變壓器 (2)ppt課件

1、變壓器是一種靜止電器,它通過線圈間的電磁感應(yīng),將一種電壓等級(jí)的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓等級(jí)的交流電能.,變壓器,1,1.1 變壓器的基本工作原理和結(jié)構(gòu),1.1 基本工作原理和分類,一、基本工作原理,變壓器的主要部件是鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)繞組。兩繞組只有磁耦合沒電聯(lián)系。在一次繞組中加上交變電壓，產(chǎn)生交鏈一、二次繞組的交變磁通，在兩繞組中分別感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。,只要一、二次繞組的匝數(shù)不同，就能達(dá)到改變壓的目的。,2,1.2基本工作原理和分類,二、分類,按用途分：電力變壓器和特種變壓器。,按繞組數(shù)目分：?jiǎn)卫@組（自耦）變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器和多繞組變壓器。,按相數(shù)分：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相?/p>

2、壓器和多相變壓器。,按鐵心結(jié)構(gòu)分：心式變壓器和殼式變壓器。,按調(diào)壓方式分：無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器。,按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分：干式變壓器、油浸式變壓器和充氣式變壓器。,3,電源變壓器,電力變壓器,控制變壓器,接觸調(diào)壓器,三相干式變壓器,4,3.1 變壓器的基本工作原理和結(jié)構(gòu),3.1.2 基本結(jié)構(gòu),一、鐵心,變壓器的主磁路，為了提高導(dǎo)磁性能和減少鐵損，用0.35mm厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成。,變壓器的電路，一般用絕緣銅線或鋁線繞制而成。,油浸式變壓器的器身浸在變壓器油的油箱中。油是冷卻介質(zhì)，又是絕緣介質(zhì)。油箱側(cè)壁有冷卻用的管子（散熱器或冷卻器）。,將線圈的高、低壓引線引到箱外，是引

3、線對(duì)地的絕緣，擔(dān)負(fù)著固定的作用。,二、繞組,三、油箱,四、絕緣套管,此外，還有儲(chǔ)油柜、吸濕器、安全氣道、凈油器和氣體繼電器。,5,(1)鐵心變壓器中主要的磁路部分，分為鐵心柱與鐵軛兩部分。,6,(2)繞組變壓器中的電路部分。,7,油浸式電力變壓器,1信號(hào)式溫度計(jì) 2吸濕器 3儲(chǔ)油柜 4油位計(jì) 5安全氣道 6氣體繼電器 7高壓套管 8低壓套管 9分接開關(guān) 10油箱 11鐵心 12線圈 13放油閥門,8,變壓器的附件：呼吸器,變壓器油枕內(nèi)的絕緣油通過呼吸器與大氣連通，裝在呼吸器內(nèi)的硅膠可以吸收來自空氣中的水分和雜質(zhì)，以保證變壓器內(nèi)絕緣油的良好的絕緣性。那呼吸器內(nèi)的硅膠在干燥情況下是白色或淺蘭色，在

4、吸潮達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)呈淡紅色。,9,導(dǎo)電桿,10,11,12,變壓器的附件：氣體繼電器,當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)匝間短路，絕緣損壞，接觸不良，鐵芯多點(diǎn)接地等故障時(shí)，都將產(chǎn)生大量的熱能，使油分解出可燃性氣體，向儲(chǔ)油柜方向流動(dòng)。當(dāng)流速超過氣體繼電器的整定值時(shí)，氣體繼電器的檔板受到?jīng)_擊，使繼電器跳閘，從而避免事故擴(kuò)大，這種情況通常稱之為重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)氣體沿油面上升，聚集在氣體繼電器內(nèi)超過30ml時(shí)，也可使氣體繼電器的信號(hào)接點(diǎn)接通，發(fā)出警報(bào)，發(fā)生輕瓦斯保護(hù)。通過對(duì)變壓器故障進(jìn)行分析，找出氣體繼電器動(dòng)作的原因，針對(duì)不同的原因可以判斷出變壓器發(fā)出故障的性質(zhì)和部位，進(jìn)行有效的修理，盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。,13,14,

