1、電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的確定方法電力變壓器是應(yīng)用極為廣泛的電氣設(shè)備，從發(fā)電、供電直到用電，一般需經(jīng)過約5次變壓過程，每次變壓都要產(chǎn)生電能損耗。由于變壓器臺數(shù)多，總?cè)萘看螅栽陔娏ο到y(tǒng)中，變壓器的總損耗約占總發(fā)電量的8%。因此，對電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的研究具有重要意義。變壓器綜合功率中的空載損耗為Poz，綜合功率中的額定負(fù)載損耗Pdz，變壓器綜合功率損耗為PzPoz 2Pdz，其中為變壓器負(fù)載率。因變壓器實際負(fù)載總是在一定范圍內(nèi)變動，不能用某一個量值來評價其運(yùn)行工況優(yōu)劣，需要用運(yùn)行區(qū)來評價，現(xiàn)分析如下：1單臺變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的確定單臺變壓器綜合功率損耗率Pz%，如式(1)所示：Pz%Poz 2P

2、dzSecos2 Poz 2Pdz (1)根據(jù)上式可得變壓器綜合功率損耗率的特性曲線，如圖1所示。由圖可見，負(fù)載系數(shù)在0z范圍內(nèi)，Pz%為遞減函數(shù)，在z1范圍內(nèi)，Pz%是遞增函數(shù)，但其曲率比遞減時小得多(變化比較平穩(wěn))。變壓器長期滿載運(yùn)行應(yīng)視為安全合理的，因此，變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的確定原則應(yīng)為：變壓器在額定負(fù)載條件下運(yùn)行作為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的上限值，故得出j11的數(shù)值。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的下限對應(yīng)的損耗率如圖1所示，要與額定損耗率相等。而變壓器在額定負(fù)載時(100%)，損耗率Pe%的計算式為：Pe%Poz PdzSecose Poz Pdz (2)式中cose變壓器額定負(fù)載時的功率因數(shù)當(dāng)變壓器負(fù)載率為j2時，

3、其綜合功率損耗率Pj2%的計算式為：Pj2%Poz j22Pdzj2Secos2 Poz j22Pdz(3)因為Pj2%Pe%，所以可得下列關(guān)系式：Poz PdzSecose Poz PdzPoz j22Pdzj2Secos2 Poz j22Pdz(4)在上式中SecosePoz Pdz，j2Secos2Poz 2j2Pdz，故分母中的Poz Pdz和Poz 2j2Pdz可以略去不計，又因SecoseSecos2，所以式(4)可簡化為：Poz PdzPoz j22Pdzj2由上式可解得：?j2PozPdzz2 (5)結(jié)論：經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的上限j11；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的下限j2z2。2單臺變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)

4、優(yōu)選運(yùn)行段的確定變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)包括了變壓器額定負(fù)載在內(nèi)的較大負(fù)載范圍，在這個范圍的邊緣(如接近j1，j2的負(fù)載系數(shù))，其損耗率與最低損耗率相比仍較高，有必要在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)內(nèi)確定優(yōu)選運(yùn)行段。確定優(yōu)先運(yùn)行段的目的，是為了保證在此負(fù)載范圍內(nèi)，變壓器的綜合功率損耗率比最低綜合功率損耗率增加會小于10%，從而實現(xiàn)高效降損的目標(biāo)。經(jīng)過論證分析，根據(jù)國標(biāo)GB/T13462-92工礦企業(yè)電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行導(dǎo)則，對變壓器最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的上限負(fù)載率定為z10.75。根據(jù)變壓器綜合功率損耗率特性曲線，可以找到與z10.75時的對應(yīng)點(diǎn)z2，z2即為最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的下限值，如圖2所示。由圖2可知，變壓器分別在z1與z2

5、運(yùn)行時，其綜合功率損耗率是相等的，所以可得如下關(guān)系式：Poz (0.75)2Pdz0.75Secos2 Poz (0.75)2PdzPoz z22Pdzz2Secos2 Poz z22Pdz經(jīng)化簡后可解得：z22Poz1.5Pdz1.333z2 (6)結(jié)論：最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的上限z10.75；最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的下限z21.333z2。綜上所述，以變壓器的實際綜合功率負(fù)載系數(shù)為據(jù)，可將變壓器運(yùn)行區(qū)域分為三類：最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)：1.333z2z2z10.75；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)：z10.75j11及2zj2z21.333z2；非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)：0z2。(收稿日期：2000815)淺析無載分接開關(guān)的故障、檢測與調(diào)試楊

