第三章 电力变压器及运行技术

1、报告人报告人：胡志光胡志光 单位：华北电力大学 电气设备及运行电气设备及运行讲稿讲稿 第三章第三章 电力变压器及运行技术电力变压器及运行技术 保定热电厂保定热电厂 第三章第三章 目目 录录 第一节第一节 电力变压器的基本知识电力变压器的基本知识 第二节第二节 电力变压器的结构及特点电力变压器的结构及特点 第三节第三节 电力变压器的运行分析电力变压器的运行分析 第四节第四节 电力变压器的运行方式电力变压器的运行方式 第五节第五节 电力变压器的运行维护电力变压器的运行维护 第六节第六节 电力变压器的事故预防及处理电力变压器的事故预防及处理 复习思考题复习思考题 第一节第一节 电力变压器的基本知识电

2、力变压器的基本知识 一、变压器的工作原理一、变压器的工作原理 给一次绕组施加交流电压给一次绕组施加交流电压u1，在一次绕组中通过交变电流，在一次绕组中通过交变电流i1， i1 在铁心中产生交变主磁通在铁心中产生交变主磁通，主磁通，主磁通同时与一次、二次绕组交链，同时与一次、二次绕组交链， 在一次、二次绕组中产生交变感应电动势在一次、二次绕组中产生交变感应电动势e1和和e2，二次侧输出交流，二次侧输出交流 电压电压u2，当二次侧接通负载后，在二次绕组中通过交变电流，当二次侧接通负载后，在二次绕组中通过交变电流i2, 并向负载供电。当一、并向负载供电。当一、 二次绕组匝数二次绕组匝数N1 N2时，

3、时， 则交流电压则交流电压u1 u2，这，这 就实现了不同交流电压就实现了不同交流电压 等级之间的电能传递。等级之间的电能传递。 1分类分类 （1）电力变电压器。电力变压器是指电力系统中专门用于）电力变电压器。电力变压器是指电力系统中专门用于 电能输送的普通变压器。按用途分为：升压变压器、降压变压电能输送的普通变压器。按用途分为：升压变压器、降压变压 器、联络变压器；按结构分为：双绕组变压器、三绕组变压器、器、联络变压器；按结构分为：双绕组变压器、三绕组变压器、 分裂绕组变压器、自耦变压器；按相数分为：单相变压器、三分裂绕组变压器、自耦变压器；按相数分为：单相变压器、三 相变压器；按冷却方式分

4、为：干式空冷变压器、油浸自冷变压相变压器；按冷却方式分为：干式空冷变压器、油浸自冷变压 器、油浸风冷变压器、强迫油循环风冷变压器和强迫油导向循器、油浸风冷变压器、强迫油循环风冷变压器和强迫油导向循 环风冷或水冷变压器等。环风冷或水冷变压器等。 （2）特殊用途变压器。特殊用途变压器是根据不同用户的）特殊用途变压器。特殊用途变压器是根据不同用户的 具体要求而设计制造的专用变压器。它主要包括：整流变压器、具体要求而设计制造的专用变压器。它主要包括：整流变压器、 电炉变压器、试验变压器、矿用变压器、船用变压器、中频变电炉变压器、试验变压器、矿用变压器、船用变压器、中频变 压器、测量变压器和控制变压器等

5、。压器、测量变压器和控制变压器等。 二、变压器的分类和型号二、变压器的分类和型号 2. 型号型号 变压器的型号是由字母和数字两个部分组成的，一般可表示如下：变压器的型号是由字母和数字两个部分组成的，一般可表示如下： 其中，其中， 1 为变压器为变压器 分类型号，由多个分类型号，由多个 字母组成，具体含字母组成，具体含 义如表所示，义如表所示， 2 为为 设计序号，设计序号，3 为额为额 定容量（定容量（kVA），）， 4 为高压绕组电压为高压绕组电压 等级（等级（ kV ）。如）。如 SFP6-720000/500 表示三相双绕组无表示三相双绕组无 励磁调压强迫油循励磁调压强迫油循 环风冷油浸

6、式变压环风冷油浸式变压 器，器， 额定容量额定容量 720000kVA，高压，高压 侧额定电压侧额定电压500kV。 三、变压器的主要技术参数三、变压器的主要技术参数 1额定容量额定容量SN 变压器额定容量是指变压器额定情况下的视在功率，单位用变压器额定容量是指变压器额定情况下的视在功率，单位用VA、 kVA或或MVA表示，并采用表示，并采用R8或或R10容量系列。容量系列。 2额定电压额定电压U1N/U2N U1N是一次侧额定电压。是一次侧额定电压。U2N是二次侧额定电压，即当一次侧施是二次侧额定电压，即当一次侧施 加额定电压加额定电压U1N时，二次侧开路时的电压。对三相变压器，额定电时，二

7、次侧开路时的电压。对三相变压器，额定电 压均指线电压，单位用压均指线电压，单位用V或或kV表示。表示。 3额定电流额定电流I1N/I2N 由发热条件决定的允许变压器一、二次绕组长期通过的最大电由发热条件决定的允许变压器一、二次绕组长期通过的最大电 流。对三相变压器，额定电流均指线电流，单位用流。对三相变压器，额定电流均指线电流，单位用A或或kA。 4短路阻抗短路阻抗Zk 在额定频率及参考温度下，给变压器的一对绕组施加一短路电在额定频率及参考温度下，给变压器的一对绕组施加一短路电 压（即使得该绕组电流达到额定值时的电压），将另一个绕组短路，压（即使得该绕组电流达到额定值时的电压），将另一个绕组短

8、路， 其他绕组开路，此时所求得的该绕组端子之间的等效阻抗就是变压其他绕组开路，此时所求得的该绕组端子之间的等效阻抗就是变压 器的短路阻抗。器的短路阻抗。 额定容量额定容量 440 MVA 型式型式 油浸、三相、无载调压油浸、三相、无载调压 变比变比 24222.5%/20kV 短路阻抗短路阻抗Zk% 18% 冷却方式冷却方式 ODAF 接线组别接线组别 YN，d11 中性点接地方式中性点接地方式 经隔离开关接地经隔离开关接地 四、主变压器型式及相关参数四、主变压器型式及相关参数 1三相绕组的连接方法三相绕组的连接方法 （1）星形连接法；（）星形连接法；（2）顺序三角形连接；）顺序三角形连接；

