教学的目标

发电厂工厂6.3～10.5kV35～500kV6～10kV380V/220VG~发电机升压变压器输电线降压变压器高压配电线降压变压器低压配电线发电厂区域变电所工厂(用户)教学的目标１、理解变压器的工作原理，及重要参数。２、知道变压器的构造３、了解变压器的运行方式４、电力变压器的保护５、了解变压器的检查和维护一、概述电力变压器（以下简称变压器）是用来改变交流电压大小的电气设备．它根据电磁感应的原理，把某一等级的交流电压换成另一等级的交流电压，以满足不同负荷的需要．当多个电站联合起来组成一个电力系统时，除需要输电线路等设备外，也要依靠变压器把各种电压不相等的线路连接起来，形成一个系统．所以变压器在电力系统中，是不可缺少的重要设备如图：E1=n1(△φ/△t)E2=n2(△φ/△t）E1/E2=n1/n2由于原、副线圈的电阻都很小，所以，U1=E1，U2=E2U1/U2=n1/n2思考：怎样让电压升高或降低？变压器的主要技术参数：１、额定电压：变压器的额定电压应与所有连接的输变电线路电压相符合，我国输变电线路电压等级（ＫＶ）为：0.38、３、６、10、３５、６３、110、220、330、500变压器的产品系列是以高压的电压等级而分的目前我们厂变压器电压等级分别（ＫＶ）为：０.38、６、１０、３５、１１０五个等级2、额定频率额定频率是所设计的运行频率，我国为50HZ3、额定容量它是表观容量的惯用值，表征传输电能的大小。4、额定电流变压器的额定电流是由绕组的额定容量除以该绕组的额定电压及相应的相系数（单相为1，三相为√3），而算得的流经绕组线端的电流。5、绕组联结组标号还有分接范围，空载电流、空载损耗和空载合闸电流、阻抗电压和负载损耗以及冷却方式等。股份公司变压器数据型号统计：股份：主变2台S210-31500/110车间变29台S9-1600/6SCB10-1600/6磷铵主变1台SF9-K25000/110车间变31台SCB10-1600/6813：主变4台SF9-K40000/110车间变19台SCB10-1600/6S9-1600/6思考题：这是我８１３，３＃主变型号，请说出其代表的含义？SF9-K40000/110（三相风冷设计序号，容量电压等级）除了铁心和绕组外，变压器还有其他一些部件，例如电力变压器的铁心和绕组通常浸在油箱中，变压器油有绝缘和散热作用，为增强散热作用，油箱外还装有散热油管；此外，油箱上还装有为引出高低压绕组而使用的高压绝缘套管以及防爆管、油枕、调压开关、温度计等附属部件。变压器的运行变压器的过负荷能力，是指它在较短时间内，所能输现的最大容量。在不损害变压器绝缘和降低变压器使用寿命的答件下，它可能大于变压器的额定容量。因此，变压器的额定容量和过负荷能力具有不同的意义。变压器的过负荷能力可分为正常情况下的过负荷能力和事故情况下的过负荷能力。过负荷百分数的计算方法：过负荷百分数＝负荷电流－变压器额定电流变压器额定电流正常过负荷能力规程规定室外变压器过负荷总数不得超过30％室内变压器的过负荷则不得超过20％变压器事故过负荷能力：当电力系统或用户变电站发生事故时，为保证对重要设备的连续供电，变压器充许短时间过负荷的能力，称为事故过负荷能力．事故过负荷会引起变压器绕组绝缘温度超过允许值，使绝缘老化速度比正常条件下快得多，因而会缩短变压器的使用年限．但考虑到事故发生的机会少，如果变压器平时欠负荷运行，短时间内的过负荷不会引起绝缘的显著损坏。自然冷却油浸变压器允许的事故过负荷能力．过负荷倍数：1.301.451.601.752.00允许持续时间（min）：12080452010干式变压器事故过负荷能力过负荷倍数：1.21.31.41.51.6允许持续时间（min）：604532185电力变压器的保护：l.绕组及其引出线的相间短路，包括三相短路和两相短路。与线路相间短路一样，这种故障的特点是，短路相上电流急剧增加为正常电流的若干倍，因此可采用反应电流过量而动作的过电流保护装置来加以保护。