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1、电工作业 电力变压器 高压电气设备 湘钢电网简介 照明设备与安装 湘钢电网的网络结构 能源中心是湘钢电力的调度管理和指挥中心 下有四个大型的变电站。 一中央两路进线电源110KV，来自国家电力网 二中央三路进线电源35KV，其中有两路来自三 中央,另一路来自四中央 三中央两路进线电源220KV，来自国家电力网 四中央两路进线电源220KV，来自国家电力网 总共是6条高压供电线路为湘钢的生产服务 自发电为10KV电压等级并网，如热电，高炉 TRT 及各二级单位配电所组成整个湘钢的电力网络 以及正在建设中的五中央。 湘钢常见电压等级及安全距离 电 压 等 级 (kV) 安全距离 （m） 380V
2、6KV 0.35 10KV及以下 0.70 35 KV 1.00 110 KV 1.50 220 KV 3.00 电力系统运行特点和基本要求 1电力系统的组成 由发电厂的发电机、升压及降压变电设备、电力 网及电能用户（用电设备）组成的系统统称为电力 系统。 （1）发电厂：生产电能。 （2）电力网：变换电压、传送电能。 由变电所和电力线路组成。 （3）配电系统：将系统的电能传输给电力用户 。 （4）电力用户：高压用户额定电压在1kV以上， 低 压用户额定电压在1kV以下。(新 规程） （5）用电设备：消耗电能。 2电能的特点 （1）电能不能储存，电能的生产、输送、分 配 和使用同时完成。 （2）
3、暂态过程非常迅速 ，传播速度为300km ms。 （3）和国民经济各部门间的关系密切 。 （停电造成的损失非常大，如能源中心某一站 所上周的一次操作失误造成一高炉电气糸统两 路电源全停，又如几年前大年三十的停电事故 ，造成湘钢上千万元的经济的损失） 电能的特点 3对电力系统提出的要求 （1）保证供电可靠性 （2）保证电能质量 （3）提高电力系统运行的经济性 （4）安全高效 环境保护问题 （主要指电磁危害） 基本要求 粗略统计,高压糸统80%的事故是人为造 成的，在一年一度的预防性试验过程中是 事故的高发期，由于检修人员多、作业过 程较长、精力分散，未严格执行相关的标 准操作。 这些事故是完全可
4、以避免的。 有必要掌握相关的高压理论知识和实际 操作技能。 1中性点不接地系统 系统中性点不接地是指系统中性点对 地绝缘。当系统发生单相接地故障后系统 的三相对称关系并未破坏，仅中性点及各 相对地电压发生变化，中性点的电压上升 到相电压，非故障相对地电压值增大为3 相电压，故国家电力局规定，对于中性点 不接地系统可以带故障继续运行2小时。 在我国配电网电压等级在1035kV之 间的线路多采用这一接地方式。 系统中性点经接地体直接与大地相连的 方式为中性点直接接地。 此接地系统一般应用在接有单相负载的 低压（380/220V）配电系统和电力系统超 高压（220kV以上）的输电线路上。 （主要是考
5、虑造价高，电气设备绝缘水 平要求高） 中性点直接接地系统 电力变压器基础知识 应掌握的知识点 变压器的分类及工作原理 变压器的结构与技术参数 变压器的安装和运行 变压器的保护 常见故障处理 一、前 言 变压器是一种静止的电气设备，属于一种旋 转速度为零的电机。电力变压器在系统中工作时 ，可将电能由它的一次侧经电磁能量的转换传输 到二次侧，同时根据输配电的需要将电压升高或 降低。故它在电能的生产输送和分配使用的全过 程中，作用十分重要。 二、电力变压器分类及工作原理 （一）电力变压器的分类 根据电力变压器的用途和结构等特点可分如下几类： （1）按用途分有：升压变压器（使电力从低压升为高压，然后经
