万机组电气资料3章

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1、本文由 zwj0582 贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第三章变压器邰能灵上海交通大学电气工程系2006.8变压器是发电厂和变电所重要的电器设备之一. 变压器是发电厂和变电所重要的电器设备之一 . 它不仅 能够实现电压的转换, 以利于远距离输电和方便用户使用。能够实现电压的转换 , 以利于远距离输电和方便用户使用。而且能实现系统联络并改善系统运行方式和网络结构 , 且能实现系统联络并改善系统运行方式和网络结构, 以利于电力系统的稳定性 , 可靠性和经济性 . 力系统的稳定性 , 可靠性和经济性. 变压器是构成电力网的主要变 , 配电设备

2、,起着传递 , 接受和分配电能的作用 .要变 , 配电设备 , 起着传递 , 接受和分配电能的作用 . 在发电 厂中 , 将发电机发出的电能经过变压器升压后并入电力网, 厂中 , 将发电机发出的电能经过变压器升压后并入电力网, 称 这种升压变压器为主变压器。这种升压变压器为主变压器。另一种是分别接于发电机出口或电力网中将高电压降为用户电压,电力网中将高电压降为用户电压 , 向发电厂厂用母线供电的变压器 , 称这种变压器为厂总变压器( 简称厂总变 压器 , 称这种变压器为厂总变压器( 简称厂总变 和启动备用 变压器 ( 简称启备变 . 所有的变压器均为电力变压器. .所有的变压器均为电力变压器变

3、压器 ( 简称启备变 . 所有的变压器均为电力变压器 . 按单 台变压器的相数来区分, 台变压器的相数来区分, 电力变压器可分为三相变压器和单相变压器 . 在三相电力系统中, 一般使用三相变压器. 变压器 . 在三相电力系统中 , 一般使用三相变压器. 当容量过大受到制造条件或运输条件限制时,大受到制造条件或运输条件限制时, 在三相电力系统中也可由三台单相变压器连接成三相组使用. 三台单相变压器连接成三相组使用. 电力变压器 , 为了加强绝缘和改善散热,电力变压器 , 为了加强绝缘和改善散热 , 其铁芯和绕组都一起浸入充满变压器油的油箱中 ,故称为油浸式变压器 . 此外 ,入充满变压器油的油箱

4、中, 故称为油浸式变压器. 此外 , 还有 一类电压不高的, 无油的干式变压器 , 适用于需要防火等场合 .一类电压不高的, 无油的干式变压器,适用于需要防火等场合 .在 600MW机组厂房内的厂用低压变压器 , 就出于防火要求而普 600MW机组厂房内的厂用低压变压器 , 机组厂房内的厂用低压变压器遍采用干式变压器 . 遍采用干式变压器 .随着单机容量的增大 , 随着单机容量的增大 , 人们在机组的接线方式选择时一般都采用发电机变压器组的单元接线. , 一般都采用发电机变压器组的单元接线. 即将每台汽轮发电机和一台变压器直接连接作为一个单元, 发电机和一台变压器直接连接作为一个单元, 这样接

5、线非 常简单 . 常简单 . 当任一台机组发生异常和故障时对其他机组没有影响 , 同时也使机 ,炉的集中单元控制成为可能, 影响 , 同时也使机 , 电 , 炉的集中单元控制成为可能,便于运行人员的调节 , 监视和事故处理. 其中变压器 ( 于运行人员的调节, 监视和事故处理. 其中变压器( 常称为 主变 的容量通常超过700MVA 因此多采用三相变压器, 700MVA, 主变 的容量通常超过 700MVA,因此多采用三相变压器, 也 有采用由三台单相交压器接成三相组的, 有采用由三台单相交压器接成三相组的, 如平圩电厂中的主变就是由三台240MVA的单相变压器接成的三相组 . 240MVA

6、的单相变压器接成的三相组主变就是由三台240MVA的单相变压器接成的三相组 . 电力变压器按其每相绕组数分, 有双绕组 , 电力变压器按其每相绕组数分, 有双绕组 , 三绕组或 更多绕组等形式 . 双绕组变压器是适用性强, 更多绕组等形式 . 双绕组变压器是适用性强 , 应用最多的一种变压器 . 一种变压器 . 三绕组变压器常在需要把三个电压等级不同 的电网相互连接时采用 . 例如 , 系统中 220 ll0,35kV之 220,的电网相互连接时采用. 例如 , 系统中 220,ll0,35kV之 间有时就采用三绕组变压器来连接。600MW发电机的厂用工间有时就采用三绕组变压器来连接。600M

7、W发电机的厂用工作电源都由发电机出口连接, 当厂1/16用高压为 10.5kV 3kV二 10.5kV和 作电源都由发电机出口连接, 当厂用高压为10.5kV 和3kV 二 个电压等级时 , 也常采用三绕组变压器 .个电压等级时 , 也常采用三绕组变压器 .一, 变压器的基本工作原理变压器是应用电磁感应原理来进行能量转换的, 变压器是应用电磁感应原理来进行能量转换的, 其结构 的主要部分是两个( 或两个以上的 互相绝缘的绕组 , 的主要部分是两个(或两个以上的 互相绝缘的绕组,套在一个共同的铁芯上,套在一个共同的铁芯上,两个绕组之间通过磁场而耦但在电的方面没有直接联系,合 ,但在电的方面没有直

