电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件,它的故障对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。同时大容量的电力变压器也是十分贵重的元件,因此,必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。
(1)油箱内故障。绕组的闸间短路、相间短路、接地短路以及铁芯的烧损等。这些故障将产生电弧,将引起绝缘物质的剧烈汽化,从而可能引起爆炸。后果十分严重。
(2)油箱外部的故障。变压器套管和引出线上发生相间短路和接地短路。
(3)变压器的不正常运行状态。系统发生相间短路引起的中性点过电压;过负荷;漏油引起的油面降低;过励磁;变压器各部分过热和冷却系统故障。
电力变压器是变换电压以达到输配电能的电气设备,而变压器匝比是其中一项极为重要的参数,它直接影响电网的安全运行,变压器匝比测试仪就是专门用来测量变压器匝比及分接点的仪器。
它以51系列单片机作为微处理器,采用组别切换电路,自动换档电路,极性判别电路,使用起来方便可靠。通过两路高精度的双积分型A/D转换器及精密整流电路,程控增益放大器,精密互感器来保证整台仪器的精度。经多次现场测试证明,该仪器与国内外同类产品相比,具有很高的精度及可靠性,使用方便,功能强大,适于在国内电力部门推广使用。
变压器的最基本结构部件是由铁芯、绕组和绝缘所组成。此外为了安全可靠的运行,还装设有油箱、冷却装置、保护装置。
下面分析各部件的作用:
(1)铁芯:变压器的铁芯是磁力线的通路,起集中和加强磁通的作用,同时用以支持绕组。
(2)绕组:变压器的绕组是电流的通路,靠绕组通入电流,并借电磁感应作用产生感应电动势。
(3)油箱:油箱是油浸式变压器的外壳,变压器主体放在油箱中,箱内充满变压器油。
(4)油枕:油枕也叫辅助油箱,它是由钢板做成的圆桶形容器,水平安装在变压器油箱盖上,用弯曲联管与油箱连接,油枕的一端装有油位指示计,油枕的容积一般为变压器油箱所装油体积的8%~10%。其作用是变压器内部充满油,而由于油枕内油位在一定限度,当油在不同温度下膨胀和收缩时有回旋余地,并且油枕内空余的位置小,使油和空气接触的少,减少了油受潮和氧化的可能性,另外,储油柜内的油比油箱上部的油温低很多,几乎不和油箱内的油对流。在油枕和油箱的连接管上装有瓦斯继电器,来反映变压器的内部故障。
(5)呼吸器:呼吸器内装有干燥剂即硅胶,用来吸收空气中的水分。
(6)防爆管:防爆管安装在变压器的油箱盖上。防爆管的顶端装有一个玻璃片,当变压器内部发生故障,产生高压,油里面的气体便冲破玻璃片排到油箱外,释放压力,从而保护变压器油箱不被破坏。
(7)温度计:温度计安装在油箱盖上的侧温筒内,用来测量油箱内的上层油温。
(8)套管:套管是将变压器高、低压绕组的引线引到油箱外部的绝缘装置。它既是引线对地(外壳)的绝缘,又担负着固定引线的作用。
(9)冷却装置:冷却装置是将变压器在运行中产生的热量散发出去的设备。
(10)净油器:又称温差滤过器。它的主要部分是用钢板焊成的圆筒形净油罐,安装在变压器油箱的一侧,罐内充满硅胶、活性氧化铝等吸附剂。在运行中,由于上层油和下层油之间的温差,于是变压器油从上向下流动经过净油器形成对流,油与吸附剂接触,其中的水分、酸和氧化物等被吸收,使油得到净化。延长油的使用期限。强油循环变压器的净油器是靠油流压差使变压器油流经净油泵,达到净化的目的。
工作原理
根据变压器的匝比数等于变压器的初级与次级电压比这一原理,通过在变压器的初级加测试电压,然后对其初级、次级电压同时进行A/D转换,再经微处理器进行判档转入相应的档位进行测试、计算、存储、显示。
为了保持输出电压的稳定,大型电力变压器在额定匝比的基础上,通常设有正负分接点,使匝比能够上下微调。在用电高峰,电压偏低时,通过调小分接点,使匝比变小,输出电压增大;在用电低峰,电压偏高时,通过调大分接点,使匝比变大,输出电压降低。分接点之间是成比例的,这比例称之为分接值。只要测出了匝比,知道了分接值和额定匝比,分接点也能随之计算出来。
变压器是电力系统中极其重要的电器没备,它的安全运行直接关系到电网能否安全、高效、经济地运行。变压器一旦故障,将造成的经济损失巨大。
变压器在人们的工农业生产中发挥着巨大的作用,电力变压器是传输、分配电能的枢纽,也是电力网的核心元件,其可靠运行不仅关系到广大用户的电能质量,也关系到整个系统的安全程度。
变压器运行的正常直接影响用户生产和生活用电,并关系到用电设备的安全。为了保证用户能用上优质、安全的电能,必须保证配变送运行正常。
因此本文从保护配置的角度和日常运行管理的两大方面来讨论配电变压器的安全运行,并分析配电变压器常见的损坏原因。
变压器的故障分析及处理方法是电工和电气技术人员必须掌握的一门实用技术。熟悉而准确地排除变压器、电气故障,是每个电气工作人员必须具有的基本功。
这就要求电气工作人员不仅需要掌握电工基本理论,而且还要不断地积累实践经验、从实践中学习。
我们将从两方面来探讨变压器的故障状态。
变压器投运前的检测
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。
为保障变压器的安全运行,变压器投运前必须进行现场检测,其主要内容如下:
①变压器本体、冷却装置及所有附件均完整无缺陷、不渗漏、油漆完整。
②变压器油箱、铁心和夹件外引接地线均可靠接地。
③储油柜、冷却装置、净油器等油系统上的阀门均在开的位置,储油柜油温标示线清晰可见。
④高压套管的接地小套管应接地,套管顶部将军帽应密封良好线的连接接触良好并涂有电力脂。
⑤变压器的储油柜和电容式套管的油位正常,隔膜式储油柜的集气盒内应无气体。
⑥有载分接开关的油位需略低于变压器储油柜的油位。
⑦进行各升高坐的放气,使其完全充满变压器油,气体继电器内应无残余气体。
⑧吸湿器内的吸附剂数量充足、无变色受潮现象,油封良好,能起到正常呼吸作用。
⑨无励磁分按开关的位置应符合运行要求,有载分接开关动作灵活、正确、封闭装置动作正确;
⑩温度计指示正确,整定值符合要求。
油浸式自冷变压器上层油温不宜经常超过85℃,较高不得超过95℃(配电变压器测温孔插入温度计可随时测得运行变压器的即时温度),不得长期过负荷运行。
但在日负荷系数小于l(日平均负荷与最大负荷之比),上层油温不超过允许值的情况下,可以按正常过负荷的规定运行,总过负荷值不应超过变压器额定容量的30%(室内变压器为20%)。
当变压器上层油温超过95℃后,每增加5℃变压器内的绝缘(油等绝缘介质)老化速度要增加一倍,使用年限要相应减少。
因此,必须避免长时间过负荷运行。冷却装置试运行正常。
进行冷却装置电源的自动投切和冷却装置的故障停运试验。继电保护装置应经调试整定,动作正确。
变压器投运前的检测全部合格后,需对变压器进行试投运并达到一定的指标参数才算正常。
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