1、變壓器的運行和維護 變壓器的選擇 變壓器的運行和維護 變壓器的保護配置 變壓器的冷卻系統變壓器的選擇變壓器是變電所中關鍵的一次設備，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的合理輸送、分配和使用。 一、變壓器型號選擇 文字符號：T 圖形符號（雙繞組變壓器）：1.變壓器的分類 （1）按絕緣介質分：油浸式；干式。 （2）按調壓方式分：有載調壓；無載調壓（3）按相數分：單相；三相（4）按導線分：銅芯；鋁芯（5）按冷卻方式分：自冷；風冷；強冷 （6）按用途分又可分為 1）普通電力變壓器 2) 特殊變壓器 3) 儀用互感器 4) 試驗變壓器 5) 控制用變壓器 6) 調壓器2.型號及含義：電力變壓器的基本

2、結構電力變壓器主要由鐵心、繞組、絕緣套管、油箱及附件等部分組成電力變壓器的額定值 1額定容量 SN2額定電壓 UN1和UN23額定電流 IN1和IN24額定頻率 f三相變壓器并聯運行的條件：1) 并聯運行的各臺變壓器，其額定電壓、電壓比要相等 2）并聯運行變壓器的聯結組別必須相同3）并聯運行的各臺變壓器，其短路阻抗 的相對值要相等變壓器是變電所最主要的電氣設備，它在變電所中占有重要地位。要使變壓器安全可靠的運行，就必須深入了解變壓器運行的特點、它的溫升和過負荷能力、正確的維護方法及異常情況、事故情況的處理方法等。 變壓器的運行和維護1）變壓器的負荷能力及冷卻方式變壓器的負荷能力是指在短時間內所

3、能輸出的容量。在不損害變壓器線圈的絕緣和不降低變壓器使用壽命的情況下，變壓器的負荷能力一般是大于額定容量。到底能比額定容量高出多少，則與過負荷的時間有關：過負荷的時間長，過負荷的容量就小；過負荷的時間短，過負荷的容量就大。2)變壓器的過負荷能力變壓器的過負荷能力,分為在正常情況下的過負荷和事故情況下的過負荷兩種。變壓器的正常過負荷可以經常使用，事故過負荷只允許在事故情況下使用。3）變壓器的事故過負荷變壓器的事故過負荷，容易引起變壓器線圈絕緣溫度超過允許值，使變壓器絕緣老化的速度大大加快、縮短變壓器的使用年限。4）變壓器的溫升知道變壓器的溫度參數，對于一個運行人員來說，十分重要。變壓器油溫表指示

4、的是變壓器頂層的油溫。溫升是指頂層油溫與周圍空氣溫的的差值，運行中要以監視頂層油溫為主，溫升是參考數字（目前對線圈熱點溫度還沒有能直接監視的條件）5）變壓器的溫度變壓器的絕緣耐熱等級為A級時，線圈絕緣極限溫度為105，對強油循環的變壓器，根據國際電工委員會推薦的計算方法：變壓器在額定負載下運行，線圈平均溫升為65，通常最熱點溫升比油平均溫升約高13， 即:651378。如果變壓器在額定負載和冷卻介質溫度為20條件下連續運行，則線圈最熱點溫度為98，其絕緣老化率等于1（即老化壽命為20年）。6）強迫油循環變壓器風冷與溫度強迫油循環變壓器，冷卻系統因故全部停用時，額定容量在125兆伏安以下，在額定

5、負荷下允許運行20分鐘，125兆伏安以上，在額定負荷下允許運行10分鐘。另一個參考條件：在上層油溫未達75時，允許上升到75，但不得超過一小時。7）變壓器的維護對運行中的變壓器，值班人員應建立定期檢查制度。通過巡視檢查，力爭把故障消除在萌芽狀態。 變壓器的正常維護包括： 1. 監視儀表及抄表 2. 變壓器的外部檢查8）分級絕緣的變壓器運行中注意事項所謂分級絕緣（又叫半絕緣結構），就是變壓器的線圈靠近中性點部分的主絕緣，其絕緣水平比線圈端部的絕緣水平低。而與此相對，一般變壓器的線圈其首、尾端絕緣水平是一樣的，可叫全絕緣。對于這種分級絕緣的變壓器，一般都規定只許在中性點直接接地的情況下投入運行，所

6、以，在進行有關這種變壓器的運行操作時，需記住這一點。分級絕緣的變壓器在結構特點具體表現在以下幾個方面： （1）高壓線圈中性點側內圓無“階梯”（全絕緣的變壓器線圈，為了增加絕緣強度常做成端部內圓少幾匝導線而代之墊以紙板條，以增加與低壓線圈間的絕緣距離，這些紙板條的厚度沿內圓逐漸減少，成“階梯”狀），使線段到低壓線圈的徑向距離和中間部分的一樣；（2）中性點端的線匝無附加絕緣；（3）放靜電板；（4）不放角環；（5）到鐵軛的垂直距離比線圈首端的小。9）變壓器的異常情況及事故處理1、變壓器的油箱內有強烈而不均勻的 噪聲和放電聲音 2、變壓器油枕或防爆管或釋壓閥噴油 3、變壓器在正常負荷情況下，油溫不 斷

