第二章电力变压器及运行

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二章第二章 电力变压器及运行电力变压器及运行河南新中益电厂河南新中益电厂 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

2、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，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；

3、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

4、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。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

5、（等级（ kV ）。如）。如SFP10-370000/220 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式变压环风冷油浸式变压器，器， 额定容量额定容量370000kVA，高压，高压侧额定电压侧额定电压220kV。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/U2NU1N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

6、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

7、组电流达到额定值时的电压），将另一个绕组短电压（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，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器的短路阻抗。变压器的短路阻抗。 主变压器型式及相关参数主变压器型式及相关参数（1）变压器型式：三相式、强迫油循环、强迫风冷、双）变压器型式：三相式、强迫油循环、强迫风冷、双线圈铜绕组无激磁调压油浸式低损耗升压变压器、户外式；线圈铜绕组无激磁调压油浸式低损耗升压变压器、户外式；（2）型号：）型号：SFP10-780000/220；（3）系统最高工作电压）系统最高工作电压(高压侧

8、高压侧/低压侧低压侧)：252kV/23kV；（4）额定容量：）额定容量：780MVA；（5）额定电压）额定电压(高压侧高压侧/低压侧低压侧)： 242/22kV；（6）额定电流）额定电流(高压侧高压侧/低压侧低压侧)： 1861/20470A；（7）空载电流：）空载电流：0.2%；（8）阻抗电压：）阻抗电压：20%(允许偏差：允许偏差：5)；（9）调压方式：中性点无励磁调压；）调压方式：中性点无励磁调压；（10）调压范围：）调压范围： 24222.5%(偏差偏差0.5%)；（11）中性点接地方式：）中性点接地方式：220kV侧为通过接地刀闸接地，侧为通过接地刀闸接地，但也可不接地运行；但也可

9、不接地运行；（12）冷却方式：强迫油循环强迫风冷）冷却方式：强迫油循环强迫风冷,采用分散冷却采用分散冷却方式方式(ODAF)；（13）连接组标号：）连接组标号： YN，d11；（14）极性：减极性；）极性：减极性；（15） 变压器结构：芯式结构；变压器结构：芯式结构；（16）端子连接方式：高压侧：）端子连接方式：高压侧：220kV 架空导线，架空导线， 低压侧：低压侧：22kV离相封闭母线，高压侧中性点离相封闭母线，高压侧中性点: 架空；架空；（17）变压器相序）变压器相序(面对变压器高压侧从左到右面对变压器高压侧从左到右) 高压侧为：高压侧为：O,A,B,C ；低压侧为：；低压侧为：a,b,

10、c（18）套管相间距离）套管相间距离:高压：高压：2700mm， 低压：与封闭母线厂配合。低压：与封闭母线厂配合。启启/备变压器型式及相关技术参数备变压器型式及相关技术参数 型式：户外油浸风冷型式：户外油浸风冷/自然风冷三相分裂有载调压低损耗变压器自然风冷三相分裂有载调压低损耗变压器 型号：型号：SFFZ10-53000/220 额定电压：额定电压：23081.25%/6.3-6.3kV 额定电流：额定电流：133/2887-2887 A 额定容量：额定容量：53/31.5-31.5MVA 接线方式：接线方式：YN,yn0-yn0,d 半穿越阻抗电压：半穿越阻抗电压： 21 调压方式：调压方式

11、： 有载调压有载调压 调压范围：调压范围： 23081.25 冷却方式：冷却方式： ONAF/ ONAN 中性点运行方式：高压侧中性点直接接地，低压侧中性点经中性点运行方式：高压侧中性点直接接地，低压侧中性点经40电阻接地电阻接地 极极 性：性： 减极性减极性 高压厂用变压器型式及相关技术参数高压厂用变压器型式及相关技术参数 型式：户外油浸风冷型式：户外油浸风冷/自然风冷三相分裂无载调压低损耗变压器自然风冷三相分裂无载调压低损耗变压器 型号：型号：SFF10-53000/22 额定电压：额定电压：2222.5%/6.3-6.3kV 额定电流：额定电流：1391/2887-2887 A 额定容量

