电力变压器的选择

电力变压器的选择（精选12篇）

电力变压器的选择 第1篇

电力用户供电系统由外部电源进线、用户变配电所、高低压配电线路和用电设备组成。按供电容量的不同, 电力用户可分为大型 (10 000 k VA以上) 、中型 (1 000~10 000 k VA) 和小型 (1 000 k VA及以下) 。

(1) 大型电力用户供电系统。大型电力用户的用户供电系统, 采用的外部电源进线供电电压等级为35 k V及以上, 一般需要经用户总降压变电所和车间变电所两级变压。总降压变电所将进线电压降为6~10 k V的内部高压配电电压, 然后经高压配电线路引至各个车间变电所, 车间变电所再将电压变为220/380 V的低电压供用电设备使用。

某些厂区环境和设备条件许可的大型电力用户也有采用所谓“高压深入负荷中心”的供电方式, 即35 k V的进线电压直接一次降为220/380 V的低压配电电压。

(2) 中型电力用户一般采用10 k V的外部电源进线供电电压, 经高压配电所和10 k V用户内部高压配电线路馈电给各车间变电所, 车间变电所再将电压变换成220/380 V的低电压供用电设备使用。高压配电所通常与某个车间变电所合建。

(3) 小型电力用户供电系统。一般小型电力用户也用10 k V外部电源进线电压, 通常只设有一个相当于车间变电所的降压变电所, 容量特别小的小型电力用户可不设变电所, 采用低压220/380 V直接进线。

2 变配电所的设计原则

(1) 必须遵守国家的有关规程和标准, 执行国家的有关方针政策, 包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。

(2) 应做到保障人身和设备安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理, 应采用效率高、能耗低、性能较先进的电气产品。

(3) 应根据工程特点、规模和发展规划, 正确处理近期建设与远期发展的关系, 做到远、近期结合, 以近期为主, 适当考虑扩建的可能性。

(4) 必须从全局出发, 统筹兼顾, 按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等, 合理确定设计方案。

3 变电所变压器台数和容量的选择

3.1 变压器的选择原则

电力变压器是供电系统中的关键设备, 其主要功能是升压或降压以利于电能的合理输送、分配和使用, 对变电所主接线的形式及其可靠性与经济性有着重要影响。

选择时必须遵照有关国家规范标准, 因地制宜, 结合实际情况, 合理选择, 并应优先选用技术先进、高效节能、免维护的新产品。

3.2 变压器类型的选择

电力变压器类型的选择是指确定变压器的相数、调压方式、绕组形式、绝缘及冷却方式、联结组别等。

变压器按相数分, 有单相和三相2种。用户变电所一般采用三相变压器。

变压器按调压方式分, 有无载调压和有载调压2种。10 k V配电变压器一般采用无载调压方式。

变压器按绕组形式分, 有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器等。用户供电系统大多采用双绕组变压器。

变压器按绝缘及冷却方式分, 有油浸式、干式和充气式 (SF6) 等。

10 k V配电变压器有Yyn0和Dyn11两种常见联结组。由于Dyn11联结组变压器具有低压侧单相接地短路电流大, 具有利于故障切除、承受单相不平衡负荷的负载能力强和高压侧三角形接线有利于抑制零序谐波电流注入电网等优点, 从而在TN及TT系统接地形式的低压电网中得到越来越广泛的应用。

3.3 变压器台数的选择

变压器的台数一般根据负荷等级、用电容量和经济运行等条件综合考虑确定。《10 k V及以下变电所设计规范GB5005394》中规定, 当符合以下条件之一时, 宜装设2台及2台以上的变压器: (1) 有大量一级或二级负荷; (2) 季节性负荷变化较大; (3) 集中负荷容量较大。

变电所中单台变压器 (低压为0.4 k V) 容量不宜大于1 250 k VA。当用电设备容量较大、负荷集中且运行合理时, 可选用较大容量的变压器。

在一般情况下, 动力和照明宜共用变压器。当属下列情况之一时, 可设专用变压器:

(1) 当照明负荷较大或动力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时, 可设照明专用变压器;

(2) 单台单相负荷较大时, 宜设单相变压器;

(3) 冲击性负荷较大, 严重影响电能质量时, 可设冲击负荷专用变压器;

(4) 在电源系统不接地或经阻抗接地, 电气装置外露导电体就地接地系统 (IT系统) 的低压电网中, 照明负荷应设专用变压器。

例如:如果某单位的用电设备负荷有二级负荷和三级负荷, 则根据设计规范GB5005394的要求, 宜装设2台变压器, 选择台数为2台。

3.4 变压器容量的选择

众所周知, 变压器在传递电能的过程中, 本身要消耗一定的功率。有关资料显示, 变压器的总电能损耗约占整个电力系统全部损失的1/3左右。因此, 准确合理地选择变压器最佳经济容量是降耗节能的手段之一。

变压器的容量SNT首先应保证在计算负荷SC下变压器能长期可靠运行。

例如:对于之前提到的有2台变压器的变电所, 通常采用等容量的变压器, 每台容量应同时满足以下2个条件:

(1) 满足总计算负荷70%的需要, 即:

(2) 满足全部一、二级负荷SC (I+II) 的需要, 即:

条件 (1) 是考虑到2台变压器运行时, 每台变压器各承受总计算负荷的50%, 负载率约为0.7, 此时变压器效率较高。而在事故情况下, 1台变压器承受总计算负荷时, 只过载40%, 可继续运行一段时间。在此时间内, 完全有可能调整生产, 可切除三级负荷。条件 (2) 是考虑在事故情况下, 1台变压器仍能保证一、二级负荷的供电。

根据无功补偿后的计算负荷, SC=674.19 k VA, 即SNT≥0.7674.19=471.933 k VA, 取变压器容量为500 k VA, 因此, 选择S9-500/10 Dyn11型电力变压器。为油浸式、无载调压、双绕组变压器。

主变压器的选择如表1所示。

变压器的损耗计算:

在已知负荷大小的情况下, 不可简单地通过采用变压器的负荷率大小的常规设计方法来确定所需变压器容量大小。应综合考查系统内负荷的大小, 再根据最佳经济运行条件来确定所需容量的大小。尽可能地使变压器运行于最佳经济状态, 减少有功功率的损耗。

4 结语

在满足《10 k V及以下变电所设计规范GB5005394》的规范要求下, 根据变压器的有功电量损耗和无功电量损耗及其相互关系, 进行投资回收年限的计算比较, 确定变压器的经济容量, 从而确定变压器台数和容量, 有效地提高负荷转移能力, 进一步提高供电可靠性和经济性。

参考文献

[1]周和平.10kV电力系统电能计量装置运行异常的案例分析[J].电工技术, 2010 (2)

[2]李承承.地区电网智能调度中故障信息系统的研究[D].华北电力大学 (北京) , 2006

电力变压器的防火防爆措施 第2篇

如变压器内部发生过载或短路，绝缘材料或绝缘油就会因高温或电火花作用而分解，膨胀以至气化，使变压器内部压力急剧增加，可能引起变压器外壳爆炸，大量绝缘油喷出燃烧，油流又会进一步扩大火灾危险。

运行中防火爆炸要注意：

(1)不能过载运行：长期过载运行，会引起线圈发热，使绝缘逐渐老化，造成短路。

(2)经常检验绝缘油质：油质应定期化验，不合格油应及时更换，或采取其它措施，

(3)防止变压器铁芯绝缘老化损坏，铁芯长期发热造成绝缘老化。

(4)防止因检修不慎破坏绝缘，如果发现擦破损伤，就及时处理。

(5)保证导线接触良好，接触不良产生局部过热。

(6)防止雷击，变压器会因击穿绝缘而烧毁。

(7)短路保护：变压器线圈或负载发生短路，如果保护系统失灵或保护定值过大，就可能烧毁变压器。为此要安装可靠的短路保护。

(8)保护良好的接地。

论电力变压器的继电保护 第3篇

【关键词】继电保护；电力变压器；运行

1.电力变压器的常见故障和非正常运行状态

绕组及其引出线的相间短路和中性点直接接地侧的单相接地短路；绕组的匝间短路；外部短路引起的过电流；中性点直接接地系统中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；过负荷；油面降低；变压器温度过高或油箱压力升高或冷却系统故障。