7、升高 4、在變壓器引出套管上有大的裂紋表 面有放電及電弧的閃絡痕跡10）變壓器瓦斯保護的反事故措施變壓器瓦斯保護動作，輕者發出保護動作信號，提醒維修人員馬上對變壓器進行處理；重者跳開變壓器開關，導致變壓器馬上停止運行，不能保證供電的可靠性，對此提出了瓦斯保護的反事故措施：(1)將瓦斯繼電器的下浮筒改為檔板式，觸點改為立式，以提高重瓦斯動作的可靠性。(2)為防止瓦斯繼電器因漏水而短路，應在其端子和電纜引線端子箱上采取防雨措施。(3)瓦斯繼電器引出線應采用防油線。(4)瓦斯繼電器的引出線和電纜應分別連接在電纜引線端子箱內的端子上。11）變壓器油溫過高原因分析當發現變壓器油溫過高時，應檢查變壓器的負

8、荷大小以及冷卻油的溫度。同時與以往的同樣的負荷時的溫度相比較，檢查溫度計本身是否失靈。若以上檢查均正常，但是油溫比以往條件下高，且溫升繼續加大，則有可能是變壓器內部故障一般油浸式變壓器內部故障有以下幾種情況：1分接開關接觸良2線圈匝間短路3鐵心硅鋼片片間短路1分接開關接觸不良 運行中分接開關的接觸點壓力不夠或接觸處污穢等原因，使接觸電阻增大，從而導致接觸點的溫升而發熱，特別是在倒換分接頭后和變壓器過負荷運行時，更易使分接開關接觸不良而發熱，引起變壓器油溫過高。分接開關是否接觸不良可以通過測量線圈直流電阻來確定。2線圈匝間短路 當幾個相鄰線圈匝間的絕緣損壞，它們之間將會出現短路電流此短路電流使油

9、溫迅速上升造成線圈絕緣損傷的原因很多，包括：外力、高溫、制造工藝等多方面的原因。引起匝間短路的主要原因是過電流和過電壓。測量線圈匝間是否短路，可以通過測量線圈的直流電阻和取油樣化驗來確定。3鐵心硅鋼片片間短路 由于外力損傷或絕緣老化等原因，使片間發生短路,造成鐵心渦流損耗增加而局部過熱。此外,穿心螺桿絕緣損壞也是造成渦流的原因。以上幾點關于油浸或變壓器油溫過高的主要原因，僅供參考，但是主要由哪個部位引起的，需要結合變壓器油溫、聲音等情況具體分析。12）變壓器過熱的危害（1）短路短路時線路中的電流一般增加幾倍至幾十倍，急劇產生大量熱能，這些熱量可使導體的絕緣立即燒穿；如果熱能傳到周圍的可燃物，可

10、引起燃燒。發生短路的原因是設備的絕緣老化或受高溫、潮濕、腐蝕作用而失去絕緣能力，或者在電氣設備的安裝中絕緣受到機械損傷。此外，雷擊過電壓擊穿絕緣以及接線錯誤、碰殼等都可能造成短路故障。（2）過載設計時選用導線和設備不合理或載流超過額定值，都會引起設備過載發熱。（3）鐵芯發熱變壓器和電動機等電氣設備的絕緣損壞或長時間過電壓，渦流損耗和磁滯損耗增加都會引起變壓器和電動機的鐵芯發熱，從而易出現過熱現象。（4）接觸不良導線接頭連接不牢、活動觸頭接觸不良、銅鋁接頭電解腐蝕都會導致過熱（5）散熱不良各種電氣設備一般都有一定的散熱或通風措施，若這些措施受到破壞，就可能造成設備過熱。13) 有載調壓變壓器(S

11、Z11)概述: 裝有有載調壓分接開關的變壓器稱為有載調壓變壓器。有載調壓變壓器是從變壓器繞組中引出若干分接頭通過有載調壓分接開關，在保證不切斷負荷電流的情況下，變換分接位置，改變其有效匝數，即改變了變壓器的變壓比來達到輸出電壓不變的目的。在變換分接過程中的能量一般用過渡電阻來吸收限止循環電流。其原理可概括為四句話：彈簧儲能、電阻過渡、油中切換、快速動作。有載調壓變壓器主要用于： A、穩定電網在各負載中心的電壓，以提高供電質量； B、作為兩個網絡之間的聯絡變壓器，利用有載調壓來分配網絡之間的負載； C、用于帶負載調節電流和功率的電源，來提高生產效率的場所； D、有于必須嚴格控制電壓的場合，如電子