12、：额定容量：53/31.5-31.5MVA 接线方式：接线方式：D,yn1-yn1 半穿越阻抗电压：半穿越阻抗电压： 18 调压方式：调压方式： 无励磁调压无励磁调压 调压范围：调压范围： 2222.5% 冷却方式：冷却方式： ONAF/ ONAN 中性点运行方式：高压侧中性点直接接地，低压侧中性点经中性点运行方式：高压侧中性点直接接地，低压侧中性点经40电阻接地电阻接地 极极 性：性： 负极性负极性 低压厂用变压器型式及技术参数低压厂用变压器型式及技术参数 型式型式:SCB10型干式变压器型干式变压器 额定容量：额定容量：2500、2000、1600、1250、1000、500kVA等等 电

13、压等级电压等级: 6.3 kV 最高工作电压最高工作电压: 7.2 kV 空载额定电压变比空载额定电压变比: 6.322.5% /0.40.23 kV 额定频率额定频率: 50 Hz 绝缘等级绝缘等级: H 联接组标号联接组标号:D，yn11 冷却方式：冷却方式： AN/AF 安装地点：户内式（灰场隔离变安装在户外）安装地点：户内式（灰场隔离变安装在户外） 变压器中性点接地方式：低压侧直接接地变压器中性点接地方式：低压侧直接接地 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； （3）逆序三）逆序三角形连接。角形连接。四、变压器

14、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，冷却后比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。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容量较小，大多为7500kVA以下，在以下，在火电厂中大部分为厂用

15、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实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用行吹风冷却。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，因为表面冷却只能降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低油的温度，而

16、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。为油的流速，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，以加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。如图快流速起到冷却作用。如图3-6所示为强迫油循环风冷变压器冷却所示为强迫油循环风冷变压器冷却系统图，为了防止漏油或漏气，油泵采用埋入油中的潜油泵，潜系统图，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，一台变压器往往装有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

17、装有多台风冷却器，有的作为备用。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(散热器散热器)油箱油箱

18、 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序号号项项 目目设备电压设备电

19、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)5.44.2GB/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)0.030.1GB/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

20、始原始测定测定值值相比不相比不低于低于10GB/T261-2008闪点的测闪点的测定定 宾斯基宾斯基-马丁闭口杯马丁闭口杯法法5水分水分/(mg/L)330500220110及以及以下下101520152535GB/T7600-1987运行中运行中变压器油水分含量测定变压器油水分含量测定法（库伦法）法（库伦法）或或GB/T7601-2008运行运行中变压器油、汽轮机油中变压器油、汽轮机油的水分测定法（气相色的水分测定法（气相色谱法）谱法）6界面张力界面张力(25)/ (mN/m)3519GB/T6541-1986石油产石油产品油对水界面张力测定品油对水界面张力测定法（圆环法）法（圆环法）7介质

21、损耗角正介质损耗角正切切 (90)5003300.0070.0100.0200.040GB/T5654-2007液面绝液面绝缘材料缘材料 相对电容率相对电容率 介介质损耗因数和直流电阻质损耗因数和直流电阻率的测量率的测量8击穿电压击穿电压/kV5003306622035及以下及以下6050403550453530GB/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/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)/m5003306 10106 10101 10105109DL/T4212

22、009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)33050013DL/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(%)(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

23、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

24、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油油位计；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

25、隔膜；橡胶隔膜；3放气塞；放气塞；4视察窗；视察窗；5管接头；管接头； 6油位计拉杆；油位计拉杆；7磁力式油位计；磁力式油位计；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；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

26、；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 绕组温度计原理图绕组温度计原理图(a)电热元件

27、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(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电热元件；电热元件；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 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

