壓高時應(yīng)對此情況立即處理,使其壓力恢復(fù)正常,同時監(jiān)視線棒的溫度并注意機內(nèi)是否有水放出。這時應(yīng)盡可能停機,以便查清和消除隱患的根源。機內(nèi)氫壓應(yīng)滿足基本數(shù)據(jù)的要求。當(dāng)即內(nèi)氫氣的壓力低于或高于額定值時,運行操作人員應(yīng)立即補氫或排氫。當(dāng)機內(nèi)氫壓急劇下降即漏氫量過大時,應(yīng)盡快漏氫原因和部位。必要時應(yīng)降負(fù)荷直至停機進行檢查。當(dāng)機內(nèi)氫氣純度下降至允許下限值時,應(yīng)采取補排3氫的方法提高機內(nèi)氫氣的純度.機內(nèi)氫氣濕度偏高,對繞組絕緣及轉(zhuǎn)子護環(huán)產(chǎn)生有害影響。因此,運行時機內(nèi)冷氫氣絕對濕度必須低于(或露點濕度-),即在機外常壓下取樣化驗時氫氣中的水汽濃度不高于或露點濕度-),在任何運行方式下都必須保持這一數(shù)值。當(dāng)氫氣冷卻器及水水冷卻器內(nèi)的二次水流量降低至額定值的75%時,信號裝置應(yīng)報警.運行操作人員應(yīng)適當(dāng)減小發(fā)電機的負(fù)荷。同時應(yīng)采取措施恢復(fù)至額定流量.當(dāng)定子繞組進水溫度,機內(nèi)冷氫溫度低于允許范圍,應(yīng)采取措施恢復(fù)正常(調(diào)節(jié)氫氣冷卻器,水水冷卻器中的二次水溫度或流量)。當(dāng)內(nèi)冷水導(dǎo)電率超過額定值到5us/cm時,信號裝置應(yīng)當(dāng)報警.運行操作人員接到報警信號后,必須用新鮮合格的內(nèi)冷水更換原有的內(nèi)冷水使導(dǎo)電率降至額定值以下.如果不能湊效,則導(dǎo)電率達到10us/cm時,應(yīng)迅速解除發(fā)電機負(fù)荷并與電網(wǎng)解列。當(dāng)發(fā)電機軸承室及主油箱內(nèi)或發(fā)電機軸承回油中的氫氣含量超過1%,必須盡快停機,消除漏氫的根源。當(dāng)封閉導(dǎo)線外殼內(nèi)的氫氣含量超過1%時,必須迅速向其內(nèi)充入惰性氣體(二氧化碳或氮氣)。同時立即解除發(fā)電機負(fù)荷并與電網(wǎng)解列,滅磁/停機。不等機組停下便開始排除機內(nèi)氫氣.然后找出并消除漏氫根源2集電環(huán)和電刷的維護日檢查：每個工作班應(yīng)對碳刷做直觀的檢查。觀察是否有火花及火花的大小,集電環(huán)和電刷裝置的溫升及噪聲情況等。如發(fā)現(xiàn)碳刷火花、過多的碳粉或碳刷振動，應(yīng)按周期檢查要求進行維修。周檢查：每周對碳刷做一次全面的檢查。檢查碳刷的活動情況；檢查彈簧壓力是否均勻；檢查碳刷的振動；檢查碳刷的，磨損情況；檢查是否有脫辮現(xiàn)象。氫冷器的維護每年應(yīng)清理水室、蓋子管板的內(nèi)表面，清理管板內(nèi)表面。根據(jù)二次水的狀況而定。，每次檢修和清理后應(yīng)進行0.6MPa的水壓試驗,保持30min。第六節(jié)汽輪發(fā)電機的調(diào)相運行發(fā)電機只向電網(wǎng)提供