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1、第十二章 电力变压器运行与维护,第一节 变压器的负荷能力 第二节 变压器的并列运行 第三节 变压器的运行与维护 第四节 变压器的异常运行与分析,主要内容,教学要求,通过本章内容的学习，熟悉各种变压器的结构、作用和应用场所，掌握变压器额定容量和负荷能力的概念，熟悉变压器的发热特点。,能够用专业术语正确描述工程实践中用到的各类变压器，继续补充和完善工程概念模型。,学习重点与难点,重 点,难点,油浸式电力变压器的结构 干式变压器的结构 变压器过负荷能力的概念,变压器的绝缘老化过程 变压器的短时和正常过负荷能力,第一节 变压器的负荷能力,一、额定容量和负荷能力的基本概念 二、变压器的发热时的特点 三、
2、变压器的绝缘老化 四、等值老化原则 五、变压器的正常过负荷能力 六、变压器的事故过负荷,额定容量和负荷能力的基本概念,变压器的额定容量（即铭牌容量），是指在规定的环境温度下，变压器能获得经济而合理的效率和具有正常的预期寿命（约2030年）时所允许长期连续运行的容量。,额定容量和负荷能力的基本概念,变压器的负荷能力系指在短时间内所能输出的功率，在一定条件下，它可能超过额定容量。负荷能力的大小和持续时间决定于：变压器的电流和温度不要超过规定的限值。在整个运行期间，变压器的绝缘老化不超过正常值，即不损害正常的预期寿命。 国际电工标准（IEC）规定的变压器过负荷运行时限值。,变压器的发热时的特点,各发
3、热元件如铁芯、高压绕组、低压绕组等所产生的热量都传递给油，其发热过程是独立的，只与其本身的损耗有关。 在散热过程中，引起的各部分温度差别很大。沿变压器的高度方向，绕组的温度最高，最大热点大约在高度方向的70%75%处；沿截面方向（径向），温度最高处位于线圈厚度的1/3处。 变压器主要有两个散热区段。一段是热量由绕组和铁芯表面以对流方式传递到变压器油中，这部分约占总温升的20%30%；另一段是热量由油箱壁以对流方式和辐射方式扩散到周围空气中，这部分约占总温升的60%70%。,变压器的绝缘老化,高温是促成绝缘老化的直接原因。 研究表明，绕组温度每增长6，使用年限将缩短一半，此即所谓绝缘老化的6规则
4、。,等值老化原则,在一部分时间内，根据运行要求，容许绕组温度大于98，而在另一部分时间内，使绕组的温度小于98。只要使变压器在温度较高的时间内所多损耗的寿命,与变压器在温度较低的时间内所少损耗的寿命相互补偿，这样变压器的预期寿命可以和恒温98运行时的寿命等值。,变压器的正常过负荷能力,（1）过负荷期间，绕组最热点的温度不得超过140，上层油温不得超过95； （2）变压器的最大过负荷不得超过额定负荷的50%。 （3）根据实际负荷曲线和变压器的数据，来计算变压器绝缘的老化率，如果1，说明过负荷在允许范围以内，否则，应重新选择较大容量的变压器。,变压器的事故过负荷,和正常过负荷时一样，事故过负荷时绕
5、组最热点的温度也不得超过140，负荷电流不得超过额定值的两倍。事故过负荷的允许值和允许时间应由制造厂规定，也可参考表12-3。,第二节 变压器的并列运行,并列运行相比单台运行优点： （1）提高供电可靠性，当一台退出运行时，其他变压器仍可照常供电。 （2）提高运行经济性，在低负荷时，可停运部分变压器，从而减少能量损耗，提高系统的运行效率，并改善系统的功率因数，保证经济运行。 （3）减小备用容量，为了保证供电，必需设置备用容量，变压器并列运用可使单台变压器容量较小，从而做到减小备用容量。,第二节 变压器的并列运行,变压器并列运行需满足以下条件: （1）具有相等的一、二次电压,即变比相等； （2）额
6、定短路电压相等； （3）绕组连接组别相同，即要求极性相同，相位相同。 上述三个条件中，第一条和第二条往往不可能做到绝对相等，一般规定变比的偏差不得超过0.5%，额定短路电压的偏差不得超过10%。,第二节 变压器的并列运行,变比不同的变压器并列运行: 一般两变压器变比差的标幺值不得超过0.5% 。 必须校验其过负荷能力是否在允许范围内。,第二节 变压器的并列运行,短路电压不同的变压器并列运行 : 当数台变压器并列运行时，如果短路阻抗不同，负荷分配与短路阻抗的大小成反比，短路阻抗小的变压器承担的负荷比例大，容易出现过负荷。如果改变变比，使短路阻抗大的变压器的二次电动势抬高，则可减少过负荷。,第二节
7、 变压器的并列运行,绕组连接组别不同的变压器并列运行: 变压器不允许长期在同名相电压间存在位移角的情况下并列运行。 一般情况下，如果需要将绕组连接组别不同的变压器并列运行时，应根据连接组别差异的情况，采用将各相易名、始端与末端对换等方法，将变压器的连接组别化为同一连接组别后，才能并列运行。,第三节 变压器的运行与维护,一、变压器的投运与停运 二、采用胶袋的油枕密封变压器的运行维护 三、变压器分接开关的运行维护,第三节 变压器的运行与维护,一、变压器的投运与停运 二、采用胶袋的油枕密封变压器的运行维护 三、变压器分接开关的运行维护,第三节 变压器的运行与维护,变压器的投运与停运,（1）对新投运的