8、接联系, 能量的转换以磁场为媒介 . 其中一个绕组接至交流电源, 称为一次绕组。 为媒介 .其中一个绕组接至交流电源,称为一次绕组。 另一个绕组接负载 ,称为二次绕组 . 另一个绕组接负载, 称为二次绕组 . u 当一次绕组接入交流电压u = e = N一次绕组中有交变电流i当一次绕组接入交流电压u1 时 , 一次绕组中有交变电流i1 u e N流过 , 并在铁芯中产生交变磁通 流过 , 并在铁芯中产生交变磁通 , 其频率与电源电压频率相同 . 压频率相同.铁芯中的交变磁通同时交链一次二次绕根据电磁感应定律,组 , 根据电磁感应定律,分别在一次二次绕组中产生交变的感应电动势 e交变的感应电动势

9、 e1 和 e2.111222u1 e1 N1 = = u2 e2 N 2二, 分类和型号 1.变压器的分类 变压器种类按用途可分为电力变压器和特殊用途变压器两大类 : 变压器种类按用途可分为电力变压器和特殊用途变压器两大类: (1电力变压器按用途可分为升压变压器, 降压变压器和联络变压器。按用途可分为升压变压器, 降压变压器和联络变压器。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, 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水冷变压器等.强迫油循环风冷变压器和强迫油导向循环水冷变压器等. 由于发电厂出口没有断路

10、器,由于发电厂出口没有断路器 , 因此玉环发电厂在变压器选择时采用双圈变压器作为升压主变, 而不选择三圈变压器. 用双圈变压器作为升压主变, 而不选择三圈变压器 . (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 . 它主要包括 : 整流变压器 , 电炉变压器 , 实验变压器 ,压器 . 它主要包括 : 整流变压器 , 电炉变压器 , 实验变压器 ,矿用变压器 , 船用变压器 , 中频变压器 , 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 . 变压器等 .主变压器的技术特点及运行主变压器是发电厂发出的电能输入电网必不可少的重要环节

11、 , 其安全性 , 可靠性有严格的要求. 变 少的重要环节 , 其安全性 , 可靠性有严格的要求 .压器选型应按生产运行的实际需要和有关标准的规对其型式 , 额定容量 , 接线组别 ,定, 对其型式 ,额定容量 , 接线组别 , 调压方式和范 电压比 ,围 , 电压比 , 短路阻抗及其允许误差等方面按照技 术经济合理的原则提出技术要求. 术经济合理的原则提出技术要求.变压器的整个器身应组成一个刚性结构,变压器的整个器身应组成一个刚性结构, 对铁芯 柱应用环氧粘接带并采用专用设备绑扎, 另设有上部 ,柱应用环氧粘接带并采用专用设备绑扎, 另设有上部 ,下部和铁芯两侧的固定装置. 采用整体套装工艺

12、 ,下部和铁芯两侧的固定装置. 采用整体套装工艺 ,绕 组的内部均设有整体硬纸筒 .组的内部均设有整体硬纸筒. 在绕组的上下部安装有整体大压环 , 有效增强器身的强度, 有整体大压环 ,有效增强器身的强度, 从而提高变压器的抗短路能力.器的抗短路能力.导线应普遍采用高强度自粘性换位导线, 导线应普遍采用高强度自粘性换位导线, 半硬自粘性换 位导线或高强度组合导线( 外绕组 , 提高导线的屈服强度提高导线的屈服强度,位导线或高强度组合导线( 外绕组 , 提高导线的屈服强度, 增强导线自身的刚性和强度 .增强导线自身的刚性和强度. 为确保内绕组不出现径向失稳现象 , 应主要依靠导线自身的刚性2/1

13、6和强度 , 现象 , 应主要依靠导线自身的刚性和强度 , 即以绕组自支持为 基础来抵抗变形 . 同时还应采取增加导线宽度 , 基础来抵抗变形 . 同时还应采取增加导线宽度 , 减小电流密 度等措施来减小短路力 , 提高绕组抗变形能力 . 绝缘件 ( 度等措施来减小短路力 , 提高绕组抗变形能力 . 绝缘件 ( 包括 端圈垫块及线圈垫块 端圈垫块及线圈垫块 应采用优质高密度绝缘纸板和成型绝 缘件 , 以增加其电气和机械强度 . 缘件 , 以增加其电气和机械强度 . 保证绝缘压板承受的总压 力并使在短路时绕组轴向尺寸变形最小, 力并使在短路时绕组轴向尺寸变形最小 , 增强抗短路时产生 的轴向力的

14、能力 . 的轴向力的能力 . 铁芯应选用低磁滞损耗 , 高导磁率 , 铁芯应选用低磁滞损耗 , 高导磁率 , 晶粒定向优质冷轧 硅钢片 . 连接线应采用特殊的 ,硅钢片 . 连接线应采用特殊的 , 由紫铜板和非导磁合金双金属材料 , 限制绕组大电流产生的部分漏磁通 . 属材料 , 限制绕组大电流产生的部分漏磁通.一, 结构 变压器的基本结构部件是铁芯和绕组,变压器的基本结构部件是铁芯和绕组,将这两部分装配在一起就构成变压器的器身. 在一起就构成变压器的器身. 油浸式变压器通常将器身镶在充满变压器油的油箱里. 油箱外还有冷却装置,充满变压器油的油箱里 . 油箱外还有冷却装置 , 出线装置和保护装

