高压硅整流变压器

前言电除尘器高压供电装置由高压控制部分和输出为直流负高压的整流变压器两大部分组成。整流变压器是由升压变压器和整流器组成。由于整流变压器的负载为带烟气粉尘的电场，工作时负载常常出现闪络以致拉弧的情况，而闪络和拉弧的存在，产生了幅值较高的高次谐波，这就要求整个回路的阻抗电压要提高。因此该变压器具有升压、整流、阻抗电压高等特性。对于阻抗电压高的情况，变压器设计时，可分为两种形式：低阻抗变压器加电抗器。高阻抗变压器：它是将阻抗电压值设计在变压器中，免去一个电抗器，给设计、制造、安装提供了更多的方便。高阻抗变压器油枕高压套管第一章主要技术参数输入为单相、交流电压380V、频率50Hz；直流输出：电流0.1～2.0A，电压60、66、72、80、90kV；整流方式：桥串联；功率因数：阻性：0.9；电场：0.85；效率：阻性：0.7；电场：0.75；温升：绕组：65K；油顶层温升：40K；使用环境：海拔高度不超过1000m，如超过，按GB3859修正。具体如下：海拔高度超过1000m时，由于空气稀薄，影响了绝缘和散热；当H1000m，每升高100m，外绝缘间隙增加1％；温升限值降低1K。环境温度不高于40℃，不低于变压器油规定的凝点温度。第二章变压器温度曲线图第三章变压器总图第四章产品结构一、变压器芯体二、高压绕组采用漆包线绕制在高压骨架上。根据输出电压等级的不同，有10个绕组。根据变压器的特点，头尾的电位梯度高一些，所以设置加强包和普通包，提高产品的可靠性。由于高压绕组的匝数多，层数也多，所以绕组中间层设置散热油道。为改善绕组散热条件，层间绝缘采用棱格点胶纸。高压线圈三、低压绕组层式结构，采用纸包扁铜线绕在低压筒上。变压器设有3个抽头，其输出分别为额定输出的100％、90％、80％。低压绕组电压低、电流大，为提高绕组的抗冲击能力，在低压绕组内加静电屏，增大绕组对地电容，使冲击电流尽量从静电屏流走。低压绕组电压低、电流大，绕组损耗值大，根据线圈温升计算，一般需设置散热油道。采用δ1纸板压制成瓦楞状，放在导线层之间。四、铁芯高压取样电阻铁芯五、整流桥（硅堆）根据高压绕组数量的不同，分别有6～10个整流桥，每一组整流桥有四个硅堆，其中在负高压输出侧为加强桥（硅堆为35kV），其余为普通桥（硅堆为25kV）。高压硅整流器高压电抗器六、箱体散热片七、高压侧隔离刀动触头第五章变压器的静电屏低压绕组电压低、电流大，为提高绕组的抗冲击能力，在低压绕组内加静电屏，增大绕组对地电容，使冲击电流尽量从静电屏流走，也就是说大电容的存在，使绕组各点电位无法发生突变，电位梯度趋于平衡，对绕组起保护作用。但是，静电屏必须可靠接地，否则达不到保护效果，还会由于悬浮电位的产生引起内部放电的问题。静电屏蔽引出线第六章现场吊芯检查产品运输后，变压器内部个别零部件发生松动、位移，所以要吊芯检查，把可能的故障消除。一、检查内容：所有引线、紧固件必须紧固，不得松动；用2500V摇表测量：铁芯必须而且只有一点接地；低对地绝缘阻值≥300MΩ；高对地绝缘阻值≥1000MΩ；取样电阻200MΩ。二、注意事项环境温度－15℃。应在完好封闭场所或临时密闭的地方吊芯，地面平坦结实、四周清洁，设备、工具干净，以防尘、防雨、防污染。器身暴露时间：从开始放油计算。空气相对湿度≤65％，8h；空气相对湿度≤75％，6h；空气相对湿度75％，不允许吊芯。第七章日常维护温度计管必须加适量的变压器油，然后再装温度计；空气吸湿器底部装进适量变压器油；干燥剂如有变色，应及时更换；对变压器油应每年进行一次耐压试验，耐压值应≥35kV/2.5mm；新油耐压≥40kV/2.5mm。除非发生故障，在一般情况下不必吊芯检查，以免使器身绝缘受潮。对于侧出线变压器，吊芯前必须先打开手孔盖，拆除高压引线。本产品在出厂时已做了如下试验：耐压试验；负载试验；开路试验；闪络冲击试验。