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印尼2 350MW燃煤机组电站工程项目 电气维修专业 第四章 油浸变压器 SFP 420000 157 5主变 6KV三相变压器外形图 印尼350MW机组变压器主要参数 1 主变压器参数主变压器容量 420MVA主变压器电压比 157 5 2 2 5 20kV主变压器接线组别 Yn d11主变压器型式 三相 户外 双绕组 无载调压 油浸式变压器 SFP 420000 157 5 主变压器冷去方式 强迫油循环风冷 ONAN ONAF OFAF 中性点接地方式 直接接地变压器相序 面对变压器高压侧从左到右 高压侧为ABC 低压侧为abc 印尼350MW机组变压器主要参数 2 高压厂用变压器参数变压器容量 50 31 5 31 5MVA变压器电压比 20 6 3 6 3kV变压器接线组别 D yn1 yn1变压器型式 三相 油浸自冷 风冷 铜绕组 三线圈低压分裂绕组 无载调压油浸式变压器 SFF 50000 20 变压器冷去方式 油浸风冷 ONAF 80 100 印尼350MW机组变压器主要参数 3 起动备用变压器参数变压器容量 50 31 5 31 5MVA变压器电压比 150 6 3变压器接线组别 YN yn0 yn0 d11变压器型式 三相 油浸自冷 风冷 双线圈铜绕组 有载调压油浸式变压器 SFFZ10 50000 150 变压器冷去方式 油浸风冷 ONAF 67 100 印尼350MW机组变压器主要参数 4 城镇变压器参数变压器容量 40MVA变压器电压比 150 20变压器接线组别 YN yn0 d11主变压器型式 双线圈铜绕组无载调压油浸式变压器 SFZ10 40000 220 主变压器冷去方式 油浸风冷 ONAF 67 80 油浸变压器特点 油浸式变压器优点 1 变压器油绝缘性能好 导热性能好 同时变压器油廉价 2 能够解决变压器大容量散热问题和高电压绝缘问题 油浸式变压器缺点 1 变压器油具有可燃性 当遇到火焰时可能会燃烧 爆炸 2 变压器油对人体有害 3 变压器油需定期检查 4 油浸式变压器抗短路能力差 5 油浸式变压器密封性能不良且宜老化 在运行场所渗漏油严重 影响设备安全运行 同时影响环境 6 油浸式变压器绝缘等级低 按 级绝缘设计 造制 第一节油浸变压器的工作原理及结构 1 电力变压器的作用电力变压器是一种静止电器 它利用电磁感应的原理进行能量转换 将一种交流电压转换成相同频率的另一种交流电压 它是电力系统中重要的电气设备 起着传递 分配电能的重要作用 2 变压器的基本原理变压器是应用电磁感应原理来进行能量转换的 其结构的主要部分是两个 或两个以上 互相绝缘的绕组 套在一个共同的铁心上 两个绕组之间通过磁场而耦合 但在电的方面没有直接联系 能量的转换以磁场作媒介 E1 4 44fN1 E2 4 44fN2 变压器原理图 变压器的分类 1按绕组分为 1 双绕组变压器2 三绕组变压器3 自耦变压器2按相数分为 1 单相变压器2 三相变压器3 多相变压器 3按用途分为 1 升压变压器2 降压变压器3 配电变压器4 联络变压器5 厂用变压器4 按冷却方式分为1 油浸自冷变压器2 干式自冷变压器3 油浸风冷变压器 变压器的技术指标 空载损耗 是以额定频率的正弦交流额定电压施加于变压器的一个线圈 而其余线圈均为开路时 变压器所吸取的功率 用以供给变压器铁芯损耗 涡流和磁滞损耗 空载电流 变压器空载运行时 由空载电流建立主磁通 所以空载电流就是激磁电流 额定空载电流是以额定频率的正弦交流额定电压施加于一个线圈上 而其余线圈均为开路时 变压器所吸取电流的三相算术平均值 以额定电流的百分数表示 短路损耗 是以额定频率的额定电流通过变压器的一个线圈 而另一个线圈接线短路时 变压器所吸收的功率 它是变压器线圈电阻产生的损耗 即铜损 变压器的技术指标 短路电压 是当一侧线圈接成短路时 在另一个线圈中为产生额定电流而施加的额定频率的电压 以额定电压的百分数表示 