主变压器日常运行与维护

1、主变压器的日常运行与维护刘建宏2008年06月 一、主变压器在电力系统中的主要作用： 主变压器在电力系统中的主要作用是变换电压。以利于功率的传输。 电压经过升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高送电的经济性，达到远距离送电的目的。（西电东送、云电送粤、云电外送，交流500、800kV，直流500、1000kV等等） 降压变压器能把高电压变为用户所需的各级使用电压，满足用户的需要。（终端变电站、配电所等等） 二、主变压器的基本工作原理： 主变压器是一种按照电磁感应原理工作的电气设备。当一次线圈加上电压、流过交流电流时，在铁芯中就会产生交变的磁通（主磁通）。在磁通的作用下，二次侧的线圈上就会产生

2、感应电势，在感因电势的作用下就产生了交变的电压及电流。使一次侧的电能通过电磁感应传送到了二次侧。 二次侧感应电势的大小与一、二次侧线圈的匝数成正比： 212121NNEEUU二、主变压器的基本工作原理： 二次侧感应电流的大小与一、二次侧线圈的匝数成反比： 主变压器的一、二次线圈匝数的不同，就起到了变压的作用。 主变压器一次侧为额定电压时其二次侧电压随着负载电流的大小和功率因素的高低而变化。一般来说高压侧电流小，低压侧电流大。122121NNUUII 三、主变压器的日常运行： 1、一般运行情况： 变压器在规定的冷却条件下，可按铭牌规范连续运行，但应注意监视各侧负荷均不能超过额定值，尤其注意供电侧

3、，在正常情况下，变压器运行电压不应高于该运行分接额定电压的105%。 不论电压分接头在任何位置，如果所加一次电压不超过其相应额定值的5%，则变压器的二次侧可带额定电流。无载调压变压器可在额定电压的5%范围内改变分接头位置运行，其额定容量不变；如为-7.5%和-10%分接时，则容量应相应降低2.5%和5%。 三、主变压器的日常运行： 1、一般运行情况： 变压器的绝缘介质为矿物油，当冷却介质温度低时，顶层油温也相应降低。冷却介质最高温度规定为40度,最高顶层温度为85度。 变压器三相负载不平衡时,应监视最大一相的电流。 并列运行的变压器绕组接线组别必须相同.电压比相等.阻抗电压相等。 并列运行的变

4、压器绕组接线组别必须相同、电压比相等（允许相差0.5%）、阻抗电压相等、容量之比不大于3。 三、主变压器的日常运行： 2、主变压器的负载运行： （1）正常周期性负载： 在正常周期中，某段时间环境温度较高，或超过额定电流，但可以由其它时间内环境温度较低，或低于额定电流所补偿。从热老化的观点出发,它与设计采用的环境温度下施加额定负载是等效的。 变压器在额定使用条件下，全年可按额定电流运行。允许在平均相对老化率小于或等于1的情况下，周期性超额定电流运行。当变压器由较严重的缺陷(如冷却系统不正常,严重漏油,油局部过热现象等)或绝缘油弱点时，不宜超额定电流运行。 三、主变压器的日常运行： 2、主变压器的

5、负载运行： （2）长期急救周期性负载： 要求变压器长时间在环境温度较高，或超过额定电流下运行.这种运行方式可能持续及个星期或几个月，将导致变压器老化加速,但不直接危及绝缘的安全。 长期急救周期性负载下运行时，平均相对老化率可大于1，甚至远大于1将在不同程度上缩短变压器的寿命，应尽量减少出现这种运行方式的机会。必须采用时，应尽量缩短超额定电流运行的时间，降低超额定电流的倍数，有条件时(按制造厂规定)投入备用冷却器。当变压器有严重缺陷或绝缘弱点时,不宜超额定电流运行。 三、主变压器的日常运行： 2、主变压器的负载运行： （3）短期急救负载： 要求变压器大幅度超额定电流运行，这种负载可能导致绕组热点

6、温度达到危险的程度，使绝缘强度暂时下降。 短期急救负载下运行，相对老化率远大于1，绕组热点温度可能达到危险程度。在出现这种情况时，应投入包括备用在内的全部冷却器，并尽量压缩负载，减少时间，一般不超过0.5h。当变压器有严重缺陷或绝缘弱点时,不宜超额定电流运行。 三、主变压器的日常运行： 3、冷却系统的运行： （1）主变压器运行中允许的温升： 变压器的绝缘介质为矿物油，当冷却介质温度低时，顶层油温也相应降低。冷却介质最高温度规定为40，最高顶层温度为85。 绕组线圈：65(温升不得超过值)； 上层油温：55(温升不得超过值)； 油温达85时，发信号(80返回)； 油温达120时，跳闸(95返回)