15、置等 . 以一双绕组油浸式电力变压器为例, 主要包括 :保护装置等 . 以一双绕组油浸式电力变压器为例, 主要包括 : 1. 1,铁芯 , 铁芯是变压器的磁路部分 ,铁芯是变压器的磁路部分, 铁芯上套有绕组的部分叫铁芯柱 , 连接铁芯柱的部分叫铁轭 .芯柱 , 连接铁芯柱的部分叫铁轭. 铁芯的基本结构有两种类 一种芯式 , 它的特点是绕组套在铁芯柱上 , 型 , 一种芯式 , 它的特点是绕组套在铁芯柱上,铁轭只盖住绕组的端面。另一种是壳式 ,绕组的端面。另一种是壳式, 它的特点是铁芯柱和铁轭包围着绕组 . 电力变压器一般采用芯式铁芯 . 着绕组 . 电力变压器一般采用芯式铁芯.为了减少励磁电流

16、 , 为了减少励磁电流 ,降低交变磁通在铁芯中引起的涡流损耗和磁滞损耗, 损耗和磁滞损耗 , 变压器的铁芯采用导磁性良好的硅钢片叠硅钢片的厚度一般是0.35mm 0.5mm, 叠装硅钢片时0.35mm或 叠装硅钢片时 , 成 . 硅钢片的厚度一般是0.35mm 或 0.5mm,叠装硅钢片时 , 常 采用交错式装配方法 . 随着电力工业的迅速发展, 采用交错式装配方法. 随着电力工业的迅速发展,节约能源 已成为国际上研究的重要课题.在国外 ,已成为国际上研究的重要课题.在国外 ,电工钢片正逐渐被非晶合金 , 高硅材料和薄片材料取代. 非晶合金 , 高硅材料和薄片材料取代 .目前国内采用的是优 Q

17、147-30型冷轧晶粒取向硅钢片采用 45 全斜接缝叠装 . 型冷轧晶粒取向硅钢片 , 45 质 Q147-30 型冷轧晶粒取向硅钢片, 采用 45全斜接缝叠装 .2. 绕组 变压器绕组是由圆截面或矩形截面导线绕制而成, 变压器绕组是由圆截面或矩形截面导线绕制而成,呈圆 筒形状 .现代大容量的变压器均采用铜制作导线,筒形状 .现代大容量的变压器均采用铜制作导线,导线外面的绝缘是纸或漆, 天然丝,玻璃丝 , 导线外面的绝缘是纸或漆, 天然丝,玻璃丝 ,棉纱 绕组的内架是用酚醛纸板制作的圆筒,等 . 绕组的内架是用酚醛纸板制作的圆筒,高 ,低 压绕组则是同心套装在一个铁芯柱上,压绕组则是同心套装在

18、一个铁芯柱上,为节约绝缘材料 ,一般将低压绕组排列在靠近铁芯处 , 材料 , 一般将低压绕组排列在靠近铁芯处,而高压绕组在低压绕组的外侧 . 绕组在低压绕组的外侧 .以华东电网平圩电厂主变压器为例, 以华东电网平圩电厂主变压器为例,其主变压器的布置是低压绕组在内侧,高压绕组在外侧 .是低压绕组在内侧,高压绕组在外侧 . 高压绕组为饼式绕组分级绝缘, 导线全换位 . 饼式绕组分级绝缘 ,导线全换位 .为了改善冲击电压下的电压分配梯度,采用了所谓 CC防护结构防护结构 压下的电压分配梯度 , 采用了所谓 CC防护结构 专利 , 其目的是增加绕组间的电容.专利 , 其目的是增加绕组间的电容 .高压绕

19、组分为上下两段 ,中间为出线 ,高压绕组分为上下两段, 中间为出线 , 上端为中性点两 段并联 , 无载分接的抽头是在高压绕组的中性点侧,段并联 ,无载分接的抽头是在高压3/16绕组的中性点侧 , 低压侧 为换位螺旋绕组 , 其接线见图 ( , 高 为换位螺旋绕组 , 其接线见图 (a, 高, 低压之间的主绝 缘为绝缘纸筒及油道 . 导向的油流从高 , 缘为绝缘纸筒及油道 . 导向的油流从高 , 低压绕组间的油道 下部进入 , 通过轴向挡油板 , 分别以径向流过高 , 下部进入 , 通过轴向挡油板 , 分别以径向流过高 , 低压绕组 的饼间油道 , 再以轴向和径向曲折向上 , 从顶部排出热油

20、, 的饼间油道 , 再以轴向和径向曲折向上 , 从顶部排出热油 , 见图 ( 见图 (b.3, 分接开关电力变压器的高压绕组常有几个抽头, 称它们为分接头.电力变压器的高压绕组常有几个抽头, 称它们为分接头 .不同的分接头对应不同的绕组匝数, 不同的分接头对应不同的绕组匝数, 这些分接头与分接开关相连 . 需要改变电网电压时, 通过分接开关接通不同的分接 相连 .需要改变电网电压时,以改善绕组的匝数来进行调压.头 , 以改善绕组的匝数来进行调压 . 4.4, 油箱及变压器油,变压器的器身放在装有变压器箱内. 变压器的器身放在装有变压器箱内. 变压器油是从石油中提炼出来的优质矿物油. 在油浸式变

