变压器的铁芯为什么要接地？

1、变压器的铁芯为什么要接地？      电力变压器正常运行时，铁芯必须有一点可靠接地。若没有接地，则铁芯对地的悬浮电压，会造成铁芯对地断续性击穿放电，铁芯一点接地后消除了形成铁芯悬浮电位(悬浮电位可以理解成，设备中的某一部位由于没有接地积累了大量电荷，这些电荷与大地间形成了一个电位差。当悬浮电位较大时会产生局部放电)的可能。但当铁芯出现两点以上接地时，铁芯间的不均匀电位就会在接地点之间形成环流，并造成铁芯多点接地发热故障。变压器的铁芯接地故障会造成铁芯局部过热，严重时，铁芯局部温升增加，轻瓦斯动作，甚至将会造成重瓦斯动作而跳闸的事故。烧

2、熔的局部铁芯形成铁芯片间的短路故障，使铁损变大，严重影响变压器的性能和正常工作，以至必须更换铁芯硅钢片加以修复。所以变压器不允许多点接地只能有且只有一点接地。瓦斯保护的保护范围是什么？      范围包括：        1）变压器内部的多相短路。    2）匝间短路，绕组与铁芯或外壳短路。    3）铁芯故障。    4）油面下将或漏油

3、。    5）分接开关接触不良或导线焊接不牢固。 主变差动与瓦斯保护的作用有哪些区别？      1、主变差动保护是按循环电流原理设计制造的，而瓦斯保护是根据变压器内部故障时会产生或分解出气体这一特点设计制造的。     2、差动保护为变压器的主保护，瓦斯保护为变压器内部故障时的主保护。     3、保护范围不同：    A差动保护：1）主变引出线及变压器线圈发生多相

4、短路。           2）单相严重的匝间短路。           3）在大电流接地系统中保护线圈及引出线上的接地故障。     B瓦斯保护：1）变压器内部多相短路。           2）匝间短路，匝间与铁芯或外及短路。      

5、;     3）铁芯故障（发热烧损）。           4）油面下将或漏油。           5）分接开关接触不良或导线焊接不良。 主变冷却器故障如何处理？      1、当冷却器I、II段工作电源失去时，发出“#1、#2电源故障“信号，主变冷却器全停跳闸回路接通，应立即汇报调度，

6、停用该套保护    2、运行中发生I、II段工作电源切换失败时，“冷却器全停”亮，这时主变冷却器全停跳闸回路接通，应立即汇报调度停用该套保护，并迅速进行手动切换，如是KM1、KM2故障，不能强励磁。     3、当冷却器回路其中任何一路故障，将故障一路冷却器回路隔离。 不符合并列运行条件的变压器并列运行会产生什么后果？      当变比不相同而并列运行时，将会产生环流，影响变压器的出力，如果是百分阻抗不相符而并列运行，就不能按变压器的容量比例分配负荷，也会

7、影响变压器的出力。接线组别不相同并列运行时，会使变压器短路。 什么原因会使变压器发出异常声响？      1、过负荷；    2、内部接触不良，放电打火；    3、个别零件松动；    4、系统中有接地或短路；    5、大电动机起动使负荷变化比较大。  什么时候不许调整变压器有载调压装置的分接开关？    

8、0; 1、变压器过负荷运行时（特殊情况除外）    2、有载调压装置的轻瓦斯保护频繁出现信号时。    3、有载调压装置的油标中无油时。    4、调压次数超过规定时。    5、调压装置发生异常时。 变压器铭牌上的额定值表示什么含义？      变压器铭牌上的额定值表示什么含义？     变压器的额定值是制造厂对变压器正常使用所作的规定

9、，变压器在规定的额定值状态下运行，可以保证长期可靠的工作，并且有良好的性能。其额定值包括以下几方面：     1、额定容量：是变压器在额定状态下的输出能力的保证值，单位用伏安(VA)、千伏安(kVA)或兆伏安(MVA)表示，由于变压器有很高运行效率，通常原、副绕组的额定容量设计值相等。     2、额定电压：是指变压器空载时端电压的保证值，单位用伏(V)、千伏(kV)表示。如不作特殊说明，额定电压系指线电压。     3、额定电流：是指额定容量和额定电压计算出来的线电流，单位

10、用安(A)表示。     4、空载电流：变压器空载运行时激磁电流占额定电流的百分数。     5、短路损耗：一侧绕组短路，另一侧绕组施以电压使两侧绕组都达到额定电流时的有功损耗，单位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。     6、空载损耗：是指变压器在空载运行时的有功功率损失，单位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。     7、短路电压：也称阻抗电压，系指一侧绕组短路，另一侧绕组达到额定电流时所施加的电压与额定电压的百分比。  

11、60;  8、连接组别：表示原、副绕组的连接方式及线电压之间的相位差，以时钟表示。  大型电力变压器短路事故统计与分析      1前言     电力变压器在电力系统中运行,发生短路是人们竭力避免而又不能绝对避免的,特别是出口(首端)短路,巨大的过电流产生的机械力,对电力变压器危害极大。因此,国家标准GB1094和国际标准IEC76均对电力变压器的承受短路能力作出了相应规定,要求电力变压器在运行中应能承受住各种短路事故。然而,近五年来对全国110kV及以上电压等级电力变压器事