2.电力变压器继电保护装置的配置原则

（1）针对变压器内部的各种短路及油面下降应装设瓦斯保护，其中轻瓦斯瞬时动作于信号，重瓦斯瞬时动作于断开各侧断路器。

（2）应装设反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护，瞬时动作于断开各侧断路器。

（3）对由外部相间短路引起的变压器过电流，根据变压器容量和运行情况的不同以及对变压器灵敏度的要求不同，可采用过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流和单相式低电压起动的过电流保护或阻抗保护作为后备保护，带时限动作于跳闸。

（4）对110kV及以上中性点直接接地的电力网，应根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护和零序电压保护，带时限动作于跳闸。

（5）为防御长时间的过负荷对设备的损坏，应根据可能的过负荷情况装设过负荷保护，带时限动作于信号。

（6）对变压器温度升高和冷却系统的故障，应按变压器标准的规定，装设作用于信号或动作于跳闸的装置。

3.继电保护的特点

3.1可靠性

配置的合理、质量技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证继电保护的可靠性。220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。当其中一套继电保护装置或任一组断路器失控时，能由另一套继电保护装置操作另一组断路器控制故障。

3.2灵敏性

灵敏性是指设备或线路发生金属性短路时，保护装置的灵敏系数应有一定的水平。对于110kV线路，考虑到在可能的高电阻接地故障情况下的动作灵敏度要求，通常来说其最末一段零序电流保护的电流暂定值不应大于300A（一次值）。

3.3 速动性

速动性是指为提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等，保护装置应尽快地切除短路故障。一般从装设速动保护（如高频保护、差动保护）、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。

3.4 电变器保护措施

（1）瓦斯保护。瓦斯保护是反应变压器油箱内部气体的数量和流动的速度而动作的保护，保护变压器油箱内各种短路故障，特别是对绕组的相间短路和匝间短路。瓦斯继电器是构成瓦斯保护的主要元件，它安装在油箱与油枕之间的连接管道上。气体继电器的两个输出触点为：一个是反映变压器内部反常情况或较小故障的“轻瓦斯”；另一个反映出严重故障的“重瓦斯”。轻瓦斯起信号作用，能使操作人员迅速发现情况并尽快处理；重瓦斯用于跳开变压器各侧断路器。瓦斯保护动作后，操作人员应从排气口将气体进行收集并分析。保护的原因和故障性质，将根据气体的颜色、数量、化学成分等来决定。

（2）过负荷保护。通常情況下，变压器过负荷是三相对称的，故保护装置只采用一只电流继电器接于一相上，并且经一定时间延长动作于信号。双绕组变压器，过负荷保护应装在主电源侧。单侧电源三绕组降压变压器，若三侧绕组容量相同，过负荷保护装在电源侧；若三侧绕组容量不相同，则只有电源侧和绕组容量较小的一侧装设过负荷保护。两侧电源的三绕组降压变压器或联络变压器，三侧均装设过负荷保护。

（3）过励磁保护。对于高压侧为500kV的变压器的额定磁密近于饱和密度，频率降低或电压升高时容易引起变压器过励磁，导致铁心饱和，励磁电流剧增，铁心温度上升，严重过热会使变压器绝缘劣化，寿命降低，最终造成变压器损坏，故需装设过励磁保护。 [科]

【参考文献】

[1]王玉玮，孙涛，林波.改进电力变压器中硬纸筒的制作[J].中国高新技术企业，2007（15）.

[2]苏海利，梅春雨.电力变压器经济运行分析[J].中小企业管理与科技（上半月），2008（4）.

[3]国内首台超大容量220kV级电力变压器诞生[J].电气制造，2008（4）.

[4]王广云，李桂兰.电力变压器大修组装后电气试验的研究[J].机电产品开发与创新，2009（2）.

[5]冯品良.浅谈电力变压器的检测维护[J].装备制造，2009（6）.

电力变压器的选择 第4篇

对于电子电力变压器而言, 它又可以被称作为EPT, 它是目前状况下较为新型且在电力企业中使用较为广泛的电子电力变压器, 国内外很多学者都曾对其进行过研究, 而他们研究的对象基本都是其控制策略以及拓扑结构。但是如果要将电力电子变压器与电力系统进行一定程度的结合, 就必须对其并联工作进行充分的考虑, 而在并联工作之中, 最为重要的无疑是电子电力变压器与常规电力变压器的并联技术。一般情况下, 在电网运行的过程中, 电力变压器并联的运行现象是最为普遍与常见的, 通过对电力变压器进行有效的并联, 可以对其运行效率进行一定程度上的提升, 同时也对供电的稳定性与可靠性进行了有效的保证。然而, 对于常规的变压器而言, 它具有不可控制性, 因此要想有效实现对其的并联, 需要满足一定的条件。

2 电子电力变压器与常规电力变压器并联技术的具体措施

2.1 需要对维护并联特点进行一定程度的体现

近年来, 随着经济的发展以及科学技术水平的提高, 互联网技术取得了一定程度上的发展, 而这种环境之下, 数字信息以及网页信息呈现出了爆炸式增长的特点, 同时, 数字信息与网页信息有效结合, 并共同组成了相应的信息共享数据库。因此, 对于工作人员而言, 要想对电子电力变压器与常规电力变压器进行有效的并联, 并充分理解其特点, 就需要对灵活的方法组织形式进行有效的利用, 并将之贯穿于电子电力变压器与常规电力变压器并联技术方法训练以及操作的过程中, 这样一来, 既可以对并联技术的质量进行了一定程度的提升, 同时也有利于工作人员综合素质的提升。除此之外, 在对并联技术实施的过程当中, 相关的工作人员还应该充分发挥出自身的创造性与主动性, 力求并联技术质量的有效的提升。

2.2 明确并联原理

在对电子电力变压器和常规电力变压器并联技术实施的过程当中, 可能会出现一定程度上的环流现象, 究其原因, 主要是因为在相应的并联系统之中, 各个部分的输出电压并不是完全相等的。一般情况下, 并联系统中各个部分的输出电压不等是由以下几个原因引起的: (1) 电子电力变压器模块基准电压和常规的电力变压器副边绕组电压频率存在着一定程度上的差异; (2) 电压相位差异以及电压幅值方面的差异; (3) 电子电力变压器与常规电力变压器共同组成的并联系统中各个模块之间的等效输出阻抗也不完全相等。因此, 为了对环流的分析进行一定程度的简化, 可以将并联技术系统当中的各个模块输出的电压不相等进行转化, 将其等效为空载输出电压之间的不等。需要注意的是, 在进行等效时, 应当注意保证各个模块之间等效输出的阻抗相等。

2.3 有效维护并完善并联技术制度

维护并联技术制度需要满足一个前提, 即电力企业能够对国家所规定的相关法律法规进行严格的遵守, 然后在这一前提之下, 对电子电力变压器与常规电力变

压器并联技术及其质量进行有效的控制, 一般情况下, 需要做好以下两个个方面的工作: (1) 制定出一个针对性较强且行之有效的标准制度; (2) 对电力企业的工作人员提出要求, 要求其能够充分遵守所制定的制度, 并在此基础之上, 开展自身的工作。对于电力企业而言, 只有具备一套系统化的并联技术质量控制制度, 才能有可能对电子电力变压器与常规电力变压器并联技术的实施质量进行一定程度的提高。除此之外, 为了促进经济利益最大化, 电力企业还应当对政府的相关政策进行充分结合, 并在此基础之上考虑自身的并联技术以及所取得的效益, 然后对这些因素进行综合考虑, 发现问题, 对电子电力变压器与常规电力变压器并联技术控制方案进行一定程度的优化与改善。

2.4 坚持理论与实践相结合

对于电力企业的工作人员而言, 如果他们缺少理论知识与实践技术中的任一项, 都会对电子电力变压器与常规电力变压器并联技术的有效实施造成一定程度的影响。因此, 应该讲理论知识与实践技术进行充分的结合, 这样一来, 就可以对琐碎的知识进行系统化的整理与归纳, 对在工作过程中遇到内容较多、操作性较强、记忆量较大的问题进行更深层次的强化, 进而提高工作效率与工作质量, 有效促进电子电力变压器与常规电力变压器并联技术的实施与发展。

3 结束语

本文主要针对电子电力变压器与常规电力变压器的并联技术进行研究与分析。首先对电子电力变压器及其并联运行进行了一定程度的介绍, 然后在此基础之上从维护并联特点的体现、并联原理的明确、并联技术制度的维护与完善以及理论与实践的有效结合四个角度分析了电子电力变压器与常规电力变压器并联技术的具体措施。希望我们的研究能够给读者提供参考并带来帮助。

参考文献

[1]欧阳林群, 王效华.非线性控制技术在三相有源滤波器中的应用[J].长江大学学报 (自然科学版) 理工卷.2010, (04) .