9、（3）逆序三）逆序三 角形连接。角形连接。 四、变压器的连接组标号四、变压器的连接组标号 2三相变压器的连接组标号三相变压器的连接组标号 （1） Y，y0连接组标号连接组标号 （2） Y，d11连接组标号连接组标号 五、变压器的冷却方式五、变压器的冷却方式 1自然油循环自然冷却（自然油循环自然冷却（ONAN） 它是靠变压器油自然循环，油受热后比重小而上升，冷却后它是靠变压器油自然循环，油受热后比重小而上升，冷却后 比重大而下降，这种冷热油不断对流的冷却方式为自然冷却方式。比重大而下降，这种冷热油不断对流的冷却方式为自然冷却方式。 采用这种冷却方式的变压器容量较小，大多为采用这种冷却方式的变压器

10、容量较小，大多为7500kVA以下，在以下，在 火电厂中大部分为厂用变压器。火电厂中大部分为厂用变压器。 2自然油循环风冷（自然油循环风冷（ONAF） 较大型变压器为了加强表面冷却而在每组散热器上装设风扇较大型变压器为了加强表面冷却而在每组散热器上装设风扇 实行吹风冷却。此类变压器一般都在铭牌上载有不使用风冷和使实行吹风冷却。此类变压器一般都在铭牌上载有不使用风冷和使 用风冷的额定容量，前者容量为后者的用风冷的额定容量，前者容量为后者的60%80%。 3强迫油循环风冷（强迫油循环风冷（ODAF） 大型变压器仅靠表面冷却是远远不够的，因为表面冷却只能大型变压器仅靠表面冷却是远远不够的，因为表面冷

11、却只能 降低油的温度，而当油温降到一定程度时，油的粘度增加以致降降低油的温度，而当油温降到一定程度时，油的粘度增加以致降 低油的流速，使变压器绕组和油的温升增大，起不到冷却作用。低油的流速，使变压器绕组和油的温升增大，起不到冷却作用。 为了克服变压器表面冷却的这一缺点，采用强迫油循环风冷，以为了克服变压器表面冷却的这一缺点，采用强迫油循环风冷，以 加快流速起到冷却作用。为了防止漏油或漏气，油泵采用埋入油加快流速起到冷却作用。为了防止漏油或漏气，油泵采用埋入油 中的潜油泵，潜油泵故障时可发出信号和投入备用冷却器，一台中的潜油泵，潜油泵故障时可发出信号和投入备用冷却器，一台 变压器往往装有多台风冷

12、却器，有的作为备用。变压器往往装有多台风冷却器，有的作为备用。 第二节第二节 电力变压器的结构及特点电力变压器的结构及特点 一、铁心一、铁心 芯式铁心 壳式铁心 二、绕组二、绕组 绕组可分为圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式、内屏蔽式等形式。绕组可分为圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式、内屏蔽式等形式。 （a）双层圆筒式绕组；（）双层圆筒式绕组；（b）连续式绕组；（）连续式绕组；（c）单螺旋式绕组）单螺旋式绕组 变压器的绕组 三、油箱三、油箱 油箱是保护变压器器身的外壳，也是盛油的容器和散热部件。油箱是保护变压器器身的外壳，也是盛油的容器和散热部件。 瓦棱形瓦棱形(波纹式波纹式)油箱油箱 管式管式(散

13、热器散热器)油箱油箱 三、油箱三、油箱 片式片式(散热器散热器)油箱油箱 带冷却器式油箱带冷却器式油箱 三、油箱三、油箱 四、变压器油四、变压器油 变压器油是天然石油在炼油过程中的一个馏分，经精制和变压器油是天然石油在炼油过程中的一个馏分，经精制和 添加适当的稳定剂调制而成的。它的主要成分是环烷烃、烷添加适当的稳定剂调制而成的。它的主要成分是环烷烃、烷 烃和芳香烃。变压器油在变压器油箱中充满整个空间，起着烃和芳香烃。变压器油在变压器油箱中充满整个空间，起着 绝缘和传导热量的双重作用。绝缘和传导热量的双重作用。 GB/T75952008运行中变压器油质量的相关要求运行中变压器油质量的相关要求 序

14、序 号号 项项 目目 设备电压设备电压质量指标质量指标 试验方法试验方法 等级等级/kV 投入运行投入运行 前的油前的油 运行油运行油 1外观外观 透明，无悬浮物和透明，无悬浮物和 机械杂质机械杂质 外观目测外观目测 2 水溶性酸水溶性酸 (pH值值) 5.44.2 GB/T7598-2008运行中运行中 变压器油水溶性酸测定法变压器油水溶性酸测定法 3 酸值酸值 /(mgKOH/g) 0.030.1 GB/T7599-1987运行中运行中 变压器油、汽轮机油酸值变压器油、汽轮机油酸值 测定法（测定法（BTB法）法）或或 GB/T264-1983石油产品石油产品 酸值测定法酸值测定法 4闪点闪

15、点(闭口闭口)/ 140(10号、号、 25号油号油) 135(45号号 油油) 与新油与新油 原始测原始测 定值定值 相比不相比不 低于低于10 GB/T261-2008闪点的测闪点的测 定定 宾斯基宾斯基-马丁闭口杯法马丁闭口杯法 5水分水分/(mg/L) 330500 220 110及以及以 下下 10 15 20 15 25 35 GB/T7600-1987运行中运行中 变压器油水分含量测定法变压器油水分含量测定法 （库伦法）（库伦法）或或 GB/T7601-2008运行中运行中 变压器油、汽轮机油的水变压器油、汽轮机油的水 分测定法（气相色谱法）分测定法（气相色谱法） 6 界面张力界

