高压硅整流变压器

1、 高压硅整流变压器 2007.02.08 目录 n原理 n技术参数 n结构 n吊芯 n故障处理 n变压器油 n变压器接线 n变压器配件 n日常维护 高压硅整流变压器原理图 高压硅整流变压器原理说明 n高阻抗特性； n变压器油温升低； n设置三抽头，便于调压； n负高压直流输出。 技术参数型谱 n额定输出直流电压（平均值）等级kV）： （50）、60、（66）、72、（80）、90、100。 n额定输出直流电流（平均值）等级（A）：0.1、 0.2、（0.3）、0.4、（0.5）、0.6、（0.7）、 0.8、1.0、1.2、1.5、（1.6）、1.8、2.0、2.2、 2.4、2.6、2.8、

2、3.0。 n注：括号内数值不推荐使用。 技术参数参数 n单相交流输入：U1380V、f=50Hz； n直流高压输出：U2=60、66、72、80kV； n整流方式：桥串联； n功率因数：阻性：0.9；电场：0.85； n效率：阻性：0.7；电场：0.75； n温升：绕组：65K；油顶层温升：40K； 技术参数使用环境 n海拔高度不超过1000m，如超过，按GB3859修正。 n环境温度不高于40，不低于变压器油规定的凝点温 度。 n空气最大相对湿度为90%（相当于空气205时）； n无剧烈振动和冲击，垂直倾斜度不超过5%； n运行地点无导电爆炸尘埃，没有腐蚀金属和破坏绝缘 的气体或蒸汽； n输

3、入交流电压为单相380V，电压的持续波动范围不超 过额定值的10%； n输入交流电压频率50Hz，频率波动范围不超过2%。 n如在特殊工作条件使用，应在订货时提出要求。如在特殊工作条件使用，应在订货时提出要求。 结构分类 n按阻抗电压分：低阻抗电抗器、 高阻抗（G）、 一体化（YT） n按高压出线方式分： n侧出线（C）和顶出线 n按布置场合分：户内式和户外式 结构命名 nG G Aj 02 A /kV- n G-表示硅整流，G-表示高压用 nAj-表示冷却方式为油浸自冷 n02-表示调压方式为晶闸管调压 nA-表示额定输出直流电流（平均值） nkV-表示额定输出直流电压（平均值） n变压器类

4、别、出线方式（C表示侧出线， 正出线省略标注，M表示全密封，YT表示一体 化,G表示高阻抗，低阻抗省略） n说明：低阻抗变压器需配电抗器。 结构低阻抗、YTC（M）原理 结构铁心 n心柱为多级圆柱形，铁轭为矩形，直接 缝； n铁心有且只有一点接地，否则会形成环 流，烧毁铁心； n材料为冷轧硅钢片，30Q130。 结构低阻抗变压器铁心图 结构低压绕组 n层式结构，采用纸包扁铜线绕在低压筒上。 n静电屏：低压绕组电压低、电流大，为提高绕 组的抗冲击能力，在低压绕组内加静电屏，增 大绕组对地电容 ； n散热油道：由于一次电流大，绕组损耗值大， 根据线圈温升计算，一般需设置散热油道。采 用1纸板压制成

5、瓦楞状，放在导线层之间。 结构低压绕组图 结构高压绕组 n采用漆包线绕制在高压骨架上。 n多个绕组：根据输出电压等级的不同，有6 10个绕组。 n加强包和普通包：根据变压器的特点，头尾的 电位梯度高一些，所以设置加强包和普通包， 提高产品的可靠性。 n散热油道：由于高压绕组的匝数多，层数也多， 所以绕组端面、内层和中间层设置散热油道。 结构高压绕组图 结构硅堆板 n数量与高压绕组的数量相同，分别有610个 整流桥， n每一组整流桥有四个硅堆，其中在负高压输出 侧为加强桥（硅堆为35kV），其余为普通桥 （硅堆为25kV）。 n硅堆采用多个二极管串连后环氧裹封形式，由 于封装材料具有高的介电常数

6、，与二极管之间 构成电容，对二极管起均压作用，提高硅堆可 靠性。 结构硅堆板图1 结构硅堆板图2 结构器身 结构高阻抗变压器原理图 结构高阻抗变压器铁心图 结构高阻抗变压器器身图 结构高阻抗变压器结构图 结构高阻抗变压器外形图 结构YTCM变压器外形图 吊芯1 产品运输后，变压器内部个别零部件发生松 动位移，所以要吊芯检查，把可能的故障消除。 1、所有引线、紧固件必须紧固，不得松动； 2、用2500V 摇表测量： 铁芯必须而且只有一点接地； 低对地绝缘阻值 400M； 高对地绝缘阻值 1000M； 取样电阻78M。 吊芯2 1、对于侧出线变压器，吊芯前 必须先打开手孔盖，拆除高 压引线。 2、