[2]刘海波, 毛承雄, 陆继明, 王丹.电子电力变压器与常规电力变压器的并联技术[J].电力系统自动化.2008, (18) .

[3]沈斐, 王娅岚, 刘文华, 梁旭, 韩英铎.大容量STATCOM主电路结构的分析和比较[J].电力系统自动化.2003, (08) .

电力变压器的选择 第5篇

引言

为了使设备的外形尺寸保持在可以接受的水平,现代变压器的设计采用了更为紧凑的绝缘方式,在运行中其内部各组件间的绝缘所需承受的热和电应力水平显着升高。110kV及以上等级的大型电力变压器主要采用油纸绝缘结构,主要的绝缘材料是绝缘油和绝缘纸、纸板。

当变压器内部故障涉及固体绝缘时,无论故障的性质如何,通常认为是相当严重的。因为一旦固体材料的绝缘性能受到破坏,很可能进一步发展成主绝缘或纵绝缘的击穿事故。所以纤维材料劣化引起的影响在故障诊断中格外受到重视。而且,如能确定变压器发生异常或故障时是否涉及固体绝缘,也就初步确定了故障的部位,对设备检修工作很有帮助。

本文通过研究在故障涉及固体绝缘时,其它特征气体组分与CO、CO2间的伴生增长情况,提出了一种动态分析变压器绝缘故障的方法。并着手建立故障气体的增长模式,为预测故障的发展提供了新的判据。

1、判断固体绝缘故障的常规方法

CO、CO2是纤维材料的老化产物,一般在非故障情况下也有大量积累,往往很难判断经分析所得的CO、CO2含量是因纤维材料正常老化产生的,还是故障的分解产物。

月岗淑郎[1]研究了使用变压器单位纸重分解并溶于油中的碳的氧化物总量,即(CO+CO2)mL/g(纸)来诊断固体绝缘故障。但是,已投运的变压器的绝缘结构、选用材料和油纸比例随电压等级、容量、型号及生产工艺的不同而差别很大,不可能逐一计算每台变压器中绝缘纸的合计质量,该方法因实际操作困难,难以应用;并且,考虑全部纸重在分析整体老化时是比较合理的,如故障点仅涉及固体绝缘很小的一部分时,使用这种方法也很难比单独考虑CO、CO2含量更有效。

IEC599[2]推荐以CO/CO2的比值作为判据,来确定故障与固体绝缘间的关系。认为CO/CO2>0.33或<0.09时表示可能有纤维绝缘分解故障,在实践中这种方法也有相当大的局限性[3]。本文对59例过热性故障和69例放电性故障进行了统计。结果表明,应用CO/CO2比例的方法正判率仅为49.2%,这种方法对悬浮放电故障的识别正确率较高,可达74.5%;但对围屏放电的正判率仅为23.1%.

2、固体绝缘故障的动态分析方法

新的预防性试验规程规定,运行中330kV及以上等级变压器每隔3个月进行一次油中溶解气体分析,但目前很多电业局为保证这些重要设备的安全,有的已将该时间间隔缩短为1个月。也有部分电业局已开展了油色谱在线监测的尝试,这为实现故障的连续追踪,提供了良好的技术基础。

电力变压器内部涉及固体绝缘的故障包括:围屏放电、匝间短路、过负荷或冷却不良引起的绕组过热、绝缘浸渍不良等引起的局部放电等。无论是电性故障或过热故障,当故障点涉及固体绝缘时,在故障点释放能量的作用下,油纸绝缘将发生裂解,释放出CO和CO2.但它们的产生不是孤立的,必然因绝缘油的分解产生各种低分子烃和氢气,并能通过分析各特征气体与CO和CO2间的伴生增长情况,来判断故障原因。

判断故障的各特征气体与CO和CO2含量间是否是伴随增长的,需要一个定量的标准。本文通过对变压器连续色谱监测的结果进行相关性分析,来获得对这一标准的统计性描述。这样可以克服溶解气体累积效应的影响,消除测量的`随机误差干扰。

本文采用Pearson积矩相关来衡量变量间的关联程度,被测变量序列对(xi,yi),i=1,,相关系数γ的显着性选择两种检验水平:以α=1%作为变量是否显着相关的标准,而以α=5%作为变量间是否具有相关性的标准。即:当相关系数γ>γ0.01时,认为变量间是显着相关的;γ<γ0.05时,二者没有明确的关联。γ0.01、γ0.05的取值与抽样个数N有关,可通过查相关系数检验表获得。

由于CO为纤维素劣化的中间产物,更能反映故障的发展过程,故通过对故障的主要特征气体与CO的连续监测值进行相关性分析可进一步判断故障是否涉及固体绝缘。当通过其它分析方法确定设备内部存在放电性故障时,可以CO与H2的相关程度作为判断电性故障是否与固体绝缘有关的标准;而过热性故障则以CO与CH4的相关性作为判断标准。通过对59例过热性故障和69例放电性故障实例的分析。

这种方法在一定程度上可以反映故障的严重程度,在过热性故障的情况下,如果CO不仅与CH4有较强的相关性,还与C2H4相关,表明故障点的温度较高;而在发生放电性故障时,如果CO与H2和C2H2都有较强的相关性,说明故障的性质可能是火花放电或电弧放电。

3 故障的发展趋势

确认故障类型后,如能进一步了解故障的发展趋势,将有助于维修计划的合理安排。而产气速率作为判断充油设备中产气性故障危害程度的重要参数,对分析故障性质和发展程度(包括故障源的功率、温度和面积等)都很有价值[4]。

通过回归分析,可将这3种典型模式归纳为:

(a)正二次型:总烃随时间的变化规律大致为Ci=a.t2+b.t+c(a>0),即产气速率γ=a.t+b不断增大,与时间成正比。这常与突发性故障相对应,故障功率及所涉及的面积不断变大,这种故障增长模式往往非常危险。

(b)负二次型:总烃和产气速率的变化规律与(a)相同,只是a<0.即总烃Ci增高到一定程度后,在该值附近波动而不再发生显着变化。多与逐渐减弱的或暂时性的故障形式相对应,如在系统短路情况下的绕组过热及系统过电压情况下发生的局部放电等。

(c)一次型:即线性增长模型,是一种与稳定存在的故障点相对应的产气形式。总烃的变化规律为Ci=k.t+j,产气速率为固定的常数k,通常只有当故障产气率k或总烃Ci大于注意值时才认为故障严重。

本文对59例过热性故障和69例放电性故障变压器总烃含量的增长模式与故障严重程度的对应关系进行了统计,结果如表2所示。

4、实例分析

故障产气的增长模型为正二次型,在较短的时间里产气速率呈明显的增长趋势,是一种发展迅速的故障,反映出故障功率及故障所涉及的面积在不断变大。

1985年3月14日进行吊芯检查发现,高压线圈与低压线圈间围屏有7层存在不同程度的烧伤、穿孔、爬电等明显的树枝状放电痕迹,属围屏放电故障,与分析结果相符。

5、结 论

a.电力变压器油中溶解气体的产生总有其内在的原因,根据故障的主要特征气体与CO的伴生增长情况,即可判断故障点是否涉及固体绝缘。这种方法基本上不受累积效应的影响,不存在注意值的限制,可以随时分析溶解气体的变化规律,及时发现可能存在的潜伏性故障。

电力变压器的经济运行分析 第6篇

【摘要】电力变压器的经济运行，既可降低损耗节约能源，又能降低生产成本，本文分析了变压器的损耗与效率，分析了变压器经济运行的方法和实践过程中需注意的问题。

【关键词】电力变压器 经济运行分析

1.引言

变压器经济运行是指在确保变压器安全运行和保证供电质量的前提下，通过优选运行方式，在供电量相同的情况下，最大限度的降低变压器及电网系统的损耗。变压器是电力行业的主要设备，其主要工作是输送和分配电能，其装备量众多且工作具有连续性，自身产生的损耗累计量很大。此外，当变压器处于不合理工作方式下运行，这会导致效率降低和增加自身损耗，因此变压器經济运行分析至关重要。

2.变压器的损耗

变压器的损耗分为有功损耗和无功损耗，变压器的有功功率损耗是主要损耗，主要消耗在绕组电阻、铁心及变压器其他附件中，按照损耗产生的原理，将有功功率损耗分为电流产生的铜耗、磁场产生的铁耗及由其他因素产生的杂散损耗三类。

