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1、2019/4/19,变压器的运行和维护,2019/4/19,变压器的选择,变压器的运行和维护,变压器的保护配置,变压器的冷却系统,2019/4/19,变压器的选择,变压器是变电所中关键的一次设备，其主要功能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送、分配和使用。 一、变压器型号选择 文字符号：T 图形符号（双绕组变压器）： 1.变压器的分类 （1）按绝缘介质分：油浸式；干式。 （2）按调压方式分：有载调压；无载调压 （3）按相数分：单相；三相,2019/4/19,（4）按导线分：铜芯；铝芯 （5）按冷却方式分：自冷；风冷；强冷 （6）按用途分又可分为 1）普通电力变压器 2) 特殊变压器 3) 仪
2、用互感器 4) 试验变压器 5) 控制用变压器 6) 调压器,2019/4/19,2.型号及含义：,2019/4/19,电力变压器的基本结构,电力变压器主要由铁心、绕组、绝缘套管、油箱及附件等部分组成,2019/4/19,电力变压器的额定值,1额定容量 SN,2额定电压 UN1和UN2,3额定电流 IN1和IN2,4额定频率 f,2019/4/19,三相变压器并联运行的条件：,1) 并联运行的各台变压器，其额定电压、电压比要相等 2）并联运行变压器的联结组别必须相同 3）并联运行的各台变压器，其短路阻抗 的相对值要相等,2019/4/19,变压器是变电所最主要的电气设备，它在变电所中占有重要地
3、位。要使变压器安全可靠的运行，就必须深入了解变压器运行的特点、它的温升和过负荷能力、正确的维护方法及异常情况、事故情况的处理方法等。,变压器的运行和维护,2019/4/19,1）变压器的负荷能力及冷却方式,变压器的负荷能力是指在短时间内所能输出的容量。在不损害变压器线圈的绝缘和不降低变压器使用寿命的情况下，变压器的负荷能力一般是大于额定容量。到底能比额定容量高出多少，则与过负荷的时间有关：过负荷的时间长，过负荷的容量就小；过负荷的时间短，过负荷的容量就大。,2019/4/19,2)变压器的过负荷能力,变压器的过负荷能力,分为在正常情况下的过负荷和事故情况下的过负荷两种。变压器的正常过负荷可以经
4、常使用，事故过负荷只允许在事故情况下使用。,2019/4/19,3）变压器的事故过负荷,变压器的事故过负荷，容易引起变压器线圈绝缘温度超过允许值，使变压器绝缘老化的速度大大加快、缩短变压器的使用年限。,2019/4/19,4）变压器的温升,知道变压器的温度参数，对于一个运行人员来说，十分重要。变压器油温表指示的是变压器顶层的油温。温升是指顶层油温与周围空气温的的差值，运行中要以监视顶层油温为主，温升是参考数字（目前对线圈热点温度还没有能直接监视的条件）,2019/4/19,5）变压器的温度,变压器的绝缘耐热等级为A级时，线圈绝缘极限温度为105，对强油循环的变压器，根据国际电工委员会推荐的计算
5、方法：变压器在额定负载下运行，线圈平均温升为65，通常最热点温升比油平均温升约高13， 即:651378。 如果变压器在额定负载和冷却介质温度为20条件下连续运行，则线圈最热点温度为98，其绝缘老化率等于1（即老化寿命为20年）。,2019/4/19,6）强迫油循环变压器风冷与温度,强迫油循环变压器，冷却系统因故全部停用时，额定容量在125兆伏安以下，在额定负荷下允许运行20分钟，125兆伏安以上，在额定负荷下允许运行10分钟。 另一个参考条件：在上层油温未达75时，允许上升到75，但不得超过一小时。,2019/4/19,7）变压器的维护,对运行中的变压器，值班人员应建立定期检查制度。通过巡视