7、； 绕组温度至105时，发信号(95返回)； 为防止主变绝缘及油劣化过速，上层油温不宜超过85。 三、主变压器的日常运行： 3、冷却系统的运行： （2）主变压器冷却器的正常运行： 冷却器的油泵及风扇停止运转时，几乎没有冷却容量；油泵停止运转时风冷容量约为额定冷却容量的6；油泵运转而风扇停止运转时，冷却容量约为额定冷却容量的10%。 每台变压器的下部装有能实现自动控制的总控箱，由总控制箱控制多台分控箱，构成冷却器的自动控制系统。 变压器的冷却系统按负荷情况，自动投入或切除相应的冷却器。一般情况下以制造厂家的规定为标准。正常运行时一般留有一组备用冷却器、一组辅助冷却器。 三、主变压器的日常运行：

8、3、冷却系统的运行： （2）主变压器冷却器的正常运行： 变压器的负载虽未达到75%额定负载，但变压器的绕组温度达到75%左右或顶层油温达到55%左右，使辅助冷却器自动投入运行。 运行中的冷却器发生故障时，备用冷却器自动投入运行。冷却系统电源电压降低或发生故障时，自动投入备用电源。运行中的冷却器电源、油泵和风扇电机故障时，均能发出信号，风扇、油泵的电机均有过载，短路及断相保护。 冷却器故障全部停运时，变压器可带额定负荷运行20分钟；如上层油温不倒75，征得调度同意后可退出冷却器全停跳闸压板，但最长运行的时间不得超过40分钟。 三、主变压器的日常运行： 4、瓦斯继电器的运行： 新安装或大修后的主变

9、压器投入运行时，必须将瓦斯保护投入跳闸位置。在变压器充电投入运行后，重瓦斯保护再投入到动作于信号位置，待连续运行24小时正常，经测量重瓦斯保护跳闸连接片两端确无电压后，方可将重瓦斯保护投入跳闸位置。变压器油位计指示的油面异常升高时，为查明原因应先将重瓦斯保护改投信号，否则严禁打开放气阀。放油阀和清理呼吸器的眼孔、运行中的变压器进行滤油、加油、更换矽胶、在强油循环冷却器油回路和瓦斯保护上工作时，应将重瓦斯改投信号，待工作结束或排尽空气后,方可再投入跳闸， 变压器带电时差动保护和瓦斯保护不能同时退出。变压器在运行中瓦斯继电器应充满油，油枕至瓦斯继电器的阀门必须打开。 三、主变压器的日常运行： 5、

10、呼吸器的运行： 运行中要注意呼吸器是否真正起到呼吸作用，油封中的油是否干枯，否则应加油。当呼吸器中变色干燥剂变色后，应更换干燥剂。当储油柜中的油位过高，或储油柜内有空气，油可能经呼吸器的管道往外溢出。变压器在运行过程中，当储油柜集气盒上的视察可看到油面时，说明已存在气体，待视察窗中油面上升看不见时，关闭活门， 三、主变压器的日常运行： 6、无载分接开关的运行： 操作分接开关前必须确实保证变压器高、中、低压侧均从网路切断，操作后必须确保在工作位置。转换分接位置时为了消除触点接触部分的氧化膜及油污等物，在新位置与相邻位置间作往返多次切换(厂家经验表明:切换操作每个触头上要作25次左右)。转动到所需

11、的工作位置后，必须测量变压比以作考核，必须测量直流电阻以保证接触良好。 分接变换操作后，检查锁定螺丝是否旋入止动位置并拧紧。否则无励磁分接开关可能在负载下切换，导致变压器和无励磁分接开关烧坏。 变压器每次重新合闸前，都必须对照铭牌检查新的分接位置和无励磁开关和电机机构的位置指示。 四、主变压器的操作注意事项： 1、主变压器的并列运行条件： （1）电压比相同； （2）阻抗（短路）电压相同； （3）接线组别相同； 电压比不同并列时会在并列的变压器之间产生环流，严重时回烧毁变压器。 短路电压不相同时会在引起并列变压器的负荷分配不均匀，阻抗大的负荷分配小，阻抗小的负荷分配大，严重时会引起容量小的变压器