21、压器中, 中提炼出来的优质矿物油. 在油浸式变压器中, 变压器油既 是绝缘介质又是冷却介质,是绝缘介质又是冷却介质, 因此对变压器油的质量有较高的要求 .要求 .变压器的油箱都是采用钢板焊接成的 , 变压器的油箱都是采用钢板焊接成的,其结构要求具有一定的机械强度 , 一定的机械强度 , 除应满足变压器在运行时的散热冷却要求还应满足变压器在检修和运输时的一些要求 . 上 , 还应满足变压器在检修和运输时的一些要求. 中 , 小型 变压器多采用吊器身式油箱 , 而大 , 中型变压器 ( 变压器多采用吊器身式油箱, 而大 , 中型变压器 ( 器身重量大于 1515 吨 则广泛采用吊箱壳式油箱. 大于

22、 15 吨则广泛采用吊箱壳式油箱 .5, 其他附件 , 低压瓷套管 . 变压器的引出线从油箱中穿过油箱盖时,(1 低压瓷套管 .变压器的引出线从油箱中穿过油箱盖时,必 须经过绝缘瓷套管, 是带电的引出线和接地的油箱绝缘 . 须经过绝缘瓷套管 , 是带电的引出线和接地的油箱绝缘. 储油柜 . 储油柜又叫油枕 ,通过连通管与油箱相通,(2储油柜 .储油柜又叫油枕, 通过连通管与油箱相通,其作用是保证油箱内始终充满变压器油, 用以减少油与空气的接用是保证油箱内始终充满变压器油 , 触面积 , 从而降低变压器油受潮和老化的速度 , 触面积 , 从而降低变压器油受潮和老化的速度 , 使变压器油 具有良好

23、的性能 . 具有良好的性能 . 吸湿器 . 吸湿器又叫呼吸器 , 通过它吸气和排气, ( 3 吸湿器 .吸湿器又叫呼吸器,通过它吸气和排气,使储油柜与大气连通 . 内装有硅胶 , 可吸取空气中的水分 . 柜与大气连通. 内装有硅胶, 可吸取空气中的水分 .安全气道 . 安全气道又叫防爆管 . 它是一个长钢筒 , ( 4 安全气道 .安全气道又叫防爆管 .它是一个长钢筒 , 出口 装有玻璃或酚醛纸板, 下部与油箱连通 . 装有玻璃或酚醛纸板 , 下部与油箱连通 . 其作用是当变压器内发生严重故障时 , 箱内的油产生很大的压力,内发生严重故障时 , 箱内的油产生很大的压力, 气流可冲破玻璃或酚醛纸

24、板而向外喷出 , 以降低油箱内的压力 , 玻璃或酚醛纸板而向外喷出, 以降低油箱内的压力, 防止油 箱爆炸 .箱爆炸 . 瓦斯继电器.(5瓦斯继电器 . 在储油柜与油箱的连通管道上装有瓦斯继电是变压器内部故障的保护装置 .器 , 是变压器内部故障的保护装置.散热器 . 为了保证变压器安全运行, 必须采取散热措施 . (6 散热器 . 为了保证变压器安全运行, 必须采取散热措施 .二 , 冷却装置 油浸式电力变压器的冷却系统包括两部分 : 一为内部冷却系统 , 油浸式电力变压器的冷却系统包括两部分 : 一为内部冷却系统 , 它保证绕组 , 铁芯的散热入油中。二为外部冷却系统 , 它保证绕组 ,

25、铁芯的散热入油中。二为外部冷却系统 , 保证 油中的热散到变压器外 . 油中的热散到变压器外 . 按变压器的冷却方式 , 冷却系统可分为 : 油浸自冷式 , 按变压器的冷却方式 , 冷却系统可分为 : 油浸自冷式 , 油浸风冷 强迫油循环风冷式 , 强迫油循环水冷式等几种 . 式 , 强迫油循环风冷式 , 强迫油循环水冷式等几种 . ( 一 油浸自冷式 油浸自冷式冷却系统没有特殊的冷却设备.油浸自冷式冷却系统没有特殊的冷却设备. 油在变压器内自然循环 , 铁芯和绕组所发出的热量依靠油的对流作用传至油箱壁或散热器 . 这种冷却4/16系统的外部结构又与变压器容量有关,或散热器 . 这种冷却系统的

26、外部结构又与变压器容量有关 , 容量很小的变压器采用结构最简单的, 具有平滑表面的油箱。容量很小的变压器采用结构最简单的 , 具有平滑表面的油箱。容量稍大的变压器采用具有散热管的油箱.油浸自冷式冷却系统结构简单, 可靠性高 , 广泛用于容量 10000kVA以下的变压器 . kVA 以下的变压器 10000kVA 以下的变压器 .( 二 油浸风冷式 油浸风冷式冷却系统 , 也称油自然循环, 油浸风冷式冷却系统,也称油自然循环 ,强制风冷式冷却系统 . 冷却系统 . 它是在变压器油箱的各个散热器旁边安装一个 至几个风扇 , 把空气的自然对流作用改变为强制对流作用,至几个风扇 ,把空气的自然对流作

