第十章电力变压器的运行课件.ppt

1、第十章 电力变压器的运行（2）主讲人：齐郑qizheng319126多绕组变压器 在电力系统中，三个及以上不同电压等级需要相互连接时，通常使用三绕组变压器，不是用多台双绕组变压器，实现连接上的紧凑和经济。三绕组变压器的应用场合1、在发电厂内，除发电机外还有两种高电压与系统连接。2、在具有三种电压的降压变电站中，需要由高压向中压和低压供电，或高压和中压向低压供电。3、在枢纽变电站中，两种不同电压等级的系统需要相互连接。4、在星型-星型接线的变压器中，需要一个三角形连接的第三绕组。North China Electric Power University三绕组变压器North China Elec

2、tric Power University三绕组变压器的运行方式和容量匹配运行方式多样化：高压-中压；高压-低压；高压-中压和低压（送电）中压和低压-高压（送电）三绕组变压器高-中-低压绕组额定容量的百分比：1、100%/100%/100%2、100%/100%50%3、100%/50%/100%在运行中，一个绕组的负荷等于其他绕组负荷的相量和，但不得超过各自的额定容量North China Electric Power University三绕组变压器的漏抗和等值电路 三绕组变压器的各绕组之间在磁路上相互耦合，每个绕组都有自感和与其他绕组之间的互感。在三绕组变压器的等值电路中，x不是各自绕组

3、的漏抗，而是表示由各自绕组的电抗和各绕组之间的互感电抗组合而成的等值电抗。三个绕组的电路在等值电路中是彼此关联的。在运行中，一个绕组负荷电流的变化会影响另外绕组的电压。North China Electric Power University三绕组变压器的结构三绕组变压器通常采用同心式绕组绕组排列方式升压型结构降压型结构铁心-中压绕组-低压绕组-高压绕组铁心-低压绕组-中压绕组-高压绕组应用于低压向高压送电（或反之）的场合应用于高压向中压供电为主，向低压供电为辅的场合注：降压型变压器中的无功损耗为升压型的注：降压型变压器中的无功损耗为升压型的160%-170%160%-170%North Ch

4、ina Electric Power University第三绕组的作用作用之一：在星型-星型接线的变压器中减少三次谐波电压分量主磁通主磁通主磁通基波分量主磁通基波分量主磁通三次谐波分量主磁通三次谐波分量dtdE感应的相电动势感应的相电动势三次谐波电动势三次谐波电动势North China Electric Power University第三绕组的作用三次谐波电动势使相电压的峰值增大变压器中绝缘的电场强度增大变压器绝缘严重危害三次谐波电压分量对附近的通信线路产生电磁干扰变压器存在一个接成变压器存在一个接成三角形的第三绕组三角形的第三绕组三角形绕组感应一三角形绕组感应一个三次谐波环流个三次谐波

5、环流三次三次谐波谐波电压电压被抑被抑制掉制掉North China Electric Power University第三绕组的作用作用之二：在星型作用之二：在星型-星型接线的变压器中，容许对不平衡的三相星型接线的变压器中，容许对不平衡的三相负荷供电负荷供电二次侧只有二次侧只有单相负荷单相负荷一次侧存在负荷电流和一次侧存在负荷电流和从负荷相返回的电流从负荷相返回的电流非负荷相电流成非负荷相电流成为励磁电流为励磁电流变压器中性点电变压器中性点电压严重偏移压严重偏移第三绕组平衡了不第三绕组平衡了不平衡的一次侧电流平衡的一次侧电流为不平衡负为不平衡负荷供电荷供电North China Electri

6、c Power University第三绕组的作用作用之三：在星型作用之三：在星型-星型接线的变压器中，除主负荷外，还可以星型接线的变压器中，除主负荷外，还可以给辅助负荷供电。给辅助负荷供电。第三绕组通常制成第三绕组通常制成6-35kV6-35kV电压，可以用来向附近地区供电，电压，可以用来向附近地区供电，或者用来连接发电机、调相机等或者用来连接发电机、调相机等North China Electric Power University自耦变压器的特点自耦变压器的特点是：其中两个绕组除有电磁联系外，在电路上也有联系。自耦变压器的优点：与同容量、同电压等级的普通变压器相比经济效益非常显著。1、由于

7、较高电压易于传递到低压侧，故低压侧的绝缘必须按较高电压设计。2、一二次绕组的漏磁场小，电抗小，故短路电流相对较大。3、一二次侧三相接线必须相同。4、运行方式多样化，保护整定困难。5、在有分接头调压时很难取得绕组间电磁平衡。North China Electric Power University自耦变压器的容量及效益系数公共绕组串联绕组通过自耦变压器传输的功率分为两部分：1、通过串联绕组由电路直接传输的功率2、通过公共绕组由电磁联系传输的功率由电磁联系传输的最大功率称为自耦变由电磁联系传输的最大功率称为自耦变压器的标准容量压器的标准容量效益系数是标准容量对通过容量之比，小于1。在一定的通过容量