它反映了变压器阻抗 电阻和漏抗 参数 也称阻抗电压 额定温升 变压器内绕组与上层油的温度与变压器外围空气的温度 环境温度 之差称为绕组或上层油的温升 在每台变压器铭牌上都标明了该变压器的温升限值 标准规定 绕组温升限值为65 上层油温升限值为55 并规定变压器周围的最高温度为 40 额定冷却介质温度 对于吹风冷却的变压器 额定冷却介质温度指的是变压器运行时 其周围环境中空气的最高温度不应超过 40 以保证变压器载额定负荷运行时 绕组和油的温度不超过额定允许值 所以铭牌上有对环境温度的规定 变压器额定数据 变压器的额定容量SN 在额定使用条件下 变压器施加的是额定电压 额定频率 输出的是额定电流 温升也不超过极限值时变压器的视在功率叫额定容量 用SN表示 对三相变压器而言 额定容量为三相额定容量之和 额定容量的单位为KVA 变压器的额定电压U1N U2N 在三相变压器中 如没有特殊说明 额定电压都是指线电压 根据变压器绝缘强度 铁芯饱和的限制和允许温升所规定的原方电压值叫原方额定电压 用U1N表示 单位为KV 当原方施加额定电压且变压器在空载 调压开关接在额定分接头上 时的副方额定电压 用U2N表示 单位为KV 为了适应电网电压变化的需要 高压侧一般都安装有供调压用的分接头 变压器额定数据 变压器的额定电流I1N I1N 在额定使用条件下 变压器原方输入的电流叫原方额定电流 用I1N表示 单位为A 变压器副方输出的电流叫副方额定电流 用I2N表示 单位为A 在三相变压器中 如没有特殊说明 都是指线电流 变压器的阻抗电压百分值Uk 阻抗电压又称短路电压 对双绕组变压器来说 当一个绕组短接时 在另一个绕组中为产生额定电流所需要施加的电压称为阻抗电压或称短路电压 用Uk表示 阻抗电压常以额定电压的百分数来表示 变压器额定数据 空载损耗P0 当用额定电压施加于变压器的一个绕组上 在额定分接头上 而其余绕组均为开路时 变压器所吸取的功率叫空载损耗 用P0表示 单位为KW 短路损耗Pk对双绕组变压器来说 当以额定电流通过变压器的一个绕组 在额定分接头上 而另一个绕组短接时 变压器所吸取的功率叫短路损耗 用Pk表示 单位为KW 空载电流百分值I0 当用额定电压施加于变压器的一个绕组上 在额定分接头上 而其余绕组均为开路时 变压器所吸取电流的三相算术平均值叫变压器的空载电流百分值 空载电流常用额定电流的百分数表示 由于空载电流是用来供给变压器铁芯励磁的 因此也称为励磁电流 变压器额定数据 连接组别 代表变压器各相绕组的连接法和相量关系的符号称为变压器的连接组别 如Y yn0 Y d11标号中的Y y表示星形连接 d表示三角形连接 n表示有中性点引线 各符号中由左至右代表一 二次侧绕组连接方式 数字代表二次侧与一次侧电压的相角位移 额定频率fN 频率单位为Hz 本电站工业频率为50Hz 变压器的结构电力变压器一般是由铁心 绕组 油箱 绝缘套管和冷却系统等主要部分组成 铁芯绕组变压器油 油箱及附件储油器油位计呼吸器又叫吸湿器 压力释放阀气体继电器 瓦斯继电器 变压器的分接调压开关绝缘结构和绝缘套管电阻测温仪 变压器铁芯及绕组 铁心和绕组是变压器进行电磁能量转换的有效部分称为变压器的器身 1 铁芯是变压器的磁路部分 把一次电路的电能转为磁能 又由本身磁能转变为二次电路的电能 是能量转换的媒介 2 铁芯包括铁芯柱和铁轭两部分 铁芯柱上套绕组 铁轭将铁芯柱连接起来 使之形成闭合磁路 3 绕组是变压器的电路部分 由铜或铝的绝缘导线绕成 按其高压绕组和低压绕组在铁芯上相互间的布置 有两种基本形式 同心式和交叠式 变压器的绝缘套管 绝缘套管是将变压器内部的高 低压引线引到油箱的外部 不但作为引线对地的绝缘 而且担负着固定引线的作用 所以 变压器的套管必须具有较高的电气强度和机械强度以及良好的热稳定性 低压套管一般采用瓷质绝缘套管 高压套管在瓷质套管内还必须采用较复杂的内部绝缘 常用的高压套管有充油式套管和电容式套管 变压器油 油箱及附件 1 变压器油是从石油中提炼出来的优质矿物油 其介质强度高 粘度低 闪燃点高 