5、15,(1)變壓器內(nèi)部故障： 當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)匝間短路，絕緣損壞，接觸不良，鐵芯多點(diǎn)接地等故障時(shí)，都將產(chǎn)生大量的熱能，使油分解出可燃性氣體，向儲(chǔ)油柜方向流動(dòng)。當(dāng)流速超過氣體繼電器的整定值時(shí)，氣體繼電器的檔板受到?jīng)_擊，使繼電器跳閘，從而避免事故擴(kuò)大，這種情況通常稱之為重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)氣體沿油面上升，聚集在氣體繼電器內(nèi)超過30ml時(shí)，也可使氣體繼電器的信號(hào)接點(diǎn)接通，發(fā)出警報(bào)，發(fā)生輕瓦斯保護(hù)。如某臺(tái)35kV、4.2MVA的主變壓器，輕瓦斯保護(hù)一天連續(xù)動(dòng)作兩次，色譜分析為裸金屬過熱，經(jīng)測(cè)直流電阻為分接開關(guān)故障，吊芯檢查發(fā)現(xiàn)分接開關(guān)的動(dòng)靜觸點(diǎn)錯(cuò)位2/3，這是引起氣體繼電器動(dòng)作的根本原因。 (2)輔助設(shè)

6、備異常： 呼吸系統(tǒng)不暢通。變壓器的呼吸系統(tǒng)包括氣囊呼吸器，防暴簡(jiǎn)呼吸器(有的變壓器兩者合一)等，呼吸系統(tǒng)不暢或堵塞往往會(huì)造成輕、重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，并大多伴有噴油或跑油現(xiàn)象。,動(dòng)作原因,16,冷卻系統(tǒng)漏氣。當(dāng)冷卻系統(tǒng)密封不嚴(yán)進(jìn)入了空氣或新投入運(yùn)行的變壓器未經(jīng)真空脫氣時(shí)，都會(huì)引起氣體繼電器的動(dòng)作。冷卻器入口閥門關(guān)閉。冷卻器入口閥門關(guān)閉造成堵塞，相當(dāng)于潛油泵向變壓器注入空氣，造成氣體繼電器頻繁動(dòng)作。 散熱器上部進(jìn)油閥門關(guān)閉。散熱器上部進(jìn)入油閥門關(guān)閉，也會(huì)引起氣體繼電器的頻繁動(dòng)作。 潛油泵缺陷對(duì)油中氣體產(chǎn)生很大影響，其因?yàn)槭菨撚捅帽旧頍龘p，使油熱分解，產(chǎn)生大量可燃性氣體。 變壓器進(jìn)氣。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，輕瓦

7、斯保護(hù)動(dòng)作絕大多數(shù)是由于變壓器進(jìn)入空氣所致。造成進(jìn)氣的原因很多，主要有：密封墊老化和破損，法蘭結(jié)合面變形，油循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)氣，潛油泵濾網(wǎng)堵塞，焊接處砂眼進(jìn)氣等。 變壓器內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓區(qū)。變壓器在運(yùn)行中有的部位的閥門可能被誤關(guān)閉。油枕下部與油箱連通管上的蝶閥或氣體繼電器與油枕連通管之間的蝶閥被誤關(guān)閉。也可能是安裝時(shí)，油枕上蓋關(guān)得很緊而吸濕器下端的密封膠圈又未取下等。由于上述原因，當(dāng)氣溫下降時(shí)，變壓器主體內(nèi)油的體積縮小，而缺油又不能及時(shí)補(bǔ)充過來，致使油箱頂部或氣體繼電器內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓區(qū)，有時(shí)在氣體繼電器中還會(huì)形成油氣上、下浮動(dòng)。油中逸出的氣體向負(fù)壓區(qū)流動(dòng)最終導(dǎo)致氣體繼電器動(dòng)作。,17,油枕油室中有氣體。大型變

8、壓器通常裝膠囊隔膜式油枕，膠囊將油枕分為氣室和油室兩部分。若油室中有氣體，當(dāng)運(yùn)行時(shí)油面升高就會(huì)產(chǎn)生假油面，嚴(yán)重時(shí)會(huì)從呼吸器噴油或防爆膜破裂。此時(shí)變壓器油箱內(nèi)的壓力經(jīng)呼吸器法蘭突然釋放，在氣體繼電器管路產(chǎn)生油流，同時(shí)升高座等死區(qū)的氣體被壓縮而積累的能量也突然釋放，使油流的速度加快，導(dǎo)致瓦斯保護(hù)動(dòng)作。 凈油器的氣體進(jìn)入變壓器。在檢修后安裝凈油器時(shí)，由于排氣不徹底，凈油器入口膠墊密封不好等原因，使空氣進(jìn)入變壓器導(dǎo)致瓦斯保護(hù)動(dòng)作。另外，停用凈油器時(shí)也可能引起輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。 (3)放氣操作不當(dāng)： 當(dāng)氣溫很高，變壓器負(fù)荷又大時(shí)，或雖然氣溫不很高，負(fù)荷突然增大時(shí)，油位計(jì)油位會(huì)異常升高(壓力表指示數(shù)增大)，

