电气操作培训(三)—电动机和变压器1

1、生产技术部 电气操作培训 （三）变压器、电动机 生产准备办公室集控运行督导组 2010年04月 电机简介电机简介 是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。 电机学包括发电机、电动机和变压器。 变压器变压器 变压器的用途广泛，大的如电力系统传输电能的电力变压器、配电变 压器、专给炼钢炉供电的电炉变压器、大型电解电镀、直流电力机车 供电的整流变压器，小到仪用变压器、控制变压器，直到仅传输信号 的非常小的无线电变压器。 变压器的原理变压器的原理 当原边绕组接交流电压后，原边绕组产生一 个交流电流i0,该电流产生一个交变磁势 F0=N1i0，F0在铁心中产生一个交变的磁通。 在二次绕组

2、中感应出交流电势e2，e1、e2 的有效值分别为E1和E2,如果略去变压器自身 的电阻压降及漏抗压降： E1/E2=N1/N2 变压器的输入输出电压比： U1/U2N1/N2=k k为变压器的变比。 变压器的检查：变压器的检查： 变压器正常运行中的检查项目： l 变压器声音正常。 l 变压器上层油温不超过额定值，并与遥测温度比较无明显误差。 l 信号温度计各指针整定应正确。 l 变压器各部位应无渗油、漏油处。 l 油位计内，充油套管内的油色透明，油面高度应达到标准线，最低不 得低于油位计的1/3，最高不得高于油位计的2/3。 l 瓦斯继电器内充满油，油色透明，不漏油，导线应不被油腐蚀或损坏 。

3、 l 变压器的高、低压套管油位应正常、完整无破损裂纹，无严重油污、 无放电痕迹及其他异常现象。 1. 各引线、电缆、母线接头无松动和发热迹象。 变压器的检查：变压器的检查： l压力释放器、安全气道及安全筒隔膜应完好无损。 l电缆或电缆头应无漏油、放电和损伤现象。 l呼吸器完好、干燥剂应不潮解，油盅内的油位达到标准线。 l强油风冷装置的潜油泵和风扇马达温度及运转正常，油流继电器工 作正常，各手闸、开关位置、信号指示应正确。 l检查变压器冷却电源正常，各接头不过热，各继电器完好，控制箱 前后门关严。 l有载调整分接开关的分头位置正确、电源指示应正常。 l对室内变压器应检查屋顶门窗是否完整，有无漏水

4、现象。干式变压 器外部表面应无积污、冷却风扇运行正常，通风滤网应清洁。 变压器的特殊检查项目：变压器的特殊检查项目： 新投入或经过检修、改造的变压器在投运72小时内除按规定项目检查 外，应增加巡视检查次数。 有严重缺陷而又不能立即消除的变压器应每小时检查一次，对缺陷部 位的发展和变化规律做好详细记录和分析。 高负荷：监视负荷的变化及数值，检查油温和油位正常，各接头不过 热，试温蜡片无熔化现象，冷却系统设备运行正常。 大短路故障后：检查声音、油位、油质及有关设备的接头有无异状。 高温天气：检查变压器冷却器应全部开启运行正常，温度不超过规定 ，如温度报警时，及时通知检修进行水冲洗。 大风天气：检查

5、引线摆动情况及有无搭挂杂物。 雷雨天气：检查瓷套管有无放电闪络现象，避雷器的放电记录器动作 情况。 冰雹天气：检查瓷套管、油位计有无破损、裂纹。 下雾天气：检查瓷套管有无放电打火现象，重点检查污秽质部分。 下雪天气：根据积雪溶化情况鉴定接头是否过热，并及时捅掉冰棒。 变压器发生下列情况时，应及时倒换备用或变压器发生下列情况时，应及时倒换备用或 停电检修：停电检修： 变压器声响明显增大，很不正常，内部有爆裂声。 在正常冷却条件下，变压器温度异常升高。 严重漏油或喷油致使瓦斯继电器已看不见油面。 变压器冒烟着火。 油色变化过甚，油内出现碳质等。 套管有严重的破损或放电现象。 油枕、防爆管或防爆门喷