6、體四川省安岳供電局(642350)電力變壓器的無勵磁分接開關(guān)亦稱無載調(diào)壓開關(guān)，它只能在變壓器停止運(yùn)行，沒有激磁的情況下用來改變變壓器繞組的有效匝數(shù)，從而達(dá)到改變變比和變壓器輸出電壓的目的。因此，分接開關(guān)的觸點(diǎn)設(shè)計容量較小，也不需要采取滅弧措施，且開關(guān)操作也只限于手動就地操作。但是由于變壓器缺油，開關(guān)質(zhì)量差、維護(hù)不同、使用不慎、調(diào)檔不到位等情況發(fā)生，將會使整臺變壓器燒壞。在我們所檢修的電力變壓器中。因無載分接開關(guān)故障導(dǎo)致電力變壓器損壞的約占25%。1故障原因(1)變壓器滲油(導(dǎo)電桿螺帽不緊、箱蓋，油標(biāo)密封墊，放油閥，焊縫等處)使無載分接開關(guān)裸露在空氣中，使之逐漸受潮。因為電力變壓器的油指示處在油

7、枕中部，變壓器在運(yùn)行中產(chǎn)生的碳化物受熱后又產(chǎn)生油焦等物質(zhì)將油標(biāo)呼吸孔堵死造成假油面，少量的變壓器油留在油標(biāo)內(nèi)，使人誤認(rèn)為油面偏低而沒重視加油，時間一長，裸露的分接開關(guān)絕緣受潮后性能下降，導(dǎo)致放電短路，損壞變壓器。(2)無載分接開關(guān)的制造質(zhì)量差，結(jié)構(gòu)不合理、壓力不夠、接觸不可靠，外部字輪位置與內(nèi)部實際位置不完全一致，引起星形動觸頭位置不完全接觸，錯位的動、靜觸頭使兩抽頭間的絕緣距離變小，并在兩觸頭之間的電勢作用下發(fā)生短路或?qū)Φ囟搪贩烹姡搪冯娏骱芸炀桶殉轭^線圈匝繞壞，甚至導(dǎo)致整個繞組損壞。(3)運(yùn)行中的變壓器無載分接開關(guān)長期浸在高于常溫的油中，特別是偏遠(yuǎn)農(nóng)村的線路長，電壓降大，使分接開關(guān)長期處于

8、過負(fù)荷狀態(tài)中運(yùn)行，油的老化可能引起分接開關(guān)觸頭出現(xiàn)碳化膜和油垢，觸頭發(fā)熱后使彈簧壓力降低(特別是觸環(huán)中彈簧、由于材料和制造工藝差，使彈性降低很快)或零件變形，分接開關(guān)的引線頭與接線螺絲松動等原因未及時處理，使導(dǎo)電部位接觸不良，接觸電阻增大，產(chǎn)生發(fā)熱和電弧燒傷，電弧還將產(chǎn)生大量氣體，分解出具有導(dǎo)電性能的碳化物和被熔化的銅微粒，噴涂在箱體、一、二次套管，繞組層間，匝間等處，引起短路燒壞變壓器。(4)部分村電工對無載分接開關(guān)原理不清，又無測量用的工(器)具，在遠(yuǎn)離變電所的農(nóng)村電網(wǎng)中，電壓普遍偏低，村電工誤將原來無載分接開關(guān)從“2”檔調(diào)到“1”檔，發(fā)現(xiàn)電壓更低時，又將分接開關(guān)調(diào)到“3”檔位置，由于操作

9、不慎引起分接開關(guān)不完全到位或扭斷動觸頭的絕緣軸，斷落的觸頭引起線間或?qū)Φ囟搪罚罱K導(dǎo)致變壓器投入運(yùn)行時，將高壓三相繞組燒壞。(5)安裝工藝差，對各部位緊固螺栓的檢查不仔細(xì)，造成變壓器箱體進(jìn)水，使分接開關(guān)絕緣，繞組絕緣受潮。還有運(yùn)行維護(hù)不到位，沒有嚴(yán)格執(zhí)行好變壓器運(yùn)行規(guī)程，多數(shù)的變壓器從安裝到燒壞的幾年、十幾年中從沒進(jìn)行常規(guī)維護(hù)和污垢的清理，導(dǎo)致變壓器散熱條件差而損壞。2 檢測方法(1)在變壓器交接、大修時、更換分接開關(guān)和運(yùn)行2年后的變壓器，必須用兆歐表測量絕緣電阻值，用電橋測量直流電阻值，對630kVA以下的變壓器，要求直流電阻相間誤差值4%，線間誤差值2%。計算公式Rz=100%式中RZ誤差