28、方程二、变压器折算前的电势方程fmmZIUXI jrIEINNIIEEKXI jrIEUXI jrIEU220012120121222222111111)()(/ 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fmZIUZIEZIEXjrIEUZIEjXrIEU22012012222222211111111III)()( 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：K1K121XI jrIUU 2. 简化后的等值电路和相量图为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

29、 1. 变压器的外特性变压器的外特性即即U2=f（I2）的关系）的关系特性，特性， 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：%100222NNUUUU3. 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%10021112PPPPPPPP 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

30、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

31、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。 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，且合闸后要求电压超前电流和磁通超前电流和磁通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

32、等于0时，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涌流。了励磁涌流。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 一、允许温度与允许温升一、允许温度与允许温升 1允许温度允许温度（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

33、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。（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绝缘等级级OAEB

34、FHC绕组最绕组最热点热点允许允许温度温度（）90105120130155180180绕组最绕组最热点热点允许允许温升温升（）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

35、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

36、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

37、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

38、负荷四、变压器的正常过负荷 变压器的事故过负荷，也称短时解救过负荷。当电力系变压器的事故过负荷，也称短时解救过负荷。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

39、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表过负荷运行允许时间的规定如表4-9 。对干式变压器的事故。对干式变压器的事故过负荷参照表过负荷参照表4-10 运行。运行。五、变压器的事故过负荷五、变压器的事故过负荷 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(%)主变压器的过励磁能力主变压器的过励磁能力 过电流（过电流（% %）120120130130145145160160175175200200允许运行时允许运行时（分）（分）480480120120606045452020101

40、0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

41、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

42、，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

43、别相等，即变比相等；次额定电压分别相等，即变比相等；（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，即阻抗相等；）相等，即阻抗相等； （3）待并列的各台变压器的连接组标号相同，）待并列的各台变压器的连接组标号相同，即相序相同。即相序相同。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、变压器投入运行前的检查和交接试验一、变压器投入运行前的检查和交接试验1投运前的检查投运前的检查(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

44、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

45、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表对地之间的空气绝缘距离应不小于表

46、3-14中的规定。中的规定。 表表3-14 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 km801101501803005708401700海拔高度海拔高度 1 km951301802003506809901960套管套管对地对地海拔高度海拔高度1 km801101501903155908801750海拔高度海拔高度 1 km9513018021037070010502020 2交接试验前的检测交接试验前的检测（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

47、，则）检查油箱接地是否良好，若下节油箱有接地螺栓，则通过接地螺栓应可靠接地；若上节油箱上有接地套管引出，则通过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。此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

48、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

49、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

50、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。 （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

51、有油、水管路应畅通。 3空载试验和空载冲击合闸试验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）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压并保持20min，测量额定状态下的空载损耗和空

52、载电流并与，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。出厂值进行比较。 （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中性点接地必须牢固可靠，保证断路器合闸时三相同步时差不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大于0.01s，冲击合闸电压为系统额定电压，其合闸次数最多，冲击合闸电压为系统额定电压，其合闸次数最多为为5次。在冲击合闸过程中，如果电压值有次。在冲击合闸过程中，如果电压值有1次达到最大值，则次达到最大值，则不再继续作合闸试验而视为合格，如果冲击合闸不再继续作合闸试验而视为合格，如果冲击合闸5次电压尚未次电压

53、尚未出现最大值，则视为不合格。出现最大值，则视为不合格。 4耐压试验耐压试验 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试验值的85%。 试验结束后，将气体继电器的信号触点接至报警回路，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，并拆除变压器的临时接地线，最后对有关部位再进行放气。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。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，各阀门、法兰是否渗油、漏

54、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变色应予以更换。变色应予以更换。(7)

55、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，应根据控制盘上的仪表监视变压器的运行，其指示仪表