6、 输电 线路向远方输送）；降压变压器（使电力从高压降为低压， 再由 配电线路对近处或较近处负荷供电）。 （2）按相数分有：单相变压器；三相变压器。 （3）按绕组分有：单绕组变压器（为两级电压的自耦变压器）； 双绕 组变压器；三绕组变压器。 （4）按绕组材料分有：铜线变压器；铝线变压器。 （5）按调压方式分有：无载调压变压器；有载调压变压器。 （6）按冷却介质和冷却方式分有： a）油浸式变压器。冷却方式一般为自然冷却，风冷却（在散热器 上安装风扇），强迫风冷却（在前者基础上还装有潜油泵，以促进 油循环）。此外，大型变压器还有采用强迫油循环风冷却、强迫油 循环水冷却等。 b）干式变压器。绕组置于气
7、体中（空气或六氟化硫气体），或是浇 注环 氧树脂绝缘。它们大多在部分配电网内用作配电变压器。目前已可制 造到 35KV级，其应用前景很广。（适用于安装场地较小，但价格比较贵 ） （二）变压器的工作原理 变压器是基于电磁感应原理而工作的。变压器本体主要由绕 组和铁心组成。工作时，绕组是“电”的通路，而铁心则是“磁”的通 路，且起绕组骨架的作用。一次侧输入电能后，因其交变故在铁心 内产生了交变的磁场（即由电能变成磁场）；由于匝链（穿透）， 二次绕组的磁力线在不断地交替变化，所以感应出二次电动势，当 外电路沟通时，则产生了感生电流，向外输出电能（即由磁场能又 转变成电能）。这种“电磁电”的转换过程是
8、建立在电磁感应原 理基础上而实现的，这种能量转换过程也就是变压器的工作过程。 三、变压器结构与器身构造 变 压 器 器 身 铁 心 绕 组 引线（包括调压装置、引线夹件 等） 绝 缘 附件（包括油枕、油门闸阀 等） 油箱 本体 油 箱 冷却装置（包括散热器、风扇、油泵 等） 保护装置（包括防爆阀、气体继电器 、测 温元件、呼吸器等） 出线装置（包括套管等） 干式变压器 （一）主变的主要组成部分及其作用 1、铁芯：变压器的磁路部分。铁芯是用导磁性能很好的硅钢片叠放组 成的闭合磁路，变压器的原线圈和副线圈都绕在铁芯上。 2、绕组：变压器的电路部分。变压器有原线圈和副线圈，它们是用铜 线或铝线绕成圆
9、筒形的多层线圈，绕在铁芯柱上，导线外边 采用纸绝缘或纱包绝缘等。 3、套管：支持引出线之间及与变压器箱体绝缘。 110kV及以上套管采用 全密封 油浸纸绝缘电容式套管，套管自身密封不与变压器本体相同， 并充有 变压器油，下部装设CT以供测量和保护用。 4、油枕：油枕保证油箱内充满油，使变压器缩少与空气的接触面，减少 油的劣 化速度；变压器油温随着负载和环境温度的变化而变化，当油 的体积 随着温度膨胀或缩少时，油枕起储油及补油作用；在油枕的侧 面装有 监视油位的油位计（玻璃式、连杆式、铁磁式）。油枕内放置 气囊， 与呼吸器配合调节油位变化。 5、油箱：承载铁芯和线圈、变压器油。 6、变压器油：绝
10、缘及冷却 。 7、调压装置：调整电压比。 （分接开关）正负5%UN a、有载调压：变压器带负载状态下切换分接头位置 ； b、无载调压：变压器调压时不带任何负载，且与电网断开，在无励磁 情况 下变换绕组分接头。 8、净油器：改善运行中绝缘油特性，防止绝缘油继续老化（多应用于有 载调压 油箱）。净油器内装吸附硅胶，吸收油中的水份及氧化物， 使油保 持洁净，延长油的使用年限，改善油的电气化学性能。 9、冷却器：当变压器上层油温与下部油温产生温差时，通过散热器形成 油的对 流，经散热器冷却后流回油箱，起到降低变压器温度的作用 。 10、呼吸器：当油枕内的空气随变压器油的体积膨胀或缩少时，排出或吸 入的
11、 空气都经呼吸器，呼吸器内的干燥剂吸收空气中的水份，对 空气起 过滤作用，从而保证油的清洁。呼吸器内的硅胶变色过程： 蓝色淡紫色淡粉红（2/3时需更换）。 11、瓦斯继电器：变压器的保护装置，装在变压器油箱至油枕的连接管上 。 a、轻瓦斯：通过检测瓦斯继电器中积聚气体达到一定量时动作。 b、重瓦斯：通过检测油流速度达到一定值时动作。 12、防爆阀：当变压器发生内部故障时，温度升高，油剧烈分解产生大量 气 体，使油箱内压力剧增，当压力达到防爆阀动作值时，防爆 阀打 开，油及气体油阀门喷出，防止变压器的油箱爆炸或变形。 （二）绝缘 1、绝缘等级：绝缘材料按其耐热程度可分为7个等级，它们的最高允 许
