新能源变压器培训资料PPT课件.pptx

新能源变压器简介 2020 3 19 1 一 变压器基础知识二 变压器技术参数三 新能源变压器结构特点四 新能源变压器主要组件介绍五 运行前的检查六 变压器常见故障及分析 2020 3 19 2 一 变压器基础知识 1 变压器原理 借助电磁感应 以相同的频率 在两个或更多的绕组之间 变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器 2020 3 19 3 变压器的电磁感应 2020 3 19 4 1 1电压比与匝数比 2020 3 19 5 1 2变压器效率 2020 3 19 6 2 油浸式变压器的基本结构 铁心绕组其他部件 油浸式变压器的基本结构 2020 3 19 7 1 铁心变压器是通过电磁感应原理运行的 磁路是电能转换的媒介 铁心就是变压器的磁路部分 由磁导率很高的电工钢带 硅钢片 制成 变压器一个绕组通以很小的励磁电流 在铁心中可产生很大的磁通 感应出所需要的电势 另外 铁心是变压器的内部骨架 它套装各个绕组 支持着引线 木件 非晶合金除外 噪声的产生 变压器在运行中会有 嗡嗡 的响声 这就是噪声 它主要是由铁心中铁心片的磁致伸缩 带气隙铁心还有磁力 产生的 此外 绕组间的电磁力 油箱传递 包括共振 的振动也引起噪声 2020 3 19 8 2 绕组 定义 变压器的电路部分 由电导率较高的铜导线绕制而成 绕组应具有足够的绝缘强度 机械强度和耐热能力 变压器绕组可分为圆筒式 箔式 连续式 纠结式 插入电容式 螺旋式 交错式 变压器绕组采用的电磁线有 铜箔 漆包圆线 漆包扁线 纸包圆线和纸包扁线 2020 3 19 9 3 油箱 油浸式变压器油箱是保证器身浸入变压器油中的容器 为保证变压器长期运行 油箱不能渗油 也不允许外界的水分进入油箱内 变压器油箱还应允许在生产和运输过程中对油箱的一些作业 如起吊 牵引 震动等 变压器油箱作为变压器油的容器 要保证变压器器身的绝缘强度和规定的寿命 要保持油不渗漏 并有一定的机械强度 2020 3 19 10 4 变压器产品制造流程 2020 3 19 11 4 变压器产品制造流程 2020 3 19 12 4 变压器产品制造流程 2020 3 19 13 4 变压器产品制造流程 2020 3 19 14 器身 油箱 包括储油柜 变压器油 5 典型的功能型变压器结构 散热器 绝缘套管 分接开关 压力释放阀油位计温度控制器取放油样活门气体继电器多功能保护器铭牌 2020 3 19 15 器身 油箱 变压器油 6 典型的组合式变压器结构 散热器 绝缘套管 分接开关 熔断器负荷开关压力释放阀油位计压力表温度控制器取放油样活门铭牌 2020 3 19 16 二 变压器技术参数 1 产品型号以S11 M 1600 35 0 69为例 S 三相 11 性能水平为11型 M 全密封结构 1600 变压器的视在容量 KVA 35 高压侧电压等级 KV 0 69 低压侧电压 KV 2020 3 19 17 2 额定电压比及分接范围 以双绕组变压器36 75 2 2 5 0 69为例 36 75 高压侧额定电压 KV 0 69 低压侧额定电压 KV 2 2 5 高压侧调压 调压范围为 2 2 5 2020 3 19 18 3 空载损耗和空载电流 当变压器二次绕组开路 一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时 其中所流通的电流称为空载电流Io 通常以百分数表示 吸收的有功功率称为空载损耗Po 由于空载运行时 二次侧不带电 产生的损耗基本上都是铁心产生的 因此也叫铁损 2020 3 19 19 4 阻抗电压及负载损耗 当变压器二次绕组短路 稳态 一次绕组流通额定电流而施加的电压称阻抗电压Ur 通常以额定电压的百分数表示 稳态短路时所产生的相当于额定容量与参考温度下的损耗为负载损耗Pr 此时产生的负载损耗主要是绕组的铜线损耗 绕组的涡流损耗 引线损耗 环流损耗及杂散损耗等 这些主要是铜绕组产生的 因此也称为铜损 2020 3 19 20 5 联接组别 绕组连接组 变压器同一侧线圈是按照一定形式连接的 