9、此時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行放氣。但放氣時(shí)，必須是緩慢地打開放氣閥。如果快速大開閥門，油枕內(nèi)空間壓力會(huì)驟然降低，使油箱的油迅速涌向油枕，導(dǎo)致重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，引起跳閘。,18,變壓器的附件：分接開關(guān),一般小型變壓器，多屬于無載調(diào)壓，共有3個(gè)檔位，通過改變分接開關(guān)的觸點(diǎn)位置改變變壓器的匝數(shù)，從而改變輸出電壓。輸出電壓低時(shí)，把分接開關(guān)位置由檔調(diào)整到檔。當(dāng)輸出電壓高時(shí)，把分接開關(guān)位置由檔調(diào)整到檔。 調(diào)整好檔位后，用直流電橋測(cè)各相繞組直流電阻，看各相之間電阻是否平衡。若各相之間電阻差大于2，可能是檔位的動(dòng)靜觸頭接觸不好或沒有調(diào)好檔位位置，必須重新調(diào)整。,19,20,21,22,3.1 變壓器的基本工作原理和結(jié)構(gòu),3.

10、1.3 型號(hào)與額定值,一、型號(hào),型號(hào)表示一臺(tái)變壓器的結(jié)構(gòu)、額定容量、電壓等級(jí)、冷卻方式等內(nèi)容，表示方法為,如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷三繞組銅線有載調(diào)壓，額定容量250000kVA，高壓額定電壓220kV電力變壓器。,23,變壓器銘牌,24,1.3 型號(hào)與額定值,二、額定值,三者關(guān)系：,此外，額定值還有額定頻率、效率、溫升等。,25,1.3 變壓器的安裝,安裝前對(duì)變壓器進(jìn)行外觀檢查。核對(duì)變壓器的產(chǎn)品型號(hào)、容量、電壓、聯(lián)結(jié)組別、短路阻抗等與設(shè)計(jì)是否相符。 安裝前對(duì)變壓器進(jìn)行外觀檢查。查看變壓器在運(yùn)輸過程中有無損傷；有無滲漏油痕跡，油位油色是否正常；零、附件是否損

11、傷和位移；緊固件是否松動(dòng)；絕緣有否破損等。,26,1.1 室內(nèi)變壓器的安裝,油浸電力變壓器室應(yīng)采用一級(jí)耐火等級(jí)建筑，對(duì)不易取得鋼材和水泥的地區(qū)，可以采用獨(dú)立的三級(jí)耐火等級(jí)建筑。容量在100kVA以上的油浸電力變壓器應(yīng)安裝在單獨(dú)的變壓器室內(nèi)。室門用非燃材料制成（木門應(yīng)包鐵皮）向外開啟，室內(nèi)應(yīng)有良好的通風(fēng)，且室內(nèi)溫度勿超過45。若室溫過高，可使用機(jī)械通風(fēng)。通風(fēng)裝置應(yīng)設(shè)網(wǎng)格不大于10毫米 x 10毫米的鐵絲網(wǎng)或百葉窗并有防止小動(dòng)物以及雨、雪侵入的措施 。,27,室內(nèi)變壓器的安裝,變壓器采用自然通風(fēng)時(shí)，變壓器室地面應(yīng)高出室外地面1.1m。 變壓器防爆筒前方不得有可燃物。 民用建筑的第一層內(nèi)可設(shè)置油浸電

12、力變壓器室，但不應(yīng)設(shè)在經(jīng)常有積水的場(chǎng)所和廁所、浴室的下面。這時(shí)，一個(gè)變壓器室內(nèi)只能設(shè)一臺(tái)油浸電力變壓器，且其容量不應(yīng)超過400kVA。,28,室內(nèi)變壓器的安裝,油浸電力變壓器的安裝應(yīng)略傾斜1%-1.5%的坡度（油枕一方略高），以便油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體能順利進(jìn)入氣體繼電器。 變壓器油量超過600kg時(shí)應(yīng)設(shè)專門的貯油坑，坑內(nèi)應(yīng)能容納100%的油，坑內(nèi)鋪以25cm以上的鵝卵石，一旦起火，可將油放入坑內(nèi)并能將油排放致安全處，防止爆炸和擴(kuò)散。,29,室內(nèi)變壓器的安裝,配電變壓器的低壓繞組中性點(diǎn)、外殼及避雷器三者公用接地必須完好。 電氣連線連接完好，銅、鋁導(dǎo)體連接采用銅鋁過渡線夾或線鼻子。 低壓出線母線支架高

