变压器培训课件

专题培训：变压器中电投北部湾（广西）热电有限公司目录

1.变压器简述

2.变压器的基本工作原理

3.变压器的分类及型号

4.变压器的主要技术参数

5.三相变压器的接线组别

6.电力变压器的结构及特点

7.电力变压器的运行方式

8.变压器投入运行前的检查、试验、测量9.变压器的停、送电操作10.变压器的故障、不正常运行状态及相应的保护11.变压器的事故处理中电投北部湾（广西）热电有限公司1.简述：变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。它将一种等级的电压变换成同频率的另一种等级电压，有利于电力的传输和满足不同类型负荷的需要。主要作用有两个：一是满足用户用电电压等级的需要，二是减少电能在输送过程中的损失。变压器在一次系统图中常见的符号：中电投北部湾（广西）热电有限公司三绕组变压器双绕组变压器2.变压器的基本工作原理：变压器是一种按电磁感应原理工作的电气设备，上图为变压器的工作原理。从二次侧开始，一次侧施加电压U1，在绕组中流过电流I1，产生磁通Φ，磁通Φ穿过二次侧绕组在铁芯中闭合，因而在二次侧将感应一个电动势E2

。中电投北部湾（广西）热电有限公司3.变压器的分类及型号（1）变压器的种类很多，按用途可分为电力变压器和特殊用途变压器两大类：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、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。中电投北部湾（广西）热电有限公司②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，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、中频变压器、测量变压器和控制变压器等。（2）变压器型号：以本工程主变和低压厂用变为例：①主变压器*2（自然油循环冷却）型号：S11-8000/10S：三相11：性能水平8000/10：额定容量8000KVA电压等级10KV中电投北部湾（广西）热电有限公司②低压厂用变压器（共6台，包括工作变*2，公用变*2，化水变*2，都为干式变压器）：例：工作变*2型号：SCB10-2500/6SC：三相固体成型（环氧浇注）B：低压箔式线圈10：性能水平2500/6：额定容量2500KVA电压等级6KV4.主要技术参数：①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VA、kVA或MVA表示。中电投北部湾（广西）热电有限公司②额定电压U1N/U2NU1N是一次侧额定电压。U2N是二次侧额定电压，对三相变压器，额定电压均指线电压，单位用V或KV表示。③额定电流I1N/I2N由发热条件决定的允许变压器一、二次绕组长时间通过的最大电流。对三相变压器，额定电流均指线电流，单位用A或KA。对三相变压器SN=√3*U1N*I1N=√3*U2N*I2N④空载电流和空载损耗⑤短路阻抗和负载损耗中电投北部湾（广西）热电有限公司⑥变压器的温升变压器顶部油温与外部冷却介质温度之差为变压器油的温升。变压器绕组以电阻法确定的平均温度与外部冷却介质之差为变压器绕组的温升。⑦变压器的效率5.三相变压器的接线组别变压器高低压绕组都可以接成星形、三角形，分别用Y（y）、D（d）符号表示，单相和三相变压器有很多种接线组别，为了避免使用时造成混乱，国家标准规定：对于单相双绕组电力变压器只有一种标准接线组别II0；三相双绕组电力变压器的标准接线组别有YNy0、Yd11、Yy0、Dyn1。中电投北部湾（广西）热电有限公司例：①Yy0接线组别。②Yd11接线组别。③本工程变压器接线组别主变：D，d0，指变压器接线组别为高压侧三角形接，低压侧三角形接，一二次侧电压相位差0度。低压厂用变：Dyn11D，表示高压侧绕组为三角形接线，y表示低压侧绕组为星型接线，n表示星型绕组的中性点直接接地，11表示低压侧绕组的电压相位超前高压侧绕组的电压相位30°。中电投北部湾（广西）热电有限公司6.电力变压器的结构及特点电力变压器的基本结构部件是铁心和绕组，将这两部分装在一起就构成变压器的器身。