6、检查，力争把故障消除在萌芽状态。 变压器的正常维护包括： 1. 监视仪表及抄表 2. 变压器的外部检查,2019/4/19,8）分级绝缘的变压器运行中注意事项,所谓分级绝缘（又叫半绝缘结构），就是变压器的线圈靠近中性点部分的主绝缘，其绝缘水平比线圈端部的绝缘水平低。而与此相对，一般变压器的线圈其首、尾端绝缘水平是一样的，可叫全绝缘。 对于这种分级绝缘的变压器，一般都规定只许在中性点直接接地的情况下投入运行，所以，在进行有关这种变压器的运行操作时，需记住这一点。,2019/4/19,分级绝缘的变压器在结构特点,具体表现在以下几个方面： （1）高压线圈中性点侧内圆无“阶梯”（全绝缘的变压器线圈，为
7、了增加绝缘强度常做成端部内圆少几匝导线而代之垫以纸板条，以增加与低压线圈间的绝缘距离，这些纸板条的厚度沿内圆逐渐减少，成“阶梯”状），使线段到低压线圈的径向距离和中间部分的一样；（2）中性点端的线匝无附加绝缘；（3）放静电板；（4）不放角环；（5）到铁轭的垂直距离比线圈首端的小。,2019/4/19,9）变压器的异常情况及事故处理,1、变压器的油箱内有强烈而不均匀的 噪声和放电声音 2、变压器油枕或防爆管或释压阀喷油 3、变压器在正常负荷情况下，油温不 断升高 4、在变压器引出套管上有大的裂纹表 面有放电及电弧的闪络痕迹,2019/4/19,10）变压器瓦斯保护的反事故措施,变压器瓦斯保护动作
8、，轻者发出保护动作信号，提醒维修人员马上对变压器进行处理；重者跳开变压器开关，导致变压器马上停止运行，不能保证供电的可靠性，对此提出了瓦斯保护的反事故措施：,2019/4/19,(1)将瓦斯继电器的下浮筒改为档板式，触点改为立式，以提高重瓦斯动作的可靠性。 (2)为防止瓦斯继电器因漏水而短路，应在其端子和电缆引线端子箱上采取防雨措施。 (3)瓦斯继电器引出线应采用防油线。 (4)瓦斯继电器的引出线和电缆应分别连接在电缆引线端子箱内的端子上。,2019/4/19,11）变压器油温过高原因分析,当发现变压器油温过高时，应检查变压器的负荷大小以及冷却油的温度。同时与以往的同样的负荷时的温度相比较，检
9、查温度计本身是否失灵。若以上检查均正常，但是油温比以往条件下高，且温升继续加大，则有可能是变压器内部故障一般油浸式变压器内部故障有以下几种情况： 1分接开关接触良 2线圈匝间短路 3铁心硅钢片片间短路,2019/4/19,1分接开关接触不良 运行中分接开关的接触点压力不够或接触处污秽等原因，使接触电阻增大，从而导致接触点的温升而发热，特别是在倒换分接头后和变压器过负荷运行时，更易使分接开关接触不良而发热，引起变压器油温过高。分接开关是否接触不良可以通过测量线圈直流电阻来确定。,2019/4/19,2线圈匝间短路 当几个相邻线圈匝间的绝缘损坏，它们之间将会出现短路电流此短路电流使油温迅速上升造成
10、线圈绝缘损伤的原因很多，包括：外力、高温、制造工艺等多方面的原因。引起匝间短路的主要原因是过电流和过电压。测量线圈匝间是否短路，可以通过测量线圈的直流电阻和取油样化验来确定。,2019/4/19,3铁心硅钢片片间短路 由于外力损伤或绝缘老化等原因，使片间发生短路,造成铁心涡流损耗增加而局部过热。此外,穿心螺杆绝缘损坏也是造成涡流的原因。以上几点关于油浸或变压器油温过高的主要原因，仅供参考，但是主要由哪个部位引起的，需要结合变压器油温、声音等情况具体分析。,2019/4/19,12）变压器过热的危害,（1）短路 短路时线路中的电流一般增加几倍至几十倍，急剧产生大量热能，这些热量可使导体的绝缘立即
11、烧穿；如果热能传到周围的可燃物，可引起燃烧。发生短路的原因是设备的绝缘老化或受高温、潮湿、腐蚀作用而失去绝缘能力，或者在电气设备的安装中绝缘受到机械损伤。此外，雷击过电压击穿绝缘以及接线错误、碰壳等都可能造成短路故障。,2019/4/19,（2）过载 设计时选用导线和设备不合理或载流超过额定值，都会引起设备过载发热。 （3）铁芯发热 变压器和电动机等电气设备的绝缘损坏或长时间过电压，涡流损耗和磁滞损耗增加都会引起变压器和电动机的铁芯发热，从而易出现过热现象。,2019/4/19,（4）接触不良 导线接头连接不牢、活动触头接触不良、铜铝接头电解腐蚀都会导致过热 （5）散热不良 各种电气设备一般都