依据上述分类，可对变压器的有功损耗分析如下：

（l）基波电流产生的铜耗：通常是指变压器一次、二次电流流过绕组时，在绕组电阻上所消耗的能量，其大小与一次！二次电流的平方成正比。

（2）基波磁场产生的铁耗：主要是由于交变磁场在变压器铁心中所产生的损耗。按照其产生的机理可分为磁滞和涡流损耗2种，前者主要是指铁心处于交变磁场中被反复磁化时，由于磁感应强度滞后磁场强度，磁通变化滞后于励磁电流变化，矫顽磁力产生的能量损耗，其大小与铁心材料，即变压器铁心工艺水平有关；后者是指铁心中的交变磁场变化时，在铁心内部会感生涡流，进而产生损耗。

（3）杂散损耗：也称附加损耗或不明损耗，它主要包括叠片间由于绝缘损伤所引起的局部磁滞损耗、主磁通在结构部件中引起的涡流损耗以及高压变压器中的介质损耗等"这部分损耗一般不易计算和准确测量，但其值通常也较小，在工程设计中，通常以根据不同的变压器容量选择合适的一个经验系数进行计算。

3.降低变压器损耗的措施

3.1合理安排配变容量

对于并联运行的变压器，根据符合情况和变压器的容量，通过计算，合理采用变压器的并列运行方式均衡变压器负荷，使并联运行的每台变压器均在合理的负载下经济运行。

3.2选择节能性变压器

一般应该优先选择S11或非晶合金变压器，S11卷铁心变压器的空载损耗笔老式S9变压器降低25%左右，而且具有制造工艺简单、重量轻、体积小、运行维护费用小、节能效果明显等特点，在农村电网改造中应积极推广这一产品。非晶合金变压器是当前损耗最少的节能型变压器，空载损耗比同容量的S9型变压器下降70%左右，虽然价格高，但是节能效果明显，长远效益佳。

3.3改善系统功率因数

系统无功补偿应满足就地补偿的原则，根据负荷的变化，调整系统电压，使电压质量保持合理的水平，降低变压器的铁耗。

3.4管理方面的降耗措施

（l）通过加强供电的科学管理来实现变压器的经济运行。

（2）根据供电系统的供电情况和各类用户用电规律，合理地调度和安排变压器经济运行。

（3）定期对运行中的变压器进行维护，及时除尘，及时清扫散热片。

4.结语

变压器的经济运行需与当地电网的实际运行方式紧密结合，比较变压器性能以及系统负荷情况，灵活安排运行方式，在满足供电量相同的情况下，尽可能降低变压器损耗。要实现变压器的经济运行，不仅需要合理安排变压器的运行方式，同时还要加强对设备的技术管理。文中从这两个方面考虑而提出的降耗措施，不仅对降低损耗具有重要意义，同时还可以产生可观的经济效益。

【参考文献】

[l]张兴宏.论变压器节电的运行管理措施[J].科技情报开发与经济，2009.

[2]杨涛.关于调整变压器运行方式以实现节能目标的方案探讨[J]黑龙江科技信息，2009.

[3]单晓红.节能型变压器节能运行方式的探讨[J].电机系统保护与控制，2009.

电力变压器的保护 第7篇

关键词：电力变压器,继电保护装置,系统运行的可靠性

电力变压器是电力系统安全运行不可缺少的一个重要组成部分，它的主要作用是是变换电压，以利于功率的传输。在同一段线路上，传送相同的功率，电压经升压变压器升压后，线路传输的电流减小，可以减少线路损耗，提高送电经济性，达到远距离送电的目的，而降压则能满足各级使用电压的用户需要。

为使继电保护装置(特别是动作于跳闸的保护装置)能更好地完成它在电力系统中所担负的任务，应满足以下四个基本要求：1.选择性：当系统发生故障时，要求保护装置只将故障设备切除，保证无故障设备继续运行，从而尽量缩小停电范围。2.速动性：保护装置应能尽快地切除短路故障。3.灵敏性：在事先规定的保护范围内故障时，不论短路点的位置、短路的类型及系统运行方式如何，要求保护装置都能灵敏反应。4.可靠性：在保护装置的保护范围内发生属于它动作的故障时，应可靠动作，即不应拒动;而发生不属于它应动作的情况时，则应可靠不动，即不应误动。

（一）电力变压器保护配置原则

1. 变压器的故障及不正常工作状态

变压器电力变压器是电力系统的重要设备，为保证变压器安全可靠地运行，就必须视其容量的大小及电压的高低，设置相应的继电保护装置。

一般要针对电力变压器的下列故障及不正常运行方式，装设相应的继电保护装置：(1)绕组的相间短路和中性点直接接地侧的单相短路;(2)绕组的匝间短路;(3)外部相间短路引起的过电流;(4)中性点直接接地电网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压;(5)过负荷;(6)过励磁;(7)油面下降;(8)变压器温度及油箱压力升高和冷却系统故障。

2. 主保护配置

(1) 0.8MVA及以上油浸式变压器和0.4MVA及以上车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护;当壳内故障产生轻微瓦斯式油面下降时，应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，亦应装设瓦斯保护。

(2)对变压器引出线、套管及内部的短路故障，应按下列规定，装设相的保护作为主保护。保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。

(3)对6.3MVA及以上厂用工作变压器和并列运行的变压器。10MVA及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器，以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵联差动保护。

(4)纵联差动保护应符合下列要求： (1) 应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流。 (2) 应在变压器过励磁时不误动。 (3) 差动保护范围应包括变压器套管及其引出线。如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施。但在某些情况下，例如60KV或110KV电压等级的终端变电所和分支变电所，以及具有旁路母线的电气主接线，在变压器断路器退出工作由旁路断路器代替时，纵联差动保护亦可以利用变压器套管内的电流互感器，而对引出线可不再采取快速切除故障的辅助措施。

3. 后备保护

对由外部相间短路引起的变压器过电流，应按下列规定，装设相应的保护作为后备保护，保护动作后，应带限动作于跳闸。(1)过电流保护宜用于降压变压器，保护的整定值应考虑事故时可能出现的过负荷。(2)外部相间短路保护应装于变压器下列各侧，各项保护的接线，宜考虑能反应电流互感器与断路器之间的故障。(3)三绕组变压器，应装于主电源侧，根据主接线情况，保护可带一段或两段时限，较短的时限用于缩小故障影响范围;较长的时限用于断开变压器各侧断路器。

（二）三绕组变压器保护具体配置

本次设计是对容量为31.5MVA、中性点不接地的三绕组主变进行保护配置、整定计算和二次回路图的部分绘制。根据以上技术规程为本次设计的变压器配置以下的保护：

1. 主变保护配置及作用：

(1)瓦斯保护：反应变压器油箱内故障及油面降低。作为变压器的主保护。当发生轻微故障时，油面下降，轻瓦斯动作于信号;当发生严重故障时，产生大量气体，重瓦斯动作于跳闸，跳开主变各侧断路器。对带负荷调压的变压器的调压装置，设有载瓦斯，同理，轻瓦斯动作于发讯，重瓦斯动作于跳闸。(2)差动保护：作为变压器的主保护反应变压器绕组和引出线的相间故障。动作于跳开变压器各侧断路器。(3)复压闭锁过流保护，反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、差动保护的后备。动作于跳闸。(4)过负荷保护，反应高压侧过负荷情况，动作于发讯。(5)主变间隙零序电流及零序电压保护，作为中性点不接地运行的分级绝缘变压器的接地故障保护。

2. 主要保护功能

主变有下列保护：(1)主变差动保护(比率差动保护及差动速断保护);(2)主变瓦斯保护(本体、有载调压开关);(3)间隙零序过流保护和零序过电压保护;(4)零序电压闭锁零序过电流保护;(5)复合电压闭锁过流保护(二段);(6)过负荷保护;(7)温度高报警。

3. 主变保护的选型及装置介绍

本次介绍北京哈德威四方保护与控制设备有限公司的CST-231A变压器保护和CSR22A变压器非电量保护。

(1）主要技术参数

(1) 额定参数

交流电流：5A, 50HZ或1A, 50HZ

相电压：100V/√3V, 50HZ

(2) 功率消耗

直流回路：≯60W

交流电压回路：≯0.5VA/相

交流电流回路：≯0.8VA/相

(3) 精确工作范围 (10%误差)

