变压器.doc

油浸式变压器编辑配电变压器为工矿企业与民用建筑供配电系统中的重要设备之一，它将10（6）kV或35kV网络电压降至用户使用的230/400V 母线电压。此类产品适用于交流50（60）Hz，三相最大额定容量2500kVA（单相最大额定容量833kVA，一般不推荐使用单相变压器），可在户内（外）使用，容量在315kVA 及以下时可安装在杆上，环境温度不高于40，不低于-25，最高日平均温度30，最高年平均温度20，相对湿度不超过90%（环境温度25），海拔高度不超过1000m。若与上述使用条件不符时，应按GB6450-86的有关规定，作适当的定额调整。1分类编辑相数区分可以分为三相变压器和单相变压器。在三相电力系统中,一般应用三相变压器，当容量过大且受运输条件限制时，在三相电力系统中也可以应用三台单相式变压器组成变压器组。绕组区分可分为双绕组变压器和三绕组变压器。通常的变压器都为双绕组变压器，即在铁芯上有两个绕组，一个为原绕组，一个为副绕组。三绕组变压器为容量较大的变压器（在5600千伏安以上），用以连接三种不同的电压输电线。在特殊的情况下，也有应用更多绕组的Satons变压器。结构分类则可分为铁芯式变压器和铁壳式变压器。如绕组包在铁芯外围则为铁芯式变压器；如铁芯包在绕组外围则为铁壳式变压器。二者不过在结构上稍有不同，在原理上没有本质的区别。电力变压器都系铁芯式。变压器主要由铁芯、绕组、油箱、油枕、绝缘套管、分接开关和气体继电器等组成。1.铁芯铁芯是变压器的磁路部分。运行时要产生磁滞损耗和涡流损耗而发热。为降低发热损耗和减小体积和重量，铁芯采用小于0.35mm导磁系数高的冷轧晶粒取向硅钢片构成。依照绕组在铁芯中的布置方式，有铁芯式和铁壳式之分。在大容量的变压器中，为使铁芯损耗发出的热量能够被绝缘油在循环时充分带走，以达到良好的冷却效果，常在铁芯中设有冷却油道。2.绕组绕组和铁芯都是变压器的核心元件。由于绕组本身有电阻或接头处有接触电阻，由I2Rt知要产生热量。故绕组不能长时间通过比额定电流高的电流。另外，通过短路电流时将在绕组上产生很大的电磁力而损坏变压器。其基本绕组有同心式和交叠式两种。变压器绕组主要故障是匝间短路和对外壳短路。匝间短路主要是由于绝缘老化，或由于变压器的过负荷以及穿越性短路时绝缘受到机械的损伤而产生的。变压器内的油面下降，致使绕组露出油面时，也能发生匝间短路；另外有穿越短路时，由于过电流作用使绕组变形，使绝缘受到机械损伤，也会产生匝间短路。 匝间短路时，短路绕组内电流可能超过额定值，但整个绕组电流可能未超过额定值。在这种情况下，瓦斯保护动作，情况严重时，差动保护装置也会动作。 对外壳短路的原因也是由于绝缘老化或油受潮、油面下降，或因雷电和操作过电压而产生的。除此以外，在发生穿越短路时，因过电流而使绕组变形，也会产生对外壳短路的现象。对外壳短路时，一般都是瓦斯保护装置动作和接地保护动作。3.油箱油浸式变压器的器身（绕组及铁芯）都装在充满变压器油的油箱中，油箱用钢板焊成。中、小型变压器的油箱由箱壳和箱盖组成，变压器的器身放在箱壳内，将箱盖打开就可吊出器身进行检修。绝缘冷却分类可分为油浸式变压器和干式变压器。为了加强绝缘和冷却条件，变压器的铁芯和绕组都一起浸入灌满了变压器油的油箱中。在特殊情况下，例如在路灯，矿山照明时，也用干式变压器。