12、故统计分析表明,因短路强度不够引起的事故已成为电力变压器事故的首要原因,严重影响了电力变压器的安全、可靠运行。     本文就因外部短路造成电力变压器损坏事故的情况作一统计分析,进而提出了减少这一类事故的措施,试图以此促进制造厂对电力变压器产品的改进和完善,同时促使运行部门进一步提高运行管理水平。    2大型电力变压器短路事故情况     根据19911995年的不完全统计,全国110kV及以上电压等级电力变压器共发生事故317台次,事故总容量为25348.6MVA。以台数

13、计的平均事故率为0.83%,以容量计的平均事故率为1.10%。在这些事故中,因外部短路引起电力变压器损坏的有93台次,容量为6677.6MVA,分别占同期总事故台次的29.3%,占总事故容量的26.3%(详见表1)。     由表1不难看出,电力变压器短路强度不够已成为导致电力变压器损坏事故的主要原因之一,也成为电力变压器运行中的突出问题。为此,提高大型电力变压器抗短路能力势在必行。    3大型电力变压器短路事故原因分析    3.1电力变压器本身动稳定性能差  

14、   电力变压器因外部短路而损坏的因素很多,情况也比较复杂。但从近五年来电力变压器短路事故发生的过程、现象及其事后的解体检查情况看,电力变压器之所以短路后立即造成损坏,主要是电力变压器本身抗短路能力不够。也就是说,电力变压器动稳定性能先天不足,追其原因大致有以下几点:     (1)变压器结构设计中,对作用在电力变压器绕组上的电动力,仅用静力学的理论计算,看来是不能正确反映电力变压器承受短路电流冲击能力的。因为绕组各部分的作用力和形变的关系是很复杂的,也是随时间在变化的。因此,只有对动态过程进行分析,才能使电动力的研究结果更

15、符合实际情况。正是这一原因致使一部分电力变压器在遭受低于规定强度的短路电流冲击,且保护速动下,仍然发生绕组变形现象,甚至导致绝缘击穿。这明显地说明这些电力变压器的动稳定性较差,不能承受短路瞬间的非对称电流第一个峰值产生的电动力作用。如东北辽阳变电站一台DFPSF-250000/500电力变压器,在发生互感器事故时形成低压侧三相短路,造成低压侧引线支架多处断裂,绕组变形,低压X2端绕组与铁心短路。事故时短路电流为105kA,低于电力变压器应承受的电流值,保护动作也正常,但仍使变压器损坏。又如江苏谏壁发电厂一台SFP-360000/220变压器,在机组与电网解裂时,机组纵向差动保护、主变重瓦斯保护

16、和发电机负序、主变零序保护动作,压力释放阀动作喷油、起火,导致A相高压绕组变形,偏离轴线倾斜;A相低压绕组有几十根线匝从铁心柱和压板间冒出,严重变形;A相铁心严重损坏。     事故后,多次组织由各方面专家组成的事故分析小组,对事故进行细致的分析,认为造成电力变压器严重损坏的主要原因是电力变压器承受短路能力不够。吊心检查还发现上述两组电力变压器的低压绕组均采用机械强度很差的换位导线。此外,还有因绕组的动稳定强度不够发生重复性事故。如山西神头第一发电厂2号联变120000kVA/500kV单相自耦电力变压器,继1990年B相事故后,又发生C相类似事故。运行

17、中,由于220kV单相短路发展为B、C相短路,持续220ms,电力变压器压力释放阀动作,高压套管爆破,油箱焊缝开裂10处,绕组严重变形。这说明该组电力变压器没有承受近区短路故障的能力。     (2)在电力变压器制造中,绕组轴向压紧工艺不佳。这不仅使绕组最终未能达到设计和工艺要求的高度,不能使其始终保持紧固状态,而且在短路轴向力的作用下,绕组有可能出现松动或变形现象。发生这一问题是与一些变压器厂没有很好地针对国内材料和工艺现状,而盲目地采用同一绝缘压板结构有关。采用这种结构虽然可节省端部绝缘距离,降低附加损耗,但是采用这种结构通常需要对垫块进行密化处理。

18、在绕组加工好后,还应对单个绕组进行恒压干燥,并测量出绕组压缩后的高度。把同一压板下的各个绕组调整到同一高度,然后在总装时用油压装置对绕组施加规定的压力,最终达到设计和工艺要求的高度。只有经过这样严格的工艺处理,才能保证总装时同一压板下的各绕组都能够被压紧,而且能够在运行过程中保持稳定。否则就可能带来质量上的重大隐患。如湖南长沙电业局岳屏站的一台SFZ8-31500/110Y结电力变压器,运行中低压10kV线路故障短路,在速断保护正确动作的情况下,电力变压器重瓦斯跳闸,造成A相绕组首端受损,绕组严重扭曲位移,B、C两相低压绕组也有扭曲现象。经检查,高、低压绕组的上部有明显的高度差,在同一压板下受

