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1、刘浩,干式变压器专题,目 录,变压器分类,干式变结构介绍,港电干式变分布,干式变的保护,干式变首次投运注意事项,干式变投运前试验项目,干式变的启停操作,变压器原理,干式变运行中注意事项,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芯组成。工作时，绕组是“电”的通路，而铁心则是“磁”的通路。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，当外电路接通时，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
2、工作过程。,变压器原理,U1N2=U2N1 U1:一次侧电压 N1：一次侧线圈匝数 U2：二次侧电压 N2：二次侧线圈匝数,电压关系,变压器的分类,试验变压器（耐压试验仪）,特种变压器（整流变）,单绕组变压器（自耦变）,双绕组变压器（干式变）,仪用变压器（电压互感器、电流互感器）,三绕组变压器（启备变）,按用途分类,按 绕组 分,三相变压器 （万州主变，启备变）,无载调压变压器（干式变）,有载调压变压器（启备变）,油浸自然冷却变压器 油浸强迫油循环水冷,单相变压器,干式自冷变压器 干式强迫风冷变压器,按相数分,按调压 方式分,按冷却介质和冷却方式分,油浸式强迫风冷变压器,干式变结构介绍,（1）
3、,（2）,干式变压器：是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器.依靠空气对流进行冷却。 在结构上可分为两种类型: (1)固体绝缘包封绕组：环氧树脂浇注式SC系列，德国技术，当前应用 主流 (2)不包封绕组：H级敞开型SG系列，美国技术,1.安全，难燃防火，防爆，无污染，可直接安装在 负荷中心。 2.免维护，综合运行成本低。 3.防潮性能好，可在100%湿度下正常运行，停运后 不经预干燥即可投入运行。 4.损耗低、局部放电量低、噪音小，散热能力强， 强迫风冷条件下可以150%额定负载运行。 5.配备有完善的温度保护控制系统，为变压器安全 运行提供可靠保障。 6.体积小，重量轻，占地空间少，安装费用
4、低,干式变的特点,干式变的不足,1.同容量条件下，干变价格昂贵，为油变的2倍左右； 2.干式变应用电压等级受限，目前干变电压等级已 达到35KV，最高电压做到了110KV山东金曼 克电气集团 ； 3.一般在屋内使用，在户外使用时，必须配备较高 防护等级的外罩； 4.对于浇注成型的线圈，出现毁损时，常要报废， 较难修复。,干式变的结构,温控器,低压出线铜排,低压绕组,绝缘筒,高压绕组,风 机,垫 脚,铁 芯,吊 环,夹 件,垫 块,高压连杆,电缆支架,滚轮,汇流排,铁 芯,低压出线铜排,高压上夹件,联 接 线,Pt100铂热电阻特性：随温度增长电阻值逐步增加。 出厂设定跳闸温度：150 报警温度
5、：130 出厂风机启动温度目标值：90 回差值：10 即风机启动温度：90+10=100 风机停运温度：9010=80,（1）对绝缘材料要求降低，节省成本 （2）缩小和铁芯绝缘距离，缩小变压器的体积 （3）便于操作分接头,1.干式变高压侧绕组为什么装在外层？,2.变压器调压分接头为什么装在高压侧？,（1）低压侧匝数少，提供抽头非常困难,甚至完全无法提供抽头 （2）高压侧匝数多，抽头较为方便，也较为精确,变压器中性点不接地的话，当三相负载不平衡或发生 单相接地的的情况下，中性点的点位会升高，这样的 话零线也会带电不安全，同时接地电流会很小，无法 切除电源 ，另外两项对地电压就会升高，触电的危险