56、应每小时记录一次，如变压器在满负荷下压器的运行，其指示仪表应每小时记录一次，如变压器在满负荷下运行时，至少每半小时记录一次。如变压器的表计不在控制室，则运行时，至少每半小时记录一次。如变压器的表计不在控制室，则可酌量减少记录次数，但每班至少记录两次。可酌量减少记录次数，但每班至少记录两次。 (2) 变压器运行中，除监视其负荷外，监视变压器的温度也是维变压器运行中，除监视其负荷外，监视变压器的温度也是维护变压器运行的重点工作，对于有远方测温装置的变压器，每小时护变压器运行的重点工作，对于有远方测温装置的变压器，每小时应记录油温一次，其他变压器可在每次巡视时记录。检查变压器的应记录油温一次，其他变

57、压器可在每次巡视时记录。检查变压器的温度时应注意：上层油温或温升是否超过了规定值；在变压器负荷温度时应注意：上层油温或温升是否超过了规定值；在变压器负荷不变时，油温是否升高；当运行情况与以前相同，油温较以前有显不变时，油温是否升高；当运行情况与以前相同，油温较以前有显著升高时，应进行详细检查分析，找出油温升高的原因并设法消除。著升高时，应进行详细检查分析，找出油温升高的原因并设法消除。 (3) 对变压器进行不停电的外部检查能够及时发现变压器的异常对变压器进行不停电的外部检查能够及时发现变压器的异常运行现象，以防止事故的发生。安装在火电厂内的变压器，每天至运行现象，以防止事故的发生。安装在火电厂

58、内的变压器，每天至少检查一次，每星期应有一次夜间检查。少检查一次，每星期应有一次夜间检查。 (4) 在夜间检查时，要注意绝缘套管是否有电晕放电，还要检查在夜间检查时，要注意绝缘套管是否有电晕放电，还要检查母线结合处是否有过热现象。母线结合处是否有过热现象。 上述检查是最少的次数，如有可能或在气候激变时或有特殊情上述检查是最少的次数，如有可能或在气候激变时或有特殊情况下，均应增加检查次数。特别是对主变压器和高压厂用变压器的况下，均应增加检查次数。特别是对主变压器和高压厂用变压器的检查。检查。 3变压器运行中的检查变压器运行中的检查（1）检查变压器外部。首先应注意油位计和套管储油器内的油）检查变压

59、器外部。首先应注意油位计和套管储油器内的油位高度和油的颜色；检查变压器各部是否有漏油现象，如顶盖、套位高度和油的颜色；检查变压器各部是否有漏油现象，如顶盖、套管、切换器下面、散热器和油门下面及其他部分；检查套管瓷面是管、切换器下面、散热器和油门下面及其他部分；检查套管瓷面是否清洁，瓷套管有无裂纹和破损，是否有放电痕迹以及是否有渗漏否清洁，瓷套管有无裂纹和破损，是否有放电痕迹以及是否有渗漏油及缺陷。仔细倾听变压器的声音是否有变化，嗡嗡声是否加重或油及缺陷。仔细倾听变压器的声音是否有变化，嗡嗡声是否加重或发生了新的声响，用以判断变压器内的某些异常现象。检查变压器发生了新的声响，用以判断变压器内的某

60、些异常现象。检查变压器冷却装置是否正常。另外还要检查电缆和母线有无异常情况，对室冷却装置是否正常。另外还要检查电缆和母线有无异常情况，对室内变压器同时应检查门、窗是否完整，房屋是否漏雨，照明和通风内变压器同时应检查门、窗是否完整，房屋是否漏雨，照明和通风是否适宜，防爆管的隔膜是否完好等。是否适宜，防爆管的隔膜是否完好等。（2）除了值班人员按以上项目检查外，负责运行的技术人员还）除了值班人员按以上项目检查外，负责运行的技术人员还应定期检查下列各项：应定期检查下列各项：变压器外壳的接地情况；变压器外壳的接地情况；击穿式保护间击穿式保护间隙的状态；隙的状态；油的再生装置和过滤器的工作情况；油的再生装