12、过负荷。 接线组别不相同时，相序也会不同，会引起并列变压器之间的短路。 四、主变压器的操作注意事项： 2、变压器并列或解列运行前，应检查其负荷分配情况，确认并列、解列后不会造成另外一台变压器过负荷。 3、新投运或大修后的变压器应进行核相，确认无误后方可并列运行。 4、在任何情况下，严禁用隔离开关投入或退出运行中的变压器。 5、未经试验和批准，不允许500kV无线路高压并联电抗器长线路末端带空载变压器进行充电，。 6、大修后或更换绕组的变压器，要进行全电压冲击合闸3次，每次冲击间隔时间不少于5分钟。 7、变压器送电前，要求三相分接头位置必须保持一致，转动是否灵活并进行检查。变压器大修后投入；变动

13、过内外连接线、接线组别；电源线路、电缆接线更动后要进行定相。 四、主变压器的操作注意事项： 8、变压器在投运前，应检查有关安全措施是否已拆除，变压器是否具备送电条件，检查风扇周围五任何障碍物，然后，按照调度命令及有关操作规程进行操作。 9、大修、事故检修或换油后的变压器，在施加电压前静止时间不应少于72小时；若有特殊情况不能满足上述规定，须经本单位总工程师批准。 10、送电前应检查变压器中性点必须可靠接地，并检查低压侧电容器及电抗器等负荷是否断开。 11、送电顺序为高压侧，中压侧，低压侧（即先电源侧后负荷侧）。停电顺序为低压侧、中压侧、高压侧（即先负荷侧后电源侧）。 四、主变压器的操作注意事项

14、： 12、投运时应逐台投入冷却器，并按负载情况控制投入冷却器的台数。在正常情况下，冷却装置的功能选择应在“自动”位置上运行。冷却器工作电源一般由两个独立的分路供电，正常运行时一个供电一个备用自投，每季度应切换并实验一次。运行。辅助，备用冷却器每月应切换一次。 13、大修后主变投运时，必须将重瓦斯保护投入跳闸位置。在变压器充电投入运行后，重瓦斯保护再投入到动作于信号位置，待连续运行24小时正常，经排气，并测量重瓦斯保护跳闸连接片两端确无电压后，方可将重瓦斯保护投入跳闸位置。 14、再正常情况下，变压器退出后，冷却装置不应立即停运，继续运行一段时间后待温度不再上升后再停（将功能选择在“手动”位置，

15、起动冷却装置）。 四、主变压器的操作注意事项： 15、退运时中性点应可靠接地。 16、变压器空载运行时，不得退出冷却装置。 17、变压器在操作过程中，如发现异常情况，故障信号，应立即停止操作，查明原因，经处理后，方可进行。 18、在110kV及以上中性点直接接地系统中，变压器停、送电及经变压器向母线充电时，必须将中性点接地开关先合上，随后进行其它操作，操作完毕后，按系统方式要求决定是否拉开（操作前或后应进行中性点继电保护的相应切换）。 19、并联运行中的变压器中性点接地需从一台倒换至另一台变压器运行时，应先合上另一台变压器的中性点接地开关，再拉开原来接地变压器的中性点接地开关。 四、主变压器的

16、操作注意事项： 20、变压器中性点带消弧线圈运行的，当变压器停电时，应先拉开中性点隔离开关，再进行变压器操作，送电顺序与此相反，禁止变压器带中性点消弧线圈送电或先停变压器后拉开中性点消弧线圈。 21、110kV及以上变压器处于热备用状态时，其中性点接地开关应合上。 22、禁止在变压器生产厂家规定的负荷和电压水平以上进行主变分接头调整操作。 23、并联运行的变压器，其调压操作应轮流逐级或同步进行，不得在单台变压器上连续进行两个及以上的分接头变换操作。 24、多台并联运行的变压器，在升压操作时，应先操作负载电流相对较小的一台，再操作负载电流较大的一台，以防止环流过大，降压操作时，顺序相反 。五、主