酸碱度低 杂质与水分极少 它在油浸变压器中既作绝缘介质又是冷却介质 2 油箱是油浸式变压器的外壳 器身全部浸在箱内的变压器油中 中 小型变压器多做成箱式 而大型变压器一般油箱做成钟罩式 变压器的储油器等附件 变压器的储油器等附件 呼吸器又叫吸湿器 内装有用氯化钴浸过的硅胶 有很强的吸潮能力 呼吸管直插油枕上部 高出油面 随空气进入的水分 经呼吸器时被硅胶吸收 此硅胶除吸湿外 还起指示剂作用 其吸湿饱和后 由蓝色变红色 安全气道又叫防爆管 排气管 它是一个长钢筒 出口装有玻璃或酚醛纸板 下部与油箱连通 其作用是当变压器内发生严重故障时 箱内的油产生很大压力 气流可冲破玻璃或酚醛纸板而向外喷出 以降低油箱内的压力 防止油箱爆炸 变压器的储油器等附件 压力释放阀是一种安全保护阀门 在全密封变压器中用以代替安全气道 作油箱防爆保护装置 安装在变压器油箱上 气体继电器装在油枕与主油箱之间的连接管路上 是变压器内部故障的保护装置 当变压器发生故障时 内部绝缘物气化 产生气体 气体从油箱上升进入油枕时 使气体继电器的触点动作 发出信号 便于工作人员处理或使断路器跳闸 分接调压装置及冷却系统 分接调压装置是用来调节绕组匝数的装置 电力变压器的高压绕组常有几个抽头 称它们为分接头 不同的分接头对应不同的绕组匝数 这些分接头与分接开关相连 如果切换分接头必须将变压器从电网切除后进行 即不带电才能切换 称为无励磁调压 这种分接开关称为无励磁分接开关 也称为无载调压分接开关 分接调压装置及冷却系统 如果切换分接头可在带负荷下进行 则为有载调压 这种开关称为有载分接开关 装有有载分接开关的变压器称为有载调压变压器 冷却系统是用来保证变压器在额定条件下运行时温升不应超过允许值的 三相变压器外形图 三相变压器部件介绍 1 高压套管 2 高压中性套管 3 低压套管 4 分接头切换操作器 5 铭牌 6 油枕 7 冷却器及风扇 8 油泵 9 油温指示器 10 绕组温度指示器 11 油位计 12 压力释放装置 13 油流指示器 14 气体 瓦斯 继电器 15 人孔 16 干燥和过滤阀 17 真空阀 变压器的冷却方式 油浸式变压器的冷却系统包括两部分 内部冷却系统 它保证绕组 铁芯的热散入油中 外部冷却系统 保证油中的热散到变压器外 油浸式变压器按照冷却方式分为 油浸自冷式 0NAN 油浸风冷式 ONAF 强迫油循环风冷式 0FAF 强迫油循环水冷式 OFWF 等 变压器各部分的允许温升 变压器的允许温升决定于绝缘材料 油浸变压器的绕组一般用纸和油作绝缘 属A级绝缘 由于变压器的发热很不均匀 各部分的温升通常都用其平均温升和最大温升来表示 绕组或油的最大温升是指其最热处的温升 而绕组或油的平均温升 则是指整个绕组或全部油的平均温升变压器在环境温度维持 20 下带额定负荷长期运行 使用期限20 30年 相应的绕组最热点温度为98 变压器各部分的允许温升 对于自然油循环和一般的强迫油循环变压器 绕组最热点温度高出绕组平均温度约13 绕组对空气的平均温升限值为 98 20 13 65 对于导向油循环变压器 绕组最热点温度高出绕组平均温度约8 则约高8 因此对前两者 在保证正常使用期限下 同理可得出后者的绕组对空气的平均温升限制为70 第二节油浸式变压器现场常见故障 1 由于绝缘受潮 绝缘老化和变压器油劣化等将导致变压器绝缘降低 2 由于表面潮湿加之尘埃 盐分等致使变压器套管脏污引起套管闪络 同时由于赃物吸水后导电性能提高使泄漏增加 引起表面放电后导致击穿 第二节油浸式变压器现场常见故障 3 由于油标管 呼吸管或防爆管通气孔堵塞等导致变压器存在假油位现象 4 当变压器二次短路或变压器内部放电等将造成变压器喷油事故 5 由于运行中存在渗漏油 缺油等现象 导致运行中必需采取补油措施 第三节油浸变压器的检修及维护 一 变压器检修周期1 新安装的变压器均应吊罩 芯 进行内部检查 2 变压器安装运行60个月 应吊罩 芯 进行内部检修 以后每隔120个月大修一次 每12个月小修两次 3 变压器在运行中或预防性试验时 发生或发现异