12、有一定的散热或通风措施，若这些措施受到破坏，就可能造成设备过热。,2019/4/19,13) 有载调压变压器(SZ11),概述: 装有有载调压分接开关的变压器称为有载调压变压器。 有载调压变压器是从变压器绕组中引出若干分接头通过有载调压分接开关，在保证不切断负荷电流的情况下，变换分接位置，改变其有效匝数，即改变了变压器的变压比来达到输出电压不变的目的。在变换分接过程中的能量一般用过渡电阻来吸收限止循环电流。 其原理可概括为四句话：弹簧储能、电阻过渡、油中切换、快速动作。,2019/4/19,有载调压变压器主要用于： A、稳定电网在各负载中心的电压，以提高供电质量； B、作为两个网络之间的联络变
13、压器，利用有载调压来分配网络之间的负载； C、用于带负载调节电流和功率的电源，来提高生产效率的场所； D、有于必须严格控制电压的场合，如电子工业，医学等方面所用的电源变压器。,2019/4/19,SZ11有载调压变压器,2019/4/19,变压器的保护配置,110-220kV的主变压器一般配置 下列保护装置： 1、瓦斯保护； 2、差动保护； 3、过电流保护； 4、另序电压电流保护； 5、过负荷保护； 6、非全相保护,2019/4/19,1、瓦斯保护,瓦斯保护有轻瓦斯保护和重瓦斯保护。重瓦斯保护是变压器本体内部故障的主保护。它反应变压器内部各种形式的短路和油面降低。当内部短路故障时重瓦斯保护瞬时
14、动作，跳开变压器各侧的断路器。当变压器油面降低和内部发生轻微瓦斯时，轻瓦斯保护瞬时动作发出预告信号。 当变压器具有有载调压装置时，还应装设有载调压的轻、重瓦斯保护。,2019/4/19,2、差动保护,变压器的纵联差动保护是变压器本体内部、套管和引出线故障的主保护。它反应变压器绕组和引出线的相间短路，中性点直接接地侧的单相接地短路及绕组匝间短路。差动保护的动作应瞬时断开各侧断路器。 当变压器纵联差动保护对110千伏和220千伏各侧的单相接地短路灵敏度不符合要求时，还要增设另序差动保护。另序差动保护只反应单相接地故障，其动作要求和纵联差动保护相同。,2019/4/19,自耦变压器的零序差动保护：
15、由于自耦变压器高、低压间的阻抗比普 通变压器大，因此，有时在变压器低压 侧发生接地故障时，使相间纵联差动保 护灵敏度不够。在这种情况下，应装设 零序差动保护。,2019/4/19,当公共绕组上没有三只电流互感器时，也可以由接在中性线上的电流互感器来代替。 序差动保护由高压、中压和公共绕组三侧的零序电流滤过器构成差动回路，如图所示。,2019/4/19,自耦变压器的零序差动保护原理图,2019/4/19,3、过电流保护,一般是指复合电压闭锁过流保护，它是变压器的后备保护，它反应外部相间短路引起的变压器过电流。 对于三线圈变压器和自耦变压器，该保护一般装于电源侧及主负荷侧。当上述保护方式不满足灵敏
16、度要求时，可在所有各侧均装设过流保护装置。各侧保护根据选择性要求可装设方向元件即方向闭锁过电流。,2019/4/19,4、另序电压电流保护,在大接地电流系统中,为了防止母线和引出线上的接地短路,在两侧或三侧都有电源而中性点接地的升压或降压变压器上,一般应装设零序过电流保护,作为相邻元件及变压器本身主保护的后备。,2019/4/19,另序电压电流保护,它反应三相系统中性点直接接地运行的变压器外部单相接地故障引起的过电流。保护装置根据选择要求也可装设方向元件（即方向零序过电流）。双线圈、三线圈变压器的零序电流保护接在中性点电流互感器上。自耦变压器的零序电流保护接在高、中压侧电流互感器的零序回路上。当自耦变两侧运行、内部接地故障、零序电流保护灵敏度不满足要求时，在中性点增设零序电流保护。,2019/4/19,另序电压电流保护,低压侧有电源的变压器、中性点可能接地运行或不接地运行时，对外部单相接地引起的过电流