6、油。 轻瓦斯信号发出，且气体可燃时。 变压器的故障类型，不正常运行状态变压器的故障类型，不正常运行状态 变压器故障变压器故障 油箱内部故障油箱内部故障 油箱外部故障油箱外部故障 相间短路相间短路 绕组的匝间短路绕组的匝间短路 单相接地短路单相接地短路 引线及套管处会产生引线及套管处会产生 各种相间短路各种相间短路 接地故障接地故障 变压器的不正常状态变压器的不正常状态 由于外部短路故障引起的过电流由于外部短路故障引起的过电流 油箱内部油面降低油箱内部油面降低 过励磁过励磁 (1) 为反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低，对于 0.8MVA及以上的油浸式变压器和户内0.4MVA以上变压器应装

7、设瓦 斯保护。 (2) 为反应变压器绕组和引出线的相间短路，以及中性点直接接 地电网侧绕组和引线接地短路及绕组匝间短路，应装设纵差保护 或电流速断保护。 (3) 为反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、纵差保护 (或电流速断保护)的后备，应装设过电流保护、复合电压过流保 护或负序过流保护。 (4) 为反应大接地电流系统外部接地短路，应装设零序电流保护。 (5) 为反应过负荷应装设过负荷保护。 (6) 为反应变压器过励磁应装设过励磁保护。 主主 保保 护护 后后 备备 保保 护护 变压器应装设如下保护变压器应装设如下保护 工作原理： 由于短路点电弧的作用，将使变压器油和其他绝缘材料分解，产生气

8、体。 气体从油箱经连通管流向油枕，利用气体的数量及流速构成瓦斯保护。轻 瓦斯保护,动作于信号;重瓦斯保护,动作于跳闸. 主要优点： 动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、能反应油箱内部发生的各种故障。 主要缺点： 不能反应油箱以外的套管及引出线等部位上发生的故障。 因此瓦斯保护可作为变压器的主保护之一，与纵差动保护相互配合、相互 补充，实现快速而灵敏地切除变压器油箱内、外及引出线上发生的各种故 障。 瓦斯保护瓦斯保护 差动保护差动保护 差动保护是反应被保护变压器各端 流入和流出电流的相量差。对双绕 组变压器实现纵差动保护的原理接 线如图所示。 为了保证纵联差动保护的正确工作， 应使得在正常运行和外

9、部故障时， 两个二次电流相等，差回路电流为 零。在保护范围内故障时，流入差 回路的电流为短路点的短路电流的 二次值，保护动作。 变压器开关自动掉闸时的处理原则：变压器开关自动掉闸时的处理原则： 首先检查备用变压器是否自投，若未自投，停止自投，并立即强送备 用变压器。 同时根据保护动作的性质对变压器及系统内设备进行检查，发现有明 显故障点时，不得进行强送或再次送电。 备用变压器自投或强送后又掉闸时，应将变压器及系统设备做停电隔 绝处理，故障消除后方可再次送电。 变压器着火的处理：变压器着火的处理： 变压器着火时，首先断开所有电源（开关、刀闸），停用冷却器和迅 速使用灭火装置灭火，并将备用变压器投

10、入运行。 同时电话报警通知消防人员。 把火灾区域和可能蔓延到的设备隔离开。 使用干式灭火器、泡沫灭火器。不得已时，可用干燥的沙子灭火。 若溢油在变压器顶盖上燃烧时，应打开底部事故放油门放油，使油面 低于着火处或适当油位。 如变压器外壳爆炸起火，则应将变压器油全部放出，进行灭火。 如变压器内部故障引起着火时，则不能放油，以防变压器发生严重爆 炸。 变压器运行中温度异常升高的原因及处理变压器运行中温度异常升高的原因及处理 温度异常升高的原因： l 冷却系统异常。 l 过负荷。 l 三相负荷不平衡。 1. 内部不正常（铁芯松动。接头接触不良。线圈内有轻微故障。油劣化 ，冷却效果降低。带调压装置的变压

