变压器资料

变压器铁芯故障判断与消除变压器的绕组和铁芯是传递、变换电磁能量的主要部件。保证它们的可靠运行是人们所关注的问题。统计资料表明因铁芯问题造成故障，占变压器总事故中的第三位。制造部门对变压器铁芯缺陷已引起重视，并在铁芯可靠接地、铁芯接地监视，以及保证一点接地方面都进行了技术改进。运行部门也把检测和发现铁芯故障提到相当高度。然而，变压器铁芯故障仍屡有发生，其原因主要是由于铁芯多点接地和铁芯接地不良造成。现对两种故障情况的判断及处理方法作一介绍。1铁芯正常时需要一点接地的原因变压器正常运行时，带电的绕组与油箱之间存在电场，而铁芯和其他金属构件处于该电场中。由于电容分布不均，场强各异，如果铁芯不可靠接地，则将产生充放电现象，破坏固体绝缘和油的绝缘强度，所以铁芯必须有一点可靠接地。铁芯由硅钢片组成，为减小涡流，片间有一定的绝缘电阻(一般仅几欧姆至几十欧姆)，由于片间电容极大，在交变电场中可视为通路，因而铁芯中只需一点接地即可将整叠的铁芯叠片电位箝制在地电位。当铁芯或其金属构件如有两点或两点以上(多点)接地时，则接地点间就会造成闭合回路，它键链部分磁通，感生电动势，并形成环路，产生局部过热，甚至烧毁铁芯。变压器铁芯只有一点接地，才是可靠的正常接地。即铁芯必须接地，且必须是一点接地。铁芯故障主要由两个方面原因引起，一是施工工艺不良造成短路，二是由于附件和外界因素引起多点接地。2铁芯多点接地类型(1)安装变压器竣工后，未将油箱顶盖上运输的定位销翻转过来或去除掉，构成多点接地。(2)由于铁芯夹件肢板距芯柱太近、铁芯叠片因某种原因翘起后，触及到夹件肢板，形成多点接地。(3)铁轭螺杆的衬套过长，与铁轭叠片相碰，构成了新的接地点。(4)铁芯下夹件垫脚与铁轭间的绝缘纸板脱落或破损，使垫脚铁轭处叠片相碰造成接地。(5)具有潜油泵装置的大中型变压器，由于潜油泵轴承磨损，金属粉末进入油箱中，淤积油箱底部，在电磁力作用下形成桥路，将下铁轭与垫脚或箱底接通，形成多点接地。(6)油浸变压器油箱盖上的温度计座套过长，与上夹件或铁轭、旁柱边沿相碰，构成新的接地点。(7)油浸变压器油箱中落入了金属异物，这类金属异物使铁芯叠片和箱体构通，形成接地。(8)下夹件与铁轭阶梯间的木垫块受潮或表面不清洁，附有较多的油泥，使其绝缘电阻值降为零时，构成了多点接地。3多点接地时出现的异常现象(1)在铁芯中产生涡流，铁损增加，铁芯局部过热。(2)多点接地严重时，又较长时间未处理，变压器连续运行将导致油及绕组也过热，使油纸绝缘逐渐老化。会引起铁芯叠片两片绝缘层老化而脱落，将引起更大的铁芯过热，铁芯将烧毁。(3)较长时间多点接地，使油浸变压器油劣化而产生可燃性气体，使气体继电器动作。(4)因铁芯过热使器身中木质垫块及夹件碳化。(5)严重的多点接地会使接地线烧断，使变压器失去了正常的一点接地，后果不堪设想。(6)多点接地也会引起放电现象。4多点接地故障的检测铁芯多点接地故障判断方法通常从两方面检测：(1)进行气相色谱分析。色谱分析中如气体中的甲烷及烯烃组分含量较高，而一氧化碳和二氧化碳气体含量和已往相比变化不大，或含量正常，则说明铁芯过热，铁芯过热可能是由于多点接地所致。色谱分析中当出现乙炔气体时，说明铁芯已出现间歇性多点接地。(2)测量接地线有无电流。可在变压器铁芯外引接地套管的接地引线上，用钳形表测量引线上是否有电流。变压器铁芯正常接地时，因无电流回路形成。接地线上电流很小，为毫安级(一般小于0.3A)。当存在多点接地时，铁芯主磁通周围相当于有短路匝存在，匝内流过环流，其值决定于故障点与正常接地点的相对位置，即短路匝中包围磁通的多少。一般可达几十安培。利用测量接地引线中有无电流，很准确地判断出铁芯有无多点接地故障。5多点接地故障的排除(1)变压器不能停运时的临时排除方法：①有外引接地线，如果故障电流较大时，可临时打开地线运行。但必须加强监视，以防故障点消失后使铁芯出现悬浮电位。②如果多点接地故障属于不稳定型，可在工作接地线中串入一个滑线电阻，使电流限制在1A以下。