27、用改变为强制对流作用, 以增强散热器的散热能力. 它与自冷式系统相比, 以增强散热器的散热能力. 它与自冷式系统相比, 冷却效果可提高150%-200%, 相当于变压器输出能力提高 20%-40%. 果可提高150% 200% 相当于变压器输出能力提高20% 40% 150 20为了提高运行效率 , 当负载较小时 ,为了提高运行效率, 当负载较小时 ,可停止风扇而使变压器以自冷方式运行。当负载超过某一规定值, 例如70% 额 器以自冷方式运行。 当负载超过某一规定值 ,例如 70% 70定负载时 , 可使风扇自动投入运行. 定负载时 , 可使风扇自动投入运行 . 这种冷却方式广泛应 用于 10

28、000kVA 以上的中等容量的变压器10000kVA以上的中等容量的变压器 .用于 10000kVA 以上的中等容量的变压器 . (三 强迫油循环风冷式强迫油循环风冷式冷却系统用于大容量变压器. 强迫油循环风冷式冷却系统用于大容量变压器.这种 冷却系统是在油浸风冷式的基础上, 冷却系统是在油浸风冷式的基础上, 在油箱主壳体与带风 扇的散热器 ( 也称冷却器 的连接管上装有潜油泵. 扇的散热器 ( 也称冷却器 的连接管上装有潜油泵 . 油泵 运转时 , 强制油箱体内的油从上部吸入散热器, 运转时 , 强制油箱体内的油从上部吸入散热器, 再从变压器的下部进入油箱体内, 实现强迫循环 .器的下部进入

29、油箱体内 , 实现强迫循环. 冷却的效果与油的循环速度有关 . 为了增强散热器 ( 冷却器 的散热能力 , 的循环速度有关. 为了增强散热器 ( 冷却器 的散热能力 , 在散热管外焊有许多散热片 ,在散热管外焊有许多散热片, 并在每根散热管的内部有专门机加工的内肋片 .门机加工的内肋片 .华东电网 600MW以上机组的主变压器冷却方式基本上都是华东电网 600MW以上机组的主变压器冷却方式基本上都是600MW 采用强迫油循环风冷, 每台变压器配有三组 ( 或四组 冷却 采用强迫油循环风冷, 每台变压器配有三组( 或四组装置 , 每台变压器在额定工况下运行需有两组 ( 或三组 装置 , 每台变压

30、器在额定工况下运行需有两组( 或三组 冷 却器投入运行 , 一组备用 , 却器投入运行 , 一组备用 , 可根据变压器温度或负荷自动启停控制 . 玉环电厂主变压器也是采用这种冷却方式,停控制 . 玉环电厂主变压器也是采用这种冷却方式, 其示意图见图( 四 强迫油循环水冷式强迫油循环水冷式冷却系统与风冷式的区别在于, 强迫油循环水冷式冷却系统与风冷式的区别在于, 油通 过冷却器时 , 利用冷却水冷却油 . 因此 ,过冷却器时 ,利用冷却水冷却油 .因此 ,在这种冷却系统中 , 铁芯和绕组的热先传给油, 却系统中 ,铁芯和绕组的热先传给油,油中的热又传给冷却水 . 传给冷却水 . 在上述采用强迫油

31、循环风冷或水冷的大容量变压器中,在上述采用强迫油循环风冷或水冷的大容量变压器中 , 为了充分利用油泵加压的有利条件,为了充分利用油泵加压的有利条件, 加强绕组的散变压器绕组部分常采用导向冷却.热 , 变压器绕组部分常采用导向冷却. 导向冷却就是使油按一定路线通过绕组 ,是使油按一定路线通过绕组, 而不是像一般变压器中油在绕组中按照自然无阻无定向地流动. 为了达 中油在绕组中按照自然无阻无定向地流动. 到导向冷却 , 到导向冷却 , 在铁芯式变压器中或在铁芯垂直放置的变压器中 , 通常需要引导油通过绕组的结构部件 .的变压器中 ,通常需要引导油通过绕组的结构部件.5/16六 , 变压器的允许运行

32、方式1.额定运行方式 变压器各侧在正常情况下, ( 1变压器各侧在正常情况下, 应按照铭牌规定的规范及冷却条件运行。条件运行。强迫油循环风冷方式的变压器 , ( 2 强迫油循环风冷方式的变压器, 允许顶层油温一般不超过70 最高不得超过 80 80 70 , 最高不得超过80。 油浸自然循环自冷/ 风冷方式的变压器 ,(3 油浸自然循环自冷 / 风冷方式的变压器 , 其顶层油温一般不 宜经常超过8585 最高不允许超过 93 93 宜经常超过 85 , 最高不允许超过93。 干式变压器绝缘系统的耐热等级为 F 但温升按 B级控制 ,(4干式变压器绝缘系统的耐热等级为F 级 ,但温升按 B级控制

33、 , 其绕组各部分的温升不得超过80K(测量方式电阻法 80K(测量方式 : 其绕组各部分的温升不得超过80K(测量方式 :电阻法 ,运 行中温度按一般不超过110 110 最高不得超过 120 控制 , 120 行中温度按一般不超过110 , 最高不得超过 120控制 ,不 允许在环境温度50 的情况下运行。50 允许在环境温度50的情况下运行。( 5 变压器的运行电压一般不应高于该运行分接头额定电压的105%。无载调压变压器在额定电压 5%范围内改换分接头位105% 无载调压变压器在额定电压置运行时 ,其额定容量不变。 置运行时 ,其额定容量不变。 有载调压变压器在额定电压10%范围内改换