16、面张力 (25)/ (mN/m) 3519 GB/T6541-1986石油产石油产 品油对水界面张力测定法品油对水界面张力测定法 （圆环法）（圆环法） 7 介质损耗角正介质损耗角正 切切 (90) 500 330 0.007 0.010 0.020 0.040 GB/T5654-2007液面绝液面绝 缘材料缘材料 相对电容率相对电容率 介质损介质损 耗因数和直流电阻率的测耗因数和直流电阻率的测 量量 8击穿电压击穿电压/kV 500 330 66220 35及以下及以下 60 50 40 35 50 45 35 30 GB/T507-2002绝缘油击绝缘油击 穿电压测定法穿电压测定法或或 DL

17、/T429.9-1991电力系电力系 统油质试验方法统油质试验方法-绝缘油介绝缘油介 电强度测定法电强度测定法 9 体积电阻率体积电阻率 (90)/m 500 330 6 1010 6 1010 1 1010 5109 DL/T4212009电力用油电力用油 体积电阻测定法体积电阻测定法 10 油中含气量油中含气量 (%) (体积分数体积分数) 33050013 DL/T423-2009绝缘油中绝缘油中 含气量测定方法含气量测定方法 真空压差真空压差 法法或或DL/T450-1991绝绝 缘油中含气量测定方法缘油中含气量测定方法 二二 氧化碳洗脱法氧化碳洗脱法 11 油泥与沉淀物油泥与沉淀物

18、(%) (质量分数质量分数) 0.02(以下可忽略不以下可忽略不 计计) GB/T511-2010石油和石石油和石 油产品及添加剂机械杂质油产品及添加剂机械杂质 测定法测定法 12 油中溶解气体油中溶解气体 组分组分 含量色谱分析含量色谱分析 按按DL/T5961996 电力设备预防性电力设备预防性 试验规程试验规程中检验中检验 周期和要求周期和要求 GB/T 17623-1998绝缘油绝缘油 中溶解气体组分含量的气中溶解气体组分含量的气 相色谱测定法相色谱测定法和和 GB/T7252-2001变压器变压器 油中溶解气体分析和判断油中溶解气体分析和判断 导则导则 五、绝缘套管五、绝缘套管 单体

19、瓷绝缘导杆式套管单体瓷绝缘导杆式套管 油浸电容式套管油浸电容式套管 六、分接开关六、分接开关 鼓形无励磁分接开关鼓形无励磁分接开关 (a)鼓形分接开关；鼓形分接开关；(b)触头系统触头系统 六、分接开关六、分接开关 有载分接开关原理图有载分接开关原理图 (a)分接开关的结构组成分接开关的结构组成 (b)切换开关的工作原理切换开关的工作原理 1变压器油箱；变压器油箱； 2上蝶阀；上蝶阀； 3放气塞；放气塞； 4风扇箱；风扇箱； 5冷却管；冷却管； 6端子箱；端子箱； 7油流指示油流指示 器；器；8油泵；油泵； 9下蝶阀；下蝶阀； 10排污阀；排污阀； 11风扇保护风扇保护 网；网；12风扇风扇

20、七、风冷却器七、风冷却器 八、八、 片片 式式 散散 热热 器器 九、储油柜九、储油柜 敞开式储油柜结构示意图敞开式储油柜结构示意图 1端盖；端盖；2一柜体；一柜体；3空气；空气； 4塞子；塞子；5变压器油；变压器油； 6 油位计；油位计；7柜脚；柜脚； 8吸湿器；吸湿器；9放油塞放油塞 隔膜式储油柜结构示意图隔膜式储油柜结构示意图 1柜体；柜体；2橡胶隔膜；橡胶隔膜；3放气塞；放气塞；4视视 察窗；察窗；5管接头；管接头； 6油位计拉杆；油位计拉杆；7磁磁 力式油位计；力式油位计；8放水塞；放水塞；9集气盒；集气盒；10 放气管接头；放气管接头；11管接头；管接头；12注放油管；注放油管；

21、13集污盒集污盒 九、储油柜九、储油柜 胶囊式储油柜结构示意图胶囊式储油柜结构示意图 1端盖；端盖；2柜体；柜体；3罩；罩；4胶囊吊装器；胶囊吊装器；5塞子；塞子； 6胶囊；胶囊；7油位计；油位计；8蝶阀；蝶阀；9集气室；集气室；10吸湿器吸湿器 十、气体继电器十、气体继电器 气体继电器的内部结构气体继电器的内部结构 1气塞；气塞；2探针；探针；3 上浮子；上浮子；4重锤；重锤；5磁磁 铁；铁；6挡板；挡板；7支架；支架； 8磁铁；磁铁；9接线端子；接线端子； 10轻瓦斯干簧接点；轻瓦斯干簧接点； 11调节杆；调节杆；12弹簧；弹簧； 13标尺；标尺；14重瓦斯干重瓦斯干 簧接点；簧接点；15

22、调节螺钉调节螺钉 十一、压力释放阀十一、压力释放阀 压力释放阀的结构压力释放阀的结构 1法兰；法兰；2、4、5 密封垫圈；密封垫圈；3膜膜 盘；盘；8机械指示销；机械指示销； 9信号开关；信号开关； 10杆；杆；11、12、 14螺栓；螺栓；13导导 向套；向套；15信号杆信号杆 十二、变压器温度计十二、变压器温度计 压力式温度计的结构压力式温度计的结构 温包放置在和温包放置在和 变压器油温相同变压器油温相同 的温度计座内，的温度计座内， 温包内充有感温温包内充有感温 液体，当变压器液体，当变压器 油温变化时，感油温变化时，感 温液体的体积也温液体的体积也 随之变化，这一随之变化，这一 体积变