19、力不均。再如山西的一台31500kVA/110kV双绕组电力变压器,尽管在运行及常规试验中没有发现任何异常,但用频响法却测试出低压绕组已有变形,经吊罩检查发现,绕组上夹件的下支板上翘20mm,绕组轴向尺寸相应拉长20mm,并呈现纵向大波浪状。返厂解体检查发现,高压绕组基本完好,低压绕组有严重变形,大部分垫块松脱,轴向完全处于自由状态。只是由于其线饼间仍然保持平行而未导致绝缘击穿,以致于这样的电力变压器在停运前还在带满负荷运行。该电力变压器是用一块绝缘压板压两个绕组。据调查,该电力变压器在运行的7年间曾遭受多次冲击(开关速断动作64次,过流动作8次,跳闸后重合闸动作17次)。分析该台电力变压器绕

20、组严重变形的主要原因是由于制造过程中低压绕组压紧不够,在受短路力作用时产生轴向位移,促使高、低压绕组间高度差逐步扩大,导致绕组安匝不平衡加剧,使漏磁造成的轴向力一次比一次增大。110kV电力变压器类似的例子是比较多的。     再有绝缘压板的材质,同样也是需要密切注意的问题。钢压板的刚度较大,压板的支撑力到端部的压力传递过程比较简单。但如果采用层压木(纸)板,情况要复杂得多,应特别注意压板本身的机械强度和刚度。在多起事故中都已发现层压纸板被折断(有的断裂成几块)的情况。如湖南衡阳白沙洲一台SFZ8-31500/1101号主变,配电室因进入小动物造成短路,

21、开关动作后重合闸成功而重瓦斯动作跳闸。吊罩检查发现,B、C相压板折断,低压绕组向上冲出,严重变形,并有不少线股折断。又如黑龙江齐齐哈尔局北关变电所SFZ7-31500/110主变压器,当10kV配电线路故障,重合闸不良强送电时,主变重瓦斯动作。吊罩检查发现B相绕组层压板翘折翻起,B相低压绕组隆起。由于绕组层压板采用的层压材质不良,经受不住短路电流冲击,酿成事故。再如湖南岳阳枫树坡一台SFZ8-31500/110电力变压器,由于吊车操作时碰线,造成低压b、c两相短路,致使A、B相层压板折断3块。为此,建议对已经发现压板强度不够的设计尽快进行改进。此外,由于辐向力的作用,往往使内绕组向铁心方向挤压

22、,铁心烧损的情况屡有发生。因此,应加强内绕组与铁心柱间的支撑,一般可通过增加撑条数目,并采用厚一些的纸筒作绕组骨架等措施来提高绕组的辐向动稳定性能。     (3)引线固定支点不够、支架不牢固、引线焊接不良等也是导致电力变压器事故的原因之一。如某厂生产的一台SFPF-360000/330电力变压器,由于引线的固定垫块间隔太大(垫块数不够),当发生短路时,低压引线变形,造成木支架和垫块脱落、三支套管根部断裂、油箱变形开裂,低压绕组有位移的事故。短路事故后发现变压器夹持引线的木支架裂开和木螺杆折断的情况有多起,因此应加强有关木夹件的强度。 

23、0;  3.2运行管理不当     在所有短路事故中,同时也包括某些由于运行管理不当而造成电力变压器损坏的情况,如短路事故发生后不试验、不检查,投入运行后损坏;10kV线路重合闸投入不当,对部分永久性短路故障重合闸后,加剧了电力变压器的损坏;还有因保护失灵、开关拒动、失去直流电源或容量不足等,致使短路故障切除时间过长,导致电力变压器损坏。如河南濮阳化北一台SFSZ7-31500/1101号主变,在事故前两天因出口短路造成差动保护动作后未进行试验,重新投运时重瓦斯保护动作跳闸、安全气道喷油。检查结果为中压绕组A相上部调压段多处匝间短路并

24、烧断(3140饼)。说明再次投运前电力变压器已有损坏。再如山西太原供电局新店站SFSZ7-31500/1101号主变,因10kV系统故障导致直流消失,由手动操作跳闸,电力变压器受长时间短路作用损坏。粗略统计结果表明,在遭受外部短路时,因不能及时跳闸而发生损坏的电力变压器约占短路损坏事故的30%,当然也包括其中有的电力变压器动稳定性并未过关,只是不易区分而已。     另外,运行中人为误操作形成短路,增加了短路事故的引发因素。如上海闸北发电厂的SFPS7-63000/1107号主变,在运行中由于误操作引起弧光短路,将电力变压器烧坏。C相的中压和低压绕组严重

25、变形烧坏,A相的中压绕组出现局部变形。 由上可见,在电力变压器运行管理上有需要总结和改进之处。    4值得重视的几个问题    4.1因外部短路造成的电力变压器损坏事故呈增长的趋势     由表1不难看出,电力变压器短路事故台次占同期事故台次的百分数是逐年增长的,特别是1995年竟达49%左右,这已达到不能容忍的地步了。之所以出现这一局面,除了上述原因之外,还与长期受试验条件所限,未能对110kV及以上电力变压器在投运前对其短路强度进行考核,以及近年来城网改造对110kV电