对于油浸式变压器，当油箱内统组发生相间短路时，危害很大，故障处的电弧不仅可能烧坏绕组绝缘和铁心，而且可能会使绝缘材料和变压器油强烈气化，从而引起油箱爆炸。针对这种情况，变压器除了设置过电流保护外，还应设置反应油箱内油气化量多少的瓦斯保护。2绕组匝间短路也是变压器的常见故障。容量6300KVA以上考虑差动保护。另外，绕组匝间短路时也会使故障点电流增加，但增加的多少与短路匝数有关，当短路匝数不多时，故障电流与正常电流差异不是很大，过电流保护装置不一定能反应出来。因此，对这种故障，油浸式变压器采用瓦斯保护；干式变压器采用反应绕组短路时温度升高的温度保护。3．二次侧单相短路变压器二次测中性点直接接地，其单相短路时，故障相出现较大的短路电流、一般，首先考虑用变压器一次测装设的过电流保护兼作单相短路保护，若灵敏度不够，再考虑在变压器二次侧采用零序电流保护。4.过负荷虽然变压器有一定的过负荷能力，但过负荷时间不能太长。因此，当变压器的实际负荷超过其额定负荷时，采用反应变压器过负荷的过负荷保护。过负荷一般设报警。5油浸式变压器的油面降低，油侵式变压器展用变压器油作绕组的相间绝缘和对地绝缘的，因此，绕组必须完全浸泡在变压器油中，当油面降低时，会威胁变压器的绝缘，从而引起短路故障。针对这种情况，应设置可反应油面降低的瓦斯保护。6.干式变压器绕组温度升高的原因很多，如过负荷、匝间短路、环境温度过高、冷却系统故障等。针对这种情况，应设置温度保护。变压器的检查和维护：（１）变压器的外部检查1.检查油枕和充油套管内油面的高度，封闭处有无渗漏油现象．如油面过高，一般是由于冷却装置运行不正党或变压油内部故障处造成的油温过高引起的．如油面过低，应检查变压器各密封处是否有严重漏油现象，油截门是否关紧．油标管内的油色应是透明微带黄色，如呈红棕色，可能是油位计脏污所造成，也可能是变压器油运行时间过长，油温度使油质变坏引起。2.检查变压器上层油温。变压器上层油温一般应在８５℃以下，对强迫油循环水冷却的变压器为７５℃。如油温突然升高，则可能是冷却装置有故障，也可能是变压器内部故障。对油浸自冷变压器，如散热装置各部分温度有明显不同，则可能是管路有堵塞现象。3.检查变压器的响声是否正常。变压器正常运行时有其它声音，则属于声音异常。4.检查绝缘套管是否清洁，有无破损裂纹及放电烧伤痕迹。5.检查冷却装置运行是否正常。6.检查一、二次母线不应过松过紧，接头接触良好，不过热。7.呼吸器应畅通，硅胶吸潮不应达到饱合（通过观察硅胶是否变色来鉴别）。8.防爆管上的防爆膜应完整无裂纹、无存油。9.瓦斯继电器无动作．10.外壳接地应良好。（２）变压器负荷检查测量1.室外安装的变压器，如没有固定安装的电流表时，应测量最大负荷及代表性负荷。2.室内安装的变压器装有电流表、电压表、应记录小时负荷，并应画出日负荷曲线。3.测量三相电流的平衡情况，对Ｙ，yn0连接的变压器，其中性线上的电流不应超过低压绕组额定电流的２５％．4.变压器的运行电压不应超过额定电压的±５％。如果电源电压长期过高或过低，应调整变压器分接头使电压趋于正常。（３）运行环境检查变压器室通风是否良好，门窗是否完整。（４）停电清扫检查变压器除巡视检查外，应有计划的进行停电清扫，一般清扫内容如下：•清扫瓷套管及有关附属设备；•检查母线及接线端子等联接点接触情况；•摇测绕组的绝缘电阻以及接地电阻．•变压器巡视周期要求如下：1.变压器容量在６３０ＫＶＡ及以上而且无人值班的，应每周巡视检查一次；变压器容量在６３０ＫＶＡ以下的可适当延长巡视检查周期，但变压器在每次合闸前及拉闸后应检查一次．2.有人值班的，每班应检查变压器的运行情况3.强迫油循环水冷或风冷的变压器，不论有无值班人员，均应每小时巡视一次；4.负荷急剧变化或变压器受到短路故障后，应增加特殊巡视．变压器异常运行和常见故障分析：•变压器声音异常1.当有大容量的动力设备起运时，负荷变化较大，使变压器声音增大。