电力变压器运行与维护课件.ppt

1、学习情境二学习情境二 电力变压器运行与维护电力变压器运行与维护 单元一单元一 电力变压的运行与监视电力变压的运行与监视 单元二单元二 电力变压器的停送电电力变压器的停送电 单元三单元三 电力变压器运行中的故障分析与处理电力变压器运行中的故障分析与处理 单元四单元四 电力电压器的检修与试验电力电压器的检修与试验返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视 一、电力变压器的结构、分类及工作原理一、电力变压器的结构、分类及工作原理(一一)电力变压器的基本结构电力变压器的基本结构从结构上看从结构上看,铁芯和绕组是电力变压器的两大主要部分。铁芯和绕组是电力变压器的两大主要部分。如图如图 所示

2、为普通三相油浸式三相电力变压器的结构图。所示为普通三相油浸式三相电力变压器的结构图。以下介绍变压器以下介绍变压器几个主要部分的结构。几个主要部分的结构。.铁芯铁芯如图如图 所示所示,铁芯是变压器的磁路铁芯是变压器的磁路,又是变压器的机械骨架又是变压器的机械骨架,由由铁芯柱和铁轭两部分组成。铁芯柱和铁轭两部分组成。铁芯柱上套装绕组铁芯柱上套装绕组,铁轭使整个铁芯构成铁轭使整个铁芯构成闭合回路。闭合回路。运行时变压器的铁芯必须可靠接地运行时变压器的铁芯必须可靠接地。下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视铁芯的绝缘与变压器其他绝缘一样铁芯的绝缘与变压器其他绝缘一样,占有重要的

3、地位。占有重要的地位。铁芯绝缘不良铁芯绝缘不良,将影响变压器的安全运行。将影响变压器的安全运行。铁芯的绝缘有两种铁芯的绝缘有两种,即铁芯片间的绝缘、即铁芯片间的绝缘、铁芯片与结构件间的绝缘。铁芯片与结构件间的绝缘。铁芯必须接地。铁芯必须接地。铁芯是其金属结构件在线圈的电场作用下铁芯是其金属结构件在线圈的电场作用下,具有不同具有不同的电位的电位,与油箱电位又不同。与油箱电位又不同。虽然它们之间电位差不大虽然它们之间电位差不大,也将通过很也将通过很小的绝缘距离而断续放电。小的绝缘距离而断续放电。放电一方面使油分解放电一方面使油分解,另一方面无法确认另一方面无法确认变压器在试验和运行中的状态是否正常

4、。变压器在试验和运行中的状态是否正常。因此因此,铁芯及其金属结构件铁芯及其金属结构件必须经油箱面接地必须经油箱面接地(对于铁芯柱和铁轭螺杆对于铁芯柱和铁轭螺杆,则由于电容的耦合作用认则由于电容的耦合作用认为它们与铁芯电位一样为它们与铁芯电位一样,不需接地不需接地),且要确保电气接通。且要确保电气接通。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视接地片为接地片为.厚的紫铜片厚的紫铜片,宽度为宽度为、或或,铜带表面要搪锡铜带表面要搪锡,以减少接触电阻。以减少接触电阻。变压器铁芯多点接地的故障特征变压器铁芯多点接地的故障特征:()铁芯局部过热铁芯局部过热,使铁芯损耗增加使铁

5、芯损耗增加,甚至烧坏。甚至烧坏。()过热造成的温升过热造成的温升,使变压器油分解使变压器油分解,产生的气体溶解于油中产生的气体溶解于油中,引起引起变压器油性能下降变压器油性能下降,油中总烃大大超标。油中总烃大大超标。()油中气体不断增加并析出油中气体不断增加并析出(电弧放电故障时电弧放电故障时,气体析出量较之更高、气体析出量较之更高、更快更快)。可能导致气体继电器动作发信号可能导致气体继电器动作发信号,甚至使变压器跳闸。甚至使变压器跳闸。.绕组及绝缘绕组及绝缘上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视)绕组绕组绕组是变压器最基本的组成部分绕组是变压器最基本的组成部分

6、,它与铁芯合称电力变压器本体它与铁芯合称电力变压器本体,是建是建立磁场和传输电能的电路部分。立磁场和传输电能的电路部分。电力变压器绕组由高压绕组电力变压器绕组由高压绕组,低压绕低压绕组组,对地绝缘层对地绝缘层(主绝缘主绝缘),高、低压绕组之间绝缘件及由燕尾垫块和撑高、低压绕组之间绝缘件及由燕尾垫块和撑条构成的油道、高压引线、低压引线等构成。条构成的油道、高压引线、低压引线等构成。不同容量、不同电压等级的电力变压器不同容量、不同电压等级的电力变压器,其绕组形式也不一样。其绕组形式也不一样。一般一般电力变压器中常采用同心式和交叠式两种结构形式。电力变压器中常采用同心式和交叠式两种结构形式。同心式绕