26、力变压器需要量剧增,制造厂忽视了产品质量等情况有关。正因为这样,一些制造厂的产品遇上一次外部短路即发生损坏事故。事故后有些制造厂在结构上未做任何改进又投产了而有些制造厂虽然对结构做了一些改进,但因试验条件有限或耗资巨大,也无法来验证各项改进措施的有效性,其电力变压器短路事故仍然未见明显减少。为此,要求变压器制造厂在目前国内已具备短路试验能力的情况下,应选取有一定代表性的产品进行短路试验,以实际来考核典型产品承受短路的能力,同时验证短路力的计算公式和各项工艺措施的有效性,最终达到提高产品的抗短路能力的目的。     4.2所统计的短路事故中110kV电力变

27、压器居多表2列出了近五年因短路而造成不同电压等级电力变压器损坏事故的情况。     从表2可以看出,110kV级电力变压器的短路事故台次约占总短路事故台次的71%,而其中31500kVA/110kV电力变压器的短路事故台次又占110kV级的短路事故台次的53%。之所以110kV电力变压器的短路事故居多,这是因为110kV电力变压器是直接降压到10kV配电系统的设备。10kV系统的短路故障的发生概率高,而电力变压器的设计和制造工艺往往不能作出承受短路能力的保证,又缺乏对实际承受能力的检验。加之生产110kV电力变压器的制造厂逐年增加,生产工艺的分散性加剧了

28、产品质量的不稳定性,因此使电力变压器损坏事故逐年增多。另外,随着工农业发展,提供10kV用户的回路扩大,所用配电设备的质量良莠不齐等原因使10kV系统短路故障的概率升高。如宁夏固原三营一台SFSZ8-20000/1101号变,运行仅半年,由于外力破坏,造成10kV出口短路,导致电力变压器C相低压绕组烧坏。又如广西钦州牛头湾一台SFPS-31500/1102号变,运行也仅半年,由于线路末端短路,因中压B相第三档分接(无励磁调压)引线烧断,导致Bm绕组内部短路烧损。再如石家庄北郊SFZ8-40000/1101号变,在投运一年半后,因10kV电缆出线在300m处发生故障,短路电流为15.04kA,0

29、.25s跳闸,造成电力变压器层压板断裂,支撑压钉开焊,B、C相绕组变形,B相绕组对铁心放电,铁心接地片及引线烧断    4.3在损坏的电力变压器中明显地反映了变形的积累效应     如上所述的山西一台31500kVA/110kV电力变压器即为典型实例。该电力变压器在运行的7年间,10kV侧竟遭受多次冲击,低压绕组已有明显变形,在停止运行前仍带满负荷运行。要不是及时用频响法测试出低压绕组发生变形,很难说在什么时候这台电力变压器就会发生事故。从中我们可以得出,运行中电力变压器一旦发生绕组变形,短路冲击后,即使不立即发生

30、击穿,也会因绕组的残余变形而造成严重的故障隐患。如湖北青山电厂一台63000/110升压变,发生短路后速断跳三侧开关,经预试合格再投运一个月后,油中特征气体增长。停运检修发现35kV绕组已整体变形,包括10kV绕组多处露铜,导线有烧融。因此,对于绕组已有变形仍在运行的电力变压器来说,虽然并不意味着会立即发生绝缘击穿事故,但根据变形情况不同,当再次遭受并不大的过电流或过电压、甚至在正常运行的铁磁振动作用下,也可能导致绝缘击穿事故。所以,有些“雷击”或“突发”事故中很可能隐藏着绕组变形的故障因素。对此,运行部门和制造厂都应有充分的认识而千万不能存有侥幸心理。   &#

31、160;4.4大型自耦电力变压器第三绕组外部短路引起变压器损坏事故不容忽视     继过去多次500kV联络变压器第三绕组外部短路引起变压器损坏事故之后,近几年来,在330kV、220kV自耦(三绕组)变压器上也连续发生了几次低压绕组在外部短路时损坏的事故。如西安北郊变电站一台OSFPZ7-240000/3301号主变,由于35kV侧短路,引起A、B相低压绕组变形位移,并有绝缘损伤,第1、80和81饼断股。与以往的500kV电力变压器事故类似,自耦电力变压器的第三绕组不是能量输送对象,虽然设计容量小,但引起短路后将链及主磁通,瞬间吸收很大的电磁功率。因此

32、,对第三绕组必须采取特殊的技术措施来保证短路机械强度。否则,一旦外部发生短路,事故难免,而三相输变电系统中发生短路是不可避免的。    4.5在对电力变压器的动、热稳定能力运行考核时,提高其动稳定能力是问题的关键     众所周知,电力变压器在运行中一旦发生单相对地短路或两相之间短路或三相之间短路时,电力变压器绕组中就会流过很大的短路电流。在此电流作用下,一方面会使电力变压器各部分承受巨大的电动力,致使绕组发生畸变或崩掉;另一方面会在绕组中产生很大的热量,致使绕组烧毁或因热效应作用而使导线退火,造成绕组永久性变形。