油浸式变压器通常将器身安放在充满变压器油的油箱里。油箱外还有冷却器、出线装置和保护装置等。油浸式电力变压器的主要结构和作用：①铁芯：由磁导体和夹紧装置组成，其作用有：①、套装绕组，②构成变压器的磁路。②绕组：由绝缘导线和绝缘件组成，是变压器的电路部分，和铁芯一起实现电磁感应。一次绕组通电后建立磁场，二次绕组感应电势后向负载输出电功率。③油箱：是变压器的外壳，由钢板焊接而成。内装变压器油，变压器油起绝缘和散热的作用。中电投北部湾（广西）热电有限公司④储油柜：当变压器油的体积随温度变化热胀冷缩时，储油柜起调节油量的作用，减少了变压器油与空气的接触面，从而减缓油质劣化。⑤呼吸器：储油柜的下部还装有过滤空气的吸湿器，内部装有硅胶等干燥剂，可以过滤变压器吸入空气中的水分。⑥瓦斯继电器：储油柜与油箱连通的管道装有瓦斯继电器，构成变压器本体的主要保护（瓦斯保护），变压器内部严重故障时，重瓦斯保护动作，跳开各侧的断路器，自动切除变压器，而变压器内部轻微故障时，轻瓦斯保护及时动作于信号，提醒运行人员。⑦防爆管或压力释放阀：容量在800KVA及以上带有储油柜的油浸式变压器，还装有与油箱连通的防爆管或压力释放阀。当变压器内部发生故障而箱体压力增加到一定数值时，防爆管隔膜玻璃将被冲破或压力释放阀动作，释放压力，可以防止变压器爆炸事故。中电投北部湾（广西）热电有限公司⑧绝缘套管：不仅能固定引线，还可作为引线对地的绝缘。⑨冷却装置：由散热器、风扇、油泵等组成，散发变压器在运行中所产生的热量，使油温在规程规定范围之内。⑩温度计：用于测量变压器的上层油温。⑾分接开关：通过改变分接开关抽头位置，从而调整变压器输出电压。分为两种：有载分接开关和无载分接开关，有载分接开关可以在带电的情况下调整电压，无载分接开关必须切断电源后，才可以调整分接头的位置来改变电压。下图以油浸式变压器为例：中电投北部湾（广西）热电有限公司.中电投北部湾（广西）热电有限公司油箱储油柜呼吸器瓦斯继电器绝缘套管冷却装置温度计油浸式变压器高压侧ABC低压侧CBAN冷却风扇分接开关三角形接法冷却器控制仪中电投北部湾（广西）热电有限公司干式变压器：7.电力变压器的运行方式：（1）允许温度与温升①油浸式变压器一般均采用A级绝缘材料。变压器在运行中绕组和铁心都要发热，若温度长时间超过允许值会使绝缘渐渐失去机械强度而变脆，这就是绝缘老化。当绝缘老化到一定程度时，由于变压器在运行中受到振动和机械力的作用，绝缘开始破裂，结构造成绝缘的电气击穿，而使变压器损坏。变压器在运行中绝缘所受到的温度越高，绝缘的老化也越快，所以必须规定绝缘的允许温度。变压器的上部油温高于下部油温，油浸式电力变压器运行中的允许温度按上层油温来检验。对自然油循环自冷、风冷的变压器，上层油温不宜经常超过85℃，最高不得超过95℃，温升不得超过55℃。（本工程主变压器为自然油循环自冷）中电投北部湾（广西）热电有限公司中电投北部湾（广西）热电有限公司变压器的部位温升限值（℃）测量方法绕组A级绝缘50电阻法E级绝缘75B级绝缘80F级绝缘100H级绝缘125铁芯及结构零件表面最大不超过接触绝缘材料的允许温升温度计法②干式变压器各部的温升的规定：（2）允许电压变化：因系统运行方式的改变、负荷的变动，电网电压是变动的。因此，运行中的变压器一次绕组侧受到的电压也是变化的。当运行电压超过额定电压值时，变压器铁心饱和程度增加，空载电流增大，电压波形中高次谐波成分增大，超过额定电压过多会引起电压和磁通的波形发生严重畸变，严重危险变压器的绝缘。当运行电压低于额定电压值时，对变压器本身没有影响，但低于额定电压值过多时，将影响供电质量。因此，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，最高不得超过额定电压的10%。中电投北部湾（广西）热电有限公司（3）允许绕组的绝缘电阻值新安装或检修后以及长期停用（两周以上）的变压器，投入运行前均应测量各侧绕组的绝缘电阻，并将测得的绝缘电阻值和测量时的环境温度记入绝缘电阻记录簿内。合格后，方可将变压器投入运行。不合格时，应及时汇报值长，并联系检修人员查找原因处理，处理正常后方可将变压器投入运行。测量变压器的绝缘电阻时应由两人执行，其中一人监护，另一人操作。