滑线电阻的选择，是将正常工作接地线打开测得的电压除以地线上的电流。③要用色谱分析监视故障点的产气速率。④通过测量找到确切的故障点后，如果无法处理，则可将铁芯的正常工作接地片移至故障点同一位置，用以较大幅度地减少环流。(2)彻底检修措施。监测发现变压器存在多点接地故障后，对于可停运的变压器，应及时停运，退出后彻底消除多点接地故障。排除此类故障的方法，根据多点接地类型及原因，应采取相应的检修措施。但也有某些情况，停电吊芯后找不到故障点，为了能确切找到接地点，现场可采用如下方法。①直流法。将铁芯与夹件的连接片打开，在轭两侧的硅钢片上通入6V的直流，然后用直流电压表依次测量各级硅钢片间的电压，当电压等于零或者表指示反向时，则可认为该处是故障接地点。②交流法。将变压器低压绕组接入交流电压220～380V，此时铁芯中有磁通存在。如果有多点接地故障时，用毫安表测量会出现电流(铁芯和夹件的连接片应打开)。用毫安表沿铁轭各级逐点测量，当毫安表中电流为零时，则该处为故障点变压器知识问答试题油浸式中变压器油有什么作用？解答：1）绝缘作用。变压器油作为绝缘质，使绕组与绕组之间、层间，以及绕组与接地的铁心和油箱之间有良好的绝缘，从而提高了设备的绝缘强度，（2）散热作用。变压器油有较大的比热容，同时，是充油设备具有良好的热循环回路，能将运行中变压器的铁心和绕组等散发出来的热量，传递给冷却装置，起到有效的散热作用。（3）熄弧作用。在有载调压变压器中，有载开关内的绝缘油，有熄弧的作用。变压器在运行中产生噪音的原因是什么？解答：（1）硅钢片被激磁后，硅钢片磁畴分子反复伸缩而形成声音；（2）接缝处磁分子伸缩而发生声音；（3）在电动力作用下，线圈、夹件、螺栓等发生震动。上面是正常声音，但是如果铁心在装配制造过程中，夹件夹不紧造成铁心片松动，以及铁心接缝大，有坏片和搭片等毛病时，就会发生使铁心有刺耳的噪音。海拔高度与变压器温度有什么关系？解答：除非制造厂与用户另有规定，对于在超过1000m海拔处运行，但仍在正常海拔进行试验的变压器，温升限值须相应递减。运行地点海拔超过1000m的部分以每500m为一级，温升按下列数值减小：自冷变压器2.5%风冷变压器5%当使用部门提供的变压器在高海拔运行地点的环境温度比最高温度、日平均温度和年平均温度均有所降低，且符合海拔每升高1000m温度降低5K或更多时，则认为变压器在高海拔运行时由于散热不良而引起变压器温升增高的影响已有环境温度的降低所补偿，因此在正常海拔试验时温升限值将不予校正。如果变压器运行海拔低于1000m，而试验地点的海拔高于1000m时，则所侧得的温升应根据试验地点海拔超过1000m的部分以每500m为一级接上按规定数值降低。装配过程中，焊接应注意哪些？解答：（1）焊前做好附近绝缘的保护工作，用浸水石棉绳将出线包扎好，保证出线绝缘不烧焦；（2）焊前要将铜焊夹子上的炭精块表面锉平，以保证接触电阻最小，采用磷铜焊时，一定要掌握好焊接温度；（3）焊接过程中，必要时应对石棉绳浇水，并将石棉板垫在焊接处下面，以保证器身。有载调压有什么特点？解答：变压器调压方式通常是分为无励磁调压和有载调压。当二次不带负载，一次与电网断开时的调压是无励磁调压，有载调压变压器配装有载分解接开关，在变压器带负载的情况下，通过操作机构可变换分接开关的分接位置，在配装电压器控制器后还可以实现自动调压，使变压器的输出电压稳定在一个范围内。什么是电流的热效应，如何确定电流在电阻中产生的热量？解答：电流流过电阻时，电阻就会发热，将电能转换为热能，这种现象叫做电流的热效应。热量的确定用楞次定律计算，即：电阻通过电流后所产生的热量与电流的平方、电阻及通电时间成正比。关系式为Q=0.24I2RT式中I——电流（A）R——电阻（Ω）T——时间（S）Q——电阻产生的热量（卡）0.24热功当量，表示1瓦特?秒电能产生的热量为0.24卡。有载分接开关安装时的检查应符合什么规定？