33、因此,国家标准对短路电流持续时间作了明确规定,要求短路电流作用时间为2s时,绕组达到的最高平均温度不应超过其最大允许值(铜导线为250,铝导线为200)。     然而,在实际运行中也曾出现过短路时间持续3min而电力变压器未发生损坏的事例。当然,这与短路电流倍数的大小有关。这说明,由于短路电流作用时间过长而损坏的电力变压器,除与其本身的热稳定性能有关外,很可能也与动稳定性能有关。由此看来,提高其动稳定能力是问题的关键。     目前,对于110kV电压等级电力变压器,有些制造厂已开始着手进行短路试验的考核,预计将

34、有助于设计和工艺的改进。而大型电力变压器还只能靠设计计算和工艺条件来控制,因此在设计制造中应保证电力变压器在最严重的短路情况下有足够的动、热稳定性。特别需要注意的是,对大型自耦电力变压器的第三绕组的承受短路能力,应采取特殊的技术措施加以保证。对于已投入运行的电力变压器,首先,应配备可靠的供保护系统使用的直流电源,并保证保护动作的正确性;第二,结合目前运行中电力变压器抗外部短路强度较差的情况,采取必要的措施以减少因重合闸不成而带来的危害;第三,对于短路跳闸的电力变压器应尽量进行试验检查。目前开展的绕组变形测试技术,对电力变压器受到短路冲击后能否继续运行提供了重要判断手段,可根据测试结果有目的地进

35、行吊罩检查;第四,对在运行中遭受短路电流冲击的电力变压器应进行记录,并计算短路电流的倍数,以便在有条件的情况下对其绕组的变形情况进行测试和分析,安排必要的检修,避免重大事故的发生。    5减少电力变压器短路事故的措施     鉴于上述情况,为了减少大型电力变压器短路事故,确保大型电力变压器安全、可靠运行,应尽快提高110kV及以上电压等级电力变压器的抗短路能力。为此,电力部曾在全国变压器类设备专业工作会议中提出:     (1)目前国内已具备大型电力变压器短路试验能力。电力

36、部希望生产110kV及以上产品的变压器厂,按规定尽快选择产品送试。当前应侧重解决110kV产品的问题。对通过两部鉴定的联合设计的“8”型110kV电力变压器遗留的补作短路试验问题,应限期解决。其他“8”和“9”型产品,也应通过短路试验才能批量生产。为推动这项工作,希望几个大厂带头送试生产量大的代表性的产品。有关制造部门在试验验证其所开发产品的抗短路性能之前应停止向中小厂扩散、转让。     (2)各网、省局对这项工作应予以支持配合。订货产品,必须是通过短路试验,并经检查、补强、复做例行试验合格的产品,同时还应在电网运行中考核。通过短路试验的变压器产品,电

37、力用户应优先采用。     (3)针对电力变压器普遍存在抗短路能力不够的问题,各制造厂应从设计、工艺等方面提高电力变压器产品的结构强度,采取一些行之有效的措施,例如:     a.改进、修正结构强度的计算公式,将静态力计算过渡到动态力计算,以便更符合实际工况,保证设计裕度。     b.从设计上要尽量达到安匝平衡,工艺上要严格控制绕组抗短路能力。     c.提高绕组轴向强度的措施:采用恒压干燥,垫块预密化,改进铁轭夹件结构,采用加强的

38、整圆形压板取代半圆形压板,必要时采用钢压板以提高压板的强度和刚度。     增加压钉数量,严格做到各压钉和铁轭下的木楔受力均匀,确保低压绕组充分压紧;改进低压绕组结构形式,尽可能不采用老式螺旋式绕组,大力提高低压绕组端部抗短路强度。     d.提高绕组辐向强度的措施:低压绕组应内衬高强度硬纸筒,纸筒与铁心间应填实撑好,加密圆周方面的撑条根数,增加外撑条,工艺上确保绕组辐向充分套紧。     e.电力变压器内部裸露的导体都应加包绝缘,要加强引线支架及外壳的强度。  

39、   f.对生产量大的电力变压器产品,其抗短路应通过试验考核,以验证强度计算的正确性。     各厂可结合自身条件研究新的结构加强方案。在短路试验样机上得到验证的各种结构加强措施,应在相同或相烊似的产品上加以实施。     (4)运行部门也应采取措施,降低出口和近区短路故障几率,如:提高继电保护和直流电源的可靠性,要选用可靠性高的低压设备,加强对低压母线及其所有连接设备的维护管理,防止小动物短路和其它意外短路,防止误操作和开关拒动或非同期合闸,选用全工况开关装置,防止配电室“火烧连营”