油浸式型式1、非封闭型油浸式变压器：主要有S8、S9、S10等系列产品，在工矿企业、农业和民用建筑中广泛使用。2、封闭型油浸式变压器：主要有S9、S9-M、S10-M 等系列产品，多用于石油、化工行业中多油污、多化学物质的场所。3、密封型油浸式变压器：主要有BS9、S9- 、S10- 、S11-MR、SH、SH12-M等系列产品，可做工矿企业、农业、民用建筑等各种场所配电之用。此外，尚有各种专门用途的特殊变压器。例如，试验用高压变压器，电炉用变压器，电焊用变压器和可控硅线路中用的变压器，用于测量仪表的电压互感器与电流互感器。2性能特点编辑a、油浸式变压器低压绕组除小容量采用铜导线以外，一般都采用铜箔绕抽的圆筒式结构；高压绕组采用多层圆筒式结构，使之绕组的安匝分布平衡，漏磁小，机械强度高，抗短路能力强。b、铁心和绕组各自采用了紧固措施，器身高、低压引线等紧固部分都带自锁防松螺母，采用了不吊心结构，能承受运输的颠震。c、线圈和铁心采用真空干燥，变压器油采用真空滤油和注油的工艺，使变压器内部的潮气降至最低。d、油箱采用波纹片，它具有呼吸功能来补偿因温度变化而引起油的体积变化，所以该产品没有储油柜，显然降低了变压器的高度。e、由于波纹片取代了储油柜，使变压器油与外界隔离，这样就有效地防止了氧气、水份的进入而导致绝缘性能的下降。f、根据以上五点性能，保证了油浸式变压器在正常运行内不需要换油，大大降低了变压器的维护成本，同时延长了变压器的使用寿命。1)配电变压器的容量，应综合各种用电设备的设施容量，求出计算负荷（一般不计消防负荷），补偿后的视在容量是选择变压器容量和台数的依据。一般变压器的负荷率85%左右。此法较简便，可作估算容量之用。2) GB/T17468-1998电力变压器选用导则中，推荐配电变压器的容量选择，应根据GB/T15164-94油浸式电力变压器负载导则或GB/T17211-1998干式电力变压器负载导则及计算负荷来确定其容量。上述二导则提供了计算机程序和正常周期负载图来确定配电变压器容量。4安装要点编辑配电变压器为变电所的重要组件，油浸式变压器一般安装在单独的变压器室内。依靠油作冷却介质，如油浸自冷，油浸风冷，油浸水冷及强迫油循环等。一般升压站的主变都是油浸式的，变比20KV/500KV，或20KV/220KV，一般发电厂用于带动带自身负载（比如磨煤机，引风机，送风机、循环水泵等）的厂用变压器也是油浸式变压器，它的变比是20KV/6KV。油浸式变压器采用全充油的密封型。波纹油箱壳体以自身弹性适应油的膨胀是永久性密封的油箱，油浸式变压器已被广泛地应用在各配电设备中。试验1、绝缘电阻的遥测：遥测项目，高压对低压及地(壳)，低压对高压及地(壳)，选用2500V的兆欧表，对兆欧表进行外观检测，应良好，外客完整，摇把灵活，指针无长阻，玻璃无破损。对兆欧表进行开路试，分开两只表笔，摇动兆欧表的手柄达120 y/min,表针指向无限大()为好，短路试验：摇动兆欧表手柄，将两只比瞬间搭接一下，表针指向“0”(零)，说明兆欧表正常。合格值：在温度20十，新变压器不小于450M，运行中不小于300M，本次数值比上次数值不得降低30% 。吸收比R60/R12，在10-30时应为1.3倍。2、直流电阻测量：可测量变压器内部导线和引线的焊接质量，并联支路连接是否正确，有无层间短路或内部断线，分接开关，套管与引线的接触是否良好等。