电流精确工作范围：0.08～20In

电压精确工作范围：1V～100V

(4) 保护整定范围

电流定值：工作范围内任意整定级差：0.01A

电压定值：工作范围内任意整定级差：0.1V

时间定值：工作范围内任意整定级差：0.1S

相间方向最大灵敏角：-30°、-45°，误差±3°

零序方向最大灵敏角：-99°，误差±3°

二次谐波制动系数：10%～30%

比率制动系数：0.3～0.7

差动平衡系数：0～50

(2) CST-231A变压器后备保护

(1) 复合电压闭锁过电流保护：高压后备设二段复合电压闭锁过电流保护，其中Ⅰ段为方向过流(方向元件和电流元件接成按相起动方式)，Ⅱ段不带方向动作跳变压器各侧断路器。

(2) 间隙零序过流保护和零序过电压保护：装置设有一段2时限的间隙零序过流和零序过电压保护。间隙零流为变压器经间隙接地的间隙支路零序电流，零序过电压为自产3U0。第一时限跳高压母联，第二时限跳各侧断路器。

(3) 零序电压闭锁零序过电流保护：装置设三段零序电压闭锁零序过流保护，它作为中性点直接接地系统的接地保护。其中Ⅰ、Ⅱ段保护可带有方向，各设2时限，零序电流与方向元件零流均为自产3I0，零序电压为自产3U0;Ⅲ段保护不带方向，设1时限，零序电流取自变压器中性线零序电流。

(4) 过负荷启动风冷，过载闭锁有载调压：装置给出一付启动风冷接点，一付过载闭锁有载调压常闭接点。

(5) CST-231A变压器中压后备保护，具有以下保护功能：A.复合电压闭锁过电流保护：装置设二段定时限复合电压闭锁过流保护。B.过负荷：变压器中，低压侧过负荷报警不用。CST-231A变压器低压后备保护同中压后备保护，均设二段定时限复合电压闭锁过流保护。

(3) CSR22A变压器非电量保护

变压器的所有开关量保护均由本体保护装置独立完成。

重瓦斯、调压重瓦斯、压力释放等开关量输入进入本装置后，经重动继电器去跳开各侧断路器，同时给出中央信号和远动信号接点。

轻瓦斯、调压轻瓦斯、油温高、油位低、风冷消失等开关输入进入本装置后，可给出中央信号和远动信号的告警接点。

综上所述，电力变压器的保护是电力系统安全运行不可缺少的一个重要组成部分，它的主要作用是预防事故或缩小事故范围，提高系统运行的可靠性，最大限度地保证向用户安全连续供电。

参考文献

[1]GB50059-1992, 35～110kV变电所设计规范[S].

[2]GB50060-1992, 3～110kV高压配电装置设计规范[S].

[3]GB50053-1994, 10kV及以下变电所设计规范[S].

[4]DL/T615-1997, 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合[S].

电力变压器绝缘故障的分析 第8篇

电气设备的数量和种类随着电力系统的高速发展也越来越多, 对于国家经济的发展来说如何保障电力系统的运行安全十分重要。所以为了避免事故的发生, 就必须把早期的故障巡查到位, 这要求加强监测设备运行状态的力度。在电力系统中电气设备的绝缘状态是十分重要的, 是安全运行和生命安全的基础保障之一, 所以及时检测和诊断电气设备绝缘状态是电力工作人员的首要任务。随着生产过程的逐步现代化, 电力设备事故的预防和减少十分重要, 对于电力工业系统的发展也有很重要的意义。

2 变压器绝缘材料的化学组成

构成电力设备的主要有导电体、结构体、绝缘体以及导磁体的材料。而绝缘体材料基本上都是有机物质, 例如绝缘纸或者矿物油等有机的合成材料。绝缘矿物油主要是以天然石油为原料, 经过蒸馏和精炼等过程形成的。绝缘纸主要有芳纶、聚酰胺或者其他复合型材料等。

3 电力变压器绝缘故障的原因

在电力变压器的绝缘材料中主要会出现下面几种原因的故障: (1) 制造的变压器设计的油道较小或者采用的绝缘材料较薄, 造成使用寿命较短; (2) 变压器要求内部有很高的清洁度, 哪怕残留的金属杂质极少, 也会在很大程度上影响到爬电的距离, 造成局部放电现象延伸为表面漏电; (3) 变压器的相间绝缘在裕度上要足够大, 如果过小就会导致相间短路现象发生。然而在相间加入隔板进行绝缘的方法是不可取的, 一旦发生短路就会使相间的电场强度分布遭到破坏, 隔板或者油间隙的电场强度过高, 隔板材料就会形成树枝状放电现象; (4) 制造的绝缘成型件如果存在导电质的污染, 就会造成局部放电以至于绝缘件表面漏电, 绝缘便失去了效用; (5) 制造的变压器在油道的设计上不合理可能会产生较高的油流速度, 也会造成油流放电现象; (6) 制造的变压器中绝缘油受到污染会使整体的绝缘性能降低。

4 电力变压器绝缘故障诊断技术

4.1 绝缘油硫腐蚀故障诊断

变压器的线圈材料很容易受到硫的腐蚀, 因为国际上发生过很多重大的油流腐蚀故障案例, 所以电力工业的工程技术人员近年来十分重视这个问题。特别是高压变压器很容易出现油流腐蚀, 因为高压变压器的容量较大、油温过高、负荷较大, 其电压在500KW以上并且带有密封油枕。大部分的高压绕阻绝缘纸和裸铜线是直接接触的, 变压器运行中的温度因素有着很大的影响。我们针对深圳、华北、华东和福建等地区电网的变压器故障进行了剖析, 在500KW以及220KW变压器的绝缘纸和绕阻上发现有沉积的化合物, 有的是蓝紫色, 有的是浅灰色, 经过检验这种沉淀物为硫化亚铜。硫化亚铜的导电性很强, 在污染和渗透绝缘纸后, 就会使绝缘体的绝缘性能大幅度下降, 时间长了就会击穿变压器匝间的绝缘体并烧毁绝缘线圈。

4.2 绝缘油中溶解气体分析诊断

一般的变压器经过长时间的负载和运行, 会渗入一定的水分和氧气, 再加上电应力和热量的交叉作用, 就会大大的降低绝缘材料的性能。比如说绝缘纸的老化和绝缘油的分解问题, 绝缘油在其化学、电气和物理性能上都会大幅度下降, 无法满足变压器对绝缘油的质量要求。变压器的内部很多时候也会存在高温热点和电弧, 这时产生的大量热能就会破坏绝缘材料的烃类分子结构, 释放出CO、CO2等气体和低分子烃。如果放电性或者热类故障潜伏在变压器中, 一氧化碳和二氧化碳的产生则会越来越多。当产生的气体足够多并形成气泡时, 经过一定时间的扩散和对流作用, 就会在绝缘油中进行溶解。气体的产生根据电类或者热类故障的不同也会有不同的种类, 故障程度也影响着气体的释放量。所以说变压器的故障和老化程度可以根据气体在绝缘油中的溶解含量和组分来判断。

4.3 人工智能在变压器故障中诊断

对于变压器的故障可以采用人工智能方式来解决, 通过对人类思维的模仿对变压器中绝缘油的气体溶解数据进行分析, 变压器故障的产生和绝缘油中气体溶解量之间的关系是十分复杂的, 通过分析可以找到其中的规律并自动的对判断规则进行调整来适应环境的不断变化。人工智能技术对于分析绝缘油中气体溶解的分析十分有效, 可以很快的诊断出变压器的故障原因;人工智能技术的应用也可以及时的发现潜伏性故障, 有利于变压器的维护和运行安全。对于社会经济的发展来说, 通过人工智能技术保障电力系统的运行稳定是一项重点的研究方向, 现有的研究热点主要包括模糊数学、信息融合、神经网络、专家诊断等方式。

5 结语

在电力变压器中内部绝缘系统十分的复杂。绝缘材料所处的位置不同其所受的电应力就不一样, 就算是同样的位置因为时间不同所受的电应力也不一样, 所以绝缘材料老化程度的评估不能依靠单一特征的参数。变压器绝缘材料的老化过程同样也不能通过单一的模型来描述, 需要长期地开展和调查多个特征的参数并从纵向上进行比较才是合适的方式。因为电力系统的复杂性单一化的技术很难诊断出实际的故障, 需要开发出多种技术并加以融合来使故障诊断的正确率得到提升。总的来说, 在变压器绝缘材料故障问题的研究上还有很多地方是空白的, 需要不断的进行完善。

摘要：最近几年我国的各个经济领域在发展上都比较迅速, 特别是电力系统, 逐步迈向大电网、自动化、超高压和大容量的新时代。我国的电力工业随着越来越大的电力需求量也在迅速的发展, 在变电站的建设和改造上已经达到了每年1000个的数量。所以我们面临着的最大问题就是电力变压器的安全运行, 本文主要以电力变压器的绝缘材料为出发点, 在研究国内外变压器绝缘故障处理经验的基础上着重对绝缘材料老化的原理进行分析, 探索变压器出现故障和绝缘材料老化之间的关联。

关键词：绝缘故障,故障诊断,电力变压器

参考文献

[1]冯运.电力变压器油纸绝缘老化特性及机理研究[D].重庆:重庆大学, 2007.