10、值RD最大電阻值RC最小電阻值(2)定期對變壓器絕緣油取樣化驗(送檢)，經(jīng)常檢查油枕中的實際油面位置，不要被假油指示所誤。(3)倒、換無載分接開關(guān)前后，必須用電橋測量出前后兩次直流電阻值，并作好記錄。觀察三相直流電阻是否平衡是否在允許范圍內(nèi)，將倒換后的直流電阻與倒換前兩次記錄進(jìn)行比較，判斷是否正常。通過比較可以診斷出是否存在上述故障，分析出原因后進(jìn)行處理。(4)對運(yùn)行中的變壓器無載分接開關(guān)就地調(diào)檔，在測試直流電阻的同時，還應(yīng)測試變壓器上層油溫(因變壓器的繞組直流電阻與油溫有關(guān))，并把所測試的直流電阻值換算到20時的油溫值。換算公式R20Ra式中R20換算為20時兩電阻值T系數(shù)。(銅為235，鋁

11、為228)ta測量時變壓器的上層油溫Ra溫度為ta時測得的電阻值在測量時使用儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.2級，大型變壓器應(yīng)不低于0.05級。(5)測量直流電阻時，應(yīng)將連接導(dǎo)線截面選得大些，盡量縮短長度，接觸必須良好，用單臂電橋測量時，測量結(jié)果中還應(yīng)減去測試線的電阻才是實際電阻值。測量完畢，先停檢流計，后停電池開關(guān)，以防燒壞電橋，倒換線時，必須將變壓器線圈放電，以防人身觸電。3 檢修調(diào)試(1)無載分接開關(guān)的檢修調(diào)試是在變壓器吊芯至露出分接開關(guān)后進(jìn)行(為保證安全，在檢修開始前應(yīng)將變壓器端蓋用方木或其他物品支撐的箱體上)，首先，觀察觸頭與引線，觸柱與絕緣膠木是否有松動，動、靜觸頭壓力是否足夠。并可用手按壓

12、試之，手感壓力應(yīng)均勻，壓力過小的應(yīng)更換彈簧，有條件也可用測力計測出壓力值，一般應(yīng)在(24.549)104Pa( 2.5 5kg)/cm2之間，對于非運(yùn)行檔，可以反復(fù)轉(zhuǎn)動分接開關(guān)，然后觀察是否有摩擦痕跡。(2)外觀檢查可以發(fā)現(xiàn)用儀器不能發(fā)現(xiàn)的不正常故障，如運(yùn)行中的無載分接開關(guān)動、靜觸頭的發(fā)熱、變色、變形或放電灼損的痕跡。發(fā)熱觸點(diǎn)周圍碳化，油垢積聚等現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)這些不正常故障后，經(jīng)過修整后不能達(dá)到無載分接開關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的，必須更換新開關(guān)。(3)新?lián)Q無載分接開關(guān)后，應(yīng)認(rèn)真檢查分接開關(guān)所接的引線位置是否正確一致，要檢查鎖緊定位栓是否到位，再擰緊法蘭和三個密封螺絲，用搬手將分接開關(guān)向正、反方向各轉(zhuǎn)動5周以

13、上，消除動、靜觸頭上的氧化膜，保證動、靜觸點(diǎn)接觸良好，在轉(zhuǎn)動觸點(diǎn)時應(yīng)觀察指針位置與觸點(diǎn)實際位置是否正確。(4)吊芯前所測試的直流電阻值可以作檢修或更換分接開關(guān)時的參考，如果接入繞組匝數(shù)少的一檔直流電阻反而比其他檔大時，為該檔接觸不良。假如某相的某一檔上直流電阻值比其余兩相的同一檔的電阻大，而在另外兩相各檔上的直流電阻基本相等時，則此檔就該重點(diǎn)檢查，分析故障原因后處理。若分接開關(guān)觸頭有臟物和油垢，用抹布或衛(wèi)生紙揩拭干凈，觸點(diǎn)有放電灼損麻點(diǎn)或碳化物，要用#0細(xì)砂布擦光，動、靜觸點(diǎn)灼傷嚴(yán)重應(yīng)更換新開關(guān)。(5)分接開關(guān)向外滲油、若是耐油膠墊老化所致，應(yīng)將其更換。是法蘭盤不緊或轉(zhuǎn)動處向外滲油，視情況進(jìn)行處理。分接開關(guān)絕緣部分受潮后，必須取下烘干后進(jìn)行耐壓試驗，61 0kV分接開關(guān)的兩觸點(diǎn)之間，觸點(diǎn)與地之間的交流耐壓值應(yīng)2kV，35kV分接開關(guān)的交流耐壓值應(yīng)5kV。若絕緣表面，芯內(nèi)有擊穿和灼損的，必須更換新開關(guān)，在拆下開關(guān)之前，應(yīng)注意將引線頭和接線柱加裝編號，記好方向，防止組裝時造成錯誤接線燒壞變壓器。(6)高壓引線有斷裂，燒熔時，應(yīng)檢查相間、線間的絕緣