1、變壓器的運行和維護 變壓器的選擇 變壓器的運行和維護 變壓器的保護配置 變壓器的冷卻系統(tǒng)變壓器的選擇變壓器是變電所中關(guān)鍵的一次設(shè)備，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的合理輸送、分配和使用。 一、變壓器型號選擇 文字符號：T 圖形符號（雙繞組變壓器）：1.變壓器的分類 （1）按絕緣介質(zhì)分：油浸式；干式。 （2）按調(diào)壓方式分：有載調(diào)壓；無載調(diào)壓（3）按相數(shù)分：單相；三相（4）按導(dǎo)線分：銅芯；鋁芯（5）按冷卻方式分：自冷；風(fēng)冷；強冷 （6）按用途分又可分為 1）普通電力變壓器 2) 特殊變壓器 3) 儀用互感器 4) 試驗變壓器 5) 控制用變壓器 6) 調(diào)壓器2.型號及含義：電力變壓器的基本

2、結(jié)構(gòu)電力變壓器主要由鐵心、繞組、絕緣套管、油箱及附件等部分組成電力變壓器的額定值 1額定容量 SN2額定電壓 UN1和UN23額定電流 IN1和IN24額定頻率 f三相變壓器并聯(lián)運行的條件：1) 并聯(lián)運行的各臺變壓器，其額定電壓、電壓比要相等 2）并聯(lián)運行變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同3）并聯(lián)運行的各臺變壓器，其短路阻抗 的相對值要相等變壓器是變電所最主要的電氣設(shè)備，它在變電所中占有重要地位。要使變壓器安全可靠的運行，就必須深入了解變壓器運行的特點、它的溫升和過負荷能力、正確的維護方法及異常情況、事故情況的處理方法等。 變壓器的運行和維護1）變壓器的負荷能力及冷卻方式變壓器的負荷能力是指在短時間內(nèi)所

3、能輸出的容量。在不損害變壓器線圈的絕緣和不降低變壓器使用壽命的情況下，變壓器的負荷能力一般是大于額定容量。到底能比額定容量高出多少，則與過負荷的時間有關(guān)：過負荷的時間長，過負荷的容量就小；過負荷的時間短，過負荷的容量就大。2)變壓器的過負荷能力變壓器的過負荷能力,分為在正常情況下的過負荷和事故情況下的過負荷兩種。變壓器的正常過負荷可以經(jīng)常使用，事故過負荷只允許在事故情況下使用。3）變壓器的事故過負荷變壓器的事故過負荷，容易引起變壓器線圈絕緣溫度超過允許值，使變壓器絕緣老化的速度大大加快、縮短變壓器的使用年限。4）變壓器的溫升知道變壓器的溫度參數(shù)，對于一個運行人員來說，十分重要。變壓器油溫表指示

4、的是變壓器頂層的油溫。溫升是指頂層油溫與周圍空氣溫的的差值，運行中要以監(jiān)視頂層油溫為主，溫升是參考數(shù)字（目前對線圈熱點溫度還沒有能直接監(jiān)視的條件）5）變壓器的溫度變壓器的絕緣耐熱等級為A級時，線圈絕緣極限溫度為105，對強油循環(huán)的變壓器，根據(jù)國際電工委員會推薦的計算方法：變壓器在額定負載下運行，線圈平均溫升為65，通常最熱點溫升比油平均溫升約高13， 即:651378。如果變壓器在額定負載和冷卻介質(zhì)溫度為20條件下連續(xù)運行，則線圈最熱點溫度為98，其絕緣老化率等于1（即老化壽命為20年）。6）強迫油循環(huán)變壓器風(fēng)冷與溫度強迫油循環(huán)變壓器，冷卻系統(tǒng)因故全部停用時，額定容量在125兆伏安以下，在額定

5、負荷下允許運行20分鐘，125兆伏安以上，在額定負荷下允許運行10分鐘。另一個參考條件：在上層油溫未達75時，允許上升到75，但不得超過一小時。7）變壓器的維護對運行中的變壓器，值班人員應(yīng)建立定期檢查制度。通過巡視檢查，力爭把故障消除在萌芽狀態(tài)。 變壓器的正常維護包括： 1. 監(jiān)視儀表及抄表 2. 變壓器的外部檢查8）分級絕緣的變壓器運行中注意事項所謂分級絕緣（又叫半絕緣結(jié)構(gòu)），就是變壓器的線圈靠近中性點部分的主絕緣，其絕緣水平比線圈端部的絕緣水平低。而與此相對，一般變壓器的線圈其首、尾端絕緣水平是一樣的，可叫全絕緣。對于這種分級絕緣的變壓器，一般都規(guī)定只許在中性點直接接地的情況下投入運行，所