[2]朱广伟.微机继电保护在企业供电系统中的应用及发展趋势[J].辽宁科技学院学报, 2013 (03) :11-12.

关于电力变压器保护的探讨 第9篇

关键词：变电站,电力变压器,保护装置

在通常情况下变压器的故障有两种,一种是油箱内部故障,另一种是油箱外部故障。所谓的油箱内部故障总的来说是指发生在变压器油箱的高压侧面还有低压侧面绕组之间的相互短路、中性点直接接地系统侧绕组的单相接地短路以及匝间短路。变压器油箱内部的故障是一项很危险的问题,这是因为在故障点还有电弧,不仅会损坏绕组绝缘与铁芯,还导致绝缘物质和变压器油箱中的油会突然的汽化,这样就可以引起变压器油箱的爆炸。因此,继电保护应该很快的切除一些故障。油箱外部一般的故障主要有变压器绕组引出线以及套管上发生的相间短路还有接地短路,而油箱内发生相间短路的情况比较少。

一、变压器的发生故障工作的状态

负荷长时间超过额定容量引起的过负荷,外部短路引起的过电流,外部接地短路引起的中性点过电压等一些问题。变压器处于不正常的运行状态的时候,继电器就会根据变压器受损的严重程度,从而发出报警的信号,使工作人员及时发现故障,并采取相应的措施。

二、对瓦斯的保护

变压器一般都是电气量型继电保护,像差动保护以及电流速断保护等等,对于变压器内部故障反应很慢,这是因为内部故障大多从匝间短路开始,短路匝内部的故障电流虽然较大,但反应电气量的保护测量电流却不大。只有到故障发展到多匝短路或对地短路时,电气量型保护才能动作,跳开变压器各侧断路器,而变压器的瓦斯保护弥补了这一不足。瓦斯保护的变压器内部故障的主要保护,对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绝缘劣化及油面下降等故障均能灵敏动作。当油浸式变压器内部发生故障时,由于电弧将使变压器油分解并产生大量气体,瓦斯保护就是利用感应气体状态的气体继电器来反应变压器内部故障的,动作跳开变压器的各侧断路器或发出信号。

三、纵差保护或电流速断保护

对变压器绕组、套管及引出线上的故障,应根据容量的不同,装设纵差保护或电流速断保护。保护瞬时动作,断开变压器各侧的断路器。对6.3MVA 及以上并列运行的变压器和10MVA 单独运行的变压器以及6.3MVA以上厂用变压器应装设纵差保护。对10MVA 以下厂用备用变压器和单独运行的变压器,当后备保护时间大于0.5s时,应装设电流速断保护。对2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器,应装设纵差保护。对高压侧电压为330kV及以上变压器,可装设双重纵差保护。对于发电机变压器组,当发电机与变压器之间有断路器时,发电机装设单独的纵差保护。当发电机与变压器之间没有断路器时,100MW 及以下发电机与变压器组共用纵差保护;100MW 以上发电机,除发电机变压器组共用纵差保护外,发电机还应单独装设纵差保护。对200MW~300MW 的发电机变压器组也可在变压器上增设单独的纵差保护,即采用双重快速保护。

四、外部相间短路时的保护

反应变压器外部相间短路并作瓦斯保护和纵差保护后备的过电流保护、低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护、负序电流保护和阻抗保护,保护动作后应带时限动作于跳闸。过电流保护宜用于降压变压器,保护装置的整定值应考虑事故状态下可能出现的过负荷电流。复合电压启动的过电流保护,宜用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不满足灵敏性要求的降压变压器。

五、变压器的其他保护

对于400kVA 及以上的变压器,当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时,应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护。对自耦变压器和多绕组变压器,保护装置应能反应公共绕组及各侧过负荷情况。过负荷保护应接于一相电流上,带时限动作于信号。在无经常值班人员的变电站,必要时过负荷保护可动作于跳闸以及断开部分负荷。冷却器全停保护在变压器运行中冷却器全停时动作,动作后立即发出告警信号,并将长延时切除变压器。对于重要变压器的冷却器控制回路常由两个电源从站用电屏不同段母线上取得,并互为备用。

六、结语

试论电力变压器的保护 第10篇

关键词：电力变压器,故障,保护措施

1 概述

电力变压器是电力系统中十分重要的电器元件, 同时大容量的变压器也是十分贵重的元件, 因此保证电力变压器的安全稳定运行, 既是电力系统安全稳定运行的重要措施, 也是保证系统运行经济性的重要前提。变压器是根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。通常安装在电线杆、台架或配电所中, 一般将6~10千伏电压降至400伏左右输入用户。就电力变压器的保护措施进行深入探讨。

2 电力变压器的常见故障类型

2.1 绕组的主绝缘和匝间绝缘故障

变压器绕组的主绝缘和匝间绝缘是容易发生故障的部位。主要原因是:由于长期过负荷运行、或散热条件差、或使用年限长, 使变压器绕组绝缘老化脆裂, 抗电强度大大降低;变压器多次受到短路冲击, 使绕组受力变形, 隐藏着绝缘缺陷, 一旦遇有电压波动就有可能将绝缘击穿;变压器油中进水使绝缘强度大大降低而不能承受允许的电压, 造成绝缘击穿;在高压绕组加强段处或低压绕组部位, 由于绝缘膨胀, 使油道阻塞, 影响了散热, 使绕组绝缘由于过热而老化, 发生击穿短路;由于防雷设施不完善, 在大气过电压作用下, 发生绝缘击穿。

2.2 变压器套管故障

主要是套管闪络和爆炸, 变压器高压侧一般使用电容套管, 由于套管瓷质不良或者有沙眼和裂纹, 套管密封不严, 有漏油现象;套管积垢太多等都有可能造成闪络和爆炸。

2.3 铁心绝缘故障

变压器铁芯由硅钢片叠装而成, 硅钢片之间有绝缘漆膜。由于硅钢片紧固不好, 使漆膜破坏产生涡流而发生局部过热。同理, 夹紧铁心的穿心螺丝、铁等部件, 若绝缘损坏也会发生过热现象。此外, 若变压器内残留有铁屑或焊渣, 使铁芯两点或多点接地, 都会造成铁芯故障。

2.4 分接开关故障

变压器分接开关故障是变压器常见故障之一。由于开关长时间靠压力接触, 会出现弹簧压力不足, 使开关连接部分的有效接触面积减小, 以及接触部分镀银层磨损脱落, 引起分接开关在运行中发热损坏。分接开关接触不良, 经受不住短路电流的冲击而造成分接开关烧坏而发生故障;在有载调压的变压器, 分接开关的油箱与变压器油箱一般是互不相通的。若分接开关油箱发生严重缺油, 则分接开关在切换中会发生短路故障, 使分接开关烧坏。

2.5 瓦斯保护故障

瓦斯保护是变压器的主保护, 轻瓦斯作用于信号, 重瓦斯作用于跳闸。下面分析瓦斯保护动作的原因及处理办法:第一, 轻瓦斯保护动作后发出信号。其原因是:变压器内部有轻微故障;变压器内部存在空气;二次回路故障等。运行人员应立即检查, 如未发现异常现象, 应进行气体取样分析。第二, 瓦斯保护动作跳闸时, 可能变压器内部产生严重故障, 引起油分解出大量气体, 也可能二次回路故障等。出现瓦斯保护动作跳闸, 应先投备用变, 然后进行外部检查。检查油枕防爆门, 各焊接缝是否裂开, 变压器外壳是否变形;最后检查气体的可燃性。