17、变压器的巡视检查： 1、日常巡视检查： （1）变压器本体 检查并记录变压器运行中的上层油温、绕组温度，负荷（电流，有功，无功），电压，并和上一次检查的结果相对照，就地和远方温度计指示应一致。 监视变压器油枕油位是否正常（与其它变压器相比较），油温与油位关系是否对应，应与其它变压器相比较。 有无异常声音和振动。 检查有无漏油、渗油现象，特别注意每个阀门、表计、法兰连接处以及焊缝处等。 矽胶呼吸器的矽胶的颜色变红程度（2/3以上则需更换），油封杯的油位、油色是否正常。五、主变压器的巡视检查： 1、日常巡视检查： （2）套管： 检查高、中、低以及中性点套管的油位，并注意油位有无变化，将军帽、套管升高

18、座法兰，CT接线盒处是否有渗漏油。 检查瓷套无破损，无放电声音。 注意套管上灰尘、油渍的污染及变化情况。 检查接点有无异常和明显发热迹象，特别是雨天，接头上有无蒸气的现象，金具是否变形，螺丝无松脱和连接线无断股损伤，夜间检查应观察接头有无发红和电晕。 五、主变压器的巡视检查： 1、日常巡视检查： （3）冷却装置： 注意有无异常声响，风扇叶片运转平稳，不擦壳，以手测试风向、风温应正确。 冷却器阀门、散热器、油泵等处无漏油渗油。 冷却器控制箱中信号指示灯，转换开关，接触器，继电器运行正常，无异常声响和过热，电源是否正常。 投入的冷却器的组数是否适应负荷的需要，并以油温负荷判断冷却器冷却效果好坏。

19、检查油泵油流指示器是否指示正确，指针无摆动，以判断油泵、阀门的运行状况是否正常。五、主变压器的巡视检查： 1、日常巡视检查： （4）检查释压装置有无漏气、漏油和损坏等现象，信号指示器是否动作，注意有无喷油的痕迹。 （5）检查瓦斯继电器有无漏油等异常现象，内部有无气体。 （6）检查变压器温度记录器是否运行正常，记录是否清楚。 （7）检测变压器接点接头的温度（用红外成像仪测量），并作好记录。 （8）冷却器控制箱内有无异常，电源开关位置是否正确，加热器是否按季节和要求正确投退，箱内照明灯是否完好。五、主变压器的巡视检查： 2、特殊巡视检查： （1）每次跳闸后，未查明原因及未做处理。 （2）新设备或经

20、过检修、改造的变压器在投运72H内； （3）过负荷时应监视负载、油温和油位的变化，接头接触良好，示温腊片无熔化现象，冷却器系统应正常运行； （4）有大风时，应注意观察引线摆动情况及有无搭挂杂物； （5）雷雨天气时，瓷套管有无放电闪烙现象，避雷器放电记 录有无动作； （6）下雾天气时，瓷套管有无放电闪烙现象，重点监视污秽瓷质部分； （7）短路后，应检查有关设备及各接头有无异状。五、主变压器的巡视检查： 2、特殊巡视检查： （8）大修后的变压器投入运行后，在4小时内，每小时巡视检查一次，除正常巡视项目以外，应增加下列检查： 变压器声音是否正常，如发现响声特大，不均匀或有放电声，应认为内部有故障。

21、油位变化应正常，应随温度的增加略有上升，如发现假油面，应及时查明原因。 用手触及每一组冷却器，温度应正常，以证实冷却器的有关阀门已打开。 油温变化应正常，变压器带负荷后，油温应缓慢上升。 六、主变压器的异常处理： 1、主变压器异常运行和事故原因： （1）主变压器内部故障。 （2）主变压器与三侧断路器间的设备故障。 （3）母线及其线路故障保护拒动引起。 （4）继电保护、气体保护等二次回路误动、误碰引起。 （5）其他外力所引起的异常运行及事故。 六、主变压器的异常运行和事故处理： 2、主变压器异常运行和事故处理： （1）主变压器在运行中发生以下严重异常现象时，除及时向值班调度员汇报异常情况外，当值

22、负责人或当值值班长可立即命令断开主变压器三侧断路器，使主变压器立即退出运行，并将处理情况及时向值班调度员及其有关部门汇报。 主变压器内部有强烈的爆炸声和严重的放电声； 主变压器压力释放装置向外喷油或冒烟； 主变压器储油柜或呼吸器向外喷油、冒烟； 主变压器着火； 六、主变压器的异常运行和事故处理： 2、主变压器异常运行和事故处理： 主变压器严重漏油，使油面严重下降，并低于油位指示计的限度（应认真确认油位的下降）； 在正常的负荷和冷却条件下，主变压器温度不正常，并且不断上升，超过85（应认真确认温度的上升及表记的指示正确）； 主变压器过负荷运行超过1.4倍； 主变压器套管严重破损，并有放电闪络现象