解答：（1）有载分接开关装置符合设计要求；（2）手动、电动操作均应灵活，无卡滞，逐级控制正常，限位和重负荷保护正确可靠；（3）当干式变压器未带电时，有载分接开关操作10个循环，切换动作正常，位置指示正确；（4）触头完好无损，接触良好，每对触头的接触电阻≤500μΩ；（5）过渡电阻及连接完好，电阻值与铭牌数值相差≤±10%；（6）切换动作顺序和切换过程要符合产品技术要求和有关标准规定；（7）按制造厂有关要求进行检查调整试验。S9变压器还要安装什么保护装置？解答：压力释放阀—开启式变压器容量≥315kVA安装，全密封变压器全部安装。气体继电器—开启式变压器容量≥630kVA安装，全密封变压器不安装，而安装变压器保护装置。温度控制器—变压器容量≥800kVA安装。变压器的电气安全距离的意义是什么？解答：变压器的电气安全距离，不仅要考虑到电气的安全还应考虑变压器的通风冷却和工作人员便于操作等，可参照下表规定：带电部分对工作人员活动的安全距离电压等级（kv）带外壳的安全距离（m）不带外壳的安全距离（m）10≥0.35≥0.735≥0.6≥1.0在通常情况下，为了便于调节分接头，高压方应适当加大对障碍物的距离。运行中的变压器可能遭受几种过电压？解答：（1）操作过电压：空载合闸，空载切合线路；（2）大气过电压：直击雷、绕击雷；（3）谐振过电压。油浸式变压器中，全密封变压器有什么特点？解：全密封变压器由于隔绝了油与空气接触的途径，绝缘不会受潮且老化率大大降低，变压器使用可靠性及使用寿命因此而提高。运行前不需吊芯检查，用户因此将节约费用。此种变压器的铁心、线圈及器身具有优点外还有如下工艺和结构不同：（1）器身采用真空注油，彻底清除绝缘材料中水分和空气，保证变压器长期运行寿命。（2）油箱采用波纹式油箱或膨缩散热器，取消储油柜。油体积的变化由油箱的弹性来调节补偿。消弧线圈在电网中有什么作用？解答：在电路中，流过接地点的电容将产生间歇电弧，在间歇电弧的作用下，电力系统中将出现过电压，可能危及绝缘薄弱的环节，造成事故扩大，为了使对地间歇电弧很快熄灭，必须是接地电流过电感电流来补偿电容电流。消弧线圈就是用于此目的的一种电抗器。消弧线圈的结构特点是什么？解答：它在结构上就是一种单相铁心电抗器，它除了主线圈之外，还有一个供记录消弧线圈动作之用的电表线圈，电表线圈的定额一律定为额定电压100V，额定电流10A。变压器产品做试验的目的是什么？解答：变压器试验的目的是验证变压器性能是否符合有关标准和技术条件的规定，发现制造上是否存在影响运行的各种缺陷，另外，通过对试验数据的分析，从中找出改进设计，提高工艺的途径。变压器要做哪几项验收试验？解答：（1）测量绕组在各个分接位置的直流电阻值；（2）检测各个分接位置的电压比与铭牌是否相符；（3）测定绕组的极性和联结组标号；（4）拆去铁心接地片，用2500V兆欧表检测铁心的绝缘状况，符合要求后装好接地片，检测铁心接地是否良好（铁心只能一点接地）；（5）工频耐压试验，容量800KVA以下能通过工频耐压试验，容量800KVA及以上，有条件时进行施加工频电压，按GB50150—90标准要求。（6）用2500V兆欧表检测变压器高压对地、低压对地及高压对地压的绝缘状况。变压器出厂试验的项目有哪些？解答：（1）电压比试验；（2）绕组联结组别测定；（3）绕组电阻测定；（4）绝缘特性的测定；（5）外施耐压试验；（6）感应耐压试验；（7）空载试验；（8）负载试验；（9）局部放电。变压器半成品试验做哪些项目？解答：（1）直流电阻（线圈）；（2）多根并绕导线股间绝缘；（3）变比试验（4）空载试验。铁心在变压器中起什么作用？解答：铁心是变压器的磁路部分，由磁导率很高的电工钢片制成。变压器的一个绕组通以很小的励磁电流，在铁心中产生很大的磁通，在另一绕组感应出所需要的电势。换句话说，在一次绕组中通以交流电流，当第二个绕组接于负载时，该绕组同样也会流过一个交流电流。按照I1U1=I2U2转换关系，由电源向负载传送电