8、下，效益系数愈小，标准容量愈小，损耗和短路阻抗愈小，经济效益愈大。自耦变压器变比愈小，效益系数愈小。一般变比在3：1范围以内。North China Electric Power University自耦变压器的第三绕组 与普通变压相同，自耦变压器的第三绕组接成三角形，与公共绕组和串联绕组只有电磁联系。第三绕组的作用为：1、补偿三次谐波电流，其容量为标准容量的1/3左右。2、用于连接发电机或调相机，第三绕组的容量应该等于其标准容量North China Electric Power University自耦变压器的绕组排列降压型自耦变压器中，功率主要从高压侧流向中压侧，第三绕组与公共绕组并列靠

9、近串联绕组。升压型自耦变压器中，功率主要从低压侧流向高压侧和中压侧，第三绕组应排列在公共绕组和串联绕组之间。North China Electric Power University自耦变压器的过电压自耦变压器的高压侧和中压侧具有电气连接为了防止过电压危害，在中压侧和高压侧均装设避雷器具备了过电压从一个电压等级电网向另一个电压等级电网转移的可能性。避雷器装设在自耦变压器和最靠近隔离开关之间。避雷器回路不装设隔离开关。自耦变压器的中性点必须直接接地。自耦变压器只能应用于中性点直接接地系统中。在我国，自耦变压器应用于的电网：110/220，110/330，110/500，220/330，220/5

10、00，330/500North China Electric Power University自耦变压器的运行方式自耦变压器运行方式自耦运行方式高压与中压侧之间的交换功率不超过额定容量联合运行方式运行方式一运行方式二高压侧同时向中压侧和低压侧送电，或反方向送电最大传输功率受到串联绕组容量的限制中压侧同时向高压侧和低压侧送电，或反方向送电最大传输功率受到公共绕组容量的限制North China Electric Power University分裂绕组变压器分裂绕组变压器与普通变压器的不同：在低压绕组中，有一个或几个在低压绕组中，有一个或几个绕组分裂成额定容量相等的几个支绕组分裂成额定容量相等的

11、几个支路，这几个支路仅有弱的磁联系。路，这几个支路仅有弱的磁联系。分裂变压器运行方式分裂变压器运行方式分裂运行并联运行单独运行低压分裂绕组运行，低压绕组间有穿越功率，高压绕组不运行，高低压侧无穿越功率两个低压绕组并联，高低压绕组运行，高低绕组间有穿越功率。任一低压开路，另一低压绕组和高压绕组运行，高低压侧有穿越功率North China Electric Power University分裂绕组变压器优缺点能够有效地限制低压侧的短路电流，可以选用轻型开关，节省投资。在降压变电站应用分裂绕组变压器对两段母线供电时，在一段母线短路，可以有效限制短路电流，能够使另一段母线电压保持一定水平，不影响电力

12、供电。分裂绕组变压器在制造上比较复杂，在经济上比同容量的普通变压器贵20%分裂绕组在对两段负荷不平衡的母线供电时，损耗增大。North China Electric Power University变压器并列运行两台或多台变压器并列运行的优点两台或多台变压器并列运行的优点：1、提高供电可靠性，一台退出运行，其他仍可供电。2、在低负荷时，部分变压器可以不投入运行，减少能量损耗，保证经济运行。3、减少备用容量。理想的并列运行情况理想的并列运行情况：变压器之间无平衡电流，负荷分配与容量成正比，与短路电抗成反比，负荷电流相位一致。变压器并列运行条件变压器并列运行条件：1、变压器一次、二次电压相等，即变

13、比相等。2、额定短路电压相等3、绕组接线组别相同。North China Electric Power University变压器并列运行变比不同的变压器并列运行变压器间的平衡电流决定于变压器变变压器变比差对于平均变比比差对于平均变比的标么值的标么值和变压器变压器内部阻抗内部阻抗由于变压器内部阻抗很小，变压器变比差不大也会引起很大的平衡电流短路电压不同的变压器并列运行变比不同的变压器并列运行负荷分配与短路阻抗成反比短路阻抗大的变压器欠负荷运行会引起很大的平衡电流将变压器的连接转化为同一连接组别，之后再并列运行。North China Electric Power University变压器故障检测技术停电后进行的变压器局部放电的检测采用感应加压方法，试验电压高于额定电压，电源频率采用150-250HZ判断变压器局部放电的水平就是在规定施加的电压和持续时间30 min内，对220kV及以上电压等级的绕组线端放电量不超过规定值。North China Electric Power University小结1、三绕组变压器2、第三绕组的作用3、自耦变压器的特点4、自耦变压器的运行方式5、分裂绕组变压器的运行方式及优缺点6、变压器并列运行条件7、变压器故障检测技术North China Electric Power University