7、环境温度 15 。应在 完好封闭场所或临时密闭的 地方吊芯，地面平坦结实、 四周清洁，设备、工具干净， 以防尘、防雨、防污染。 3、器身暴露时间：从开始放 油计算。 n 空气相对湿度 65 ，8h； n 空气相对湿度 75 ，6h； n 空气相对湿度75 ，不允 许吊芯。 吊芯3 n吊芯前先对变压器的外观处理干净，以免灰尘、杂质等进入变压 器内部。 n 旋开变压器箱体下部的放油阀，将变压器油放出70100kg左右， 变压器油必须用干净的油桶盛装，盖密，避免受污染。 n 松开箱沿螺栓，低压接线柱（低压套管）在箱盖中布置的侧出线 变压器，必须在吊芯前先将箱盖上的手孔盖打开，将高压引线 （）端松开，

8、然后用起重设备的吊钩钩住箱盖上的吊环，平稳 地将器身吊起，注意器身重心的平衡，同时注意器身不要与箱体 碰撞，以免损坏。低压接线柱在箱体中布置的侧出线变压器，先 将箱盖吊起移至安全位置，然后将低压引线、接地线、“+”输出 线、高压测、“-”高压输出等引线松开，再用起重设备的吊钩钩 住器身中的起吊孔，平稳地将器身吊起。 吊芯4 n检查变压器内部的所有引线有否松动，位置是否发生偏移，以及有无和其他 零部件相碰撞，各紧固件有无松动现象等等，发现问题及时处理。 n 检查高压测量电阻有无损坏，引线片接触是否良好，位置是否移动。 n 铁芯接地可靠，且只有一点接地。检查方法：将接地螺栓松开，用2500V的 摇

9、表测量铁芯与夹件的绝缘电阻，其阻值要大于300M；测量后将接地螺栓 复原并锁紧。 n 高低压瓷瓶有无损坏。 n 吊芯检查完毕，把器身缓慢地放回箱体内，注意避免器身与箱体碰撞。将低 压引线、接地线、“+”输出线、高压测、“-”高压输出等引线按原位连接好并 锁紧。 n均匀锁紧箱盖上各箱沿螺栓，接好高压引线，锁紧手孔盖。从储油柜上加油 口处加入合格的变压器油，油标面的高度按环境温度计量。对于全密封变压 器，从箱盖上加油口处加入合格的变压器油至油面在规定的刻度处。 n 一般情况下，吊芯检查后的变压器油不必进行试验。当用户要求时，可进行 变压器油的耐压试验，耐压值应不小于40kV/2.5mm，否则要滤油

10、处理，其余 项目不必进行。当用户要求做其它项目的试验时，变压器油的质量指标参照 GB/T7595中运行油的标准执行。 全密封吊芯 n松开释放阀的导油管的连接； n松开箱沿螺栓，把箱盖移开； n分别解除低压引线、+极和地线与低压瓷 瓶的连接，极与高压瓷瓶的连接； n松开器身上四个压紧角钢的紧固，用吊 钩直接钩住夹件上的孔，起吊。 故障处理1开路试验 n把隔离开关打到与电场切断的位置，从 控制柜缓慢升压，注意观察一次电流的 指示情况。正常情况下，该指示值很小。 故障处理2检查测试 1、铁心对地绝缘阻值为0； 2、低对地绝缘阻值：400M；3、高对地绝缘阻值： 1000M； 4、取样电阻78M（U2

11、=6080KV的变压器）。 5、硅堆正反向阻值：用2500V的摇表检查硅堆的正反向 极性，若反相阻值为“0”，则有可能是硅堆或电容击 穿。把电容拆下测量，若电容阻值为“0”，则是电容 损坏；若电容阻值正常，则是硅堆损坏。 6、高压绕组直流电阻值。把所测量的高压绕组直流电阻 值与标签上的直流电阻值进行对比，如相差较大，则 该绕组有问题；如相差不大，则必须通过试验进一步 判断（即变比试验）。 故障处理3变比试验 n拆除高压绕组与硅堆板连接线（单边），用调压器从 低压侧输入约510V，观察一次电流变化情况，如有 明显指示，则表示存在短路现象，用万用表分别测量 各高压绕组感应电压。根据变压器原理，同匝