34、分接头位置运行时 , 其额定容量不变 . 10%范围内改换分接头位置运行时, 其额定容量不变 .2.允许的过负荷运行方式变压器可在正常过负荷和事故过负荷的情况下运行.(1变压器可在正常过负荷和事故过负荷的情况下运行.变压 器在额定使用条件下, 全年可按额定电流运行 . 器在额定使用条件下, 全年可按额定电流运行. 正常过负荷的允许值应根据变压器的负荷曲线, 的允许值应根据变压器的负荷曲线, 由冷却介质温度及过负荷前变压器接带的负荷来确定。荷前变压器接带的负荷来确定。事故过负荷将在不同程度上缩短变压器的寿命 ,(2事故过负荷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

35、用时,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 , 降低负荷电流。变压器在过负荷运行时, 定电流运行的时间,降低负荷电流。变压器在过负荷运行时,应投入全部冷却装置。应投入全部冷却装置。 当变压器有较严重的缺陷 ( 如冷却系统不正常, 严重漏油 , (3当变压器有较严重的缺陷( 如冷却系统不正常 , 严重漏油 , 有局部过热现象 ,油中溶解气体分析结果异常等有局部过热现象,油中溶解气体分析结果异常等或绝缘薄弱时 , 不允许超额定电流运行。弱时 , 不允许超额定电流运行。 变压器在过负荷运行期间 , 应有过负荷记录。 ( 4 变压器在过负荷运行期间,应有过负荷记录。经

36、过事故过 负荷以后 ,负荷以后 , 应将事故过负荷的大小和持续时间记入变压器的 技术档案内。技术档案内。全天满负荷运行的变压器, 不宜过负荷运行 . (5全天满负荷运行的变压器, 不宜过负荷运行 .变压器冷却风扇正常运行时应投自动, 在变压器温度高于9595 3.变压器冷却风扇正常运行时应投自动, 在变压器温度高于95时应自动投入运行 , 当温度低于85时应自动停止运行 . 85 入运行 , 当温度低于85时应自动停止运行 . 当一台变压器带二段母线运行时 ,则必须将其手动开出 .运行时 , 则必须将其手动开出 .变压器的实验变压器在运输途中会受到振动甚至撞击,变压器在运输途中会受到振动甚至撞

37、击 , 大修时对变压器进行吊或吊罩 时也可能受到碰撞, 为了防止人为故障,芯( 或吊罩 时也可能受到碰撞 , 为了防止人为故障 , 在投入 运行前对新装或大修后变压器应做以下工作 . 运行前对新装或大修后变压器应做以下工作. 一 , 实验及验收 为了提高大型变压器的制造质量 , 确保安全运行,为了提高大型变压器的制造质量, 确保安全运行, 变压器制造厂应有健全的质量保证体系和严格的质量管理措施.有健全的质量保证体系和严格的质量管理措施.用户应对变 压器设计 , 制造工艺 , 材料及附件选用 , 压器设计 , 制造工艺 , 材料及附件选用 , 工厂实验及包装运 输等各关键工序实施质量监督 , 输

38、等各关键工序实施质量监督 , 及时发现6/16产品缺陷和隐患并消除在制造过程中, 严把质量关 . 消除在制造过程中, 严把质量关 . 工厂实验应在变压器整体预组装情况下进行, 工厂实验应在变压器整体预组装情况下进行,除包括按国标规定的各项型式实验 , 例行实验 , 特殊实验 ( 包括绕组变形实验的各项型式实验 ,例行实验 , 特殊实验 ( 包括绕组变形实验 变压器还应进行12空载实验 ,外 ,对 500 kV变压器还应进行12 h 空载实验 , 油流静电试验 , 转动油泵时的局部放电测量等. 转动油泵时的局部放电测量等 .二, 进行3 5 次冲击实验 进行3 新装或大修后的变压器在带电投入空载

39、运行中, 会产生励磁涌流 ,新装或大修后的变压器在带电投入空载运行中, 会产生励磁涌流 , 其值可达 6倍的额定电流. 初始励磁涌流衰减较快, 其值可达 6 8 倍的额定电流 . 初始励磁涌流衰减较快, 一般 0.5 s 后即可衰减到额定电流值的0.25 后即可衰减到额定电流值的0.25经0.5 1 s 后即可衰减到额定电流值的0.25 0.5 倍. 但完 全衰减的时间较长, 大容量的变压器可达几十秒 .全衰减的时间较长 , 大容量的变压器可达几十秒. 由于励磁涌流会产生很大的电动力 , 为了考验变压器的机械强度, 同 涌流会产生很大的电动力 , 为了考验变压器的机械强度 , 时考察励磁涌流衰

40、减初期是否会造成继电保护装置误动,时考察励磁涌流衰减初期是否会造成继电保护装置误动 ,故 需做冲击实验 .需做冲击实验 . 另外在拉开空载运行变压器时 , 有可能产生操作过电压. 另外在拉开空载运行变压器时, 有可能产生操作过电压. 在中性 点不接地或经消弧线圈接地的电力系统中, 点不接地或经消弧线圈接地的电力系统中,其过电压幅值可4.5 倍相电压 在中性点直接接地时 , 也达 3倍相电压 .倍相电压。 达 44.5 倍相电压。在中性点直接接地时, 也达 3 倍相电压 . 为了检查变压器绝缘强度能否承受电压或操作过电压, 为了检查变压器绝缘强度能否承受电压或操作过电压, 也需 做冲击实验 .做

