项目3_电力变压器的选择与运行维护.ppt

项目3.电力变压器的选择与运行维护,单元3.1.电力变压器的选择 单元3.2.电力变压器的继电保护 单元3.3.电力变压器的运行维护,单元3.1电力变压器的选择,一、电力变压器的结构、分类及特点：,1.结构,1信号温度计 2铭牌 3吸湿器 4油枕(储油柜) 5油位指示器 6防爆管 7瓦斯继电器 8高压套管 9低压套管 10分接开关 11油箱及散热油管 12铁心 13绕组及绝缘 14放油阀 15小车 16接地端子,矿用隔爆干式变压器,环氧树脂浇注的三相干式变压器,1高压出线套管和接线端子 2吊环 3上夹件 4低压出线接线端子 5铭牌 6环氧树脂浇注绝缘绕组 7上下夹件拉杆 8警示标牌 9铁心 10下夹件 11小车 12三相高压绕组间的连接导体 13高压分接头连接片,充气式变压器,2.电力变压器分类及特点,1）按功能分：升压变压器 降压变压器,2）按相数分：单相变压器 三相变压器,3）按绕组的材质分：铜绕组 铝绕组,4）按绕组型式分：双绕组变压器 三绕组变压器 自耦变压器,5）按容量系列分，用 r10系列来确定变压器的容量，即按r10=1.26的倍数递增，常用的有100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150 kva等。,小型变压器 ：容量为500kva以下 中型变压器 ：容量为630300kva 大型变压器 ：容量为8000 kva以上,6）按电压调节方式分：无载调压变压器 有载调压变压器,7）按安装地点分：户内式 户外式,8）按冷却方式和绕组绝缘分：,油浸式：自冷式 水冷式和强迫油循环式 风冷式,干式（浇注式、开启式、封闭式）,气体（sf6）式,9）按用途分：普通变压器 防雷变压器 配电变压器 主变压器,电力变压器全型号的表示和含义,二、三相电力变压器的联结组别,常用的联结组别： yyn0、dyn11、yzn11、yd11、ynd11 。,1. 配电变压器的联结组别,1） yyn0联结组别：,带中线,特点 线路中可能有的3n(n=1、2、3)次谐波电流会注入公共的高压电网中； 中性线的电流规定不能超过相线电流的25； 变压器一次绕组的绝缘强度要求较低（与dyn11比较），因而造价比dyn11型的稍低。,使用 ： 负荷严重不平衡或3n次谐波比较突出的场合不宜采用这种联结； 在tn和tt系统中由单相不平衡电流引起的中性线电流不超过二次绕组额定电流的25%、且任一相的电流在满载都不超过额定电流时可选用。,2） dyn11联结组别：,特点： 抑制高次谐波：3n次谐波电流在其三角形的一次绕组中形成环流，不致注入公共电网； 承受单相不平衡电流的能力远远大于yyn0联结组别的变压器，按规定，中性线电流容许达到相电流的75%。 使用：对于现代供电系统中单相负荷急剧增加的情况，尤其在tn和tt系统中，dyn11联结的变压器得到大力的推广和应用。,2防雷变压器的联结组别： yzn11,曲折形（z）,半个绕组,特点： 有利于防雷：在同一铁心柱上的两半个绕组的电流正好相反，使磁动势相互抵消。因此如果雷电过电压沿二次侧线路侵入时，此过电压不会感应到一次侧线路上；反之，如雷电过电压沿二次侧线路侵入，二次侧也不会出现过电压。 变压器二次绕组的用材量比yyn0型的增加15%以上。,三、电力变压器的选择,1.电力变压器实际容量的计算：,1）变压器的实际容量：在实际使用条件下，在不影响变压器的规定使用年限（20年）时所能连续输出的最大视在功率。,2）对户外变压器：,年平均温度,额定 容量,3）对户内变压器：,2.电力变压器的台数选择：,1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。 2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器。 3）除上述情况外，一般变电所宜采用一台变压器，但是负荷集中而容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或以上变压器。 4）在确定变电所主变压器台数时，还应适当考虑负荷的发展，留有一定的余量。,3.变电所主变压器容量的选择：,装有一台主变压器的变电所：,装有两台主变压器的变电所：,一台单独运行时：,任一台单独运行时：,取最大值,两台变压器且为明备用时：按一台变压器的方法选择,车间变电所单台变压器容量上限：,一般不大于1250kva； 装设在二楼时，采用干式，不大于800kva； 居住小区：一般采用环氧树脂浇注干式变压器，如采用油浸式变压器，单台容量不大于800kva。,适当考虑近期发展。,单元3.2.