7、组是把高压绕组与低压绕组套在同一个铁芯上同心式绕组是把高压绕组与低压绕组套在同一个铁芯上,一般是将低一般是将低压绕组放在里边压绕组放在里边,高压绕组套在外边高压绕组套在外边,以便绝缘处理。以便绝缘处理。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视但大容量输出电流很大的电力变压器但大容量输出电流很大的电力变压器,低压绕组引出线的工艺复杂低压绕组引出线的工艺复杂,往往往把低压绕组放在高压绕组的外面。往把低压绕组放在高压绕组的外面。同心式绕组结构简单、绕制方同心式绕组结构简单、绕制方便便,故被广泛采用。故被广泛采用。按照绕制方法的不同按照绕制方法的不同,同心式绕组又可分为圆

8、筒同心式绕组又可分为圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式等几种式、螺旋式、连续式、纠结式等几种。交叠式绕组又叫交错式绕组交叠式绕组又叫交错式绕组,在同一铁芯上在同一铁芯上,高压绕组、低压绕组交替高压绕组、低压绕组交替排列、间隙聚焦国、绝缘较复杂、包扎工作量较大。排列、间隙聚焦国、绝缘较复杂、包扎工作量较大。它的优点是力它的优点是力学性能较好学性能较好,引出线的布置和焊接比较方便、漏电抗较小引出线的布置和焊接比较方便、漏电抗较小,一般用于电一般用于电压为压为 及以下的电炉变压器中。及以下的电炉变压器中。变压器高低压绕组的排列方式变压器高低压绕组的排列方式,是由多种因素决定的。是由多种因素决定的。但就大

9、多数变但就大多数变压器来讲压器来讲,是把低压绕级布置在高压绕组的里边。是把低压绕级布置在高压绕组的里边。这主要是从绝缘方这主要是从绝缘方面考虑的。面考虑的。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视理论上理论上,不管高压绕组或低压绕组怎样布置不管高压绕组或低压绕组怎样布置,都能起变压作用。都能起变压作用。但因但因为变压器的铁芯是接地的为变压器的铁芯是接地的,由于低压绕组靠近铁芯由于低压绕组靠近铁芯,从绝缘角度容易做从绝缘角度容易做到。到。如果将高压绕组靠近铁芯如果将高压绕组靠近铁芯,则由于高压绕组电压很高则由于高压绕组电压很高,要达到绝要达到绝缘要求缘要求,就需要很

10、多的绝缘材料和较大的绝缘距离。就需要很多的绝缘材料和较大的绝缘距离。这样不但增大了这样不但增大了绕组的体积绕组的体积,而且浪费了绝缘材料。而且浪费了绝缘材料。再者再者,由于变压器的电压调节是由于变压器的电压调节是靠改变高压绕组的抽头靠改变高压绕组的抽头,即改变其匝数来实现的即改变其匝数来实现的,因此把高压绕组安置因此把高压绕组安置在低压绕组的外边在低压绕组的外边,引线也较容易。引线也较容易。)绝缘绝缘变压器的绝缘部分分为外部绝缘和内部绝缘。变压器的绝缘部分分为外部绝缘和内部绝缘。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视外部绝缘是指油箱外部的绝缘外部绝缘是指油箱外部

11、的绝缘,主要包括高、低压绕组引出的瓷绝缘主要包括高、低压绕组引出的瓷绝缘套管和空气间隙绝缘套管和空气间隙绝缘;内部绝缘是油箱盖内部的绝缘内部绝缘是油箱盖内部的绝缘,主要包括绕组绝主要包括绕组绝缘和内部引线绝缘等。缘和内部引线绝缘等。.分接开关分接开关分接开关如分接开关如图图 所示。所示。一般情况下一般情况下,是在高压绕组上抽出适当的分接头是在高压绕组上抽出适当的分接头,因为高压绕组常套在因为高压绕组常套在外面外面,引出分接头方便引出分接头方便;另外高压侧电流小另外高压侧电流小,引出的分接引线和分接开引出的分接引线和分接开关的载流部分截面积小关的载流部分截面积小,开关接触部分也容易解决。开关接触

12、部分也容易解决。变压器无励磁分接开关的额定电压范围较窄变压器无励磁分接开关的额定电压范围较窄,调节级数较少。调节级数较少。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视额定调压范围以变压器额定电压的百分数表示为额定调压范围以变压器额定电压的百分数表示为或或.。根据使用要求根据使用要求,在调压范围和级数不变的情况下在调压范围和级数不变的情况下,允许增加负允许增加负分接级数分接级数,减少正分接级数。减少正分接级数。无励磁调压变压器在额定电压无励磁调压变压器在额定电压 范范围内改变分接位置运行时围内改变分接位置运行时,其额定容量不变。其额定容量不变。变压器无励磁调压电路变压器