测量时必须将接在变压器的电压互感器断开。若测量变压器星形侧绕组绝缘，测量前应将中性点接地点解开。测绝缘后应恢复原接线方式。测主变绝缘时，为防止感应电压，应做好保证安全的技术措施。中电投北部湾（广西）热电有限公司额定电压为10kV及以上电压等级的变压器绕组用2500V兆欧表测量，6kV以上绕组用1000～2500V兆欧表测量，500V以下绕组用500V兆欧表测量。①油浸式电力变压器的绝缘电阻值应符合下列标准与上次测量结果换算到同一温度下相比，不应低于40%；否则应通知检修检查处理。必要时应测量变压器的介质损耗和绝缘电阻吸收比，并抽取油样化验，以判断绝缘是否良好。在10℃～30℃条件下，吸收比（R60″/R15″）不应小于1.3，并将其结果及测量时的上层油温和环境温度记录在专用记录本内，以便分析比较。中电投北部湾（广西）热电有限公司油浸变压器绕组绝缘电阻值不应小于下表中的规定中电投北部湾（广西）热电有限公司绕组电压等级不同温度下的绝缘电阻值（MΩ）10℃20℃30℃40℃50℃60℃70℃80℃3～10kV4503002001309060422520～35kV60040027018012080503560～220kV120080054036024016010070②干式变压器的绝缘电阻值的规定：在15～30℃条件下，变压器可不经干燥处理投入运行的绝缘电阻：高压对低压及地≥300MΩ，低压对地≥50MΩ，铁心、穿心螺杆对地≥5MΩ。若不符合上述规定，说明变压器已经严重受潮，可用热风干燥或红外线灯烘烤法进行干燥处理。待绝缘至少恢复到下述规定后，变压器才可投入运行中电投北部湾（广西）热电有限公司电压等级（kV）≤13～61035线圈对地绝缘电阻（MΩ）≥30≥80≥1001000铁心、穿心螺杆对地（MΩ）≥2（4）变压器的正常过负荷：在不损坏变压器绕组绝缘和不减少变压器使用寿命的前提下，变压器可以在负荷高峰及冬季过负荷运行。变压器运行的正常过负荷数值及允许的持续时间与昼夜负荷率有关，可以根据变压器的负荷曲线、冷却介质温度以及过负荷前变压器已带负荷的情况按运行规程确定。同时还规定：①过负荷期间，绕组最热点的温度不得超过140℃，上层油温不得超过95℃。②变压器的最大过负荷不得超过额定负荷的50%。中电投北部湾（广西）热电有限公司（五）变压器并列运行变压器并列运行，就是将两台或两台以上变压器的一次绕组并列在同一电压的母线上，二次绕组并列在另一电压的母线上运行。变压器的并列运行应满足下列条件①绕组接线组别相同。②电压比相同（允许差5%）。③短路阻抗相同（允许差5%）。④容量比不超过3:1。⑤相序一致。中电投北部湾（广西）热电有限公司8.变压器投入运行前的检查、试验、测量（1）变压器投入运行前的检查①检查接地线已拆除，测量各绕组的绝缘电阻均合格②检查一、二次回路正常，配线无脱落、松动，套管有无破损，是否清洁③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④检查变压器各油阀门应按规定开启，气体继电器内应无气体⑤检查电压分接头的位置在运行位置⑥检查各表计及呼吸器应正常，硅胶不变色⑦变压器中性点接地开关按规程要求在相应状态。中电投北部湾（广西）热电有限公司（2）空载冲击合闸试验新投产或大修后的变压器应进行冲击合闸试验将变压器全套保护投入跳闸。对于中性点接地系统的变压器，进行冲击合闸时，其中性点接地刀闸必须推上。变压器第一次投入时，可全电压冲击合闸，如有条件时应零起升压；冲击合闸时，应使用变压器电源侧开关。对于主变，由于发电机与变压器之间无断路器，可不作全电压冲击合闸。变压器第一次受电持续时间不应少于10分钟，检查应无异常。变压器应进行5次冲击合闸均无异常（每次间隔５分钟），励磁涌流不应引起保护装置动作。变压器并列前应先核对相序、相位一致，符合变压器并列运行条件。变压器带电后应检查其各部运行良好。中电投北部湾（广西）热电有限公司（3）变压器绝缘电阻值的测量：本工程主变压器测量绝缘的步骤：①应选用2500V的兆欧表。②现场确认操作设备，检查主变高压侧断路器、隔离开关确在断开位置，低压侧断路器手车确在试验位置分闸，操控电源确已断开，接地刀闸确在分位，并验明高、低压侧三相绕组确无电压。