干式变压器结构原理及检修维护

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1、干式变压器结构原理及检修维护 第一篇干式变压器的分类与特点 干变是防灾型变压器用量最大的一种。目前制造技术已成熟，国内外许多工厂能大批量生产。国内外产量最大的工厂干式变压器年生产量已分别超过3 000MVA（国外）和2 000MVA（国内）。它适应高污秽、高温、潮湿的环境，具有阻燃、难燃、无公害、免维护等的优点，因而用量很大。目前，干式变压器最高电压等级已达35kV，最大容量为20MVA。 一、干式变压器的分类 1浸渍式干式变压器 该种变压器生产历史最长，制造工艺也比较简单。导线采用玻璃丝包，垫块用相应的绝缘等级材料热压成型。随浸渍漆的不同，变压器绝缘等级分为B、F、H、C级，主纵绝缘的空道全

2、部以空气为绝缘物质。由于此种变压器受外界环境的影响比树脂大，在国内外产量均趋于减少。 2树脂干式变压器 树脂干式变压器分为4种结构：树脂加填料浇注、树脂浇注、树脂绕包、树脂真空压力浸渍。虽然采用的设备投资大，但安装、维护费用低。 .树脂浇注与树脂加填料浇注结构 这两种结构基本一样，其低压绕组用箔板（铜或铝）或线绕制（浸漆加端封），高压绕组用箔带（铜或铝）在环氧玻璃筒上绕成分段式（812段），或用扁、圆线绕成分段圆筒式，然后装入浇注模。 22树脂绕包结构 低压绕组结构与前种结构一样。高压绕组在绕线机上进行，内模为环氧玻璃纤维布筒。这种结构的优点是不需要浇注模。用此结构绕一个高压绕组需8h，与绕制

3、浇注式高压绕组的分段圆筒式结构所需的时间大体相同，而绕制一个高压箔绕仅需2h。目前国内该型产品成本为树脂加填料产品的1.25倍左右。 23. 树脂真空压力浸渍结构 低压绕组结构与上述结构一样。高压绕组在绕线机上绕好并预压和预干燥后，放入浇注罐中抽真空处理。在真空下注入树脂，使其渗入于导体中，整个绕组被树脂包裹，然后解除真空并并施压，使树脂很好地渗入绕组之中，而后将绕组送入炉中处理。 这种工艺结构如图4所示。其优点是无须浇注模，绕制与前几种一样，只是需真空压力浸渍，这是近年来发展的一种新技术，是与国外真空压力浸渍套管（代替胶纸、油纸套管）同时开发的产品，应该是有前途的，只是迄今国内未开发。 二、

4、树脂浇注式干式变压器的特点 1. 无油、无污染、难燃阻燃、自熄防火。 2. 绝缘温升等级高：F级绝缘，变压器温升可达100K。 3. 损耗低、效率高：SC(B)9系列损耗比现行新国标(GB/T10228)降低10。 4. 噪声小：SC(B)9系列配电变压器通常可控制在50dB以下。 5.局部放电量小 (通常10PC以下)，可靠性高，可保证长期安全运行，寿命达30年。 6. 抗裂、抗温度变化，机械强度高，抗突发短路能力强。 7. 防潮性能好，可在100湿度下正常运行，停运后不需干燥处理即可投入运行。 8. 体积小、重量轻，据有关人士统计，油变的外形尺寸为干变的2倍多。 9. 不需单独的变压器室，

5、不需吊芯检修及承重梁，节约土建占地和占空；因无油，不会产生有毒气体，不会对环境造成污染，不要集油坑等附属建筑，减少了土建造价。 10. 安装便捷，无须调试，几乎不需维护；无须更换和检查油料，运行维护成本低。 11. 配备有完善的温度保护控制系统，为变压器安全运行提供可靠保障。从低噪、节能、防火、节省土建造价、运行维护管理费以及长达30年的寿命等综合技术经济性能比较，干式变压器显现出其明显的优越性。 第二篇变压器试验 一、变压器试验基础 1.1概述 变压器是输送电能的重要设备之一，变压器的质量和可靠性直接关系到安全可靠地输送电力。发电变压器和关键部位的变电变压器的损坏，会影响电力的输送，而这些变

6、压器的修复和往返运输，常常需要几个月的时间。在这期间，电力输送会受到影响，因而也就会影响到工农业生产和人民生活用电的正常供应，给国民经济带来很大的损失。 由于对变压器安全可靠运行的要求在提高，因此近20年来变压器的检测技术也有了相应的发展。如大型变压器额定电压下的短路试验，局部放电测量及定位技术，将传递函数用于变压器冲击示伤，将数字技术用于损耗测量，在噪声测量方面提出了声强法，将频谱测量用于变压器绕组的变形诊断以及变压器油的色谱分析得到愈来愈广泛的应用。 1.2变压器试验的标准 为保证变压器能满足电力输送的质量和可靠性的要求，国家制定了变压器和变压器试验的标准，即 （1） GB 1094.1-