电力变压器的继电保护,一、继电保护装置的任务：,1.故障时跳闸：短路时跳闸并报警。,2.异常状态时报警：过负荷或有苗头,二、继电保护装置的基本要求：,1.选择性：,2.速动性：,3.可靠性：,4.灵敏性：对故障和不正常运行的反映能力, 对过电流保护装置：,被保护区内最小运行方式下的最小短路电流,保护装置一次侧动作电流,灵敏系数,对低电压保护装置：,保护装置一次动作电压,保护区内发生短路时，连接该保护装置的母线上的最大残余电压,三、继电保护装置组成及常用保护继电器：,1.组成：,2.常用的机电式保护继电器：,1）电磁式电流继电器：,返回系数,返回 电流,动作电流,dl-10系列内部接线及图形符号：,2）感应式电流继电器：,1-线圈 2-电磁铁 3-短路环 4-铝盘 5-钢片 6-铝框架 7-调节弹簧 8-制动永久磁铁 9-扇形齿轮 10-蜗杆 11-扁杆 12-触点 13-时限调节螺钉 14-速断电流调节螺杆 15-衔铁 16-动作电流调节插销,速断电流倍数,速断 电流,动作 电流,四、电力变压器的继电保护：,1.概述：,变压器故障：,内部故障：绕组的相间短路、绕组匝间短路、单相接地短路。,外部故障：引出线上绝缘套管的故障。,跳闸,不正常工作状态：外部短路和过负荷引起的过电流、油面的过度降低、温度升高。,跳闸,报警,继电保护设置：,610kv车间变电所的主变压器：定时限过电流保护和电流速断保护；,动作电流为0.50.7s时，可不装,800kva及以上的油浸式变压器：还需装设瓦斯保护；,装在车间内部时，容量为400kva及以上,并列运行的变压器容量（单台）在400kva及以上，以及虽为单台运行但又作为备用的变压器有可能过负荷时：装设过负荷保护；,单台运行容量在1万kva及以上、两台并列运行容量在6300kva及以上的变压器：装设纵联差动保护,2.变压器的瓦斯保护：,油箱,瓦斯 继电器,油枕,fja-80瓦斯继电器的结构示意图,1-容器 2-盖 3、7-上、下油杯 4、8-永久磁铁 5-上动触点 6-上静触点 9-下动触点 10-下静触点 11-支架 12-下油杯平衡锤 13-下油杯转轴 14-挡板 15-上油杯平衡锤 16-上油杯转轴 17-放气阀,3.变压器的过电流保护、电流速断和过负荷保护:,过负荷一般都是三相对称，只在一相上装过电流继电器,1）变压器的过电流保护：,动作电流为：,可靠系数 对dl型取1.2 对gl型取1.3,接线系数 一般取1 两相电流差接线时取,返回系数 对dl型取0.8 对gl型取0.85,电流互感器变比,线路最大负荷电流=（1.53）,若用断路器手动操作机构中的过电流脱扣器yr作过电流保护，则动作电流整定公式为：,取22.5,动作时间的整定：阶梯原则,对车间变电所，可整定为最小值0.5s。,过电流保护的灵敏度：,变压器低压侧母线发生两相短路电流换算到高压侧的值,做后备保护时取1.2,2）变压器的速断保护：,动作电流整定：,可靠系数 对dl取1.21.3； 对gl取1.41.5； 对脱扣器取1.82。,低压母线三相短路电流的周期分量有效值换算到高压侧的电流值,变压器的速断保护的灵敏度校验：,变压器高压侧在系统最小运行方式时发生的两相短路电流,变压器的速断保护有死区，必须与带时限的过电流保护配合使用。,考虑到变压器在空载投入或突然恢复电压时将出现一个冲击性的励磁涌流，为避免速断保护误动作，可在速断保护整定后，将变压器空载试投若干次，以检验速断保护是否误动作。根据经验，速断保护的一次动作电流比变压器一次电流大23倍时，速断保护能躲过励磁涌流，不会误动作。,3）过负荷保护：,动作时间为：1015s。,有可能过负荷时才装设，动作于信号,变压器额定一次电流,4.变压器低压侧的单相短路保护：,1）低压侧装设三相均带过电流脱扣器的低压断路器：,它既作低压侧的主开关，又可保护低压侧的相间短路和单相短路 dw16型断路器还具有“第四阶段保护”，专门用作单相接地保护（tn系统的单相金属接地有效）,2）低压侧三相装设熔断器保护：,保护变压器低压侧的相间短路和单相短路，但更换熔体需要时间，适用于供电要求不高，不太重要的小容量变压器,3）在变压器中性点引出线上装设零序过电流保护：,不平衡系数，取0.25,可靠系数 取1.21.3,变比,变压器二次侧额定电流,动作电流,灵敏度高，但不经济，较少采用,动作时间：0.50.7s。,灵敏度校验：,低压干线末端发生的单相短路电流,对架空线取1.5； 对电缆线取1.2。,4）采用两相三继电器接线或三相三继电器接线的过电流保护：,相间短路保护和低压侧的单相短路保护，灵敏度高,5.变压器的纵联差动保护：,原理,动作电流的整定：应同时满足以下三个条件。,1.应躲过变压器差动保护区外短路时出现的最大