40、。对610kV电缆出线或短架空出线尽量不用重合闸,以避免事故扩大。     (5)电力变压器绕组变形测量正在各地积极开展。经测量发现有问题的电力变压器应通过吊检和其它试验进行综合判断,注意跟踪检查和修理,防止变形的积累演变成绝缘事故。避免电力变压器在经历出口短路后未经任何试验和检查就试投。     (6)鉴于近期已有一些厂家准备做电力变压器的短路试验,建议有关部门结合系统实际运行工况,参照IEC标准,制定适合我国国情的“电力变压器短路试验导则”(包括短路时间电流倍数、判断标准等具体规定)。变压器为什么用硅钢片做铁芯

41、？      常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的。硅钢是一种合硅（硅也称矽）的钢，其含硅量在 0 8 4 8 。由硅钢做变压器的铁芯，是因为硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质，在通电线圈中，它可以产生较大的磁感应强度，从而可以使变压器的体积缩小。         我们知道，实际的变压器总是在交流状态下工作，功率损耗不仅在线圈的电阻上，也产生在交变电流磁化下的铁芯中。通常把铁芯中的功率损耗叫“铁损”，铁损由两个原因造成，一个是“磁滞损耗”，一个是“涡流

42、损耗”。    磁滞损耗是铁芯在磁化过程中，由于存在磁滞现象而产生的铁损，这种损耗的大小与材料的磁滞回线所包围的面积大小成正比。硅钢的磁滞回线狭小，用它做变压器的铁芯磁滞损耗较小，可使其发热程度大大减小。    既然硅钢有上述优点，为什么不用整块的硅钢做铁芯，还要把它加工成片状呢？    这是因为片状铁芯可以减小另外一种铁损“涡流损耗”。变压器工作时，线圈中有交变电流，它产生的磁通当然是交变的。这个变化的磁通在铁芯中产生感应电流。铁芯中产生的感应电流，在垂直于磁通方向的平面内

43、环流着，所以叫涡流。涡流损耗同样使铁芯发热。为了减小涡流损耗，变压器的铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠成，使涡流在狭长形的回路中，通过较小的截面，以增大涡流通路上的电阻；同时，硅钢中的硅使材料的电阻率增大，也起到减小涡流的作用。    用做变压器的铁芯，一般选用 0 35mm 厚的冷轧硅钢片，按所需铁芯的尺寸，将它裁成长形片，然后交叠成“日”字形或“口”字形。从道理上讲，若为减小涡流，硅钢片厚度越薄，拼接的片条越狭窄，效果越好。这不但减小了涡流损耗，降低了温升，还能节省硅钢片的用料。但实际上制作硅钢片铁芯时。并不单从上述的一面有利因素出发，因为那样制作铁芯，要大

44、大增加工时，还减小了铁芯的有效截面。所以，用硅钢片制作变压器铁芯时，要从具体情况出发，权衡利弊，选择最佳尺寸。  为什么电流源型变频器需要较大的变压器容量？      变压器的设计一般只看额定容量，而不看额定功率，因为其电流只与额定容量有关。对于电压源型变频器，由于其输入功率因数接近于1，所以额定容量与额定功率几乎相等。电流源型变频器则不然，其输入侧变压器功率因数最多等于负载异步 电机 的功率因数，所以对于相同的负载电机，其额定容量要比电压源型变频器的变压器大一些。 变压器的容量和什么有关？   

45、;   铁芯的选择与电压有关，而导线的选择与电流有关，即导线的粗细直接与发热量有关。也就是说，变压器的容量只与发热量有关。对于一个设计好的变压器，如果在散热不好环境中工作，假如为1000KVA，如果增强散热能力，则有可能工作在1250KVA。另外，变压器的标称容量还与允许的温升有关，例如，如果一台1000KVA的变压器，允许温升为100K，如果在特殊的情况下，可以允许其工作到120K，则其容量就不止1000KVA。由此也可以看出，如果改善变压器的散热条件，则可以增大其标称容量，反过来说，对于相同容量的变频器，可以减小变压器柜的体积。如何提高变压器效能？ 

46、     1、尽量选用低损耗、高效节能变压器    2、根据负载情况，选择合理容量的变压器    3、变压器平均负载系数应大于 70%    4、平均负载系数经常小于 30% 时，应酌情调换小容量变压器    5、提高负载功率因数，以提高变压器输送有功功率的能力    6、合理配置负载，尽量减少变压器的运行台数 为什么要加快对高能耗配电变压器的技术

47、改造？      高能耗配电变压器主要是指： SJ 、 SJL 、 SL7 、 S7 等系列变压器，其铁损、铜损都比目前广泛使用的 S9 系列变压器高出很多，如 S7 与 S9 相比，铁损高出 11% ，铜损高出 28% 。而新型变压器，如 S10 、 S11 变压器比 S9 还要节能，非晶合金变压器的铁损只相当于 S7 的 20% 。变压器一般使用寿命长达几十年，用高效节能型变压器替代高能耗变压器，不但可提高能源转换效率，而且在寿命期节电效果相当可观。 什么叫涡流？涡流的产生有哪些害处？    