23、化通过毛体积变化通过毛 细管传递到指示细管传递到指示 仪表。在指示仪仪表。在指示仪 表内有弹性元件，表内有弹性元件， 将体积变化转变将体积变化转变 成机械位移，通成机械位移，通 过机械放大后，过机械放大后， 带动仪表指示，带动仪表指示， 表示变压器的油表示变压器的油 温。温。 绕组温度计原理图绕组温度计原理图 (a)电热元件在仪表中电热元件在仪表中 1变压器；变压器；2电流互感器；电流互感器；3温包；温包； 4匹配器；匹配器；5电热元件；电热元件；6仪表仪表 十二、变压器温度计十二、变压器温度计 在图在图(a)中将电热元件置中将电热元件置 于指示仪表中，当对应变压于指示仪表中，当对应变压 器负

24、载的电流通过电热元件器负载的电流通过电热元件 时，电热元件产生热量，使时，电热元件产生热量，使 仪表内部的弹性元件的变形仪表内部的弹性元件的变形 量增大，此增加量对应铜油量增大，此增加量对应铜油 温差，因此，在变压器带有温差，因此，在变压器带有 负载时，仪表指示对应变压负载时，仪表指示对应变压 器绕组的温度。器绕组的温度。 绕组温度计原理图绕组温度计原理图 (b)电热元件在复合变送器中电热元件在复合变送器中 1变压器；变压器；2电流互感器；电流互感器；3电热元电热元 件；件；4温包；温包；5毛细管；毛细管；6仪表仪表 十二、变压器温度计十二、变压器温度计 在图在图(b)中是将电热元件和中是将电

25、热元件和 温包置于复合变送器中，将温包置于复合变送器中，将 复合变送器置于变压器的温复合变送器置于变压器的温 度计座中，因此，复合变送度计座中，因此，复合变送 器可以送出数据，对应变压器可以送出数据，对应变压 器绕组温度，仪表指示出变器绕组温度，仪表指示出变 压器绕组的温度。压器绕组的温度。 小型变压器外形图 低压厂用干式变压器外形图 高压厂用变压器外形图 大大 型型 主主 变变 压压 器器 外外 形形 图图 强迫油循环电力变压器强迫油循环电力变压器 第三节第三节 电力变压器的运行分析电力变压器的运行分析 一、变压器折算前的等值电路一、变压器折算前的等值电路 二、变压器折算前的电势方程二、变压

26、器折算前的电势方程 f mm ZIU XI jrIE I N N II EEK XI jrIEU XI jrIEU 22 001 2 1 2 01 21 222222 111111 )( )( / 三、变压器折算后的电势方程和等值电路三、变压器折算后的电势方程和等值电路 f m ZIU ZIE ZIEXjrIEU ZIEjXrIEU 22 01 201 22222222 11111111 III )( )( 四、变压器简化后的电势方程和等值电路四、变压器简化后的电势方程和等值电路 1. 简化后的电压方程式为简化后的电压方程式为： K1K121 XI jrIUU 2. 简化后的等值电路和相量图为

27、简化后的等值电路和相量图为： 五、变压器的运行性能五、变压器的运行性能 1. 变压器的外特性变压器的外特性 即即U2=f（I2）的关系特）的关系特 性，性， 如图所示：如图所示： 2. 变压器的电压调变压器的电压调 整率整率： %100 2 22 N N U UU U 3. 变压器的损耗与效率变压器的损耗与效率 （1）变压器的损耗）变压器的损耗 ： P= PFe+PCu （2）变压器的效率）变压器的效率 ： 如图所示为变压器效率与如图所示为变压器效率与 负载之间的关系曲线。负载之间的关系曲线。 %100)1 ( %100%100 2 1 1 1 2 PP P P PP P P 分裂变压器是一种

28、特殊形式的电力变压器，其特点在于将普分裂变压器是一种特殊形式的电力变压器，其特点在于将普 通的双绕组供电变压器的低压绕组在参数上分裂成额定容量相通的双绕组供电变压器的低压绕组在参数上分裂成额定容量相 等的两个完全对称的绕组，这两个绕组称为分裂绕组。等的两个完全对称的绕组，这两个绕组称为分裂绕组。 分裂变压器原理接线图分裂变压器原理接线图 分裂变压器的等值电路图分裂变压器的等值电路图 六、分裂变压器的结构特点六、分裂变压器的结构特点 变压器中的三次谐波是由于铁心的磁饱和造成的，将变压变压器中的三次谐波是由于铁心的磁饱和造成的，将变压 器的高压侧线圈或低压侧线圈接成三角形，则三次谐波磁通器的高压侧

29、线圈或低压侧线圈接成三角形，则三次谐波磁通 3会在三角形连接的三相绕组中产生三次谐波电动势会在三角形连接的三相绕组中产生三次谐波电动势eA3、 、 eB3、 eC3，这三相电动势大小相等、方向相同，在三角形中形成三，这三相电动势大小相等、方向相同，在三角形中形成三 次谐波环流次谐波环流i3， i3会产生一个与会产生一个与3数值相等且相位相差数值相等且相位相差180 度的度的3 ，能达到相互抵消，取得消除三次谐波影响的作用。，能达到相互抵消，取得消除三次谐波影响的作用。 在各次谐波中，三次谐波所占成分较大，对电力系统的危在各次谐波中，三次谐波所占成分较大，对电力系统的危 害最为明显。三次谐波不仅

30、会使电力系统的电压波形发生畸害最为明显。三次谐波不仅会使电力系统的电压波形发生畸 变，也会增大变压器的绕组和铁芯上的损耗，会引起额外的变，也会增大变压器的绕组和铁芯上的损耗，会引起额外的 损耗，并使变压器铁心和绕组的温度升高，加速变压器的老损耗，并使变压器铁心和绕组的温度升高，加速变压器的老 化，使变压器的使用寿命降低。化，使变压器的使用寿命降低。 七、利用三角形消除三次谐波的原理七、利用三角形消除三次谐波的原理 八、变压器合闸时产生励磁涌流的原因和特点八、变压器合闸时产生励磁涌流的原因和特点 依据合闸前后电流等于依据合闸前后电流等于0、磁通等于、磁通等于0，且合闸后要求电压超，且合闸后要求电