3 电力变压器的保护措施

3.1 防雷保护

装设避雷器保护, 防止雷击过电压。配变的防雷保护, 采用装设无间隙金属氧化物避雷器作为过电压保护, 以防止由高低压线路侵入的高压雷电波所引起的变压器内部绝缘击穿, 造成短路, 杜绝发生雷击破坏事故。采用避雷器保护配变时, 一是要通过正常渠道采购合格产品, 安装投运前经过严格的试验达到运行要求再投运;二是对运行中的设备定期进行预防性试验, 对于泄漏电流值超过标准值的不合格产品及时加以更换;三是定期进行变压器接地电阻检测, 对100k VA及以上的配电变压器要求接地电阻必须在4Ω以内, 对100k VA以下的配电变压器, 要求接地电阻必须在10Ω以内。如果测试值不在规定范围内, 应采取延伸接地线, 增加接地体及物理、化学等措施使其达到规定值, 每年的4月份和7月份进行两次接地电阻的复测, 防止焊接点脱焊、环境及其它因素导致接地电阻超标。如果变压器接地电阻超标, 雷击时雷电流不能流入大地, 反而通过接地线将雷电压加在配电变压器低压侧再反向升压为高电压, 将配变烧毁;四是安装位置选择应适当, 高压避雷器安装在靠配变高压套管最近的引线处, 尽量减小雷电直接侵入配变的机会, 低压避雷器装在靠配变最近的低压套管处, 以保证雷电波侵入配变前的正确动作, 按电气设备安装规范标准要求安装, 防止盲目安装而失去保护的意义。

3.2 日常保护

进行日常维护保养, 及时清扫和擦除配变油污和高低压套管上的尘埃, 以防气候潮湿或阴雨时污闪放电, 造成套管相间短路, 高压熔断器熔断, 配变不能正常运行;及时观察配变的油位和油色, 定期检测油温, 特别是负荷变化大、温差大、气候恶劣的天气应增加巡视次数, 对油浸式的配电变压器运行中的顶层油温不得高于95℃, 温升不得超过55℃, 为防止绕组和油的劣化过速, 顶层油的温升不宜经常超过45℃;摇测配变的绝缘电阻, 检查各引线是否牢固, 特别要注意的是低压出线连接处接触是否良好、温度是否异常;加强用电负荷的测量, 在用电高峰期, 加强对每台配变的负荷测量, 必要时增加测量次数, 对三相电流不平衡的配电变压器及时进行调整, 防止中性线电流过大烧断引线, 造成用户设备损坏, 配变受损。联接组别为yyn0的配变, 三相负荷应尽量平衡, 不得仅用一相或两相供电, 中性线电流不应超过低压侧额定电流的25%, 力求使配变不超载、不偏载运行。

3.3 合理选择配变的安装地点

配变安装既要满足用户电压的要求, 又要尽量避免将其安装在荒山野岭, 易被雷击, 也不能安装在远离居民区的地方, 以防不法分子偷盗。安装位置太偏僻也不利于运行人员的定期维护, 不便于工作人员的管理;避免在配电变压器上安装低压计量箱, 因长时间运行, 计量箱玻璃损坏或配变低压桩头损坏不能及时进行更换, 致使因雨水等原因烧坏电能表引起配变受损;不允许私自调节分接开关, 以防分接开关调节不到位发生相间短路致使烧坏配电变压器;在配变高低压端加装绝缘罩, 防止自然灾害和外物破坏, 在道路狭窄的小区和动物出入频繁的森林区加装高低压绝缘罩, 防止配电变压器接线桩上掉东西使低压短路而烧毁配变;定期巡视线路, 砍伐线路通道, 防止树枝碰在导线上引起低压短路烧坏配电变压器的事故。

结束语

综上所述, 电力变压器运行是否正常直接影响电力用户生产和生活用电, 并关系到用电设备的安全。为了保证电力用户用上优质、安全电能, 作为配变运行管理人员, 一定要做到勤检查、勤维护、勤测量, 及时发现问题及时处理, 采取各种措施来加强配电变压器的保护, 防止出现故障或事故, 以保证配电网安全、稳定、可靠运行。

参考文献

[1]郝慧.电力系统变压器的常见故障分析[J].科技资讯, 2011, 15.[1]郝慧.电力系统变压器的常见故障分析[J].科技资讯, 2011, 15.

大型电力变压器的安装调试浅谈 第11篇

关键词：大型电力变压器 安装 调试 电力系统 电力能源

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（c）-0089-01

电力工业自改革开放后，得到了长足发展，各种大型电力变压器被广泛应用在社会生产生活中，有力地推动了国民经济发展步伐。然而，随着知识经济时代的到来，电力系统面临的供电形势日趋严峻。如何确保大型电力变压器平稳与运行成为保障电力供给的关键。由于电力变压器的安装调试是一项专业性较强的工作，为了能够深入分析其操作要点及步骤，该文展开了针对性研究。

1 大型电力变压器安装前的检查

1.1 检查人员构成及图纸比对工作

对大型电力变压器设备进行检查是非常必要的，这个过程是保证大型电力变压器的安全第一站，检察人员应该是相关几个单位共同组成检查小组，包括需要安装的建设单位人员、进行施工的安装人员、还有提供大型电力变压器的供货单位人员共同进行检查，并详细记录检查的过程以及检查的结果。三方共同对记录结果进行确认并签字。根据事先获得的大型电力变压器设计图纸，针对性地开展设备技术文件、变压器的型号、数量、部件等部分是否符合图纸要求以及满足国家质量标准。

1.2 对吊罩进行检查

（1）排氮。也就是指放油，在变压器起吊之前应该把油箱中的氮通过压力释放闸向外排出，确保电力变压器内部没有氮气的存在，在氮气排放过程中需要将压力释放闸开启十五秒以上时间，以确保排放效果。在氮气排放工作完成后再进行芯部排查工作。

（2）检查吊罩。氮排完后，就可以拆掉其下的螺丝，起重人员应再次检查起吊设备，以确保设备的正常。同时在吊装过程中应当密切注意吊罩是否存在破裂、损坏现象并及时更换，以提高大型电力变压器使用寿命及保障其运营安全性。

1.3 检查变压器主体

首先，在变压器就位时，要求安装的方向符合图纸要求，确认运输过程中是否有所损伤。其次，对于板牙器的主体进行多方面检查：油箱是否漏油以及油位是否正常、螺丝是否坚固、变压器是否受潮等。

2 大型电力变压器的安装

2.1 安装大型变压器以及附件

由于当前电力系统使用的大型电力变压器主要进行低压及高压转换，其套管的安装需要采取针对性安装措施区别对待，以确保电力变压装置能够符合使用设定及电力供给转换需求。

（1）低压套管安装步骤分析。

低压套管安装过程中首先需要将套管本身的封盖及入孔盖揭开，并使用弹性较好的橡皮圈及压圈来作为密闭封圈。在橡皮圈及压圈安装就绪后，将套管缓慢置入，之后将低压绕组引出线接入套管桩头，此时应该注意的是引出线位置应该远离箱壁位置，放置由于静电导致低压绕组引出线短路，影响电力变压器正常运转。最后，将套管压件牢牢地固定在套管装置上，方便下一步操作的展开。

（2）高压套管安装步骤及注意事项。

高压套管种类较多，但是在实际电力变压器运行中发现，电容式穿缆套管较为实用，能够满足高压变电器运转需求。其具体安装步骤为：首先拆除封装高压套管孔的临时封盖，在其空間内安装套管式电流互感器和升高座，加强套管敏感度。绝缘筒是隔绝外界静电影响高压变电器的重要保障工具，在安装过程中绝缘筒应该与套筒开口方向相一致，同时电流互感器铭牌需要朝向开口位置以方便查验[1]。此步骤是保证高压套管发生故障后能够及时得到修复的重要环节，尤其是绝缘筒的使用，更是需要严格控制开口方向。一切准备工作就绪后，可将套管吊起，将变电器接线头和均压罩、压盖板、均压球等部件使用特制变压器油进行二次清洗，确保整个变压装置安装前无灰尘及杂质等物质存在，影响其运转效率。

2.2 检查大型电力变压器吊芯

吊芯是大型电力变压器重要组成部件，在安装过程中如果没有严格按照操作要求来实施安装，将会为电力变压器运行埋下较为严重的安全隐患。因此，在吊芯安装完成后需要仔细对其铁芯是否接地，绕组丝是否擦伤，起重螺丝是否松动，绝缘距离是否合格等标准进行检查，一旦发现问题则应重新安装吊芯，确保上述检查内容均能够符合安装标准。

3 大型电力变压器的调试

大型电力变压器在安装完成后需要对其运转效能进行测试以查找存在的问题及不足，排除运营安全隐患，其具体调试步骤如下。

3.1 绕组及套管电阻值调试测量

使用数字微欧计来测量大型电力变压器各个分接头所有位置上的绕组及套管电阻值，所得的数值差异情况应当低于平均值的2.5%，绕组线之间的电阻值差异应当<平均值的1.5%。如果调试过程中不具有展开条件，则可以利用测得的直流电阻与同温度下大型电力变压装置出厂实测数值进行比较，如果比对差异≤2%，则视为合格产品[2]。