13、无励磁调压电路,由于绕组上引出分接头方式的不同由于绕组上引出分接头方式的不同,大致分为大致分为 种。种。()中性点调压电路中性点调压电路,一般适用于电压等级为一般适用于电压等级为 及以下的多层及以下的多层圆筒式绕组。圆筒式绕组。()中性点中性点“反接反接”调压电路调压电路,适用于电压等级为适用于电压等级为 以下的以下的连接式绕组。连接式绕组。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视()中部调压电路。中部调压电路。()中部并联调压电路中部并联调压电路,适用于电压等级为适用于电压等级为 及以上的连续式及以上的连续式或纠结式绕组。或纠结式绕组。如如:中性点调压中性点调压

14、。中性点反接调压。中性点反接调压。中部调压。中部调压。中部并联调压。中部并联调压。有载分接开关是在带负载情况下有载分接开关是在带负载情况下,变换变压器的分接变换变压器的分接,以达到调节电压以达到调节电压的目的。的目的。在变换过程中在变换过程中,必须要有阻抗来限制分接间的循环电流必须要有阻抗来限制分接间的循环电流,根根据阻抗的不同可分为电抗式和电阻式两种。据阻抗的不同可分为电抗式和电阻式两种。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视.油枕油枕如图如图 所示所示为油枕为油枕,当变压器油的体积随着油的温度膨胀或减小当变压器油的体积随着油的温度膨胀或减小时时,油枕起着调节

15、油量、保证变压器油箱内经常充满油的作用。油枕起着调节油量、保证变压器油箱内经常充满油的作用。如果如果没有油枕没有油枕,油箱内的油面波动就会带来以下不利因素油箱内的油面波动就会带来以下不利因素:()油面降低时露出铁芯和线圈部分会影响散热和绝缘油面降低时露出铁芯和线圈部分会影响散热和绝缘;()随着油面波动随着油面波动,空气从箱盖缝里排出和吸进空气从箱盖缝里排出和吸进,而由于上层油温很高而由于上层油温很高,使油很快地氧化和受潮使油很快地氧化和受潮,油枕的油面比油箱的油面要小油枕的油面比油箱的油面要小,这样这样,可以减可以减少油和空气的接触面少油和空气的接触面,防止油被过速地氧化和受潮。防止油被过速地

16、氧化和受潮。()油枕的油在平时几乎不参加油箱内的循环油枕的油在平时几乎不参加油箱内的循环,它的温度要比油箱内它的温度要比油箱内的上层油温低得多的上层油温低得多,油的氧化过程也慢得多。油的氧化过程也慢得多。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视因此因此,有了油枕有了油枕,可以防止油的过速氧化。可以防止油的过速氧化。对于胶囊式油枕对于胶囊式油枕,为了使变压器油面与空气完全隔绝为了使变压器油面与空气完全隔绝,其油位计间接显其油位计间接显示油面。示油面。该油枕是通过在油枕下部的小胶囊该油枕是通过在油枕下部的小胶囊,使之成为一个单独的油使之成为一个单独的油循环系统循环系统

17、,当油枕的油面升高时当油枕的油面升高时,压迫小胶囊的油柱压力增大压迫小胶囊的油柱压力增大,小胶囊小胶囊的体积被缩小了一些的体积被缩小了一些,于是在油位计反映出来的油位也高起来一些于是在油位计反映出来的油位也高起来一些,且且其高度与油枕中的油面成正比其高度与油枕中的油面成正比;相反相反,油枕中的油面降低时油枕中的油面降低时,压迫小胶压迫小胶囊的油柱压力也将减少囊的油柱压力也将减少,使小胶囊体积也相对地要增大一些使小胶囊体积也相对地要增大一些,反映在油反映在油位计中的油面就要降低一些位计中的油面就要降低一些,且其高度与油枕中的油面成正比。且其高度与油枕中的油面成正比。上一页 下一页返回单元一电力变

18、压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视换句话说换句话说,通过油枕油面的高、低变化通过油枕油面的高、低变化,使小胶囊承受的压力大小发生使小胶囊承受的压力大小发生变化变化,从而使油面间接地、成正比地反映油枕油面高低的变化。从而使油面间接地、成正比地反映油枕油面高低的变化。对于隔膜式油枕对于隔膜式油枕,可安装磁力式油表可安装磁力式油表,油表连杆机构的滚轮在薄膜上不油表连杆机构的滚轮在薄膜上不受任何阻力受任何阻力,能自由、灵活地伸长与缩短。能自由、灵活地伸长与缩短。磁力表上部有接线盒磁力表上部有接线盒,内内部有开关部有开关,当油枕的油面出现最高或最低位置时当油枕的油面出现最高或最低位置时,开关自动闭

