【大学课件】电力变压器运行与维护

电力变压器运行与维护电力变压器是电力系统的重要组成部分，其安全可靠运行至关重要。电力变压器的作用和重要性电压变换电力变压器是电力系统中必不可少的设备，其主要作用是将高压电力转换为低压电力，以满足不同用户的需求。能量传输电力变压器可以提高电力传输的效率，减少能量损耗，从而降低电力成本。安全保障电力变压器在电力系统中起着重要的安全保障作用，能够有效地隔离高压电力，确保电力系统的安全运行。变压器的组成结构绕组变压器绕组是主要部件，用于改变电压和电流。铁心铁心用于引导磁力线，提高效率。油箱油箱用于冷却和绝缘，并保护变压器。变压器的基本参数1额定电压变压器在额定负载下正常运行时的电压2额定电流变压器在额定负载下正常运行时的电流3额定容量变压器在额定电压和电流下输出的功率4短路阻抗变压器发生短路故障时的阻抗变压器的分类按用途分类电力变压器主要用于电力系统中电压变换，可分为：发电厂变压器，升压变压器，降压变压器，配电变压器，特种变压器等。按冷却方式分类根据冷却方式的不同，变压器可分为：油浸式变压器，干式变压器，油浸自冷式变压器，油浸风冷式变压器等。按结构分类根据结构的不同，变压器可分为：单相变压器，三相变压器，单绕组变压器，双绕组变压器，三绕组变压器等。变压器的绕组变压器的绕组是变压器中最重要的部件之一，它由导线绕制而成，用于产生电磁场并进行能量转换。变压器的绕组通常由铜线或铝线绕制，根据电压等级和电流大小选择不同的导线截面积和绕制方式。绕组通常分为初级绕组和次级绕组，初级绕组连接到电源，次级绕组连接到负载，通过电磁感应将能量从初级绕组传递到次级绕组。变压器的铁心变压器的铁心是磁路的核心，由叠压的硅钢片组成。硅钢片具有良好的磁导率，可以有效地降低铁损，提高效率。铁心通常由E型或I型铁芯构成，并根据不同的变压器类型和容量进行设计。铁心需要经过精密的加工和组装，确保良好的磁路性能和机械强度。同时，要定期进行磁路检查，确保铁心的磁导率和磁路性能满足要求。变压器的冷却方式自然冷却自然冷却是指依靠空气自然对流来散热的方式，适用于小型变压器或负载较轻的变压器。强制油循环冷却强制油循环冷却是指利用油泵将油强制循环，提高油的流动速度，从而提高散热效率。强制风冷冷却强制风冷冷却是指利用风机将冷空气强制吹向变压器，加快散热。变压器的损耗分析损耗类型描述铜损电流通过绕组产生的热量铁损铁心磁化过程中产生的能量损耗附加损耗冷却介质流动和机械振动产生的损耗变压器的温升特性1核心概念变压器在运行过程中，由于电流的热效应，绕组和铁心会发热，导致温度升高，称为温升。2影响因素温升受负载电流、环境温度、冷却方式等因素影响。3温升控制控制温升是确保变压器安全运行的关键。变压器的负载特性负载率变压器负载率是变压器实际负载与额定容量的比值.负载变化负载变化会影响变压器的电压、电流、效率和温升.过载保护变压器应配备过载保护装置,防止过载运行造成损坏.变压器的电压调节特性1电压波动负载变化影响电压2调节方式分接开关调节3性能指标电压调节率变压器的短路特性1短路电流短路时，变压器绕组间发生短路，产生巨大的短路电流。2短路阻抗变压器短路阻抗反映了变压器对短路电流的阻碍作用，是变压器的重要参数。3短路电压短路电压是变压器在短路时，短路电流产生的电压降。4短路容量短路容量是指变压器在短路情况下所能承受的最大短路电流能力。变压器的并联运行提高供电容量均衡负荷提高效率变压器的保护系统过电流保护防止变压器过载或短路引起的损坏。过热保护防止变压器因过热而损坏。