12、工業，醫學等方面所用的電源變壓器。 SZ11有載調壓變壓器變壓器的保護配置110-220kV的主變壓器一般配置 下列保護裝置： 1、瓦斯保護； 2、差動保護； 3、過電流保護； 4、另序電壓電流保護； 5、過負荷保護； 6、非全相保護1、瓦斯保護瓦斯保護有輕瓦斯保護和重瓦斯保護。重瓦斯保護是變壓器本體內部故障的主保護。它反應變壓器內部各種形式的短路和油面降低。當內部短路故障時重瓦斯保護瞬時動作，跳開變壓器各側的斷路器。當變壓器油面降低和內部發生輕微瓦斯時，輕瓦斯保護瞬時動作發出預告信號。當變壓器具有有載調壓裝置時，還應裝設有載調壓的輕、重瓦斯保護。2、差動保護變壓器的縱聯差動保護是變壓器本體內

13、部、套管和引出線故障的主保護。它反應變壓器繞組和引出線的相間短路，中性點直接接地側的單相接地短路及繞組匝間短路。差動保護的動作應瞬時斷開各側斷路器。當變壓器縱聯差動保護對110千伏和220千伏各側的單相接地短路靈敏度不符合要求時，還要增設另序差動保護。另序差動保護只反應單相接地故障，其動作要求和縱聯差動保護相同。自耦變壓器的零序差動保護：由于自耦變壓器高、低壓間的阻抗比普通變壓器大，因此，有時在變壓器低壓側發生接地故障時，使相間縱聯差動保護靈敏度不夠。在這種情況下，應裝設零序差動保護。當公共繞組上沒有三只電流互感器時，也可以由接在中性線上的電流互感器來代替。序差動保護由高壓、中壓和公共繞組三側

14、的零序電流濾過器構成差動回路，如圖所示。自耦變壓器的零序差動保護原理圖3、過電流保護一般是指復合電壓閉鎖過流保護，它是變壓器的后備保護，它反應外部相間短路引起的變壓器過電流。對于三線圈變壓器和自耦變壓器，該保護一般裝于電源側及主負荷側。當上述保護方式不滿足靈敏度要求時，可在所有各側均裝設過流保護裝置。各側保護根據選擇性要求可裝設方向元件即方向閉鎖過電流。4、另序電壓電流保護在大接地電流系統中,為了防止母線和引出線上的接地短路,在兩側或三側都有電源而中性點接地的升壓或降壓變壓器上,一般應裝設零序過電流保護,作為相鄰元件及變壓器本身主保護的后備。另序電壓電流保護它反應三相系統中性點直接接地運行的變

15、壓器外部單相接地故障引起的過電流。保護裝置根據選擇要求也可裝設方向元件（即方向零序過電流）。雙線圈、三線圈變壓器的零序電流保護接在中性點電流互感器上。自耦變壓器的零序電流保護接在高、中壓側電流互感器的零序回路上。當自耦變兩側運行、內部接地故障、零序電流保護靈敏度不滿足要求時，在中性點增設零序電流保護。另序電壓電流保護低壓側有電源的變壓器、中性點可能接地運行或不接地運行時，對外部單相接地引起的過電流及因失去接地中性點引起的過電壓，除設零序電流保護外，還應增設零序電壓保護，該保護動作經一個延時斷開各側斷路器。對于分級絕緣變壓器、中性點裝設放電間隙時，除裝設另序電流保護外，還應增設零序電壓保護和間隙

16、放電的零序電流保護。對于降壓變電站，一般裝設帶有兩段時限的零序電流保護，以第一段時限動作于母線分段或母聯斷路器，以第二段時限動作于變壓器保護總出口，跳開各側斷路器。另序電壓電流保護對分級絕緣的變壓器，先斷開不接地的變壓器，后斷開接地的變壓器，以防止不接地的變壓器因過壓而損壞。靈敏度滿足要求時，可優先采用。零序電流保護靈敏度較高，但接線復雜，當零序電壓保護靈敏度不夠時才采用。另序電壓電流保護自耦變壓器的零序保護： 由于自耦變壓器高壓側與中壓側有電的聯系，有一個共用的接地中性點（因有共同繞組），并要求直接接地，當系統內發生單相接地時，零序電流將由一個網絡流向另一個網絡，且流經接地中性點的電流的大小

17、及零序電壓U0的相位，將隨系統運行方式和短路點的不同而有較大的變化。根據資料說明，自耦變壓器的零序保護不允許裝在變壓器中性線的電流互感器上，應當在高、中壓側分別裝設零序方向電流保護5、過負荷保護變壓器的過負荷保護應能反應公共線圈及各側的過負荷情況。過負荷保護都用單相式、帶時限動作于信號。6、非全相保護變壓器的非全相保護都設在220千伏側，它反應變壓器220千伏側斷路器一相或二相“偷跳”或“拒合”時的零序電流。非全相保護動作以較短的時限跳開220千伏側斷路器。非全相保護的作用是避免220千伏斷路器非全相運行時，線路另序電流保護的誤動作。變壓器的冷卻系統如下圖所示，變壓器在投入電網之前，先將KK開關手柄置于工作備用，或者工作備用位置。當變壓器投入電網時，ZJ常閉觸點接通；1YJ、2YJ帶電常開觸點接通，起動1SJ、2SJ和1ZJ 、 2ZJ,使常開觸點閉合；假定KK開關手柄在位，則KK1-2接通