23、； 主变压器油色变化过快，油内出现碳质； 主变压器各侧引出线接头发热变红，引线断股严重，金具变形断裂，连接螺丝50%松脱。 六、主变压器的异常运行和事故处理： 2、主变压器异常运行和事故处理： （2）如果主变压器继电保护动作出口跳闸或气体保护、压力释放装置动作出口跳闸，应对主变压器动作保护的保护范围内的一、二次设备，进行详细认真的检查（包括温度、电压、负荷等），在未查明保护动作原因之前，不得将主变压器再次投入运行。 六、主变压器的异常运行和事故处理： 2、主变压器异常运行和事故处理： （3）主变压器差动保护动作的处理： 主变压器差动保护动作时，会有“变压器差动保护动作”信号发出，三侧断路器跳闸

24、现象。一般是主变压器引出线故障（单相或两相接地、短路），主变压器本体内部故障（单相或两相接地、短路，匝间短路）所引起。当值值班人员应做如下处理： 使断路器位置复位； 汇报省调当值值班调度员和地调当值调度员主要保护动作情况及开关跳闸情况； 六、主变压器的异常运行和事故处理： 2、主变压器异常运行和事故处理： 对主变压器差动保护保护范围（主变压器三侧CT之间）内的所有一次设备进行详细认真的检查，初步判断出故障地点； 对主变压器进行隔离，做好相应的安全措施，等待检修人员进行进一步的检查、判断故障原因。 六、主变压器的异常运行和事故处理： 2、主变压器异常运行和事故处理： （4）主变压器瓦斯保护动作的

25、处理： 主变压器瓦斯保护动作时，会有“变压器瓦斯保护动作”（或“变压器差动保护动作”、“变压器压力释放动作”）信号发出，三侧断路器跳闸的现象。一般是主变压器本体内部故障（单相或两相接地、短路，匝间短路），主变压器大量漏油所引起。当值值班人员应做如下处理： 使开关位置复位； 汇报当值值班调度员主要保护动作情况及开关跳闸情况； 对主变压器本体进行全面的外观检查，是否有大量漏油、喷油、冒烟等现象的发生，初步判断出故障点。 六、主变压器的异常运行和事故处理： 2、主变压器异常运行和事故处理： 对瓦斯继电器（集气盒）内的气体，进行简单的分析和检查。瓦斯继电器（集气盒）可放出少量气体进行初步检查分析，如果

26、气体黄色不易燃，可能是木质故障，如果气体灰白色有臭味且可燃，可能是纸绝缘故障，如果气体灰黑色易燃，可能绝缘油击穿或铁芯故障，如果气体无色无味不可燃，可能是漏入空气。瓦斯继电器（集气盒）内的气体大部分应保存不放出，应留给专业部门进行分析化验；六、主变压器的异常运行和事故处理： 2、主变压器异常运行和事故处理： 若是轻瓦斯保护动作，还需检查主变压器油位是否降低，有无喷油现象，油温是否正常和有无异常声响； 对主变压器进行隔离，做好相应的安全措施，等待检修人员进行进一步的检查、判断故障原因。六、主变压器的异常运行和事故处理： 2、主变压器异常运行和事故处理： （5）主变压器压力释放装置动作处理： 主变压器压力释放装置动作时，会有“变压器压力释放动作”（或“变压器差动保护动作”、“变压器瓦斯保护动作”）信号发出，三侧断路器跳闸。一般是主变压器本体内部故障（单相或两相接地、短路，匝间短路）引起主变压器内部压力增大所引起。当值值班人员应进行的处理方法基本同主变压器差动保护动作、主变压器瓦斯保护动作的处理方法。六、主变压器的异常运行和事故处理： 2、主变压器异常运行和事故处理： （6）主变压器冷却器系统的故障处理： 主变压器冷却器系统故障时，会有“组工作电源故障”（“组工作电源故障”），“冷却器故障”、“冷却器全停”光字牌单独或组合发出。一般时工作电源失压、工作冷却器组故障（风扇