11、器的分头接触不良）。 温度异常升高的处理方法： 首先开启其它备用冷却器或辅助冷却器，检查故障冷却器不能自启动 的原因，如没有备用冷却器或没有辅助冷却器时，应考虑加装临时冷 却设备或适当降低运行负荷。 由于过负荷致使变压器温度升高时，首先应将冷却装置全部开启，并 转移变压器负荷至额定范围之内，如果不能转移负荷时，按事故过负 荷掌握。 由于三相负荷不平衡致使变压器温度升高，一般发生在三相四线制的 380V变压器上，应调整三相负荷尽量平衡，并控制中性点电流在额定 电流的25%以下。 内部原因引起使变压器温度升高时，应根据具体原因进行必要的分析 和试验并采取相应措施。 如果采取相应措施或降低负荷运行，

12、仍不能维持正常运行时，应申请 停电处理。 变压器并列的条件变压器并列的条件 变压器并列前应符合下列条件： l线圈接线组别相同。 l电压比相等，允许相差0.5%。 l短路阻抗相等，允许相差10%。 1.电压比不同和短路阻抗不同的变压器，在任何一台都不会过负荷的 情况下，可以并列运行。 交流电动机交流电动机 三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造 机座：铸钢或铸铁机座：铸钢或铸铁 转子转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电 流。流。 2.2.转子转子 鼠笼型转子鼠笼型转子 铁心：铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。 (1)鼠鼠转子转子

13、铁芯槽内放铜条，端铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体部用短路环形成一体, 或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子绕组。 (2) 绕线型转子绕线型转子 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。 鼠笼型鼠笼型 绕线型绕线型 启动前的准备及检查：启动前的准备及检查： 新安装或检修后及长期备用的电动机在送电或启动前由值班人员进行 外部检查，并测量绝缘电阻。 测量低压电动机用500V摇表测量，冷状态下其绝缘电阻值不应低于 0.5M。高压电动机用1000V-2500V摇表测量，冷状态下其绝缘电阻 值（高压电机包括电缆）每千伏工作电压不得低于1M；定子相间应 为零

14、。 所测绝缘数值应与前次同温度下比较，若低于前次测量值的三分之一 ，虽大于上述定值，但仍应认为绝缘不合格 电动机的启动电流电动机的启动电流 当电动机的转子静止时，定子绕组加上电源以后，其周围将有旋转磁 场转动，因转子静止，旋转磁场将以全速切割转子导体，所以，转子 导体电流很大，通常为电动机的额定电流 4-7 倍。 电动机转速上升以后，旋转磁场和转子导体的相对速度降低，故起动 电流随转速升高而逐渐减小，直到转速达额定值时，电动机定子电流 将为额定电流。 因电动机的起动电流很大，所以在起动时，为了避免扰动电网，必须 对起动电流进行限制。限制的方法主要是降低电动机起动时的端电压 。 电动机的启动间隔

15、有何规定电动机的启动间隔有何规定? ? 在正常情况下，鼠笼式转子的电动机允许在冷态下启动23次，每次 间隔时间不得小于5min，允许在热态下启动1次。只有在事故处理时 ，以及启动时间不超过23s的电动机可以视具体情况多启动一次。 电动机在运行中产生异常声是什么原因电动机在运行中产生异常声是什么原因? ? n三相电线中断一相； n三相电压不平衡； n轴承磨损严重或缺油； n定子与转子发生磨擦； n风扇与风罩或机盖磨擦； n机座松动。 三相电源缺相对异步电动机启动和运行有何三相电源缺相对异步电动机启动和运行有何 危害？危害？ 三相异步电动机缺相电源时，电动机将无法启动，且有强烈的“嗡嗡 ”声，长时间易烧毁电动机；若在运行中的电动机缺一相电源，虽然 电动机能继续转动，但转速下降，如果负载不降低，电动机定子电流 将增大，引起过热，甚至烧毁电动机。 下列情况应立即停止电动机运行：下列情况应立即停止电动机运行： n电动机组上的人身事故。 n所带的机械损坏。 n电动机及接线盒冒烟火。 n发生威胁电动机完整的剧烈振动。 n电动机内部发生冲击声。 n电动机转速急剧下降并有鸣音。 n冷却装置向电机内大量漏水。 电动机开关自动掉闸的处理：电动机开关自动掉闸的处理： 电动机开关自动掉闸后，应迅速启动备用电动机，并检查掉闸原因。 如无备用时，对于重要的厂用电动机，允