31、压超 前电流和磁通前电流和磁通90的特点，当合闸时恰好电压等于的特点，当合闸时恰好电压等于0时，必然时，必然 会有周期和非周期的磁通分量产生，其叠加结果就产生了励磁会有周期和非周期的磁通分量产生，其叠加结果就产生了励磁 涌流。其特点如下：涌流。其特点如下： (1)涌流含有数值很大的高次谐波分量涌流含有数值很大的高次谐波分量(主要是二次和三次主要是二次和三次 谐波谐波)，因此，励磁涌流的变化曲线为尖顶波。，因此，励磁涌流的变化曲线为尖顶波。 (2)励磁涌流的衰减常数与铁芯的饱和程度有关，饱和越深，励磁涌流的衰减常数与铁芯的饱和程度有关，饱和越深， 电抗越小，衰减越快。因此，在开始瞬间衰减很快，以

32、后逐渐电抗越小，衰减越快。因此，在开始瞬间衰减很快，以后逐渐 减慢，经减慢，经0.51s后其值不超过后其值不超过(0.250.5)IN。 (3)一般情况下，变压器容量越大，衰减的持续时间越长，一般情况下，变压器容量越大，衰减的持续时间越长， 但总的趋势是涌流的衰减速度往往比短路电流衰减慢一些。但总的趋势是涌流的衰减速度往往比短路电流衰减慢一些。 (4)励磁涌的数值很大，最大可达额定电流的励磁涌的数值很大，最大可达额定电流的810倍倍。当。当 整定一台断路器控制一台变压器时，其速断可按变压器励磁电整定一台断路器控制一台变压器时，其速断可按变压器励磁电 流来整定。流来整定。 1. 励磁涌流的危害励

33、磁涌流的危害: (1)数值很大的励磁涌流会导致变压器及断路器因电动力过大数值很大的励磁涌流会导致变压器及断路器因电动力过大 而受损；而受损； (2)使变压器在投运时引发变压器的继电保护装置误动，使变使变压器在投运时引发变压器的继电保护装置误动，使变 压器的投运频频失败；压器的投运频频失败； (3) 励磁涌流中的直流分量导致电流互感器磁路被过度磁化而励磁涌流中的直流分量导致电流互感器磁路被过度磁化而 大幅降低测量精度和继电保护装置的正确动作率；大幅降低测量精度和继电保护装置的正确动作率； (4) 造成电网电压骤升或骤降，影响其他电气设备正常工作，造成电网电压骤升或骤降，影响其他电气设备正常工作，

34、 励磁涌流中的大量谐波对电网电能质量造成严重的干扰；励磁涌流中的大量谐波对电网电能质量造成严重的干扰； (5) 某一台变压器空载接入电源产生的励磁涌流，可能诱发邻某一台变压器空载接入电源产生的励磁涌流，可能诱发邻 近其他近其他 正在运行的变压器产生正在运行的变压器产生“和应涌流和应涌流” 而误跳闸，会造而误跳闸，会造 成大面积停电。成大面积停电。 2. 削弱励磁涌流方法：削弱励磁涌流方法： （1）控制三相开关的合闸时间；（）控制三相开关的合闸时间；（2）串联电阻；（）串联电阻；（3）在变）在变 压器低压侧并联电容器。压器低压侧并联电容器。 一、允许温度与允许温升一、允许温度与允许温升 1允许温

35、度允许温度 （1）油浸式变压器允许绕组绝缘最热点温度为）油浸式变压器允许绕组绝缘最热点温度为98。 （2）油浸式电力变压器上层油温的允许值应遵守制造厂规定，）油浸式电力变压器上层油温的允许值应遵守制造厂规定， 对自然油循环自冷、风冷的变压器最高不得超过对自然油循环自冷、风冷的变压器最高不得超过95，为了防止，为了防止 变压器油劣化过速，上层油温不宜经常超过变压器油劣化过速，上层油温不宜经常超过85；对强迫油循环；对强迫油循环 导向风冷式变压器上层油温最高不得超过导向风冷式变压器上层油温最高不得超过80；对强迫油循环水；对强迫油循环水 冷变压器上层油温最高不得超过冷变压器上层油温最高不得超过75

36、。 （3）空气冷却的变压器，冷却空气最高允许温度为）空气冷却的变压器，冷却空气最高允许温度为40；水；水 冷却的变压器，冷却水最高允许温度为冷却的变压器，冷却水最高允许温度为30。 第四节第四节 电力变压器的运行方式电力变压器的运行方式 2允许温升允许温升 3. 绝缘等级和允许温度、允许温升的关系绝缘等级和允许温度、允许温升的关系 绝缘等级绝缘等级OAEBFHC 绕组最热点允绕组最热点允 许温度（许温度（） 90105120130155180180 绕组最热点允绕组最热点允 许温升（许温升（） 55708595120145145 二、允许电压变化范围二、允许电压变化范围 规程规定变压器电源电压

37、变动范围应在其额定电压的规程规定变压器电源电压变动范围应在其额定电压的 5%范围内，其额定容量可保持不变，即当电压升高范围内，其额定容量可保持不变，即当电压升高5%时，时， 额定电流应降低额定电流应降低5%；当电压降低；当电压降低5%时，额定电流许可升高时，额定电流许可升高 5%。变压器电源电压最高不得超过额定电压的。变压器电源电压最高不得超过额定电压的10%。 三、允许绕组的绝缘电阻值三、允许绕组的绝缘电阻值 变压器在安装或检修后投入运行之前均应测量绕组的绝变压器在安装或检修后投入运行之前均应测量绕组的绝 缘电阻，使用摇表测量绝缘电阻是检查变压器绕组绝缘状态缘电阻，使用摇表测量绝缘电阻是检查