6、以，在進行有關(guān)這種變壓器的運行操作時，需記住這一點。分級絕緣的變壓器在結(jié)構(gòu)特點具體表現(xiàn)在以下幾個方面： （1）高壓線圈中性點側(cè)內(nèi)圓無“階梯”（全絕緣的變壓器線圈，為了增加絕緣強度常做成端部內(nèi)圓少幾匝導(dǎo)線而代之墊以紙板條，以增加與低壓線圈間的絕緣距離，這些紙板條的厚度沿內(nèi)圓逐漸減少，成“階梯”狀），使線段到低壓線圈的徑向距離和中間部分的一樣；（2）中性點端的線匝無附加絕緣；（3）放靜電板；（4）不放角環(huán)；（5）到鐵軛的垂直距離比線圈首端的小。9）變壓器的異常情況及事故處理1、變壓器的油箱內(nèi)有強烈而不均勻的 噪聲和放電聲音 2、變壓器油枕或防爆管或釋壓閥噴油 3、變壓器在正常負荷情況下，油溫不 斷

7、升高 4、在變壓器引出套管上有大的裂紋表 面有放電及電弧的閃絡(luò)痕跡10）變壓器瓦斯保護的反事故措施變壓器瓦斯保護動作，輕者發(fā)出保護動作信號，提醒維修人員馬上對變壓器進行處理；重者跳開變壓器開關(guān)，導(dǎo)致變壓器馬上停止運行，不能保證供電的可靠性，對此提出了瓦斯保護的反事故措施：(1)將瓦斯繼電器的下浮筒改為檔板式，觸點改為立式，以提高重瓦斯動作的可靠性。(2)為防止瓦斯繼電器因漏水而短路，應(yīng)在其端子和電纜引線端子箱上采取防雨措施。(3)瓦斯繼電器引出線應(yīng)采用防油線。(4)瓦斯繼電器的引出線和電纜應(yīng)分別連接在電纜引線端子箱內(nèi)的端子上。11）變壓器油溫過高原因分析當(dāng)發(fā)現(xiàn)變壓器油溫過高時，應(yīng)檢查變壓器的負

8、荷大小以及冷卻油的溫度。同時與以往的同樣的負荷時的溫度相比較，檢查溫度計本身是否失靈。若以上檢查均正常，但是油溫比以往條件下高，且溫升繼續(xù)加大，則有可能是變壓器內(nèi)部故障一般油浸式變壓器內(nèi)部故障有以下幾種情況：1分接開關(guān)接觸良2線圈匝間短路3鐵心硅鋼片片間短路1分接開關(guān)接觸不良 運行中分接開關(guān)的接觸點壓力不夠或接觸處污穢等原因，使接觸電阻增大，從而導(dǎo)致接觸點的溫升而發(fā)熱，特別是在倒換分接頭后和變壓器過負荷運行時，更易使分接開關(guān)接觸不良而發(fā)熱，引起變壓器油溫過高。分接開關(guān)是否接觸不良可以通過測量線圈直流電阻來確定。2線圈匝間短路 當(dāng)幾個相鄰線圈匝間的絕緣損壞，它們之間將會出現(xiàn)短路電流此短路電流使油

9、溫迅速上升造成線圈絕緣損傷的原因很多，包括：外力、高溫、制造工藝等多方面的原因。引起匝間短路的主要原因是過電流和過電壓。測量線圈匝間是否短路，可以通過測量線圈的直流電阻和取油樣化驗來確定。3鐵心硅鋼片片間短路 由于外力損傷或絕緣老化等原因，使片間發(fā)生短路,造成鐵心渦流損耗增加而局部過熱。此外,穿心螺桿絕緣損壞也是造成渦流的原因。以上幾點關(guān)于油浸或變壓器油溫過高的主要原因，僅供參考，但是主要由哪個部位引起的，需要結(jié)合變壓器油溫、聲音等情況具體分析。12）變壓器過熱的危害（1）短路短路時線路中的電流一般增加幾倍至幾十倍，急劇產(chǎn)生大量熱能，這些熱量可使導(dǎo)體的絕緣立即燒穿；如果熱能傳到周圍的可燃物，可