41、冲击实验 .冲击实验次数如下 : 对新产品进行5 对大修后的变压器进行3冲击实验次数如下 : 对新产品进行5 次。对大修后的变压器进行3 每次冲击实验均要检查变压器有无异音,异状 . 次 . 每次冲击实验均要检查变压器有无异音,异状.三 , 检查验收的工程 变压器在新投入或大修后投入运行前 , 应进行全面检查 , 变压器在新投入或大修后投入运行前 , 应进行全面检查 , 确认其 符合运行条件后 , 方可投入试运行 . 符合运行条件后 , 方可投入试运行 . 检查验收工程包含以下 17 条 . (1 变压器本体无缺陷 , 外表整洁 , 无严重渗漏油和油漆脱落现 变压器本体无缺陷 , 外表整洁 ,

42、 象 . 变压器绝缘实验应合格 , 无遗漏实验工程 . (2 变压器绝缘实验应合格 , 无遗漏实验工程 . 各部分油位应正常 ,各阀门的开闭位置应正确, (3 各部分油位应正常 , 各阀门的开闭位置应正确, 油的简化试 验和绝缘强度实验应合格.验和绝缘强度实验应合格. 变压器外壳应有良好的接地装置,接地电阻应合格 . (4变压器外壳应有良好的接地装置, 接地电阻应合格 .各侧分接开关位置应符合电网运行要求. (5各侧分接开关位置应符合电网运行要求. 有载调压装置在电手动操作时均应正常, 指示位置 ( 包括控制盘上的指示 动 , 手动操作时均应正常,指示位置 (包括控制盘上的指示 应和实际位置相

43、符 . 应和实际位置相符. 基础牢固稳定 , 轮子的制动装置应牢固 . (6基础牢固稳定 , 轮子的制动装置应牢固. 保护测量信号及控制回路的接线正确。 (7 保护测量信号及控制回路的接线正确。各种保护均应进行实际传动实验 , 动作应正确 , 定值应符合电网运行要求。际传动实验 , 动作应正确 , 定值应符合电网运行要求。保护压板处于投入运行位置.压板处于投入运行位置 .冷却风扇通电试运行良好, 风扇自启动装置定值应正确 , (8冷却风扇通电试运行良好,风扇自启动装置定值应正确,并进行实际传动实验 . 并进行实际传动实验 .呼吸器应装有合格的干燥剂 , 应无堵塞现象 . (9呼吸器应装有合格的

44、干燥剂, 应无堵塞现象 . 主变压器引线对地间和线间距离合格, (10主变压器引线对地间和线间距离合格, 各部分导线接头应坚固良好 , 并贴有试温蜡片. 坚固良好 , 并贴有试温蜡片 . (11变压器的防雷保护应符合有关规程要求 . 变压器的防雷保护应符合有关规程要求.防爆管内部无存油 , 玻璃应完整 , (127/16防爆管内部无存油 , 玻璃应完整 , 其呼吸小孔螺丝位置应正确. 正确.变压器的相位和联结组标号应能满足电网运行要求. (13变压器的相位和联结组标号应能满足电网运行要求. 三绕 组变压器的二 ,组变压器的二 , 三次侧有可能和其它电源并列运行时 , 应进行核相工作 . 相位漆

45、标示应正确,其它电源并列运行时, 应进行核相工作 . 相位漆标示应正确,明显.温度表及测温回路应完整良好. (14 温度表及测温回路应完整良好 . (15套管油封的放油小阀和气体继电器放气阀应无堵塞现象. 套管油封的放油小阀和气体继电器放气阀应无堵塞现象 . 变压器上应无遗留物, 临近的临时设施应拆除, (16 变压器上应无遗留物 , 临近的临时设施应拆除 , 永久设施布置完毕后应清扫现场.布置完毕后应清扫现场. 测定变压器大盖坡度及油箱到油枕连接管的坡度应合格. (17测定变压器大盖坡度及油箱到油枕连接管的坡度应合格 .四, 对气体继电器动作的判断和处理新装或大修后的变压器在加油, 滤油时

46、, 会将空气带入变压器内 新装或大修后的变压器在加油, 滤油时 , 之后又未能及时排出. 当变压器运行后 ,油温逐渐上升 , 部 , 之后又未能及时排出. 当变压器运行后 , 油温逐渐上升 ,形成油的对流 ,内部贮存的空气被逐渐排出, 从而使气体继形成油的对流 , 内部贮存的空气被逐渐排出, 电器动作 . 气体继电器动作的次数, 电器动作 . 气体继电器动作的次数 , 与变压器内部贮存的气体多少有关 . 遇到上述情况时 , 应根据变压器的音响 , 温度 ,体多少有关 . 遇到上述情况时 , 应根据变压器的音响 , 温度 ,油面以及加油 , 滤油工作情况综合分析 . 如变压器运行正常 ,油面以及