3、测量方法：有电桥可用电桥测量，可直接读数，准确度高，无电桥可用电压降法，电压降法测量直流电阻的接线a)测量小电阻 b)测量大电阻1-被测线圈 2-刀闸 3-蓄电池 4-电压表 5-电流表直流电阻计算公式：式中：U-电压表的读数(mv) I-电流表的读数(A)带有分接开关的变压器，在交接或大修时，应在所有分接头位置上测量。三相变压器有中点因出线时，应测量各相线图的电阻，无中点引出线时，可测量线电阻。测量时非被测试线图均应开路，不能短接。测量时必须等待电流稳定后再读数，应注意人身安全。4、判断标准：各相线图的直流电阻相互间的差别不应大于三项平均值的2%，与以前测量比较，相对变化也不应大于2%。为了与出厂测量值或过去测量值进行比较，应将直流电阻值换算到相同温度时值，公式如下：铜导线： 铝导线：式中：Re-在温度为测得直流电阻值。Rt-换算温度为t时的直流电阻值。故障原因：分接开关接触不良线圈或引线焊接不良、断裂等。套管导电杆与引线连接不良线圈匝间短路或层间短路。5、组别试验：单相变压器测量极性。三相变压器测量组别目的是：进行正确的连接，判断变压器能否并联运行。极性测：可用直流，也用交流测量，另介绍直流测量：直流试验接线选择2-4V的蓄电池和零位在中央的直流电压表，当合闸瞬间，表针向正方向摆，而拉开闸的瞬间，表针向负方向摆，则减极性。反之，加极性。三相变压器接线组别测定，有直流法，有交流法。试运行1、变压器在全部试验项目合格后才可进行试运行。2、试运行前还应对变压器进行一次全面检查。3、变压器做5次冲击试验(合闸试验)。4、空载运行时间与变压器容量有关，一般不低于24小时。5、空载运行时间完成后，变压器再加负荷。油处理1、压力滤过法：电力变压器用的绝缘油必具有绝缘性质和导热性质(国家标准)在安装现场，常用压力滤过法完成绝缘油的一般干燥(除去水分)和净化(除去脏物)的方法。2、开阀门8和11，然后起动油泵，再开阀门6和7。停油时，先关闭6和7，然后停油泵，再关闭8和11的阀门。正常工作时，压力表3*10 4*10 Pa的压力下是正常工作，如果杂质和油纸堵塞，压力增高，当压力达到6*10 Pa时，必须停止，更换滤纸。滤纸使用前放在80-90烘箱内干燥24小时，放在清洁容器内。滤网，每隔1015小时清洗一次，开始时滤油3-5分钟内，出油孔通过阀门10送回污油罐重新滤过，积存滤油器内的油，通过阀门9送回污油系统，再次滤过。以上滤油要多次进行精华和干燥合格为止。3、变压器带电滤油：当电压高于10V时，不宜采用带电滤油。因为在过滤时，产生较多的气泡，气泡在较高电压的作用下会产生游离现象，使油的绝缘性能 变坏，导致内部放电。在进行带电滤油时，定期将瓦斯继电器内从油中释放出的气体放掉。带电滤油时，油管和滤油机应可靠接地，以保护工作人员的人身安全，工作人员要专业，要有人监护，穿带好绝缘用品。操作：4和5对角阀门接口处，接上压力式滤油扣，阀门4抽出油，从阀门5处打回油箱，经多项循环滤过，直至符合标准。5特点编辑优点1 、变压器油绝缘性能好、导热性能好,同时变压器油廉价。2、能够解决变压器大容量散热问题和高电压绝缘问题。