第八章故障判断一、检查测试铁心对地绝缘阻值：不为0；低对地绝缘阻值：≥400MΩ；高对地绝缘阻值：≥1000MΩ；取样电阻200MΩ（U2=60~80KV的变压器）。硅堆正反向阻值：用2500V的摇表检查硅堆的正反向极性，若反相阻值为“0”，则有可能是硅堆或电容击穿。把电容拆下测量，若电容阻值为“0”，则是电容损坏；若电容阻值正常，则是硅堆损坏。高压绕组直流电阻值。把所测量的高压绕组直流电阻值与标签上的直流电阻值进行对比，如相差较大，则该绕组有问题；如相差不大，则必须通过试验进一步判断（即变比试验）。二、变比试验拆除高压绕组与硅堆板连接线（单边），用调压器从低压侧输入约5～10V，观察一次电流变化情况，如有明显指示，则表示存在短路现象，用万用表分别测量各高压绕组感应电压。根据变压器原理，同匝数应同电压，若高压绕组同匝数有同电压，而I1有明显变化，则判断低压绕组有短路现象。对于高阻抗，在判断低压绕组有问题后，还必须分别通电，比较两边参数，以进一步判断。第九章工艺特点铁心：浸漆处理，可以提高抗振性和降低噪声。低压绕组：浸漆处理，提高绕组整体机械强度。高压绕组：真空浸漆处理，提高绕组整体机械强度；防止绕组浸漆不透，内部产生永久性空腔，从而容易产生内部放电。层间绝缘采用棱格点胶纸，改善绕组散热条件。器身：真空干燥，将所有零部件水分去除，提高产品质量。总装：注入变压器油后，抽真空排气，将装配过程中混入的空气排除，保证产品质量。第十章变压器油一、变压器油质量指标序号项目质量指标新油GB/T投入运行前的油运行油1外观透明、无杂质或悬浮物2水溶性酸（PH值）无＞5.4≥4.23酸值，mgKOH/g≤0.03≤0.03≤0.14闪点（闭口）℃≥140（10#、25#）≥135（45#）≥140（10#、25#）≥135（45#）与新油原始测定值相比不低于105水分,mg/L≤20≤356界面张力（25℃）mN/m≥40≥35≥197介质损耗因数（90℃）≤0.005≤0.010≤0.0408击穿电压，Kv≥35≥40≥359体积电阻率（90℃）Ω·m≥6×1010≥5×10910油中含气量，%（体积分数）≤1≤311油泥与沉淀物，%（质量分数）＜0.02（以下可忽略不计）12油中溶解气体组分含量色谱分析总烃＜20μL/LH2＜10μL/LC2H2＝0GB/T17623GB/T7252变压器油质量指标二、变压器油的物理性质运动粘度：变压器油的主要功能之一是通过自身或强制循环进行传导散热，所以油的粘度不能太高，以免影响油的有效流动和传热。一般要求40℃条件下，粘度不大于12mm2/s。倾点或凝固点：两者均是衡量油品低温流动性能的指标。倾点：油品刚好能够流动的最低温度；凝固点：油品不能流动的最高温度。同一油品倾点一般较凝点高2-6℃。闪点：变压器油加热时，所发生的蒸汽与空气混合后，靠近火焰发生闪燃的温度。该指标作为检验油品在储存和使用过程中有无污染，是否混油的依据。密度：影响油热传导率，而且还能用于确定油品在某些特殊场合是否适用。一般要求密度不大于0.895。界面张力：表明其是否存在极性物资污染，还可以用于对已使用一段时间的油的衰败程度。色度：表征油品精制深度。色度并非越小越好，精制过深或过浅均对油品的使用存在不利影响。在运行中，色度变化可以反映油品变质程度。水分：水分对变压器油击穿电压影响甚大，水分主要来自空气。苯胺点：间接表示油品的组成。芳香烃最低，石蜡烃最高，环烷烃居中。标准要求苯胺点在63-84℃之间。酸值：表示石油产品中所含有机酸的总量，反映了油的精制深度和氧化程度。糠醛含量：作为运行中变压器绝缘纸是否降解的标志。介质损耗因数：反映油中泄露电流引起的功率损失，根据其大小，判断变压器油的劣化与污染程度。三、测试项目外观：透明，无悬浮物和机械杂质（目测）；闪点：不低于140℃（10＃、25＃）、135℃（45＃）；酸值：不大于0.03mgKOH/g；击穿电压：≥40kV/2.5mm。