采取同温度出厂实测数值进行比对时，应该将所得电阻值进行转化，以方便两种数值在同一标准下比对，其转化公式如下：

3.2 绝缘电阻值及吸收比测定

使用2500 V兆欧表测量大型电力变压器高压对低压及低、高压对地、低压对地的绝缘电阻值及吸收比。其中绝缘电阻值应当在同等温度情况下≥出厂数值的75%，同时在常温条件下吸收比系数≥1.3，理想的结果应当是其测量的数值与大型电力变压器出场说明书中相关数值相一致[3]。

测量绝缘电阻值时，应当将被测试绕组连接在一起，其余绕组接地，分别连接到2500 V兆欧表端子上，兆欧表按照规定转速旋转1 min后读取兆欧表数值极为实际被测数值[4]。如果得出的数值与大型电力变压器出场说明书中相关数值差异较大时，则可以将数值进行转换，之后对比分析结果。其转换公式如下：

绝缘电阻值实测温度≥20℃时，=；

绝缘电阻值实测温度<20℃时，=。

其中：-绝缘电阻值实测换算系数，=；

-绝缘电阻值实测温度减去20℃的绝对值；

-绝缘电阻值实测值；

-校正到20℃时绝缘电阻值。

4 结语

综上所述，大型电力变压器是当前我国电力系统中广泛使用的设备，对保证我国电力平稳供给起到了重要的促进作用。为此，该文针对大型电力变压器安装及调试进行了深入分析，详细介绍了安装步骤及注意事项，尤其是在调试过程中使用的常用方法及转换公式，希望能够为实际调试工作提供较为科学的依据。

参考文献

[1]甘甜宁.浅谈变压器的安装调试运行技术对策分析[J].科技创业家，2013（13）：115.

[2]孔倩.电力变压器局部放电交接试验研究及异常分析[D].济南：山东大学硕士论文，2013.

[3]赵岩.电力变压器安装和送电调试运行的技术要点分析[J].中国科技投资，2013（30）：56.

电力三相变压器的初步认知 第12篇

1 变压器简介

变压器是根据电磁感应的原理, 通过内部的主要部件如初级线圈、次级线圈和铁芯来改变交流电压的装置, 变压器主要的基本功能是电压变换、电流变换和阻抗变换等, 目前, 根据变压器的用途, 可分为油浸式变压器、干式变压器、单相变压器、整流变压器等。此外, 对于变压器的其他技术数据, 例如额定容量 (KVA) 、额定电压 (V) 、额定频率 (Hz) 、空载电流 (A) 、损耗 (KW) 、重量 (Kg) 等, 都可以直接从变压器一侧的铭牌上看到。

2 变压器构造

变压器最主要的部件是由铁芯和绕组两部分组成。其中, 铁芯构成了变压器的磁路, 铁芯中内含铁芯柱、铁扼两个部分, 铁芯柱的外面是绕组, 铁扼则是把铁芯柱连在一起, 以此形成闭合磁路, 为了提高磁路的导磁性能, 减少铁芯中的损耗, 铁芯一般是由硅钢片叠加而成;绕组则是由铜或铝绝缘导线绕制而成, 它是变压器的电路部分, 一次绕组称为初级绕组, 其作用是输入电能, 二次绕组称为次级绕组, 其作用是输出电能, 它们通常套装在同一个芯柱上。初级绕组和次级绕组有不同的匝数, 通过电磁感应, 初级绕组的电能就可传递到次级绕组, 从而使初级、次级绕组具有不同的电压和电流。在通常情况下, 人们把电压较高的绕组称为高压绕组, 把电压较低的绕组则称为低压绕组。此外, 变压器上还装有油箱、变压器油、绝缘套管和继电保护装置等部件。

3 变压器的连接方式

三相变压器的初级、次级侧根据需要可接成“星形”或“三角形”, 常见的连结方式是“星形”连接法和“三角形”连接法。

在国家标准中把用于连接电网导线的端子称为线路端子, 高压绕组的线路端子常常是用大写的A、B、C表示, 低压绕组的线路端子常常是用小写a、b、c表示。通常把跟线路端子连接的绕组那端称为首端 (或始端) , 把同一个绕组的另一端称为尾端 (或末端) , 高压绕组的尾端通常用大写的X、Y、Z表示, 低压绕组的尾端通常用小写的x、y、z表示。

下面以高压绕组为例, 分别说明变压器的连接方式:

“星形”连接是将三相绕组的末端连接在一起结为中性点, 把三相绕组的首端分别引出, 画接线图时应将三相绕组竖直平行画出, 相序是从左向右, 电势的正方向是由末端指向首端, 电压方向则相反。画相量图时应将B相电势竖直画出, 其它两相分别与其相差120°, 按顺时针排列, 三相电势方向由末端指向首端, 线电势也是由末端指向首端。

“三角形”连接是将三相绕组的首、末端顺次连接成闭合回路, 把三个接点顺次引出, 三角形连接又有顺接、倒接两种接法, 画接线图时三相绕组应竖直平行排列, 相序是由左向右, 顺接是上一相绕组的首端与下一相绕组的末端顺次连接。倒接是将上一相绕组的末端与下一相绕组的首端顺次连接。画相量图时仍将B相竖直向上画出, 三相接点顺次依照顺时针方向排列, 构成一个闭合的等边三角形, 顺接时三角形指向右侧, 倒接时三角形指向左侧, 每一相的电势与电压方向及“星形”接线相同。

4 工作原理

变压器是改变交流电压、交变电流和阻抗的装置, 当给变压器初级线圈施加交流电压后, 交流电流流入该绕组就产生了励磁作用, 在铁芯中产生交变的磁通, 使得初级绕组和次级绕组发生电磁效应, 根据电磁感应原理, 该交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势, 这时如果次级侧与外电路的负载接通, 便有交流电流流出, 于是输出了电能。

综上所述, 变压器的工作原理可概括为:在变压器正常工作时, 初级绕组吸收电能, 次级绕组释放电能;在变压器正常工作时, 两侧绕组电压比近似等于它们的匝数比;当变压器带有较大负荷运行时, 两侧绕组的电流比近似等于匝数的反比;当变压器带有较大负荷运行时, 两侧绕组所产生的磁通, 在铁芯中的方向相反。

5 变压器主要参数的计算

额定容量 (k VA) 是指变压器在额定电压、额定电流下连续运行时输送的容量。其计算公式为:变压器容量=1.732×线电压×相电流, 单位是千伏安 (KVA) 。

额定功率 (KW) 是指三相变压器的额定功率, 即三个单相功率之和, 其计算公式为:三相额定功率=1.732×额定电流×额定线电压 (380V) =3相×额定电流×额定相电压 (220V) 。

额定电压 (k V) 通常是指长时间运行时变压器自身能承受的工作电压。为适应电网电压的量值变化, 变压器高压一侧都设置有多个抽头, 通过调整抽头的位置来达到改变高压绕组匝数的目的, 以此用来调节低压侧的输出电压。

额定电流 (A) 是指变压器在额定容量下允许长期通过的电流。

变压器损耗有空载损耗和负载损耗两种, 空载损耗包括磁滞损耗和涡流损耗, 即“铁损”, ;负载损耗主要是指负载电流通过绕组时在电阻上产生的损耗, 即“铜损”。变压的全损耗=空载损耗+负载损耗。

6 结束语

在全球化竞争的浪潮下, 虽然我国小容量变压器已经拥有了一定的实力, 并在国际市场中占有一定的地位, 但是在大容量、超大容量变压器方面, 我们的技术实力还非常薄弱, 有待进一步加强。针对未来变压器的研发, 需要向高压、超高压, 尤其是750KVA、1100KVA的方向发展, 同时还要兼顾环保节能、体积趋小。通常情况下, 高压、超高压变压器都是应用在长途输变电线路上, 而在城市中的输变电线路, 通常都是采用的中低端变压器。由此可以想象, 未来的变压器行业前景还是很光明的。

摘要：随着中国经济的持续发展, 在电力需求快速增长的同时, 变压器的应用量也随之迅速增加。本文通过对电力三相变压器结构与原理的初步认知, 以期不断加强理论和实际相结合的目的。

关键词：变压器,原理及连接方式,结构

参考文献