6、性就更大，设备可能会损坏,影响变压器的寿命。 励磁变压器低压侧与转子回路的交流侧电源-可控硅 整流回路相连，而转子回路的交流侧电源接地，势必 要使转子绕组回路也受影响，这是不允许的，另外若 转子再有一点接地，发电机轻则不能稳定运行、发震 荡，重则失磁，甚至影响发电机寿命和运行的可靠性。,3.一般来说干式变压器中性点必须接地，但励磁变为什么中性点不接地？,铁 芯,1.多片涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成 2.铁芯的夹紧主要由夹件及夹紧螺杆来实现 3.上、下夹件通过拉螺杆或拉板压紧铁芯绕组 4.铁心的绝缘件为夹件绝缘、螺杆绝缘或拉板绝缘,铁 芯,绕 组,一、层式绕组 由扁或圆导体叠层后按螺旋线绕制而成
7、可以绕成若干个线层，每层线匝之间设置层间绝缘或通风道 依靠模具并采用专用浇注设备，在真空状态下使绕组浇注并固化成型 过程：叠层旋绕 放入模具 真空浇注,二、箔式绕组 由薄而宽的导体叠层绕制而成 每层1匝，层间绝缘同时是匝间绝缘 箔式绕组一般采用轴向气道：绕制时将引拔条在相应的匝数位置一同绕入，之后取出，形成轴向风道 在箔绕机上绕好后只要加热固化成形即可，无需模具与浇注,绕 组,高压绕组,低压绕组,温 控 仪,温控仪由温度监测、信号处理、输出控制三部分。三只铂电阻传感器测温，信号调理电路处理信号，控制器实现输出。实现风扇启停、超温报警、超温跳闸的功能。,温度显示器,变压器外壳,高压带电显示,1、
8、A、B、C指示灯任何一只亮，且开关处于OFF位置，门关闭 2、三只指示灯均不亮，开关处于ON位置，门可以打开 3、使用钥匙，不论何种状态，均可以把门打开。,变压器柜门闭锁,1、干式变压器的外壳由4个（或两个）行程开关输出常开接点全部串联到高压的合闸回路里，即任何一个门没有关闭到位，变压器无法合闸送电。行程开关的常闭接点并联，任何一个动作可发出信号。 2、高压开关的接地刀闸（接地状态时）的常闭接点，串联到变压器外壳上的带电指示器的电源里，接地刀闸接地后，门可打开。,铭牌的说明,高低压侧接线方式一致（同为星或同为角），接线组别号为偶数 高低压侧接线方式不一致（星角或角星）组别号为奇数 强迫风冷条件
9、下可以150%额定负载运行 调档时三个线圈应同时调到同一位置,n表示引出中性线，11表示二次测绕组的相角滞后一次绕组330度,单位：KV,AN：带100% AF：带150%,变压器的效率,铜损等于铁损时，效率最高 每台变压器对应一个最大效率负荷点 不是变压器负荷越高就效率越高,冷 解 释,L-燃点不可测出的绝缘液体；,A-空气；,W-水；,N-自然对流；,O-矿物油或燃点大于300的绝缘液体；,F-强迫循环（风扇、泵等）；,第一个字母： 与绕组接触 的冷却介质,第二个字母：内部冷却介质的循环方式,第三个字母：外部冷却介质,K-燃点大于300的绝缘液体；,D-冷却设备中的油流是强迫循环，至少在主
10、要绕组内的油流是强迫导向循环；,N-流经冷却设备和绕组内部的油流是自 然的热对流循环；,F-冷却设备中的油流是强迫循环，流经绕组内部的油流是热对流循环；,第四个字母：外部冷却介质的循环方式,港电干式变分布,锅炉变4 1600kVA,照明变2 1000kVA,除尘变4 2500kVA,公用变2 2000kVA,厂前区变2 800kVA,脱硫变2 2500kVA,汽机变4 2000kVA,输煤变2 2000kVA,取水变2 2000kVA,码头变2 2000kVA,循泵房变2 800kVA,励磁变2 2000kVA,除备变2 2500kVA,堆取料机变2 2000kVA,水工变2 1600kVA,
11、除灰变2 800kVA,翻车变2 2500kVA,食堂变1 1600kVA,干式变压器保护,1 、过电流保护 ：电流速断或限时速断 2 、负序过流定时限 ：延时1s左右 3 、高压零序过流 ：延时0.3S左右 4、 低压零序定时限过流 ：延时0.8S左右 5 、超温跳闸：150 6 、过负荷告警 ：延时9S 7 、PT断线告警 8 、CT断线告警,干式变首次启动注意事项,1、变压器保护、测量、冷却装置已调试完毕； 2、变压器接线已完成核相； 3、运行后音响正常，应为平稳的嗡嗡声，运行时间不小 于10min，变压器试运行要注意冲击电流、空载电流、 一二次电压、温度，并做好详细记录。 4、冲击试验