缺点1、 变压器油具有可燃性,当遇到火焰时可能会燃烧、爆炸2、 变压器油对人体有害3 、变压器油需定期检查4 、油浸式变压器抗短路能力差5、 油浸式变压器密封性能不良且宜老化,在运行场所渗漏油严重,影响设备安全运行,同时影响环境6、 油浸式变压器绝缘等级低,按A级绝缘设计、制造6运行预防编辑1、预防渗漏油：油浸式变压器在油箱内充满变压器油，装配中依靠紧固件对耐油橡胶元件加压而密封。密封不严是变压器渗漏油的主要原因，故在维护与保养中应特别注意。 小螺栓是否经过震动而松动，如有松动应加紧固，加紧程度应适当，并应各处一致。 橡胶是否断裂或变形严重。这时可更新的橡胶件，更换时应注意其型号规格是否一致，并保持密封面的清洁。2、预防变压器受潮：变压器是高电压设备，要求保持其绝缘性能良好。油浸式变压器极易受潮，预防受潮是维护保养变压器采取的主要措施之一。为此要求用户注意以下事项： 变压器购进后，应立即请供电局做交接试验； 立即加装吸湿器，变压器容量在100千伏安及以上的均带有吸湿器。变压器一运到现场应立即加装吸湿器，以防止内部器身不受潮湿。 监视吸湿器中的硅胶，受潮后应立即更换。吸湿器中的硅胶，起到吸收潮气，保护变压器的作用。潮湿吸饱后，硅胶颜色改变，这时需更换新的干燥的硅胶。 订货时应注意，要尽量减少变压器送电前的存放时间。变压器制造后，存放时极易受潮，存放时间越长受潮越严重，故应把计划安排好，尽量缩短存放时间。 容量在100千伏安及以下的小型变压器，无吸湿器装置。油枕内的油容易受潮，而油枕积水。在不送电存放起超过六个月，或投入运行期超过一年者，变压器油枕内的油已严重受潮。如要进行起吊运输，维修加油，油阀放油，吊芯等工作时，均应先通过油枕下面的放油塞把油枕内污油放掉，并用干布擦净、封好，以免使油枕内污油进入油箱内。 变压器运行中，要经常注意油位、油温、电压、电流的变化，如有异常情况应及时分析处理。 变压器安装时严禁用铝绞线、铝排等与变压器的铜导杆连接，以免腐蚀导杆。3、变压器的换油与干燥处理：变压器闲置过久，运行时间过长或其它自然人为因素的影响，造成变压器绝缘下降、内部进水或油质劣化等现象，此时必须对变压器进行换油和干燥处理。 变压器换油：先吊出器身，放净污油并洗净油箱，如器身上有油污也应冲净。待器身烘干后注入新油，更换全部耐油橡胶密封件。试验合格后方可挂网运行。 变压器干燥处理：器身烘干方法较多。用户自行烘时可用零相序干燥法、涡流干燥法、短路干燥法、烘箱干燥法等。对较大容量和电压为35千伏极的变压器，最好能够送交厂家进行真空干燥。这样既可保证变压器绝缘干燥彻底，又不使绝缘老化。17老化方式编辑变压器长期运行中因电场、水分、温度和机械力等诸多作用会使绝缘老化。8寿命评估编辑变压器绝缘材料的聚合度（DP）是绝缘老化程度最准确、可靠、有效的判据。依据绝缘纸板的平均聚合度来判断变压器老化程度的标准，我们采用如下判断标准。绝缘纸平均聚合度的评价标准分类 寿命级 危险级平均DP 450 DP250，失效概率 =（450 - DP）/ 200；250 DP，失效概率 =1。3）用平均 DP 估算变压器的剩余寿命即nL/ n0=（1 - r）L，其中 n0为平均 DP 起始值；nL为L后的平均 DP；L为年数，a；r 是平均 DP 下降率。9故障分析编辑1、焊接处渗漏油主要是焊接质量不良，存在虚焊，脱焊，焊缝中存在针孔，砂眼等缺陷，油浸式变压器出厂时因有焊药和油漆覆盖，运行后隐患便暴露出来，另外由于电磁振动会使焊接振裂，造成渗漏。对于已经出现渗漏现象的，首先找出渗漏点，不可遗漏。