13、度不應(yīng)小于2.3m.,30,3.9.2 室外變壓器的安裝,室外變壓器的安裝有地上安裝、臺(tái)上安裝、柱上安裝三種方式。容量在315kVA以上的不宜柱上安裝。 室內(nèi)安裝的有關(guān)要求也適用室外安裝。 高低壓過引線已采用絕緣導(dǎo)線。 柱上安裝的變壓器距地面高度不應(yīng)小于2.5m；裸導(dǎo)體距地面高度不應(yīng)小于3.5m。 變壓器臺(tái)高度不應(yīng)低于0.5m,圍欄高度不應(yīng)低于1.7m，且有“止步，高壓危險(xiǎn)！”警示標(biāo)志。,31,3.10.1 變壓器的運(yùn)行,1、變壓器運(yùn)行中的巡視檢查 (1)檢查變壓器上層油溫是否超過允許范圍。由于每臺(tái)變壓器負(fù)荷大小、冷卻條件及季節(jié)不同，運(yùn)行中的變壓器不能僅以上層油溫不超過85為依據(jù)，還應(yīng)根據(jù)以往

14、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及在上述情況下與上次的油溫比較。如油溫突然增高，則應(yīng)檢查冷卻裝置是否正常，油循環(huán)是否破壞等。 (2)檢查油質(zhì)，應(yīng)為透明、微帶黃色。油面應(yīng)符合周圍溫度的標(biāo)準(zhǔn)線，如油面過低應(yīng)檢查變壓器是否漏油等。油面過高應(yīng)檢查冷卻裝置的使用情況，是否有內(nèi)部故障。,32,(3)變壓器的聲音應(yīng)正常。正常運(yùn)行時(shí)一般有均勻的嗡嗡電磁聲。如聲音有所改變，應(yīng)細(xì)心檢查，并迅速匯報(bào)值班調(diào)度員并請(qǐng)檢修單位處理。 (4)應(yīng)檢查套管是否清潔，有無裂紋和放電痕跡，冷卻裝置應(yīng)正常等。 (5)天氣變化時(shí)，應(yīng)進(jìn)行特殊檢查。大風(fēng)時(shí)，檢查引線有無劇烈擺動(dòng)，變壓器頂蓋、套管引線處應(yīng)無雜物；大雪天，各部觸點(diǎn)在落雪后，不應(yīng)立即熔化或有放電現(xiàn)象；

15、大霧天，各部有無火花放電現(xiàn)象等等。,3.10 變壓器的運(yùn)行及維護(hù),3.10.1 變壓器的運(yùn)行,33,2、變壓器運(yùn)行參數(shù) 新投入的變壓器帶負(fù)荷前空載運(yùn)行24h； 高壓側(cè)電壓不得超過5%； 低壓最大不平衡電流不得超過25%； 由于變壓器采用的多是A級(jí)絕緣，其最高工作溫度是105 。所以繞組溫升不得超過65 ，上層油溫不宜超過85 ，最高不得超過95 ； 變壓器不宜長(zhǎng)時(shí)間過負(fù)荷運(yùn)行，但特殊情況下允許過負(fù)荷，但過載時(shí)間必須與溫度和過載量相適應(yīng)。參考下表：,3.10 變壓器的運(yùn)行及維護(hù),3.10.1 變壓器的運(yùn)行,34,變壓器的檢修：分小修和大修 1、小修項(xiàng)目：不吊芯 消除日常巡視中發(fā)現(xiàn)的缺陷； 測(cè)定繞組絕緣電阻（使用2500V搖表）； 清掃瓷套管和外殼，檢查螺絲有無松動(dòng)； 檢查有無滲漏油，油位是否合適； 檢查氣體繼電器及控制線是否完好； 檢查呼吸器是否完好，硅膠是否飽和； 檢查各側(cè)引線是否完好有無法熱及損傷等。,3.10 變壓器的運(yùn)行及維護(hù),3.10.2 變壓器的檢修,35,2、大修項(xiàng)目：吊芯 清除線圈表面油污和沉積物，觀察繞組絕緣老化程度； 檢查鐵芯有無松動(dòng)，壓緊螺栓的絕緣是否良好； 檢查分接開關(guān)有無燒傷，接觸、定位連接是否良好； 清除連通管、防爆管、散熱器等處油垢，檢查有無堵塞； 檢查氣體繼電器； 檢查油循環(huán)裝置和濾油裝置； 重新油漆變壓器外殼；