12、温度也各不相同。 各级绝缘材料通常有： Y级绝缘材料：棉纱、天然丝、再生纤维素为基础的纱织品，纤维素的 纸、纸板、木质板等。 A级绝缘材料：经耐温达 的液体绝缘材料浸渍过的棉纱、天然丝、再生 纤维素等制成的纺织品、浸渍过的纸、纸板、木质板等。 E级绝缘材料：聚脂薄膜及其纤维等。 B级绝缘材料：以云母片和粉云母纸为基础的材料。 F级绝缘材料：玻璃丝和石棉及以其为基础的层压制品。 H级绝缘材料：玻璃丝布和玻璃漆管浸以耐热 的有机硅漆。 C级绝缘材料：玻璃、电瓷、石英等。 2、绝缘结构 变压器的绝缘分为外绝缘和内绝缘两种：外绝缘指的是油箱 外部的绝缘，主要是一次、二次绕组引出线的瓷套管，它构成了相
13、与相之间和相对地的绝缘；内绝缘指的是油箱内部的绝缘，主要是 绕组绝缘和内部引线的绝缘以及分接开关的绝缘等 。 绕组绝缘又可分为主绝缘和纵绝缘两种。主绝缘指的是绕组 与绕组之间、绕组与铁心及油箱之间的绝缘；纵绝缘指的是同一绕 组匝间以及层间的绝缘。 1、高压绕组间绝缘、绕组对地 （铁心、油箱）绝缘； 2、各相间的绝缘； 3、引出线对地和其它绕组的绝 缘； 4、分接开关对地和其它绕组的 绝缘。 1、同一绕组中的不同点，如线饼间、 层间、线匝间的绝缘； 2、同一绕组的各引出线间的绝缘； 3、分接开关各部分的绝缘。 主绝缘纵绝缘 绕组绝缘 引线和分接 开关的绝缘 套管内部的 绝缘 套管内部闪络 和泄漏
14、距离 空气气隙 内绝缘外绝缘 变压器绝缘 三、变压器铭牌及技术参数 （一）变压器的型号 变压器的型号分两部分，前部分由汉语拼音字母组成，代表变压器的类别、结构特征和用 途，后一部分由数字组成，表示产品的容量（KVA）和高压绕组电压（KV）等级。 汉语拼音字母含义如下： 第1部分表示相数。 D单相（或强迫导向）；S三相 第2部分表示冷却方式。 J油浸自冷；F油浸风冷； FP强迫油循环风冷； SP强迫油循 环水冷。 第3部分表示电压级数。 S三级电压；无S表示两级电压 其他：O全绝缘；L铝线圈或防雷；O自耦（在首位时表示降压自耦，在末位时表示升压 自耦）；Z有载调压； TH湿热带（防护类型代号）；
15、TA干热带（防护类型代号） （二）额定容量（SN） 额定容量是制造厂所规定的在额定工作状态（即在额定电压 、额定频率、额定使用条件下的工作状态）下变压器输出的视在功 率的保证值，以SN表示。 额定容量通常是指高压绕组的容量；当变压器容量因冷却方 式而变更时，则额定容量是指它的最大容量。 （三）额定电流（I1、I2） 变压器一、二次额定电流是指在额定电压和额定环境温度下 使变压器各部分不超温的一、二次绕组长期允许通过的线电流，单 位以A表示。 （四）额定电压（UN） 变压器的额定电压就是各绕组的额定电压，是指额定施加的 或空载时产生的电压。一次额定电压U1N 是指接到变压器一次绕组 端点的额定电压值；二次额定电压U2N是指当一次绕组所接的电压 为额定值、分接开关放在额定分触头位置上，变压器空载时二次绕 组的电压（单位为V或KV）。三相变压器的额定电压指的均是线电 压。 一般情况下在高压绕组上抽出适当的分接头，因为高压绕组 或其单独调压绕组常常套在最外面，引出分接头方便；其次是高压 侧电流小，引出分接引线和分接开关的载流部分截面小，分接开关 接触部分容易解决。 （五）阻抗电压（短路阻抗） 阻抗电压也称短路电压（Uz%），它表示变压器通过额定电 流时在变压器自身阻抗上所产生的电压损耗（百分值）。 用试验求取的方法为：将变压器二次侧短路，在一