38、变压器绕组绝缘状态 的最基本和最简便的方法，的最基本和最简便的方法， 35kV以上的高压绕组可采用以上的高压绕组可采用 5000V的兆欧表进行测量的兆欧表进行测量 ，按，按GB6451-2006规定，规定，20时绝时绝 缘电阻应大于缘电阻应大于1000M， 1kV以下的低压绕组可采用以下的低压绕组可采用500V的的 兆欧表进行测量，其绝缘电阻应大于兆欧表进行测量，其绝缘电阻应大于1M。 对于对于335kV绕组绕组可采用可采用2500V的兆欧表进行测量的兆欧表进行测量 ，测得的绝，测得的绝 缘的电阻值应不低于表缘的电阻值应不低于表4-11 所列的最低允许值。所列的最低允许值。 变压器运行时的负荷

39、是经常变化的，日负荷曲线的峰谷差变压器运行时的负荷是经常变化的，日负荷曲线的峰谷差 可能很大。根据等值老化原则，可以在一部分时间内小于额可能很大。根据等值老化原则，可以在一部分时间内小于额 定负荷运行，只要在过负荷期间多损耗的寿命与低于额定负定负荷运行，只要在过负荷期间多损耗的寿命与低于额定负 荷期间少损耗的寿命相互补偿，变压器仍可获得原设计的正荷期间少损耗的寿命相互补偿，变压器仍可获得原设计的正 常使用寿命。变压器的正常过负荷能力，就是以不牺牲变压常使用寿命。变压器的正常过负荷能力，就是以不牺牲变压 器正常寿命为原则制定。器正常寿命为原则制定。 同时还规定：同时还规定： （1）过负荷期间，绕

40、组最热点的温度不得）过负荷期间，绕组最热点的温度不得 超过超过140，上层油温不得超过，上层油温不得超过95；（；（2）变压器的最大过）变压器的最大过 负荷不得超过额定负荷的负荷不得超过额定负荷的1.5倍。自然油循环变压器负荷不得倍。自然油循环变压器负荷不得 超过额定负荷的超过额定负荷的1.3 倍，强迫油循环变压器负荷不得超过额定倍，强迫油循环变压器负荷不得超过额定 负荷的负荷的1.2 倍。倍。 四、变压器的正常过负荷四、变压器的正常过负荷 对于自然冷却或通风冷却的油浸式电力变压器，正常过负荷的对于自然冷却或通风冷却的油浸式电力变压器，正常过负荷的 允许数值和允许时间规定如下：允许数值和允许时

41、间规定如下： 过负荷过负荷 倍倍 数数 过负荷前上层油的温升（过负荷前上层油的温升（）为下列数值时的允许）为下列数值时的允许 过负荷持续时间（时：分）过负荷持续时间（时：分） 18243036424854 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 5：50 3：50 2：50 2：05 1：35 1：10 0：55 0：40 0：25 0：15 5：25 3：25 2：25 1：40 1：15 0：50 0：35 0：25 0：10 4：50 2：50 1：50 1：15 0：50 0：30 0：15 4：00 2：10 1：

42、20 0：45 0：25 3：00 1：25 0：35 1：30 0：10 变压器正常过负荷曲线图变压器正常过负荷曲线图 变压器的事故过负荷，也称短时急救过负荷。当电力系变压器的事故过负荷，也称短时急救过负荷。当电力系 统发生事故时，保证不间断供电是首要任务，变压器绝缘统发生事故时，保证不间断供电是首要任务，变压器绝缘 老化加速是次要的。所以，事故过负荷和正常过负荷不同，老化加速是次要的。所以，事故过负荷和正常过负荷不同， 它是以牺牲变压器寿命为代价的。事故过负荷时，绝缘老它是以牺牲变压器寿命为代价的。事故过负荷时，绝缘老 化率容许比正常过负荷时高得多，即容许较大的过负荷，化率容许比正常过负荷

43、时高得多，即容许较大的过负荷， 但我国规定绕组最热点的温度仍不得超过但我国规定绕组最热点的温度仍不得超过140。 我国我国电力变压器运行规程电力变压器运行规程对油浸式电力变压器事故对油浸式电力变压器事故 过负荷运行允许时间的规定如下表一过负荷运行允许时间的规定如下表一 。对干式变压器的事。对干式变压器的事 故过负荷参照下表二故过负荷参照下表二 运行。运行。 五、变压器的事故过负荷五、变压器的事故过负荷 表一表一 表二表二 1. 主变压器过负荷的允许时间主变压器过负荷的允许时间 (min)和过电流和过电流(%) 2. 主变压器的过激磁能力主变压器的过激磁能力 过电流（过电流（% %）120120

44、130130145145160160175175200200 允许运行时（分）允许运行时（分）4804801201206060454520201010 运行条件运行条件空空 载载满满 载载 过电压倍数过电压倍数1.11.11.21.21.31.31.41.41.051.051.11.11.21.21.41.4 允许运行时间允许运行时间连续连续3030分钟分钟5 5分钟分钟1 1分钟分钟连续连续2020分钟分钟3 3分钟分钟5 5秒秒 六、变压器的并列运行六、变压器的并列运行 1. 并列运行的意义并列运行的意义 （1）提高了供电的可靠性。当一台变压器故障时，余下的变）提高了供电的可靠性。当一台变

45、压器故障时，余下的变 压器可继续供电，以保证重要设备的用电。压器可继续供电，以保证重要设备的用电。 （2）利于变压器的检修。当变压器需要检修时，可先并列上）利于变压器的检修。当变压器需要检修时，可先并列上 一台备用变压器，然后将需检修的变压器从电网中退出，这样，一台备用变压器，然后将需检修的变压器从电网中退出，这样， 既能保证有计划的轮流检修，又能保证不间断供电。既能保证有计划的轮流检修，又能保证不间断供电。 （3）利于经济运行。随着负载的变化确定并列运行变压器的）利于经济运行。随着负载的变化确定并列运行变压器的 台数，既可减少变压器的空载损耗，提高效率；又可减少无功台数，既可减少变压器的空载