12、合格（5次），无异常情况，励磁涌流不应 引起保护装置误动作； 5、冷却风机运转正常，风向正确。 6、绕组温度变化是否正常（带负荷后绕组温度应缓慢上 升）。 7、变压器空载运行24小时，无异常情况方可投入负荷， 监视随负荷变化导线接头有无发热现象。,干式变的实验项目,1、测量绕组的直流电阻 检查内部导线的焊接质量、分接开关与引线的接触是否良好，三 相电阻是否不平衡等。一般线电阻不得超过2%，相电阻不得超过 4%，如果直流电阻不平衡会产生三相之间的环流，增加环流损耗， 变压器发热等不良现象。 2、检查所有分接头的电压比 检查变压器的匝数是否正确，各分接头是否正确，检查高压输入 10000V及其各分
13、接头电压时，变压器是否输出可达到400V。 3、检查变压器的三相接线组别和极性 4、测量与铁芯绝缘的各紧固件和铁芯的绝缘电阻,5、测量绕组的绝缘电阻 检查变压器的高低压及地互相之间的绝缘程度。一般用2500V的摇表。 经2500V摇表对高低压及地的绝缘电阻大于检测的标准值。 6、绕组的交流耐压试验 变压器的高低压及地互相之间的主绝缘程度用电气强度试验来考核。 对于检验变压器在生产过程中产生的局部缺陷，具有决定性的作用。一 般干式变10KV侧耐压为35KV， 0.4KV耐压为3KV，都是1分钟时间不 出现击穿为合格。 7、变压器各侧开关的跳、合闸以及联锁试验 检验变压器各保护动作可靠和开关设备的
14、完好无缺陷,冲击合闸试验,（1）拉开空载变压器时，有可能产生操作过电压。在电力系统中性点不接地或经消弧线圈接地时，过电压幅值可达44.5倍相电压；在中性点直接接地时，可达3倍相电压。为了检查变压器绝缘强度能否承受全电压或操作过电压，需做冲击试验（2）带电投入空载变压器时，会产生励磁涌流，其值可达68倍额定电流。励磁涌流开始衰减较快，一般经0.51秒即减到0.250.5倍额定电流值，但全部衰减时间较长，大容量的变压器可达几十秒。由于励磁涌流产生很大的电动力，为了考核变压器的机械强度，同时考核励磁涌流衰减初期能否造成继电保护装置误动作，需做冲击试验。通常，对新装的变压器应进行5次冲击试验，大修的变
15、压器则进行3次。,空载试验,进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，如局部过热，局部绝缘不良等。 试验时高压侧开路，低压侧加压，试验电压是低压侧的额定电压，空载损耗主要是铁损耗 通过空载试验可以发现变压器以下缺陷：硅钢片间绝缘不良；铁芯极间、片间局部短路烧损；穿芯螺栓或绑扎钢带、压板、上轭铁等的绝缘部分损坏、形成短路；磁路中硅钢片松动、错位、气隙太大。铁芯多点接地；线圈有匝间、层间短路或并联支路匝数不等、安匝不平衡等；误用了高耗劣质硅钢片或设计计算有误。,短 路 试 验,变压器短路试验,主
16、要是测量的是短路损耗和短路阻抗。投产时检查线圈结构的正确性，在更换绕组后检查与上次试验值有无明显变化。 试验电源可用三相或单相，加在高压侧，低压测短接；试验时高压侧电流最高为额定值，低压侧电流控制在额定电流,干式变的投入,1A汽机变由检修转运行 1、检修工作结束，工作票已收回； 2、高压侧地刀断开，低压侧接电线已拆除； 3、高低压开关在试验断开位，测量变压器绝缘合格； 4、投入高压侧电气保护压板； 5、高压侧开关由检修转运行，变压器充电，检查充电 正常； 6、检查低压侧母线具备送电条件，低压侧开关由检修 转运行； 7、 投入变压器温控仪，检查运行正常。,1、测绝缘之前必须验电 2、测绝缘必须带绝缘手套 3、必须执行操作票监护制度 4、高压侧绝缘300M 低压侧绝缘10