针对渗漏严重部位可采用扁铲或尖冲子等金属工具将渗漏点铆死，控制渗漏量后将治理表面清理干净，多采用高分子复合材料进行固化，固化后即可达到长期治理渗漏的目的。2、密封件渗漏油密封不良原因，通常箱沿与箱盖的密封是采用耐油橡胶棒或橡胶垫密封的，如果其接头处处理不好会造成渗漏油故障。有的是用塑料带绑扎，有的直接将两个端头压在一起，由于安装时滚动，接口不能被压牢，起不到密封作用，仍是渗漏油。可用福世蓝材料进行粘接，使接头形成整体，渗漏油现象得到很大的控制；若操作方便，也可以同时将金属壳体进行粘接，达到渗漏治理目的。3、法兰连接处渗漏油法兰表面不平，紧固螺栓松动，安装工艺不正确，使螺栓紧固不好，而造成渗漏油。先将松动的螺栓进行紧固后，对法兰实施密封处理，并针对可能渗漏的螺栓也进行处理，达到完全治理目的。对松动的螺栓进行紧固，必须严格按照操作工艺进行操作。4、螺栓或管子螺纹渗漏油出厂时加工粗糙，密封不良，油浸式变压器密封一段时间后便产生渗漏油故障。采用高分子材料将螺栓进行密封处理，达到治理渗漏的目的。另一种办法是将螺栓（螺母）旋出，表面涂抹福世蓝脱模剂后，再在表面涂抹材料后进行紧固，固化后即可达到治理目的。5、铸铁件渗漏油渗漏油主要原因是铸铁件有砂眼及裂纹所致。针对裂纹渗漏，钻止裂孔是消除应力避免延伸的最佳方法。治理时可根据裂纹的情况，在漏点上打入铅丝或用手锤铆死。然后用丙酮将渗漏点清洗干净，用材料进行密封。铸造砂眼则可直接用材料进行密封。6、散热器渗漏油散热器的散热管通常是用有缝钢管压扁后经冲压制成在散热管弯曲部分和焊接部分常产生渗漏油，这是因为冲压散热管时，管的外壁受张力，其内壁受压力，存在残余应力所致。将散热器上下平板阀门（蝶阀）关闭，使散热器中油与箱体内油隔断，降低压力及渗漏量。确定渗漏部位后进行适当的表面处理，然后采用福世蓝材料进行密封治理。7、瓷瓶及玻璃油标渗漏油通常是因为安装不当或密封失效所制。高分子复合材料可以很好的将金属、陶瓷、玻璃等材质进行粘接，从而达到渗漏油的根本治理。高分子材料治理油浸式变压器故障10冷却方式编辑油浸式电力变压器在运行中，绕组和铁芯的热量先传给油，然后通过油传给冷却介质。油浸式电力变压器的冷却方式，按容量的大小，可分为以下几种：1自然油循环自然冷却（油浸自冷式）2自然油循环风冷（油浸风冷式）3强迫油循环水冷却4强迫油循环风冷却5正常使用条件6海拔不超过1000m 户内或户外7最高环境气温+40最高日平均温度+308最高年平均温度+20 最低气温-259根据用户要求可提供在特殊使用条件下运行的变压器11执行标准编辑a、GB1094.12-1996，GB1094.3,.5-2003电力变压器；b、GB/T6451-2008 三相油浸式电力变压器技术参数和要求。12故障分析编辑变压器在运行中常见的故障有绕组、套管和分接开关及铁芯、油箱及其它附件的故障等。绕组故障主要有匝间短路、绕组接地、相间短路，断线及接头开焊等。套管故障变压器套管积垢，在大雾或小雨时造成污闪，使变压器高压侧单相接地或相间短路。严重渗漏变压器运行渗漏油严重或连续从破损处不断外溢以致油位计已看不到油位，此时应立即将变压器停用进行补漏和加油，引起变压器渗漏油的原因有焊缝开裂或密封件失效，运行中受到震动外力冲撞油箱锈蚀严重而破损等。分接开关常见的故障有分接开关接触不良或位置不准，触头表面熔化与灼伤及相间触头放电或各分接头放电。