四、利用特征气体判断故障性质序号故障性质特征气体的特点1一般过热性故障总烃较高，C2H2＜5μL/L2严重过热故障总烃高，C2H2＞5μL/L，但C2H2未构成总烃的主要成分，H2含量较高3电弧放电总烃高，C2H2高并构成总烃中的主要成分，H2含量高4火花放电总烃不高，C2H2＞10μL/L，H2较高5局部放电总烃不高，H2＞100μL/L，CH4占总烃中的主要成分五、不同故障类型产生的气体故障类型主要气体组分次要气体组分油过热CH4，C2H4H2，C2H6油和纸过热CH4，C2H4，CO，CO2H2，C2H6油纸绝缘中局部放电H2，CH4，COC2H2，C2H6，CO2油中火花放电H2，C2H2油中电弧H2，C2H2CH4，C2H4，C2H6油和纸中电弧H2，C2H2，CO，CO2CH4，C2H4，C2H6注：进水受潮或油中气泡可能使氢含量升高六、油中溶解气体注意值总烃是指甲烷、乙烷、乙烯、乙炔四种气体的总和。气体氢气乙炔总烃出厂和新投运的油＜100＜20运行油＜150＜5＜150七、变压器绝对产气速率注意值气体组分总烃乙炔氢一氧化碳二氧化碳开放式60.1550100八、混油和补充油的规定补加油宜采用与已充油同一油源、同一添加剂类型的油品，且补加油的各项指标不应低于已充油。如补加油的补加分额大于5％，可能导致补后油迅速析出油泥。因此，必须做油样混合试验，确认无沉淀物产生，方可补加油。因各地制造变压器油的油基和制作工艺不同，所以不同产地的变压器油不宜直接使用；否则应对混合油做全面签定试验。但是，如果混入的变压器油量仅占总油量的5％以下时，可不经试验直接混用。第十一章新型变压器器身结构与低阻抗基本相同，即壳式铁心、直接缝；低压线圈1个，设3抽头；高压线圈10个。整流桥32组（与高压线圈相对应）。技术参数与高阻抗变压器基本相同。半绝缘、一体化结构、敞开式结构。第十二章、电除尘控制一、原理图二、EPIC-II控制器EPIC-II是用于调整和控制输入到静电除尘器的电源功率的基于微处理器的控制器。在烟气温度、烟气成分、气流发生很大变化时，EPIC-II能够将火花率调整到一个比较合适的水平。它调整整流器使得输入除尘器的电流根据火花工况的变化而变化。所有的操作可以通过（上位机）等进行监控。三、EPIC-II面板发光二极管的功能如下：ALARM报警，发生任何故障时指示快闪：跳闸；慢闪：报警TR-ON当主接触器闭合，整流器运行时，该指示灯亮SPARK每检测到一次火花就闪亮一次AC-LINE指示一次电流有效后，EPIC锁住电源的频率并开始进行数据检测ALIVE当处理器正常工作时闪烁REMOTE指示EPIC处于遥控状态，可以接收从FLAKTBUS上传送过来的数据TOKENROTATION通讯令牌指示灯，不闪烁表示没有通讯NETWORK钮子开关。ALARMTRONSPARKAC-LINEALIVEREMOTETOKENROTATIONOFFNETWORKRTU7271696867666564636261605958575655545351504948474645444342413231302928272624232221201918171615141312111098764321EPICIION1AT四、报警指示系统中或外围的信号点发生故障，会引起EPIC-II报警甚至跳闸。报警的故障列表在上位机上可以看到：报警列表清单，表中显示报警发生的日期时间、发生报警的控制器、报警内容等。五、报警清单报警号1：“Temperaturehigh,Warning”变压器温度高，报警原因：整流变压器内低温度点动作，报警解决方案：检查整流变压器的实际温度和报警接点报警号1：“Temperaturehigh,T/Rtripped”变压器温度高，跳闸原因：整流变压器内高温度点动作，整流器跳闸解决方案：检查整流变压器的实际温度和报警接点报警号3：“Checkoil,Warning”液位报警原因：变压器液位继电器动作，报警解决方案：检查整流变压器的接点报警号4：“Checkoil,T/Rtripped”液位跳闸