19、合开关自动闭合,发出发出报警信号报警信号,如图如图 所示所示。.气体继电器气体继电器气体继电器如气体继电器如图图 所示。所示。.吸湿器吸湿器上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视如图如图 所示为所示为吸湿器。吸湿器。吸湿器又名呼吸器吸湿器又名呼吸器,常用吸湿器为吊式常用吸湿器为吊式吸湿器结构。吸湿器结构。吸湿器内装有吸附剂硅胶吸湿器内装有吸附剂硅胶,油枕内的绝缘油通过吸湿器油枕内的绝缘油通过吸湿器与大气连通与大气连通,内部吸附剂吸收空气中的水分和杂质内部吸附剂吸收空气中的水分和杂质,以保持绝缘油的良以保持绝缘油的良好性能。好性能。为了显示硅胶受潮情况为了显示硅胶

20、受潮情况,一般采用变色硅胶。一般采用变色硅胶。变色硅胶原理变色硅胶原理是利用二氯化钴是利用二氯化钴()所含结晶水数量不同而有几种不同颜色所含结晶水数量不同而有几种不同颜色做成做成,二氯化钴含六个分子结晶水时二氯化钴含六个分子结晶水时,呈粉红色呈粉红色;含有两个分子结晶水含有两个分子结晶水时呈紫红色时呈紫红色;不含结晶水时呈蓝色。不含结晶水时呈蓝色。变色硅胶的配制方法是把二氯化变色硅胶的配制方法是把二氯化钴配成质量分数为钴配成质量分数为 的溶液的溶液,然后选用一定数量的硅胶在然后选用一定数量的硅胶在 烘箱干燥烘箱干燥 ,冷却后放入配好的质量分数为冷却后放入配好的质量分数为 的的二氧化钴溶液中二氧

21、化钴溶液中,浸泡浸泡 ,待吸饱二氯化钴后成粉红待吸饱二氯化钴后成粉红色色,再经再经 烘干变成蓝色便可使用。烘干变成蓝色便可使用。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视安装在隔膜式储油柜上的呼吸器在罩内可不注油安装在隔膜式储油柜上的呼吸器在罩内可不注油,以保证储油柜呼吸以保证储油柜呼吸畅通。畅通。呼吸器的作用是提供变压器在温度变化时内部气体出入的通道呼吸器的作用是提供变压器在温度变化时内部气体出入的通道,解除解除正常运行中因温度变化产生的对油箱的压力。正常运行中因温度变化产生的对油箱的压力。呼吸器内硅胶的作用是在变压器温度下降时对吸进的气体去潮气。呼吸器内硅胶的作

22、用是在变压器温度下降时对吸进的气体去潮气。油封杯的作用是延长硅胶的使用寿命油封杯的作用是延长硅胶的使用寿命,把硅胶与大气隔离开把硅胶与大气隔离开,只有进入只有进入变压器内的空气才通过硅胶变压器内的空气才通过硅胶。.净油器净油器如图如图 所所示为净油器。示为净油器。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视净油器又名热吸虹器净油器又名热吸虹器,是用钢板焊接成圆筒形的小油罐是用钢板焊接成圆筒形的小油罐,罐内也装有硅罐内也装有硅胶或活性氧化铝吸附剂。胶或活性氧化铝吸附剂。当油因油温变化而上下流动时当油因油温变化而上下流动时,经过净油器经过净油器达到吸取油中水分、渣滓、酸、

23、氧化物的作用。达到吸取油中水分、渣滓、酸、氧化物的作用。及及以上变压器均有这种净化装置。以上变压器均有这种净化装置。净油器安装在变压器上部时净化效率高净油器安装在变压器上部时净化效率高,装在下部时易于更换装在下部时易于更换,安装位安装位置视情况而定。置视情况而定。.防爆管防爆管如图如图 所示为所示为防爆管。防爆管。防爆管又名安全气道防爆管又名安全气道,装在油箱的上盖装在油箱的上盖上上,由一个喇叭形管子与大气相通由一个喇叭形管子与大气相通,管口用薄膜玻璃板或酚醛纸板封住。管口用薄膜玻璃板或酚醛纸板封住。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视为防止正常情况下防爆管内

24、油面升高使管内气压上升而造成防爆薄膜为防止正常情况下防爆管内油面升高使管内气压上升而造成防爆薄膜松动或破损及引起气体继电器误动作松动或破损及引起气体继电器误动作,在防爆管与储油柜之间连接一在防爆管与储油柜之间连接一小管小管,以使两处压力相等。以使两处压力相等。防爆管的作用是防爆管的作用是,当变压器内部发生故障时当变压器内部发生故障时,将油里分解出来的气体及将油里分解出来的气体及时排出时排出,以防止变压器内部压力骤然增高而引起油箱爆炸或变形。以防止变压器内部压力骤然增高而引起油箱爆炸或变形。容容量为量为 以上的油浸式变压器均装有防爆管以上的油浸式变压器均装有防爆管,且其保护膜的且其保护膜的爆破压