接地故障保护防止变压器绕组发生接地故障，确保人员安全。气体保护检测变压器内部气体，预警绝缘故障。变压器的启动与停运1安全检查确认设备完好，无故障2准备工作接通电源，检查控制系统3启动流程缓慢升压，稳定运行4停运流程降压断电，安全隔离5后期处理记录操作，清洁维护变压器的运行检查与维护1日常检查温度、油位、声音、振动2定期巡视油色、油温、油压、接地3定期测试绝缘、耐压、局部放电变压器的故障诊断巡视检查定期巡视检查变压器运行状况，发现异常及时处理。仪表监测密切关注变压器电流、电压、温度、油位等参数变化。声、光、气检测通过听、看、闻等方法判断变压器是否出现异常。变压器的绝缘性能检测绝缘电阻测试测量变压器绕组对地和绕组之间的绝缘电阻，判断绝缘状况是否良好。耐压试验对变压器施加高压，检验绝缘强度，保证变压器在运行时不会发生击穿。变压器的油品检测与分析变压器油品检测分析，可以帮助发现问题，及时采取措施，确保设备安全可靠运行。变压器的耐压测试1准备工作检查设备和测试环境，确保安全和可靠。2施加电压根据标准和要求，将高压施加到变压器绕组。3测量和记录测量电流、电压和泄漏电流，并记录测试数据。4分析结果分析测试结果，判断变压器的绝缘强度是否符合要求。变压器的局部放电检测局部放电检测仪用于检测变压器内部绝缘缺陷产生的局部放电信号。测试方法常用的测试方法包括高压脉冲法、高频检测法和超声波检测法。分析结果根据检测到的局部放电信号，可以判断绝缘缺陷的性质、严重程度和位置。变压器的振动分析振动来源分析方法机械故障频谱分析电磁力时域分析油循环振动幅值和频率变压器的热像分析80温度异常90接地故障100绝缘老化热像分析可以快速识别变压器内部温度异常，例如过载、短路、接地故障等。热像分析可以发现传统检测方法无法识别的问题，提高变压器的可靠性。变压器的状态监测与评估定期监测通过定期监测，可以及时了解变压器的运行状况，及时发现潜在的故障，并采取相应的措施，避免重大故障的发生。评估指标变压器的状态评估指标包括：温升、油品质、绝缘性能、局部放电等。变压器的定期检修检查外观定期检查变压器表面是否有油污、灰尘、杂物等，并及时清理。测量温升定期测量变压器绕组和油温，确保温升符合要求。检测绝缘定期进行绝缘性能测试，包括耐压测试、局部放电检测等。分析油样定期取样分析变压器油的介电强度、水分含量、酸值等，判断油品质量。检查保护系统定期检查变压器的保护装置是否完好，并进行功能测试。变压器的异常处理措施过负荷降低负荷或采取降温措施，避免过热损坏。油温过高检查油温控制系统，必要时进行降温处理。局部放电进行局部放电检测，确定故障部位并进行修复。绝缘故障及时断开电源，进行绝缘测试，确定故障部位并修复。变压器的寿命评估25年50年75年变压器一般寿命评估标准为：25年为中期，50年为长期，75年为超长期。但实际寿命还需考虑使用环境、负荷情况、维护保养等因素。变压器的安全运行要点定期检查变压器油位、温度等运行参数，确保其处于正常状态。避免变压器过载运行，防止过热，确保其安全运行。定期对变压器进行维护保养，及时排除故障隐患，延长其使用寿命。变压器的节能技术降低损耗采用低损耗材料、优化设计结构，降低变压器空载损耗和负载损耗。例如，使用低损耗硅钢片、优化绕组结构等。提高效率通过技术革新，提高变压器效率。例如，采用高效的冷却系统，减少变压器温升，降低铜损耗和铁损耗。变压器的环保要求可回收利用变压器设计应考虑材料的可回收利用，减少废弃物的产生，并最大限度地回收利用变压器材料。环