47、加油 , 滤油工作情况综合分析. 如变压器运行正常, 可判断为进入空气所致 , 否则应取气做点燃实验 , 可判断为进入空气所致, 否则应取气做点燃实验 , 以判断是否是变压器内部有故障 . 否是变压器内部有故障. 五,短路实验变压器制造商对变压器短路力及其效应不仅限于理论的研究或统还应通过大量的 , 计 , 还应通过大量的 , 各种不同型式的短路验证实验及现场 短路事故的经验总结, 验证计算方法 , 理论分析的准确性 , 短路事故的经验总结, 验证计算方法 , 理论分析的准确性, 加 深对短路力的研究 , 理解 ,深对短路力的研究 , 理解 , 为用户提供高抗短路能力的电力变压器 . 制造商应

48、向买方提供相同( 或相似 变压器 . 制造商应向买方提供相同 ( 或相似 容量变压器的 实际短路冲击实验报告, 或变压器绕组承受短路冲击的动,实际短路冲击实验报告, 或变压器绕组承受短路冲击的动, 静稳定的计算报告和提高变压器绕组承受短路冲击能力的关键措施等 .键措施等 .玉环电厂变压器的简况一 , 玉环电厂主变技术参数玉环电厂主变压器是由三台单相变压器组成的变压器组,玉环电厂主变压器是由三台单相变压器组成的变压器组, 生产厂商为西门子变压器有限公司. 铁芯采用高质量 , 生产厂商为西门子变压器有限公司. 铁芯采用高质量 , 低损 耗的晶粒取向冷轧硅钢片 , 迭装和紧固水平保证变压器铁芯耗的晶

49、粒取向冷轧硅钢片 , 不致因运输和运行的振动而松动. 全部绕组采用铜导线 , 不致因运输和运行的振动而松动 . 全部绕组采用铜导线, 绕 组有良好的冲击电压波分布 .绕组内部有较均匀的油流分布,组有良好的冲击电压波分布. 绕组内部有较均匀的油流分布,油路通畅 , 避免绕组局部过热.油路通畅 , 避免绕组局部过热 . 额定功率 : 1. 额定功率 :在允许温升 5555K 采取风冷冷却方式时出力为340MVA。 340MVA在允许温升55K时 , 采取风冷冷却方式时出力为340MVA 。 在允许温升65 65K 采取风冷冷却方式时出力达360MVA。 360MVA 在允许温升65K 时 , 采取

50、风冷冷却方式时出力达360MVA 。 功 率定义符合 IEC 76标准 变压器能带105 标准 , 105%率定义符合 IEC 76标准 , 变压器能带105 % 额定功率连续运 行 .额定电压变比 : 525/ / 3 27KV 电压偏差 KV 。 2 .额定电压变比 : 525/ 3V 2 2.5 %/27KV 。 电压偏差 5 % 由发电机引起 . 由发电机引起 . 其他见教材 .其他见教材 .二, 主变冷却系统不同的变压器 , 冷却器数量可能不同 , 运行方式也可能不同 , 不同的变压器 , 冷却器数量可能不同 , 运行方式也可能不同 , 但冷却器运行方式考虑的原则是近似的. 方式考虑

51、的原则8/16是近似的 . 下面以玉环电厂主变的冷却器运行方式为例加以介绍 .加以介绍 .主变冷却系统的组成和布置 : 1. 主变冷却系统的组成和布置: 玉环电厂的每组主变由三台单相变压器组成,其冷却方式为强迫油循环,玉环电厂的每组主变由三台单相变压器组成,其冷却方式为强迫油循环 , 强 迫风冷 ( ODAF冷却系统总的单线图 .就地有两个控制柜:迫风冷 ( ODAF ,下 图 是 冷却系统总的单线图.就地有两个控制柜: GH009 009柜 信号报警和接口GH010 010 柜 电源控制 GH009 柜 ( 信号报警和接口 和 GH010柜 (电源控制 , 悬挂布置在主变本 体上的左侧 (

52、面向江面 每台单相变压器的冷却系统由2 台油泵和1212 台体上的左侧 ( 面向江面 。每台单相变压器的冷却系统由2 台油泵和 12台 冷却风扇组成 ,台油泵与相应管道布置在主变的右侧,冷却风扇组成 ,2台油泵与相应管道布置在主变的右侧, 而冷却风扇编号从油枕处依次顺时针为# 12风扇分成2风扇 ,一组,12为另 从油枕处依次顺时针为 #1 12 风扇 , 分成 2 组(#1 6 一组 ,#7 12为另 一组 对称布置在主变的前后侧辐射散热屏的底部 .一组 , 对称布置在主变的前后侧辐射散热屏的底部.2. 主变冷却系统的电源和控制方式:主变冷却系统的电源和控制方式:冷却系统 ( 冷却风扇和油泵 的两路 ( 电源分别来自400 400V 冷却系统 ( 冷却风扇和油泵 的两路 (A,B 电源分别来自 400V厂用 A/B A/B段 BFA/BFB两路电源可互为备用,见图 3厂用 A/B段( BFA/BFB ,两路电源可互为备用,见图 3-5-2 .正常工作时由A 路电源供电。路电源故障失电时,正常工作时由A 路电源供电。当A 路电源故障失电时, 能延时 自切至B 路电源供电。一旦 A 路电源恢复正常后 ,能自动由 B 自切至 B