③戴上绝缘手套使用临时接地线对变压器高、低压侧三相绕组充分放电。④按兆欧表使用规范测量变压器高压侧每相绕组对地绝缘及相间绝缘，低压侧每相绕组对地绝缘及相间绝缘，每测完一相必须充分放电后才能进行下一相的测量，并测量高、低压侧吸收比，以上测量值不应低于规程规定。中电投北部湾（广西）热电有限公司⑤记录好绝缘电阻值，测量结束后对绕组充分放电，按操作任务要求将开关设备投入相应状态，完毕。本工程低压厂用干式变压器测量绝缘的步骤：①高压侧使用2500V兆欧表，低压侧使用500V兆欧表测量。②现场确认操作设备，检查变压器高压侧断路器（负荷开关）手车确在试验位置分闸，低压侧断路器手车确在试验位置分闸，操控电源确已断开，接地刀闸确在分位，并验明高、低压侧三相绕组确无电压。③戴上绝缘手套使用临时接地线对变压器高、低压侧三相绕组充分放电，拆除低压侧中性点接地线。④按兆欧表使用规范测量变压器高压侧每相绕组对地绝缘及相间绝缘，低压侧每相绕组对地绝缘及相间绝缘，每测完一相必须充分放电后才能进行下一相的测量，并测量高、低压侧吸收比，以上测量值不应低于规程规定。中电投北部湾（广西）热电有限公司⑤记录好绝缘电阻值，测量结束后对绕组充分放电，将拆下低压侧的中性点接地线重新装好，按操作任务要求将开关设备投入相应状态，完毕。9.变压器的停、送电操作（1）变压器投退原则投入时，先合电源侧开关，后合负荷侧开关。两侧都为电源，先合有保护侧开关。两侧都有保护时，先合高压侧开关。切除时与此相反。投入与切除必须使用断路器进行操作。中电投北部湾（广西）热电有限公司（2）变压器的投入顺序变压器投入前的准备和试验工作完毕。按操作票规定填写操作票，经审核合格，核对模拟图无误后方可进行操作。投入中性点接地刀闸。投入冷却装置。投入变压器保护。合上电源侧开关向变压器充电，要注意激磁电流及各表计的变化。合上负荷侧开关。中电投北部湾（广西）热电有限公司（3）变压器的退出变压器停电前，根据机组运行情况应先将其所带的负荷转移或停运。按操作票规定填写操作票，经审核合格，核对模拟图无误后方可进行操作。投入中性点接地刀闸。断开负荷侧开关。断开电源侧开关。根据检修工作的任务和工作要求，布置安全措施。中电投北部湾（广西）热电有限公司10.变压器的故障、不正常运行状态及相应的保护（1）变压器的故障①油箱内的故障油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等，对变压器来讲，这些故障都是十分危险的，因为油箱内故障时产生的电弧，将引起绝缘材料及变压器油的强烈气化，从而可能引起爆炸。②油箱外故障主要是变压器套管和引出线上发生的相间短路以及单相接地短路等。（2）变压器的不正常运行状态①由于变压器外部相间短路引起的过电流；②外部接地短路引起的过电流和中性点过电压；③由于负荷超过额定容量引起的过负荷；④由于漏油等原因而引起的油而降低。中电投北部湾（广西）热电有限公司此外，对大容量变压器，由于其额定工作时的磁通密度相当接近于铁心的饱和磁通密度，因此在过电压或低频率等异常运行方式下，还会发生变压器的过励磁故障。根据上述故障类型和不正常运行状态，对变压器应装设下列保护。a.瓦斯保护用于保护变压器油箱内的各种故障以及油面的降低，它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。其中轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开变压器各侧断路器。规程规定：800kVA及以上的油浸式变压器和800kVA及以上带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，都应装设瓦斯保护。中电投北部湾（广西）热电有限公司b.纵差动保护或电流速断保护用来保护变压器绕组、套管及引出线上的相间短路、匝间短路及接地短路。小容量变压器可采用电流速断保护，当电流速断保护的灵敏度不够时，以及在大容量的变压器上，均装设纵差动保护。电流速断保护用于10000kVA以下的变压器，且其过电流保护的时限大于0.5s时。对2000kVA以上的变压器，当电流速断保护的灵敏度不能满足要求时，也应该装设纵差动保护。纵差动保护或电流速