25、力应低于爆破压力应低于.。.散热器散热器油浸式变压器冷却装置包括散热器和冷却器油浸式变压器冷却装置包括散热器和冷却器,不带强油循环的称为散不带强油循环的称为散热器热器,带强油循环的称为冷却器。带强油循环的称为冷却器。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视散热器分为片式散热器和扁管散热器散热器分为片式散热器和扁管散热器,如图如图 所示所示。片式散热器是用板料厚度为片式散热器是用板料厚度为 的波形冲片的波形冲片,靠上下集油盒或油管靠上下集油盒或油管焊接组成。焊接组成。以下的油浸式电力变压器以下的油浸式电力变压器,平顶油箱的散热面平顶油箱的散热面已足够已足够;的油浸式

26、电力变压器可采用固定式散热的油浸式电力变压器可采用固定式散热器器;油浸式电力变压器油浸式电力变压器,可采用可拆式片式可采用可拆式片式散热器散热器,散热器通过法兰盘固定在油箱壁上。散热器通过法兰盘固定在油箱壁上。扁管散热器分为自冷式和风冷式两种扁管散热器分为自冷式和风冷式两种,自冷式的只在集油盒单面焊接自冷式的只在集油盒单面焊接扁管扁管,风冷式扁管散热器有风冷式扁管散热器有 管、管、管、管、管三种。管三种。扁扁管焊接在集油盒两侧管焊接在集油盒两侧,为了加强冷却为了加强冷却,每只散热器下安装两台电风扇每只散热器下安装两台电风扇,不吹风时不吹风时,散热能力为额定散热量的左右。散热能力为额定散热量的左

27、右。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视.冷却器冷却器当变压器上层油温与下部油温产生温差时当变压器上层油温与下部油温产生温差时,通过冷却器形成油温对流通过冷却器形成油温对流,经冷却器冷却后流回油箱经冷却器冷却后流回油箱,起到降低变压器温度的作用。起到降低变压器温度的作用。冷却器有强冷却器有强油风冷却器、新型大容量风冷却器、强油水冷却器油风冷却器、新型大容量风冷却器、强油水冷却器,如如图图 所所示为水冷却器。示为水冷却器。.高、低压套管高、低压套管绝缘套管是油浸式电力变压器箱外的主要绝缘装置绝缘套管是油浸式电力变压器箱外的主要绝缘装置,变压器绕组的引变压器绕组的

28、引出线必须穿过绝缘套管出线必须穿过绝缘套管,使引出线之间及引出线与变压器外壳之间绝使引出线之间及引出线与变压器外壳之间绝缘缘,同时起到固定引出线的作用同时起到固定引出线的作用,如图如图 所所示为绝缘套管。示为绝缘套管。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视.信号温度计信号温度计大型变压器都装有测量上层油温的带电接点的测温装置大型变压器都装有测量上层油温的带电接点的测温装置,如图如图 所所示为信号温度计示为信号温度计,它装在变压器油箱外它装在变压器油箱外,便于运行人员监视变压便于运行人员监视变压器油温情况。器油温情况。.油箱及其他附件油箱及其他附件油箱是用钢板焊成

29、的油箱是用钢板焊成的,油浸式电力变压器的器身油浸式电力变压器的器身(见图见图)就是就是装在充满变压器油的油箱内的。装在充满变压器油的油箱内的。变压器油既是一种绝缘介质变压器油既是一种绝缘介质,又是一又是一种冷却介质。种冷却介质。为了使变压器油能较长久地保持良好的绝缘状态为了使变压器油能较长久地保持良好的绝缘状态,一般一般在变压器的油箱上装有圆筒形的油枕在变压器的油箱上装有圆筒形的油枕,油枕通过连通管与油箱连通油枕通过连通管与油箱连通,油油枕中的油面高度随着变压器油的热胀冷缩而变化。枕中的油面高度随着变压器油的热胀冷缩而变化。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视

30、因此使变压器油与空气接触面积减少因此使变压器油与空气接触面积减少,从而减少油的氧化和水分的侵从而减少油的氧化和水分的侵入。入。(二二)电力变压器的分类电力变压器的分类电力变压器按功能分电力变压器按功能分,有升压变压器和降压变压器两大类。有升压变压器和降压变压器两大类。工厂变电工厂变电所都采用降压变压器。所都采用降压变压器。终端变电所的降压变压器终端变电所的降压变压器,也称配电变压器也称配电变压器,如图如图 所示。所示。电力变压器按相数分有三相变压器和单相变压器以及多相变压器。电力变压器按相数分有三相变压器和单相变压器以及多相变压器。在工厂变电所中在工厂变电所中,一般都用三相变压器。一般都用三相

31、变压器。电力变压器按结构型式分电力变压器按结构型式分,有铁芯式变压器和铁壳式变压器。有铁芯式变压器和铁壳式变压器。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视如果绕组包在铁芯外围如果绕组包在铁芯外围,则为铁芯式变压器则为铁芯式变压器;如果铁芯包在绕组外围如果铁芯包在绕组外围,则为铁壳式变压器。则为铁壳式变压器。电力变压器按调压方式分电力变压器按调压方式分,有无载调压和有载调压变压器两大类。有无载调压和有载调压变压器两大类。用用户户(变电所变电所)大多采用无载调压变压器。大多采用无载调压变压器。电力变压器按绕组形式分电力变压器按绕组形式分,有双绕组变压器、三绕组变压器和