46、损耗，提高效率；又可减少无功 激磁电流，改善高压电网的功率因数。激磁电流，改善高压电网的功率因数。 （4）随负载增加，可分期安装变压器，以减少初期投资。由）随负载增加，可分期安装变压器，以减少初期投资。由 此可见，变压器并列运行在供用电安全、经济运行中确有重要此可见，变压器并列运行在供用电安全、经济运行中确有重要 意义。意义。 2. 并列运行的条件并列运行的条件 理想的变压器并列运行应是：当变压器空载运理想的变压器并列运行应是：当变压器空载运 行时在并列回路中没有环流；带上负载运行，各台行时在并列回路中没有环流；带上负载运行，各台 变压器能按其容量比例合理地分配负载。为此，理变压器能按其容量比

47、例合理地分配负载。为此，理 想的并列运行要满足下列条件：想的并列运行要满足下列条件： （1）待并列的各台变压器的一次额定电压和二）待并列的各台变压器的一次额定电压和二 次额定电压分别相等，即变比应相等；次额定电压分别相等，即变比应相等； （2）待并列的各台变压器的短路电压百分数）待并列的各台变压器的短路电压百分数 （Uk%）相等，即阻抗应相等；）相等，即阻抗应相等； （3）待并列的各台变压器的连接组标号必须相）待并列的各台变压器的连接组标号必须相 同，即相序必须相同。同，即相序必须相同。 第五节第五节 电力变压器的运行维护电力变压器的运行维护 一、变压器投运前的检查和交接前的检查、试验一、变压

48、器投运前的检查和交接前的检查、试验 1变压器投运前的检查变压器投运前的检查 (1) 检查接地线已拆除。检查接地线已拆除。 (2) 测量各绕组的绝缘电阻均合格。测量各绕组的绝缘电阻均合格。 (3) 检查主变压器、启动检查主变压器、启动/备用变压器高压侧中性点接地刀闸应合备用变压器高压侧中性点接地刀闸应合 入。入。 (4) 检查一、二次回路正常，配线无脱落、无松动。检查一、二次回路正常，配线无脱落、无松动。 (5) 检查变压器外壳接地良好、外观清洁，无渗油、无漏油，油检查变压器外壳接地良好、外观清洁，无渗油、无漏油，油 温、油位正常。温、油位正常。 (6) 检查冷却器上、下部的阀门、油枕、器身的阀

49、门及油净化器检查冷却器上、下部的阀门、油枕、器身的阀门及油净化器 的阀门均应打开，并检查瓦斯继电器内应无气体。的阀门均应打开，并检查瓦斯继电器内应无气体。 (7) 检查冷却器控制箱内无异物、各操作开关位置符合运行要求。检查冷却器控制箱内无异物、各操作开关位置符合运行要求。 (8) 检查油位计、温度计，吸湿器等附件应正常，硅胶不变色。检查油位计、温度计，吸湿器等附件应正常，硅胶不变色。 (9) 检查电压分接头的位置在运行位置。检查电压分接头的位置在运行位置。 (10) 检查电流互感器接线完好，不接负载的电流互感器已短接检查电流互感器接线完好，不接负载的电流互感器已短接 （不允许开路运行）。（不允

50、许开路运行）。 (11) 检查避雷器与变压器间的距离应符合规定。检查避雷器与变压器间的距离应符合规定。 (12) 检查外部空气绝缘距离、各电压等级套管之间及套管检查外部空气绝缘距离、各电压等级套管之间及套管 对地之间的空气绝缘距离应不小于下表中的规定。对地之间的空气绝缘距离应不小于下表中的规定。 空气绝缘距离空气绝缘距离 （单位（单位mm） 电压等级（电压等级（kV）361015203566110220 套管套管 之间之间 海拔高度海拔高度 1 km 801101501803005708401700 海拔高度海拔高度 1 km 951301802003506809901960 套管套管 对地对

51、地 海拔高度海拔高度 1 km 801101501903155908801750 海拔高度海拔高度 1 km 9513018021037070010502020 2变压器交接前的检查变压器交接前的检查 （1）接地系统的检查：）接地系统的检查： 1）检查油箱接地是否良好，若下节油箱有接地螺栓，则）检查油箱接地是否良好，若下节油箱有接地螺栓，则 此接地螺栓应可靠接地；若上节油箱上有接地套管引出，则此此接地螺栓应可靠接地；若上节油箱上有接地套管引出，则此 接地套管必须有效接地。接地套管必须有效接地。 2）若上节油箱上部有定位装置，而且未与油箱绝缘起来）若上节油箱上部有定位装置，而且未与油箱绝缘起来

52、时，必须把上部定位钉拆除，使得定位钉离开夹件；时，必须把上部定位钉拆除，使得定位钉离开夹件； 3）检查下述组件的接地是否正确可靠：）检查下述组件的接地是否正确可靠：66kV等级及以等级及以 上电容式套管法兰部位的接地套管、自耦变压器的公共中性点、上电容式套管法兰部位的接地套管、自耦变压器的公共中性点、 有载调压变压器的中性点（在变压器铭牌上对中性点的绝缘水有载调压变压器的中性点（在变压器铭牌上对中性点的绝缘水 平已有规定的除外）。平已有规定的除外）。 4）接地件必须保证一点接地，即铁心、压板、上下夹件）接地件必须保证一点接地，即铁心、压板、上下夹件 及油箱等接地件连接后不能成回路。及油箱等接地

53、件连接后不能成回路。 （2）检查各保护装置和断路器的动作，应良好可靠。）检查各保护装置和断路器的动作，应良好可靠。 （3）测量各绕组的直流电阻，并与出厂数据进行比较。）测量各绕组的直流电阻，并与出厂数据进行比较。 （4）测量各分接开关位置的变压比。）测量各分接开关位置的变压比。 （5）取变压器的油样进行试验，其性能应符合标准的规）取变压器的油样进行试验，其性能应符合标准的规 定。定。 （6）测量变压器的绝缘性能：）测量变压器的绝缘性能： 1）绝缘电阻值不得小于出厂数值的）绝缘电阻值不得小于出厂数值的70%； 2）吸收比（）吸收比（R60/R15）应大于）应大于1.3； 3）整台变压器的绝缘介质