以三相变压器为例 可以连接成三角形 D 星形 Y 及曲折型 Z 常用的为D Y 变压器按照高压 中压 低压绕组连接的顺序组合起来就是绕组的连接组 如Dyn Yd Dyy Ydd等 连接组标号 绕组间的相位移用时针的方式表示 分针指向高压 时针指向低压 以线电压的向量关系判断 2020 3 19 21 绕组连接组 连接组标号组成变压器的连接组别 如 Dyn11 Yyn0 Yd11 Dy11y11 Yd11d11等 以上几种为常见连接组别 结合连接组别可以分析和判断常见的变压器问题 如相序接反导致的连接组别错误 根据高压熔断器熔断的相序判断受冲击的变压器线圈相序等 2020 3 19 22 6 额定容量 变压器在额定状态下 输出功率的保证值 KVA 7 温升 测量部分的温度与冷却空气温度之差 海拔1000m以下变压器温升限值表 2020 3 19 23 6 变压器铭牌 2020 3 19 24 三 新能源变压器结构特点 1 新能源变压器分类1 1欧变用油浸式变压器 欧变用油浸式变压器具有典型油浸式变压器的组成结构 只是在高低压套管出线及冷却装置散热上与常规油浸式变压器上有所区别 高低压套管在同一高压面板上引出 实现欧变的品字形布置 如下图 2020 3 19 25 2020 3 19 26 1 2组合式变压器组合式变压器是将变压器器身 开关设备 熔断器 分接开关及相应辅助设备进行组合的变压器 高压开关 熔断器均进入油箱 整体外形尺寸紧凑合理 高压套管和低压套管分别从两个面板引出 实现组合式变压器的布置 如下图 2020 3 19 27 2020 3 19 28 1 3架空进线的组合式变压器 与常规的组合式变压器相比 架空进线的组合式变压器只是将高压电缆室去掉 高压套管移至箱盖顶部出线 其他部分结构基本相同 高压电缆室去掉后 箱变占地面积更小 安装维护更方便 高压套管通过油箱内的气隙伸入变压器油内 不再加装储油柜 实现全密封结构的同时 简化了产品结构 保证了密封性能 具有与电缆进线组合式变压器相同的保护设备 保证运行安全可靠 如下图 2020 3 19 29 2020 3 19 30 2 新能源变压器产品结构特点2 1对于组合式变压器 不论是光伏产品 还是风电产品 都可以通过如上图所示的品字形结构来满足产品要求 从外观上没有差异 只是在绕组结构和低压单元配置上所不同 这样大大提高了产品的通用性 2 2根据用户对高压侧进线方式的不同要求 提供高压电缆进线和高压架空进线2种进线方式 2020 3 19 31 2 3根据用户对高压组件是否隔离的要求 提供共箱式油箱和分箱式油箱2种形式 2 4熔断器室置于器身上部 并单独设置熔断器室 与负荷开关分开 在检修或操作负荷开关时避免熔断器故障造成安全事故 2020 3 19 32 四 新能源变压器主要组件介绍 1 油浸式负荷开关 2020 3 19 33 2 全范围熔断器 2020 3 19 34 3 插入式过载保护熔断器 注意 该型号熔断器适用于10kV系统 需要与后备保护熔断器配合使用实现电气系统的全范围保护 2020 3 19 35 4 气体继电器 2020 3 19 36 5 压力释放阀 2020 3 19 37 6 油位计 2020 3 19 38 7 温控器 温度指示控制器主要由弹性元件 波纹管 毛细管和温包组成 这三部分构成的密封系统内充满感温液体 当被测温度变化时 温包内的感温液体的体积随之变化驼个体积增量通过毛细管传递到仪表内弹性元件 波纹管 使之产生一个相对应的位移 这个位移经机构放在后便可以指示被测温度并驱动微动开关 输出信号以驱动冷却系统 达到控制变压器温升的目的 2020 3 19 39 8 吸湿器 2020 3 19 40 五 运行前的检查 1 检查所有油门的开关状态 主要是取油样活门 放油样活门 气体继电器处的蝶阀 片散连接管处的蝶阀等 2 检查油位 包括主油箱 分油箱 有载分接开关等 3 查吸湿器的呼吸状态 由于吸湿器为现场安装 因此必须确保吸湿器安装正确 保持呼吸畅通 2020 3 19 41 五 运行前的检查 4 检查所有接地线是否已有效接地 如中性点 铁心 油箱外壳 带接地端子的组件等 5 变压器与基础固定是否牢靠 