7、1996电力变压器第1部分 总则。 （2） GB 1094.2-1996电力变压器第2部分 温升。 （3） GB 1094.3-85电力变压器第3部分 绝缘水平和绝缘试验。 （4） GB 1094.5-85电力变压器第5部分 承受短路的能力。 （5） GB 6450-86干式电力变压器。 1.3变压器的试验项目 131例行试验 （1） 绕组电阻测量。 （2） 电压比测量和负载损耗的测量。 （3） 短路阻抗和负载损耗的测量。 （4） 空载电流和空载损耗的测量。 （5） 绕组对地绝缘电阻的测量。 （6） 绝缘例行试验；变压器绝缘的例行试验见表1-3中的出厂试验项目。 （7） 有载分接开关试验。 1

8、32型式试验 （1） 温升试验。 （2） 绝缘型式试验（见表1-3型式试验项目）。 试验项目 试验类别 外施耐压试验 出厂试验 线端上的雷电全波、截波冲击试验 型式试验 中性点端子的雷电全波冲击试验 型式试验 感应耐压试验 出厂试验 局部放电试验 出厂试验 133特殊试验 （1） 三相变压器零序阻抗的测量。 （2） 短路承受能力试验。 （3） 声级测定。 （4） 空载电流谐波的测量。 二、电压比测量及联结组标号检定 21概述 电压比测量是变压器的例行试验，不仅在变压器出厂时要进行，而且在变压器安装现场投入运行前也要进行电压比测量。 211电压比测量的目的 （1） 保证绕组各个分接的电压比在标准

9、或合同技术要求的电压比允许范围之内。 （2） 确定并联线圈或线段（例如分接线段）的匝数相同。 （3） 判定绕组各分接的引线和分接开关的连接是否正确。 电压比是变压器的一个重要性能指标。电压比测量电压较低、操作简单，变压器在生产制造过程中，要进行不止一次电压比测量，以保证产品的电压比满足要求。 三、绕组直流电阻测量 31测量的目的和要求 绕组直流电阻测量按GB1094.1-1996电力变压器第一部分总则的规定属于变压器的例行试验，所以第一台变压器在制造过程中及制造完成后，都要进行直流电阻的测量。 测量直流电阻的目的主要是检查变压器的以下几个方面： （1）绕组导线连接处的焊接或机械连接是否良好，有

10、无焊接或连接不良的现象； （2）引线与套管、引线与分接开关的连接是否良好； （3）引线与引线的焊接或机械连接是否良好； （4）导线的规格，电阻率是否符合要求； （5）各相绕组的电阻是否平衡； （6）变压器绕组的温升是根据绕组在温升试验前的冷态电阻和温升试验后断开电源瞬间的热态电阻计算得到的，所以温升试验需测量电阻。 32测量方法 变压器绕组直流电阻按JB/T501-91电力变压器试验导则有两种方法，电桥法和伏-安表法。 四、空载试验 41 概述 空载损耗和空载电流测量是变压器的例行试验。变压器的全部励磁特性是由空载试验确定的。 进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁

11、心的设计计算、工艺制造是否满足标准和技术条件的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，如局部过热、局部绝缘不良等。 42 空载损耗 空载损耗主要由电工钢带的磁滞损耗和涡流损耗组成，空载损耗中也包括有附加损耗。附加损耗主要有： 43 空载电流 变压器的空载电流主要由电工钢带的BH曲线决定。 五、负载损耗和短路阻抗测量 51 负载试验概述 变压器负载损耗和短路阻抗测量是变压器的例行试验。 制造厂进行负载试验的目的是测量变压器的负载损耗和短路阻抗。确定这两个重要性能参数是否满足标准、技术协议的要求，以及变压器绕组内是否存在缺陷。 变压器一个绕组施加电压，铁心中产生磁通，施加电压的绕组中通过电流，根据磁势平

12、衡的原理，另一个绕组短路时，第二个绕组中也产生感应电流，两个绕组的安匝数是相等的。一个绕组中的电流达到额定电流。则另一个短路绕组中也达到了额定电流。其原理线路如图51，图中 ， 是一次绕组的匝数， 是二次绕组的匝数， 是一次绕组的交流电阻， 是一次绕组的漏抗； 是二次绕组的交流电阻， 是二次绕组的漏抗。 是一次绕组的阻抗， 是二次绕组的阻抗，且有 ， 。 在变压器负载试验时，变压器铁心内的磁通是很小的。但由于绕组内通过电流，两个绕组的安匝是平衡的，在变压器内产生漏磁通，此漏磁通在绕组内的导线中产生涡流损耗，在绕组的并联导线内产生不平衡电流损耗，漏磁通也会在夹件、油箱、屏蔽内产生附加损耗，在铁心中内和在铁心拉板内产生附加损耗。所有这些损耗都与绕组内的电流有关，因而都归于变压器的负载损耗之内。