54、损耗率应不大于出厂值的）整台变压器的绝缘介质损耗率应不大于出厂值的1.3 倍。倍。 （7）检查气体继电器、信号温度计、电阻温度计及套管）检查气体继电器、信号温度计、电阻温度计及套管 型电流互感器的测量回路、保护回路与控制回路的接线应正确。型电流互感器的测量回路、保护回路与控制回路的接线应正确。 （8）检查冷却器和控制箱的运行及控制系统应正确可靠。）检查冷却器和控制箱的运行及控制系统应正确可靠。 检查冷却器时，将冷却器运转一定的时间，并将所有放气塞打检查冷却器时，将冷却器运转一定的时间，并将所有放气塞打 开，待气体放净后将塞拧紧，冷却器再停止运转。开，待气体放净后将塞拧紧，冷却器再停止运转。 （

55、9）检查吸湿器已装有合格的吸附剂，呼吸应畅通。）检查吸湿器已装有合格的吸附剂，呼吸应畅通。 （10）检查安全气道的爆破膜应良好。）检查安全气道的爆破膜应良好。 （11）检查强迫油循环的油流方向应正确，以潜油泵的）检查强迫油循环的油流方向应正确，以潜油泵的 转向为准，并检查所有油、水管路应畅通。转向为准，并检查所有油、水管路应畅通。 3变压器空载试验和空载冲击合闸试验变压器空载试验和空载冲击合闸试验 （1）变压器应由电源侧接入电压，因为电源侧装有保护）变压器应由电源侧接入电压，因为电源侧装有保护 装置，以保证在非正常情况时切断电源。装置，以保证在非正常情况时切断电源。 （2）将变压器的气体继电器

56、的信号触点接至变压器电源）将变压器的气体继电器的信号触点接至变压器电源 的跳闸回路。的跳闸回路。 （3）过电流保护（时限）整定为瞬时动作。）过电流保护（时限）整定为瞬时动作。 （4）变压器接入电压时应从零开始，缓缓上升至额定电压并保）变压器接入电压时应从零开始，缓缓上升至额定电压并保 持持20min，测量额定状态下的空载损耗和空载电流并与出厂值进行，测量额定状态下的空载损耗和空载电流并与出厂值进行 比较。比较。 （5）进行空载冲击合闸试验。首先检查）进行空载冲击合闸试验。首先检查110kV及及220kV中性点中性点 接地必须牢固可靠，保证断路器合闸时三相同步时差不大于接地必须牢固可靠，保证断路

57、器合闸时三相同步时差不大于0.01s， 冲击合闸电压为系统额定电压，受电后持续时间应不小于冲击合闸电压为系统额定电压，受电后持续时间应不小于10分钟，分钟， 每次间隔大于每次间隔大于5分钟。其合闸次数最多为分钟。其合闸次数最多为5次。在冲击合闸过程中，次。在冲击合闸过程中， 如果电压值有如果电压值有1次达到最大值（次达到最大值（2倍左右的额定电压），则不再继续倍左右的额定电压），则不再继续 作合闸试验而视为合格，如果冲击合闸作合闸试验而视为合格，如果冲击合闸5次电压尚未出现最大值，次电压尚未出现最大值， 则视为不合格。通过冲击合闸试验可以则视为不合格。通过冲击合闸试验可以考核变压器能否经受这个

58、过考核变压器能否经受这个过 电压的冲击。电压的冲击。 4变压器的耐压试验变压器的耐压试验 如果具备条件，则应进行耐压试验，试验电压值为出厂试验如果具备条件，则应进行耐压试验，试验电压值为出厂试验 值的值的85%。 试验结束后，将气体继电器的信号触点接至报警回路，跳闸试验结束后，将气体继电器的信号触点接至报警回路，跳闸 触点接到继电保护的跳闸回路，调整好过电流保护的时限值，并拆触点接到继电保护的跳闸回路，调整好过电流保护的时限值，并拆 除变压器的临时接地线，最后对有关部位再进行放气。除变压器的临时接地线，最后对有关部位再进行放气。 1对变压器的巡视内容对变压器的巡视内容 (1) 油位是否正常，各

59、阀门、法兰是否渗油、漏油。油位是否正常，各阀门、法兰是否渗油、漏油。 (2) 高压套管完整，有无放电现象。高压套管完整，有无放电现象。 (3) 变压器声音有无异常，油温和绕组温度正常。变压器声音有无异常，油温和绕组温度正常。 (4) 冷却装置包括油泵，风扇、冷却器，散热管应正常。冷却装置包括油泵，风扇、冷却器，散热管应正常。 (5) 高压厂用变压器压力释放阀应无渗油现象，其它变压器的防高压厂用变压器压力释放阀应无渗油现象，其它变压器的防 爆管隔膜应完整。爆管隔膜应完整。 (6) 呼吸器中的硅胶是否受潮变色，一般硅胶自下部起有全盘的呼吸器中的硅胶是否受潮变色，一般硅胶自下部起有全盘的 2/3变色

60、应予以更换。变色应予以更换。 (7) 检查主变冷却系统一次电源、电缆接头有无过热现象。检查主变冷却系统一次电源、电缆接头有无过热现象。 (8) 变压器本体接地线完好。变压器本体接地线完好。 (9) 室内变压器检查门、窗完整，照明完好，室内温度适宜。室内变压器检查门、窗完整，照明完好，室内温度适宜。 (10) 对启动对启动/备用变压器还应检查高压套管顶部油位计中的油位。备用变压器还应检查高压套管顶部油位计中的油位。 二、变压器运行中的监视与检查二、变压器运行中的监视与检查 2变压器运行中的监视变压器运行中的监视 (1) 安装在火电厂内的变压器，应根据控制盘上的仪表监视变安装在火电厂内的变压器，应