48、;  当交流电流通过导线时，在导线周围会产生交变的磁场。交变磁场中的整块导体的内部会产生感应电流，由于这种感应电流在整块导体内部自成闭合回路，很像水的旋涡，所以称作涡流。涡流不但会白白损耗电能，使用电设备效率降低，而且会造成用电器（如变压器铁芯）发热，严重时将影响设备正常运行。变压器瞬动保护为什么要躲过低压短路电流？      这主要是考虑了继电保护动作的选择性,高压侧速断保护主要是严重的保护变压器外部故障,在整定是如果不躲过变压器低压侧的最大短路电流,由于低压侧离出口不远的一段范围短路电流值变化不大,基本相等,这

49、样就会使高压侧速断保护的范围扩大到低压出线,从而失去选择性.失去选择性后保护更可靠,但给允许带来了不便,比如现在有许多工业圆设10KV总配电室(10KV母线+出线断路器),每个车间设低压配电室(环网柜+变压器),如果断路器不躲过变压器低压侧的最大短路电流将造成低压总开关,(环网柜负荷开关熔断器),高压断路器动作,给运行带来不便.2台并列运行的变压器为什么不允许中性点同时接地运行？      大电流系统中，为了满足继电保护灵敏度配合上的要求，需要一部分主变接地，另一部分不接地。    一个站上的两台主变中性

50、点不同时接地，主要考虑的是零序电流、零序电压保护的配合问题。    多台变压器并联运行的变电站，通常采用一部分变压器中性点接地运行，而另一部分变压器中性点不接地运行的方式。这样可以将接地故障电流水平限制在合理范围内，同时也使整个电网零序电流的大小和分步情况尽量不受运行方式变化的影响，提高系统零序电流保护的灵敏度 为什么新安装或大修后的变压器在投入运行前要做冲击合闸试验?      切除电网中运行的空载变压器，会产生操作过电压。在小电流接地系统中，称作过电压的幅值可达34倍的额定相电压；在大接地系

51、统中，操作过电压的幅值也可达3倍的额定相电压。所以，为了检验变压器的绝缘能否承受额定电压和运行中的操作过电压，要在变压器投运前进行数次冲击合闸试验。另外投入空载变压器时会产生励磁涌流，其值可达额定电流的68倍。由于励磁涌流会产生很大的电动力，所以做冲击合闸试验还是考虑变压器机械强度和继电保护是否会误动作的有效措施变压器有关保护 电力变压器是电力系统中的重要电气设备。大容量变压器造价十分昂贵，其故障会对供电可靠性和系统的安全稳定运行带来严重的影响。因此应根据变压器容量和重要程度装设性能良好、动作可靠的继电保护装置，用以随时保护保证变压器的正常运行。 变压器保护主要包括以下几个方面：瓦斯保护、纵差

52、保护、外部相间短路的后备保护、外部接地短路的后备保护、过负荷保护、过励磁保护、其他非电气量的保护等，其中瓦斯保护和纵差保护属于主保护。 一、瓦斯保护 在油浸式变压器油箱内发生故障时，短路点电弧使变压器油及其它绝缘材料分解，产生气体（含瓦斯成分），从油箱向油枕流动，反应这种气体与油流而动作的保护成为瓦斯保护。 瓦斯保护的测量元件是气体继电器，气体继电器安装在变压器油箱和油枕的通道上。 瓦斯保护又分为轻瓦斯保护和重瓦斯保护。轻瓦斯保护是指当变压器内发生轻微故障时，产生的气体较少且速度较慢，气体上升后逐渐积聚在继电器的上部，是气体继电器内的右面下降，是其中一个触点闭合而作用与信号。 重瓦斯保护是指当

53、变压器内发生严重故障时，强烈的电弧将产生大量的气体，油箱压力迅速升高，迫使变压器油沿着油箱冲向油枕，在油流的强烈冲击下，是另一触点接闭而动作与跳闸。 轻瓦斯保护动作，一般只发告警信号，而重瓦斯保护动作，发跳闸命令。瓦斯保护能够反应油箱内部各种故障，且灵敏度高。但是瓦斯保护却不能反应油箱外的引出线和绝缘套管上的短路故障。 二、纵差保护 差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继

54、电器动作。 变压器差动保护中其差动回路中不平衡电流大，形成不平衡电流的因素多，所以必须采取措施躲开不平衡电流或设法减小不平衡电流的影响。 而引起变压器差动不平衡电流的因素有：（1）电流互感器的计算变比与实际变比不同 在变压器保护中对变压器两侧一次电流进行幅值折算时需要应用变压器变比，但折算变比有可能与实际变比不同，从而引起不平衡差动电流。克服措施是增大动作电流门槛值。（2）变压器带负载调节分接头 带负荷调压分接头变压器在运行中常常需要改变分接头来调电压，这样就改变了变压器的变比，出现不平衡差流。克服措施是增大动作电流门槛值。（3）电流互感器传变误差 变压器两侧的电压等级和额定电流不同，因而采用