如变压器带有电弧炉、可控硅整流器等负荷时，由于有谐波分量，所以变压器声音也会变大；2.过负荷：使变压器发出很高而且沉重的“嗡嗡”声；3.个别零件松动：如铁芯的穿螺丝夹得不紧，使铁芯松动，变压器发出强烈而不均匀的“噪音”；4.内部接触不良，或绝缘有击穿，变压器发出放电的“劈啪”声；5.系统短路或接地，通过很大的短路电流，使变压器有很大的噪音；6.系统发生铁磁谐振时，变压器发出粗细不匀的噪音。•正常负荷和正常冷却方式下，变压器油温不断升高。1.由于涡流或夹紧铁芯用的穿芯螺丝绝缘损坏均会使变压器的油温升高。涡流使铁芯长期过热而引起硅钢片间的绝缘破坏，这时铁损增大，油温升高。而穿芯螺丝绝缘破坏后，使穿芯螺丝与硅钢片短接，这时有很大的电流通过穿芯螺丝，使螺丝发热，也会使变压器的油温升高。2.此外绕组局部层间或匝间的短路，内部接点有故障，接触电阻加大，二次线路上有大电阻短路等等，也会使油温升高。3.油色显著变化取油样时发现油内含有碳粒和水分，油的酸价增高，闪点降低，随之绝缘强度降低，易引起绕组与外壳的击穿。４、油枕或防爆管喷油当二次系统突然短路，而保护拒动，或内部有短路故障，而出气孔和防爆管堵塞等等，内部的高温和高热会使变压器油突然喷出，喷油后使油面降低，有可能引起瓦斯保护动作。４、油枕或防爆管喷油当二次系统突然短路，而保护拒动，或内部有短路故障，而出气孔和防爆管堵塞等等，内部的高温和高热会使变压器油突然喷出，喷油后使油面降低，有可能引起瓦斯保护动作。５、三相电压不平衡•三相负荷不平衡，引起中性点位移，使三相电压不平衡；•系统发生铁磁谐振，使三相电压不平衡；•绕组局部发生匝间和层间短路，造成三相电压不平衡。６、继电保护动作继电保护动作，一般说变压器内部有故障。瓦斯保护是变压器的主保护，它能监视变压器内部发生的大部分故障，常常是轻瓦斯动作发出信号，然后重瓦斯动作去掉闸。轻瓦斯动作的原因有以下几个方面：•因滤油、加油和冷却系统不严密，致使空气进入变压器；•温度下降和漏油致使油位缓慢降低；•变压器内部故障，产生少量气体。•变压器内部短路。保护装置二次回路故障。7、绝缘瓷套管闪络爆炸套管密封不严，因进水使绝缘受潮而损坏；套管的电容芯子制造不良，内部游离放电；或套管积垢后严重，以及套管上有大的碎片和裂纹，均会造成套管闪络和爆炸事故。8、分接头开关故障变压器油箱上有“吱吱”的放电声，电流表随响声发生摆动，瓦斯保护可能发出信号，油的闪点降低。这些都可能是因分接开关故障而出现的故障。小结：按变压器故障的原因，一般可分为电路故障和磁路故障。电路故障主要指线环和引线故障等，常见的线圈老化、受潮、切换器接触不良，过电压冲击及二次系统短路引起的故障等。磁路故障一般指铁芯、轭铁及夹件间发生的故障，常见的有硅钢片短路、穿芯螺丝及轭铁及夹件发生的故障，常见的有硅钢片短路、穿芯螺丝及轭铁夹件与铁芯间的绝缘损坏以及铁芯接地不良引起的放电等。变压器的检修：1、按照检修工作的性质，变压器检修可分大修和小修。变压器大修•变压器大修的周期•主变压器在投入运行前应进行大修吊芯检查，以后每隔5——10年要吊芯检修一次。变压器运行中发生故障，或在预防性试验中发现问题，也应进行吊芯检修。•配电变压器如一直在正常负荷下运行，可考虑每10年大修一次。•有载调压变压器分接头开关部分，当达到制造厂规定的操作次数后，应将切换开关取出检修。安装在污污区的变压器，应根据日常积累的运行经验，试验数据确定本修期限。变压器大修的步骤和项目1.大修前的准备：将运行记录中摘录已暴露出来的缺陷，并到现场进行核对，制订出消除缺陷对策；要消除重大缺陷，需要特殊的检修工艺才能解决，则应制定专门的技术安全措施和组织措施。对检修中需用的设备、材料工具应预先列出清单，并到检修现场检查环境和用具是否齐全。2.放油、打开变压器顶盖、吊出器身、检查线圈和铁芯，3.检修铁芯、线圈、分接开关和引出线；4.检修顶盖、油枕、防爆管、散热器、油截门、吸湿器和套管等；5.检修冷却装置和油再生装置；6.