10、引起燃燒。發(fā)生短路的原因是設(shè)備的絕緣老化或受高溫、潮濕、腐蝕作用而失去絕緣能力，或者在電氣設(shè)備的安裝中絕緣受到機械損傷。此外，雷擊過電壓擊穿絕緣以及接線錯誤、碰殼等都可能造成短路故障。（2）過載設(shè)計時選用導(dǎo)線和設(shè)備不合理或載流超過額定值，都會引起設(shè)備過載發(fā)熱。（3）鐵芯發(fā)熱變壓器和電動機等電氣設(shè)備的絕緣損壞或長時間過電壓，渦流損耗和磁滯損耗增加都會引起變壓器和電動機的鐵芯發(fā)熱，從而易出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。（4）接觸不良導(dǎo)線接頭連接不牢、活動觸頭接觸不良、銅鋁接頭電解腐蝕都會導(dǎo)致過熱（5）散熱不良各種電氣設(shè)備一般都有一定的散熱或通風(fēng)措施，若這些措施受到破壞，就可能造成設(shè)備過熱。13) 有載調(diào)壓變壓器(S

11、Z11)概述: 裝有有載調(diào)壓分接開關(guān)的變壓器稱為有載調(diào)壓變壓器。有載調(diào)壓變壓器是從變壓器繞組中引出若干分接頭通過有載調(diào)壓分接開關(guān)，在保證不切斷負荷電流的情況下，變換分接位置，改變其有效匝數(shù)，即改變了變壓器的變壓比來達到輸出電壓不變的目的。在變換分接過程中的能量一般用過渡電阻來吸收限止循環(huán)電流。其原理可概括為四句話：彈簧儲能、電阻過渡、油中切換、快速動作。有載調(diào)壓變壓器主要用于： A、穩(wěn)定電網(wǎng)在各負載中心的電壓，以提高供電質(zhì)量； B、作為兩個網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)絡(luò)變壓器，利用有載調(diào)壓來分配網(wǎng)絡(luò)之間的負載； C、用于帶負載調(diào)節(jié)電流和功率的電源，來提高生產(chǎn)效率的場所； D、有于必須嚴(yán)格控制電壓的場合，如電子

12、工業(yè)，醫(yī)學(xué)等方面所用的電源變壓器。 SZ11有載調(diào)壓變壓器變壓器的保護配置110-220kV的主變壓器一般配置 下列保護裝置： 1、瓦斯保護； 2、差動保護； 3、過電流保護； 4、另序電壓電流保護； 5、過負荷保護； 6、非全相保護1、瓦斯保護瓦斯保護有輕瓦斯保護和重瓦斯保護。重瓦斯保護是變壓器本體內(nèi)部故障的主保護。它反應(yīng)變壓器內(nèi)部各種形式的短路和油面降低。當(dāng)內(nèi)部短路故障時重瓦斯保護瞬時動作，跳開變壓器各側(cè)的斷路器。當(dāng)變壓器油面降低和內(nèi)部發(fā)生輕微瓦斯時，輕瓦斯保護瞬時動作發(fā)出預(yù)告信號。當(dāng)變壓器具有有載調(diào)壓裝置時，還應(yīng)裝設(shè)有載調(diào)壓的輕、重瓦斯保護。2、差動保護變壓器的縱聯(lián)差動保護是變壓器本體內(nèi)

13、部、套管和引出線故障的主保護。它反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路，中性點直接接地側(cè)的單相接地短路及繞組匝間短路。差動保護的動作應(yīng)瞬時斷開各側(cè)斷路器。當(dāng)變壓器縱聯(lián)差動保護對110千伏和220千伏各側(cè)的單相接地短路靈敏度不符合要求時，還要增設(shè)另序差動保護。另序差動保護只反應(yīng)單相接地故障，其動作要求和縱聯(lián)差動保護相同。自耦變壓器的零序差動保護：由于自耦變壓器高、低壓間的阻抗比普通變壓器大，因此，有時在變壓器低壓側(cè)發(fā)生接地故障時，使相間縱聯(lián)差動保護靈敏度不夠。在這種情況下，應(yīng)裝設(shè)零序差動保護。當(dāng)公共繞組上沒有三只電流互感器時，也可以由接在中性線上的電流互感器來代替。序差動保護由高壓、中壓和公共繞組三側(cè)