过电压运行中的变压器受到雷击时，由于雷电的电位很高，将造成变电压器外部过电压，当电力系统的某些参数发生变化时，由于电磁振荡的原因，将引起变压器内部过电压，这两类过电压所引起的变压器损坏大多是绕组主绝缘击穿，造成变压器故障。铁芯铁芯的故障大部分原因是铁芯柱的穿心螺杆或铁芯的夹紧螺杆的绝缘损坏而引起的。渗漏油变压器油的油面过低，使套管引线和分接开关暴露于空气中，绝缘水平将大大降低，因此易引起击穿放电。13防火措施编辑油浸式变压器应特别注意其防火安全措施。1油量在2500kg以上的油浸式变压器与油量在600kg2500kg的充油电气设备之间，其防火间距不应小于5m。2当相邻两台油浸式变压器之间的防火间距不满足要求时，应设置防火隔墙或防火隔墙顶部加防火水幕。单相油浸式变压器之间可只设置防火隔墙或防火水幕。3当厂房外墙与屋外油浸式变压器外缘的距离小于规范表规定时，该外墙应采用防火墙。该墙与变压器外缘的距离不应小于0.8m。4、厂房外墙距油浸式变压器外缘5m以内时，在变压器总厚度加3m的水平线以下及两侧外缘各加3m的范围内，不应开设门窗和孔洞；在其范围以外的该防火墙上的门和固定式窗，其耐火极限不应低于0.9h。5油浸式变压器及其它充油电气设备单台油量在1000Kg以上时，应设置贮油坑及公共集油池，并放置变压器鹅卵石以备用来防火以及卸油。6油浸式变压器应按现行的有关规范规定，设置固定式水喷雾等灭火系统。油浸式厂用变压器应设置在单独的房间内，房间的门应为向外开启的乙级防火门，并直通屋外或走廊，不应开向其它房间。14油系统编辑油浸式变压器有几个互相隔离的独立油系统。在油浸式变压器运行时，这些独立油系统内的油是互不相通的，油质与运行工况也不相同，要分别做油中含气色谱分析以判断有无潜在故障。(1) 主体内油系统。与绕组周围的油相通的油系统都是主体内系统，包括冷却器或散热器内的油，储油柜内的油，35kV 及以下注油式套管内油。注油时必须将这个油系统内存储的气体放气塞放出，一般而言，上述部件都应有各自的放气塞。主体内油主要起绝缘与冷却作用。油还可增加绝缘纸或绝缘纸板的电气强度。在真空注油时，如有些部件不能承受与主体油箱能承受的相同真空强度时，应用临时闸隔离，如储油柜与主油箱间的闸阀。冷却器上潜油泵扬程要够，以免由于负压而吸入空气。这个油系统要有释压装置的保护系统，以排除器身有故障时所产生的压力。(2)有载分接开关切换开关室内的油。这部分油有本身的保护系统，即流动继电器、储油柜、压力释放阀。这个开关室内的油起绝缘与熄灭电流作用。油会在切换开关切断负载电流时产生的油中去，这个油系统要良好的密封性能，即使在切换过程中产生电弧压力也要保护密封性能。有载分接开关切换开关室内的油虽与主体内油隔离，但在真空注油时，为避免破坏切换开关室的密封，应与主体内油同时真空注油，在真空注油时，使这两个系统具有相同的真空度，必要时也应将这个系统的储油柜在抽真空时隔离。为结构上方便，主体的储油与切换开关室的储油柜设计成一互相隔离的整体。(3)60kV 及以上电压等级的全密封。这个油系统内的主要起绝缘作用，或增加油电容式套管内绝缘纸的电气强度。在主体内注油时，应将套管端部接线端子密封好，以免进气。(4) 高压出线箱内油、或点气出线箱内油。三相 500kV 变压器的高压出线通过波纹绝缘隔离油系统。这个油系统主要起绝缘作用。为简