12、数应同 电压，若高压绕组同匝数有同电压，而I1有明显变化， 则判断低压绕组有短路现象。对于高阻抗，在判断低 压绕组有问题后，还必须分别通电，比较两边参数， 以进一步判断。 变压器油的分析处理 n公司测试项目 n外观：透明，无悬浮物和机械杂质（目测）； n闪点：不低于140（10、25）、135 （45）； n酸值：不大于0.03mgKOH/g； n击穿电压： 40kV/2.5mm。 变压器油色谱分析1 n取油样：油样应有代表性，一般在设备 下部的取样阀取油样。 n分析对象 n氢（H2） n甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、 乙炔（C2H2） n总烃是指甲烷、乙烷、乙烯、乙炔四

13、种气体的总 和。 变压器油色谱分析2 n油和固体绝缘材料产生的气体 n正常运行的老化过程产生的气体主要是：CO、CO2； n在油纸绝缘中存在局部放电时，油裂解产生的气体主要是： H2、CH4； n在故障温度高于正常温度不多时，产生的气体主要是： CH4； n随着故障温度升高，产生的气体主要是：C2H6、C2H4； n在故障温度高于1000 时，产生的气体主要是：C2H2； n但是，有时设备内部并不存在故障，而是由于其它原因，在 油中也会产生上述气体。如设备曾有故障，而故障排除后油 未彻底脱气，部分残余气体仍留在油中；设备油箱曾带油补 焊也会在油中产生乙炔、甲烷；油处理净化加热温度过高而 脱气又

14、不够，也会残留甲烷、乙烯。 变压器油油中溶解气体注意值 n仅根据气体组分含量多少，对故障的有无和性质往往难于作出判 断，还应考察特征气体的增长趋势来判断。 气体 出厂和新 投运的油 运行油 氢气10150 乙炔05 总烃20150 变压器油判断故障步骤 n运行中的变压器，先将气体分析结果中的总烃、 甲烷、乙炔、氢等数值与注意值作比较，同时 注意产气速率的比较。 n若短期内各种气体含量迅速增加但并未超过注 意值时，也可判为内部有故障； n有的产品因某种原因造成气体含量基值偏高， 超过注意值但增长率很低，仍可认为产品正常。 变压器油混油和补充油规定 n补加油宜采用与已充油同一油源、同一添加剂类型的

15、 油品，且补加油的各项指标不应低于已充油。 n如补加油的补加分额大于5，可能导致补后油迅速析 出油泥。因此，必须做油样混合试验，确认无沉淀物 产生，方可补加油。 n尚未充入电气设备的二种或二种以上的油品相混合的 过程，称未混油。因各地制造变压器油的油基和制作 工艺不同，所以不同产地的变压器油不宜直接使用； 否则应对混合油做全面签定试验。但是，如果混入的 变压器油量仅占总油量的5以下时，可不经试验直接 混用。 变压器的接线 变压器配件气体继电器安装 n安装：安装在变压器油箱与储油柜之间的联接管中， 气体继电器上的箭头指向储油柜一側（变压器出厂前 已安装好，现场不必进行此项）。 n工作原理：如果变

16、压器内部出现轻微故障，则因油分 解而产生的气体聚集在容器上部，迫使油面下降，干 簧接点闭合接通信号回路，发出信号。若变压器因漏 油而使油面降低，同样发出信号。如果变压器内部发 生严重故障将会出现油的涌浪，使干簧接点闭合，接 通跳闸回路，切断与变压器连接的所有电源，从而起 到保护变压器的作用。 变压器配件气体继电器接线 n气体继电器上共有5个端 子，其中端子1与3短接， 并与变压器报警检测的 公共端（N）相连；“瓦 斯报警”信号端子2与变 压器报警检测的“临界 油温”端子（229）相连； “瓦斯跳闸”信号端子4 与变压器报警检测的 “危险油温”端子（230） 相连。 变压器配件油位计 n油位计上有3个接线 端子，其中“D1”和 “D3”与变压器报警 检测的公共端（N） 相连；“低油位报警” 信号端子D2与变压器 报警检测的“危险油 温”端子（230）相 连。 变压器配件压力释放阀 n 全密封变压器配有 压力释放阀，压力释 放阀有3个端子，其 中“O”和“A”与变 压器报警检测的公共 端（N）相连；“压 力报警”信号端子B 与变压