14、的零序電流濾過器構(gòu)成差動回路，如圖所示。自耦變壓器的零序差動保護原理圖3、過電流保護一般是指復(fù)合電壓閉鎖過流保護，它是變壓器的后備保護，它反應(yīng)外部相間短路引起的變壓器過電流。對于三線圈變壓器和自耦變壓器，該保護一般裝于電源側(cè)及主負荷側(cè)。當(dāng)上述保護方式不滿足靈敏度要求時，可在所有各側(cè)均裝設(shè)過流保護裝置。各側(cè)保護根據(jù)選擇性要求可裝設(shè)方向元件即方向閉鎖過電流。4、另序電壓電流保護在大接地電流系統(tǒng)中,為了防止母線和引出線上的接地短路,在兩側(cè)或三側(cè)都有電源而中性點接地的升壓或降壓變壓器上,一般應(yīng)裝設(shè)零序過電流保護,作為相鄰元件及變壓器本身主保護的后備。另序電壓電流保護它反應(yīng)三相系統(tǒng)中性點直接接地運行的變

15、壓器外部單相接地故障引起的過電流。保護裝置根據(jù)選擇要求也可裝設(shè)方向元件（即方向零序過電流）。雙線圈、三線圈變壓器的零序電流保護接在中性點電流互感器上。自耦變壓器的零序電流保護接在高、中壓側(cè)電流互感器的零序回路上。當(dāng)自耦變兩側(cè)運行、內(nèi)部接地故障、零序電流保護靈敏度不滿足要求時，在中性點增設(shè)零序電流保護。另序電壓電流保護低壓側(cè)有電源的變壓器、中性點可能接地運行或不接地運行時，對外部單相接地引起的過電流及因失去接地中性點引起的過電壓，除設(shè)零序電流保護外，還應(yīng)增設(shè)零序電壓保護，該保護動作經(jīng)一個延時斷開各側(cè)斷路器。對于分級絕緣變壓器、中性點裝設(shè)放電間隙時，除裝設(shè)另序電流保護外，還應(yīng)增設(shè)零序電壓保護和間隙

16、放電的零序電流保護。對于降壓變電站，一般裝設(shè)帶有兩段時限的零序電流保護，以第一段時限動作于母線分段或母聯(lián)斷路器，以第二段時限動作于變壓器保護總出口，跳開各側(cè)斷路器。另序電壓電流保護對分級絕緣的變壓器，先斷開不接地的變壓器，后斷開接地的變壓器，以防止不接地的變壓器因過壓而損壞。靈敏度滿足要求時，可優(yōu)先采用。零序電流保護靈敏度較高，但接線復(fù)雜，當(dāng)零序電壓保護靈敏度不夠時才采用。另序電壓電流保護自耦變壓器的零序保護： 由于自耦變壓器高壓側(cè)與中壓側(cè)有電的聯(lián)系，有一個共用的接地中性點（因有共同繞組），并要求直接接地，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生單相接地時，零序電流將由一個網(wǎng)絡(luò)流向另一個網(wǎng)絡(luò)，且流經(jīng)接地中性點的電流的大小

17、及零序電壓U0的相位，將隨系統(tǒng)運行方式和短路點的不同而有較大的變化。根據(jù)資料說明，自耦變壓器的零序保護不允許裝在變壓器中性線的電流互感器上，應(yīng)當(dāng)在高、中壓側(cè)分別裝設(shè)零序方向電流保護5、過負荷保護變壓器的過負荷保護應(yīng)能反應(yīng)公共線圈及各側(cè)的過負荷情況。過負荷保護都用單相式、帶時限動作于信號。6、非全相保護變壓器的非全相保護都設(shè)在220千伏側(cè)，它反應(yīng)變壓器220千伏側(cè)斷路器一相或二相“偷跳”或“拒合”時的零序電流。非全相保護動作以較短的時限跳開220千伏側(cè)斷路器。非全相保護的作用是避免220千伏斷路器非全相運行時，線路另序電流保護的誤動作。變壓器的冷卻系統(tǒng)如下圖所示，變壓器在投入電網(wǎng)之前，先將KK開關(guān)手柄置于工作備用，或者工作備用位置。當(dāng)變壓器投入電網(wǎng)時，ZJ常閉觸點接通；1YJ、2YJ帶電常開觸點接通，起動1SJ、2SJ和1ZJ 、 2ZJ,使常開觸點閉合；假定KK開關(guān)手柄在位，則KK1-2接通