32、自耦变有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器三大类。压器三大类。用户用户(变电所变电所)大多采用双绕组变压器。大多采用双绕组变压器。电力变压器按冷却介质分电力变压器按冷却介质分,有干式和油浸式变压器两类。有干式和油浸式变压器两类。而油浸式变而油浸式变压器又分为油浸自冷式、油浸风冷式和强迫油循环风冷压器又分为油浸自冷式、油浸风冷式和强迫油循环风冷(或水冷或水冷)式三式三种类型。种类型。一般工厂变电所多采用油浸自冷式或油浸风冷式变压器。一般工厂变电所多采用油浸自冷式或油浸风冷式变压器。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视电力变压器按冷却方式可分为电力变压器按冷却

33、方式可分为:油浸式变压器油浸式变压器(有油浸自冷、油浸风冷有油浸自冷、油浸风冷及强油循环冷却及强油循环冷却),干式变压器干式变压器(温度高的时候靠冷却风机冷却温度高的时候靠冷却风机冷却),六氟化六氟化硫气体硫气体(充气式充气式)变压器。变压器。电力变压器按其绕组导体材质分电力变压器按其绕组导体材质分,有铜绕组和铝绕组两种类型。有铜绕组和铝绕组两种类型。按结按结构又分为构又分为:双线圈变压器双线圈变压器,自耦变压器自耦变压器,三线圈变压器三线圈变压器,多线圈变压器。多线圈变压器。(三三)电力变压器的工作原理电力变压器的工作原理变压器是一种静止的电机变压器是一种静止的电机,它利用电磁感应原理将一种

34、电压、电流的它利用电磁感应原理将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一种电压、电流的电能。交流电能转换成同频率的另一种电压、电流的电能。换句话说换句话说,变压变压器就是实现电能在不同等级之间进行转换。器就是实现电能在不同等级之间进行转换。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视如图如图 所示所示,变压器的一次绕组与交流电源接通后变压器的一次绕组与交流电源接通后,经绕组内经绕组内流过交变电流产生磁通流过交变电流产生磁通,在这个磁通作用下在这个磁通作用下,铁芯中便有交变磁通铁芯中便有交变磁通,即即一次绕组从电源吸取电能转变为磁能一次绕组从电源吸取电能转变为磁能,在

35、铁芯中同时交在铁芯中同时交(环环)链原、副链原、副边绕组边绕组(二次绕组二次绕组),由于电磁感应作用由于电磁感应作用,分别在原、二次绕组产生频率分别在原、二次绕组产生频率相同的感应电动势。如果此时二次绕组接通负载相同的感应电动势。如果此时二次绕组接通负载,在二次绕组感应电在二次绕组感应电动势作用下动势作用下,便有电流流过负载便有电流流过负载,铁芯中的磁能又转换为电能。铁芯中的磁能又转换为电能。这就这就是变压器利用电磁感应原理将电源的电能传递到负载中的工作原理。是变压器利用电磁感应原理将电源的电能传递到负载中的工作原理。在主磁通的作用下在主磁通的作用下,两侧的线圈分别产生感应电势两侧的线圈分别产

36、生感应电势,电势的大小与匝数电势的大小与匝数成正比成正比,为变压器变比为变压器变比。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视变压器电流之比与一、二次绕组的匝数成反比变压器电流之比与一、二次绕组的匝数成反比,即即变压器匝数多的一侧电流小变压器匝数多的一侧电流小,匝数少的一侧电流大。匝数少的一侧电流大。变压器的原、副变压器的原、副线圈匝数不同线圈匝数不同,起到了变压作用。起到了变压作用。变压器一次侧为额定电压时变压器一次侧为额定电压时,其二其二次侧电压随着负载电流的大小和功率的高低而变化次侧电压随着负载电流的大小和功率的高低而变化。二、电力变压器监视要求二、电力变压器

37、监视要求(一一)运行温度和温升标准运行温度和温升标准上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视.运行允许温度运行允许温度变压器的运行允许温度是根据变压器所使用绝缘材料的耐热强度而规变压器的运行允许温度是根据变压器所使用绝缘材料的耐热强度而规定的最高温度。定的最高温度。普通油浸式电力变压器的绝缘属于普通油浸式电力变压器的绝缘属于 级。级。即经浸渍即经浸渍处理过的有机材料处理过的有机材料,如纸、木材和棉纱等如纸、木材和棉纱等,其运行允许温度为其运行允许温度为。多年的变压器运行经验证明多年的变压器运行经验证明,变压器绕组温度连续运行在变压器绕组温度连续运行在下时下时,就可