8、变压器以及长期停用或大修后的变压器，在投运之前，应重新进行必要的试验，值班人员还应仔细检查并确定变压器在完好状态，具备带电运行条件，有载开关或无载开关处于规定位置，且三相一致；各保护部件、过电压保护及继电保护系统处于正常可靠状态。 （2）新投运的变压器必须在额定电压下做冲击合闸试验，冲击五次；大修或更换改造部分绕组的变压器则冲击三次。 （3）变压器投运、停运操作顺序，应在运行规程(或补充部分)中加以规定，并须遵守有关规定。,第三节 变压器的运行与维护,变压器的投运与停运,（4）在110kV及以上中性点直接接地系统中，投运和停运变压器时，在操作前必须将中性点接地，操作完毕可按系统需要决定中性点是
9、否断开。 （5）装有储油柜的变压器带电前应排尽套管升高座、散热器及净油器等上部的残留空气，对强迫油循环变压器，应开启油泵，使油循环一定时间后将空气排尽。开启油泵时，变压器各侧绕组均应接地。 （6）运行中的备用变压器应随时可以投入运行，长期停运者应定期充电，同时投入冷却装置。,第三节 变压器的运行与维护,采用胶袋的油枕密封变压器的运行维护,（1）在油枕加油时，应全密封加油，并注意尽量将胶袋外面与油枕内壁间的空气排尽，否则会造成假油位及瓦斯继电器的误动作。 （2）在油枕加油时，应注意油量及适当的进油速度，防止因进油速度太快、加油量过多使防爆管喷油、释压器发声或喷油。,第三节 变压器的运行与维护,变
10、压器分接开关的运行维护,当变换分接头时，应先停电后操作。变换分头时一般要求进行正反转动三个循环，以消除触头上的氧化膜及油污，然后正式变换分接头。变换分接头后，应测量绕组档位的直流电阻，并检查销紧位置，还应将分接头变换情况作好记录并报告调度部门。对于运行中不常进行分接变换的变压器，每年结合小修(预试)将分接头操作三个循环，并测量全档位直流电阻，发现异常及时处理，合格时方可投运。,无载分接变压器,第三节 变压器的运行与维护,变压器分接开关的运行维护,（1）有载分接开关投运前，应检查其油枕油位是否正常，有无渗漏油现象，控制箱防潮应良好。用手动操作一个(升一降)循环，档位指示器与记数器应正确动作，极限
11、位置的闭锁应可靠，手动与电动控制的联锁亦应可靠。 （2）对于有载开关的瓦斯保护，其重瓦斯应投入跳闸，轻瓦斯则接信号。瓦斯继电器应装在运行中便于安全放气的位置。新投运有载开关的瓦斯继电器安装后，运行人员在必要时(有载筒体内有气体)应适时放气。 （3）有载分接开关的电动控制应正确无误，电源可靠。各接线端子接触良好，驱动电机转动正常、转向正确，其熔断器额定电流按电机额定电流22.5倍配置。,有载分接开关和有载变压器,第三节 变压器的运行与维护,变压器分接开关的运行维护,（4）有载分接开关的电动控制回路，在主控制盘上的电动操作按钮，与有载开关控制箱按钮应完好，电源指示灯、行程指示灯应完好，极限位置的电
12、气闭锁应可靠。 （5）有载分接开关的电动控制回路应设置电流闭锁装置，其电流整定值为主变压器额定电流的1.2倍，电流继电器返回系数应大于或等于0.9。当采用自动调压时主控制盘上必须有动作记数器，自动电压控制器的电压互感器断线闭锁应正确可靠。 （6）新装或大修后有载分接开关，应在变压器空载运行时，在主控制室用电动操作按钮及手动至少试操作一个(升一降)循环，各项指示正确，极限位置的电气闭锁可靠，方可调至要求的分解档位以带负荷运行，并加强监视。,有载分接开关和有载变压器,第三节 变压器的运行与维护,变压器分接开关的运行维护,（7）值班员根据调度下达的电压曲线及电压参数，自行调压操作。每次操作应认真检查
13、分接头动作和电压电流变化情况(每调一个分接头计为一次)，并作好记录。 （8）两台有载调压变压器并联运行时，允许在变压器85%额定负荷电流以下进行分接变换操作。但不能在单台变压器上连续进行两个分接变换操作。需在一台变压器的一个分接变换完成后再进行另一台变压器的一个分接变换操作。 （9）值班人员进行有载分接开关控制时，应按巡视检查要求进行，在操作前后均应注意并观察瓦斯继电器有无气泡出现。 （10）当运行中有载分接开关的瓦斯继电器发出信号或分接开关油箱换油时，禁止操作，并应拉开电源隔离开关。,有载分接开关和有载变压器,第三节 变压器的运行与维护,变压器分接开关的运行维护,（11）当运行中轻瓦斯频繁动
14、作时，值班人员应作好记录并汇报调度，停止操作，分析原因及时处理。 （12）有载分接开关的油质监督与检查周期。 （13）有载分接开关吊芯检查时，应测试过渡电阻值，并与制造厂出厂数据一致。 （14）当电动操作出现“连动” 现象时，应在指示盘上出现第二个分头位置后，立即切断驱动电机的电源，然后手动操作到符合要求的分头位置，并通知维修人员及时处理。,有载分接开关和有载变压器,第三节 变压器的异常运行与分析,变压器的声音异常,正常状态下变压器的声音。,变压器比平时声音大。,变压器有杂音。,变压器有放电声。,变压器有水沸腾声。,变压器有爆裂声。,变压器有撞击声和摩擦声。,变压器的外观异常,防暴管防暴膜破裂。,压力释放阀破裂。,套管闪络放电。,渗、漏油。,阀门系统；,各密封处的胶垫；,绝缘子破裂漏油；,设计缺陷，制造不良。,变压器的异常运行与分析,