55、的电流互感器的型号不同，它们的特性差别较大，故引起较大的不平衡差动电流。克服措施是增大动作电流门槛值。 （4）变压器励磁涌流 当变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复过程中，由于变压器铁心中的磁通急剧增大，使变压器铁心瞬时饱和，出现数值很大的励磁涌流。励磁涌流可达变压器额定电流的48倍，如不采取措施变压器纵差保护将会误动。 三、外部相间短路的后备保护 相间后备保护用以防止变压器外部短路引起变压器绕组的过电流及作为变压器本身差动保护和瓦斯保护的后备，当变压器所连接母线未装设专用母线保护时也作为母线的保护。 相间后备保护可选用过电流保护、复合电压启动的过电流保护以及负序过电流保护等。 过电流保护

56、动作电流按躲过变压器可能出现的最大负荷电流整定： 需要分别考虑躲过并列运行的变压器切除一台时产生的过负荷电流，躲过电动机负荷的自起动电流等，动作时限和灵敏度需要与相邻元件的过电流保护相配合。 复合电压启动的过电流保护 负序过电压继电器作为不对称故障的电压保护，而低电压继电器作为三相短路的电压保护。 动作电流按躲过变压器额定电流整定 ： N a rrelopInKKI= max .La rrelopInKKI=负序电压过电压继电器的动作电压按躲过正常运行时出现的最大不平衡电压整定：xxxxxxxxxxxx负序过电流保护 负序电流保护灵敏度较高，但整定计算相对复杂，由于负序电流不反应三相对称短路，

57、所以必须加装一套单相式低电压启动的过电流保护来反应三相短路故障。 低阻抗保护 当电流、电压保护不满足灵敏度要求或根据系统各保护之间配合的要求，可采用阻抗保护。阻抗保护常用于330-500KV大型升压及降压变压器，作为变压器引线、母线及相邻线路相间故障后备保护。 四、 外部接地短路的后备保护 对110kV及以上中性点直接接地电网（大接地电流系统）中的变压器，应装设接地故障后备保护，作为变压器内部绕组、引线以及相邻元件（母线和线路）接地故障的后备保护。变压器接地故障的后备采用零序保护。 变压器接地保护的方式与变压器中性点的接地方式以及所连系统的中性点运行方式密切相关。 变压器中性点是否接地运行与变

58、压器中性点的绝缘水平有关。220KV及以上大型变压器，高压绕组一般采用分级绝缘，中性点绝缘有两种：500KV变压器中性点绝缘水平38KV，必须直接接地运行；220KV变压器中性点绝缘水平110KV，可以直接接地也可以在系统中不失去接地点情况下不接地运行。变压器中性点不同的运行方式，接地保护的配置也不尽相同。 中性点直接接地的变压器零序电流保护 由两段式零序过电流保护构成，通常以较短时限动作于缩小故障范围，以较长时限动作于断开变压器各侧断路器。 中性点可能接地或不接地变压器的零序电流、电压保护 对于有多台变压器并列运行的情况，通常只有部分变压器中性点接地运行，而另一部分变压器中性点不接地。当相邻

59、母线或线路发生接地故障，故障元件保护拒动时，则中性点接地变压器的零序电流保护动作，将中性点接地变压器切除，此时中性点不接地变压器可能产生过电压。 对于变压器的过负荷保护、过励磁保护、其他非电气量的保护等，实际应用的比较少而已。 Tv NopnUU)12.006.0(2.=当前变压器主保护主要用的是瓦斯保护和纵差保护，但是随着电力系统容量的日益增大，范围越来越广，对变压器的要求也将越来越高，对其保护装置的要求也将更加严格，新的保护方式将会诞生。与此同时，我们也将从全局出发，发展我们的电力系统事业，更深一步的进行电力系统继电保护的相关研究！ 复压闭锁过流保护动作原理要求复压过流保护就是采用复合电压

60、闭锁的过电流保护。是一种跟电压有关的“过电流保护”工程技术，闭锁就是关闭、锁住的意思，就是由复合电压来控制(关闭或打开)的过流保护。电流与电压都要达到某个条件时，才动作，其中只要有一个不达到整定的条件就不会启动保护。如果仅仅是“过电流”保护的话，只要电流超过某个最大值，就会启动保护。 复压闭锁过流保护启动的基本条件是：正序电压降低、负序电压和零序电压升高(与整定值比较而言)，相电流增加，满足延时条件 复压过流原理上就是普通过流保护里加入一个复压元件 系统发生短路故障时电流上升电压下降 复压过流就是根据这个条件产生的必须电流超过过流整定值且电压低于复压定值保护才会动作避免了一些非故障但电流瞬间升高电压变化不大时（比如电机启动瞬间电流是额定电流10倍）保护误动作，提高系统稳定性。本保护反应相间短路故障，作为变压器等保护的后备保护。包括以下元件 1。低电压元件，电压取自本侧的YH或变压器各侧的YH。动作判据：动作值小于低电压元件整定值。 2。负序电压元件，电压取自本侧或变压器各侧，动作判据：动作值大于负序电压元件整定值。 3。过流元件，电流取自本侧的LH，任一相电流大于过流定