38、以保证变压器具有适当的合理寿命就可以保证变压器具有适当的合理寿命(约约 年年),因此因此,温度是影响温度是影响变压器寿命的主要因素。变压器寿命的主要因素。变压器油温若超过变压器油温若超过时时,油的氧化速度油的氧化速度加快加快,老化得越快。老化得越快。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视试验表明试验表明,油温在油温在的基础上升高的基础上升高,氧化速度会加快一倍。氧化速度会加快一倍。因此要严格控制变压器油箱内油的温度。因此要严格控制变压器油箱内油的温度。.运行允许温升运行允许温升变压器的运行允许温度与周围空气最高温度之差为运行允许温升。变压器的运行允许温度与周围空

39、气最高温度之差为运行允许温升。空气最高气温规定为空气最高气温规定为。同时还规定同时还规定:最高日平均温度为最高日平均温度为,最高年平均温度为最高年平均温度为,最低气温为最低气温为。.温度与温升的关系温度与温升的关系允许温度允许温度 允许温升允许温升(周围空气的最高温度周围空气的最高温度)。(二二)变压器的过负荷能力变压器的过负荷能力上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视.变压器的额定容量变压器的额定容量电力变压器的额定容量是指在规定环境温度条件下电力变压器的额定容量是指在规定环境温度条件下,户外安装时户外安装时,在规在规定的使用年限定的使用年限(一般为一般为 年

40、年)内所能连续输出的最大视在功率。内所能连续输出的最大视在功率。.变压器的正常过负荷能力变压器的正常过负荷能力油浸式电力变压器在必要时可以过负荷运行而不致影响其使用寿命。油浸式电力变压器在必要时可以过负荷运行而不致影响其使用寿命。(三三)变压器油的运行变压器油的运行.变压器油的作用变压器油的作用变压器油在变压器中起绝缘和冷却的作用。变压器油在变压器中起绝缘和冷却的作用。.变压器油的试验变压器油的试验上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视变压器油的绝缘性能是保证变压器安全运行的重要因素。变压器油的绝缘性能是保证变压器安全运行的重要因素。.变压器油的运行变压器油的运

41、行在变压器运行过程中在变压器运行过程中,变压器油有可能与空气接触而发生氧化变压器油有可能与空气接触而发生氧化,氧化后氧化后生成的各种氧化物为酸性物质。生成的各种氧化物为酸性物质。三、电力变压器的监视项目三、电力变压器的监视项目(一一)变压器的日常巡检变压器的日常巡检()变压器的油温和温度计应正常变压器的油温和温度计应正常,储油柜的油位应与温度相对应储油柜的油位应与温度相对应,各各部位无渗油、漏油部位无渗油、漏油。()套管油位应正常。套管油位应正常。套管外部无破损裂纹、无严重油污、无放电套管外部无破损裂纹、无严重油污、无放电痕迹及其他异常现象痕迹及其他异常现象。上一页 下一页返回单元一电力变压的

42、运行与监视单元一电力变压的运行与监视()变压器声音正常。变压器声音正常。()各冷却器手感温度应相近、风扇、油泵运转正常。各冷却器手感温度应相近、风扇、油泵运转正常。油流继电器油流继电器工作正常。工作正常。()吸湿器完好、吸附剂干燥。吸湿器完好、吸附剂干燥。()引线接头、电缆、母线应无发热迹象。引线接头、电缆、母线应无发热迹象。()压力释放阀或安全气道及防爆膜应完好无损。压力释放阀或安全气道及防爆膜应完好无损。()气体继电器内应无气体。气体继电器内应无气体。()控制箱和二次端子箱应关严控制箱和二次端子箱应关严,无受潮。无受潮。(二二)干式变压器外部检查项目干式变压器外部检查项目上一页 下一页返回

43、单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视()检查变压器的套管、绕组树脂绝缘外表层是否清洁、有无爬电痕检查变压器的套管、绕组树脂绝缘外表层是否清洁、有无爬电痕迹和碳化现象。迹和碳化现象。()变压器高低压套管引线接地紧密无发热变压器高低压套管引线接地紧密无发热,并无裂纹及放电现象。并无裂纹及放电现象。()检查紧固件、连接件、导电零件及其他零件有无生锈、腐蚀的痕检查紧固件、连接件、导电零件及其他零件有无生锈、腐蚀的痕迹及导电零件接触是否良好。迹及导电零件接触是否良好。()检查电缆和母线有无异常。检查电缆和母线有无异常。()检查风冷系统的温度箱中电气设备运行是否正常及信号系统有无检查风冷系

44、统的温度箱中电气设备运行是否正常及信号系统有无异常。异常。()在遮栏外细听变压器的声音在遮栏外细听变压器的声音,判断有无异常及运行是否正常。判断有无异常及运行是否正常。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视()检查变压器底座、栏杆、变压器室电缆接地线等接地是否可靠。检查变压器底座、栏杆、变压器室电缆接地线等接地是否可靠。()用温度检查仪检查接触器部位及外壳温度有无超标现象。用温度检查仪检查接触器部位及外壳温度有无超标现象。(三三)表征局部放电参数之一视在电荷量的标定表征局部放电参数之一视在电荷量的标定视在电荷作为评定局部放电性能指标之一视在电荷作为评定局部放电性

45、能指标之一,可诊断其故障程度。可诊断其故障程度。目前目前,许多产品的局部放电试验标准中许多产品的局部放电试验标准中,几乎都是以放电量的大小作为几乎都是以放电量的大小作为评定局部放电性能的标准评定局部放电性能的标准,各类产品根据运行经验和制造的技术水平各类产品根据运行经验和制造的技术水平,都相应地规定了允许的放电量。都相应地规定了允许的放电量。(四四)局部放电在线监测系统局部放电在线监测系统上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视一般包括以下部分一般包括以下部分:监测放电脉冲电流信号和变压器的超声信号监测放电脉冲电流信号和变压器的超声信号,采用采用一定的抗干扰技术监

46、测电信号波形一定的抗干扰技术监测电信号波形,采用采用 分析放电特征和干扰分析放电特征和干扰特征进行统计分析特征进行统计分析,利用人工神经网络进行故障识别利用人工神经网络进行故障识别,放电信号的阈值放电信号的阈值报警变压器放电点的定位。报警变压器放电点的定位。(五五)特高频监测特高频监测(天线天线)局部放电超高频检测方法通过测量变压器内部局部放电所产生的超高局部放电超高频检测方法通过测量变压器内部局部放电所产生的超高频频()电信号电信号,可以用电容传感器或超高频天可以用电容传感器或超高频天线加以接收线加以接收,实现局部放电的检测、定位实现局部放电的检测、定位,其抗干扰性能好其抗干扰性能好。三种典

47、型装置三种典型装置:()便携式局部放电监测器。便携式局部放电监测器。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视()型变压器局部放电监测仪。型变压器局部放电监测仪。()变压器内置天线式特高频局部放电监测装置。变压器内置天线式特高频局部放电监测装置。(六六)振动的监测振动的监测对于各种类型和规格的电机来说对于各种类型和规格的电机来说,它们稳定运行时它们稳定运行时,振动都有一种典型振动都有一种典型特性和一个允许限值特性和一个允许限值,当电机内部出现故障、零部件产生缺陷、装配当电机内部出现故障、零部件产生缺陷、装配和安装情况发生变化时和安装情况发生变化时,其振动的振幅值、振

48、动形式及频谱成分均会其振动的振幅值、振动形式及频谱成分均会发生变化发生变化,而且不同的缺陷和故障而且不同的缺陷和故障,其引起的振动变化也不同其引起的振动变化也不同。(七七)变压器油的气相色谱分析变压器油的气相色谱分析变压器的主要绝缘材料是油和绝缘纸类。变压器的主要绝缘材料是油和绝缘纸类。上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元一电力变压的运行与监视变压器油主要是由碳氢化合物组成。变压器油主要是由碳氢化合物组成。受热、放电等时会分解出气体受热、放电等时会分解出气体溶解于油中溶解于油中,不同的故障释放出的气体种类不同、气体浓度不同。不同的故障释放出的气体种类不同、气体浓度不同。(八八)气相

49、色谱分析气相色谱分析检测变压器油中溶解气体的方法一般为检测变压器油中溶解气体的方法一般为:变压器油经冷却装置取样后变压器油经冷却装置取样后进入气体萃取与分离单元进入气体萃取与分离单元,按不同的方法分离为要求的气体成分后再按不同的方法分离为要求的气体成分后再进入气体检测单元进入气体检测单元,由不同的检测器变换为与气体含量成比例的电信由不同的检测器变换为与气体含量成比例的电信号号,经经/转换后将信息存储在终端计算机的存储单元内转换后将信息存储在终端计算机的存储单元内,以备调用以备调用或上传。或上传。(九九)变压器油中含水量的监测变压器油中含水量的监测上一页 下一页返回单元一电力变压的运行与监视单元

50、一电力变压的运行与监视油或绝缘纸吸水之后绝缘强度下降油或绝缘纸吸水之后绝缘强度下降,使放电的起始电压降低使放电的起始电压降低,更易于出更易于出现放电现象。现放电现象。(十十)变压器寿命的预测变压器寿命的预测电力设备的寿命通常主要是指绝缘寿命电力设备的寿命通常主要是指绝缘寿命,而变压器寿命主要取决于绝而变压器寿命主要取决于绝缘纸板的寿命缘纸板的寿命,目前的技术目前的技术:通过测定纸板的平均聚合度来推测其剩余通过测定纸板的平均聚合度来推测其剩余寿命。寿命。(十一十一)变压器绕组的绝缘监视变压器绕组的绝缘监视()绝缘电阻的测量。绝缘电阻的测量。()变压器绕组绝缘的判断。变压器绕组绝缘的判断。()绝缘