如固定松动 有可能引起变压器震动明显 噪声增加 6 检查分接开关位置 并且确保分接开关打到位 2020 3 19 42 五 运行前的检查 7 所有保护信号测试正常 报警及跳闸信号应正常工作 8 测温装置检查 温度计座内应注满油 温度显示是否正确 9 检查外壳有无异物 并清理 10 清除套管上的灰尘及杂质 以免影响套管的爬距 2020 3 19 43 五 运行前的检查 11 是否有渗漏点 螺丝是否有松动 12 测量外绝缘距离 主要是套管之间 套管对地 对储油柜等 13 核相 变压器相序与电网相序及风机相序是否一致 14 周围环境检查 主要查是否有容易被大风刮起的树枝 抹布等易造成外线短路的物体 2020 3 19 44 六 变压器常见故障及分析 1 变压器渗漏油问题变压器渗漏油问题一直以来都是变压器产品的重大问题 也是一直无法杜绝的问题 变压器渗漏油主要有以下几个方面 一 产品元器件密封不严 密封圈老化导致渗油 二 油箱焊接工人虚焊导致油箱渗油 三 总装配工人装配不合理导致渗油 1 1 产品元器件密封不严 密封圈老化导致变压器渗油是一直以来都存在的问题 现变压器厂家也均无法杜绝此问题 只有通过对元器件厂家 密封件厂家的严格要求 降低此问题的发生 现我公司产品元器件基本均为我公司长期合作的优质合格供应商 而新引进元器件均需要通过供应商综合评价 并且需要对元器件做密封试验 通过后才允许使用 以此来降低变压器渗油问题 同时因密封圈老化导致密封不严渗油 这就需要用户对产品经常巡视 一旦发现渗油及时反馈厂家提供密封垫进行更换 2020 3 19 45 六 变压器常见故障及分析 1 2 油箱焊接工人虚焊导致变压器渗油 此问题也一直长期发生 现我公司油箱焊接工人均要求具备实际焊接能力才能上岗 因美变油箱结构基本相同 欧变油箱结构也基本相同 因此采用流水线式焊接 分为油箱组装焊接和油箱满焊焊接两个部分 而每个满焊工人焊接部件位置也均相同 这样既可提高工作效率 也可降低渗油问题 同时每台产品均有流程卡 工人签字记录焊接部件 油箱焊接完成后 对油箱以50kPa压力试漏 并对油箱进行检查 油箱渗漏或有砂眼焊接工人进行处罚 总装时再次对油箱进行50kPa带油压力试验 再次检测油箱密封问题 1 3 总装配工人装配不合理导致渗油 此问题虽然不常发生 但也存在 现总装配车间也进行流水线式作业 每台产品也均签流程卡 以便将来变压器返厂对其装配及焊接人员等进行处罚 质检人员对每台产品关键部位进行检查 如套管安装时是否受力 熔断器安装时是否悬空等来降低产品渗油问题 2020 3 19 46 六 变压器常见故障及分析 2 变压器油中乙炔 烷烃 氢气等超标问题近年来变压器油中乙炔 烷烃 氢气等气体超标问题也有很多 这一问题也有很多用户反馈我公司 针对这一问题 我们认为有以下三个原因 2 1变压器运行过程中周围湿度比较大 当变压器密封件老化 潮气不断进入到变压器油箱内部后 导致变压器油和绝缘件不断侵入水分 变压器油和其他绝缘件的绝缘性能下降 可能会导致局部放电的增加 局部放电增加到一定程度后就会导致变压器油的分解 从而产生氢气和其他烃类气体 由于变压器油和绝缘件绝缘性能已下降 较大的局部放电会一直持续 因此氢气不断的产生 而且含量不断增加 2020 3 19 47 六 变压器常见故障及分析 2 2变压器运行过程中 经常过负荷运行 导致变压器内的变压器油过热分解出氢气和其他烃类气体 由于变压器内部通过变压器油进行散热 而变压器器身内部根据结构不同 不同位置的温度也不同 如绕组内部散热不好的地方 当变压器持续过负荷运行时 在变压器内部可能出现局部过热的情况 造成变压器油的分解 2 3由于各变压器厂家工艺 制造等原因 1 线圈人员的绕制工艺水平不同 导致线圈绕制时油路封堵等因素 致使线圈内部温升过高 导致变压器油分解产生氢气和其他烃类气体等 2 对变压器器身真空干燥不彻底 绝缘件中含有水分 导致变压器油中含有水分高温分解产生气体 3 真空干燥后没有及时总装配 导致器身受潮 针对以上三个问题 我公司认为 1 经常检查变压器的密封情况 应及时更换变压器吸湿器 吸收变压器油中水分 2变压器在运行过程中尽量不要过载运行 至使变压器油分解 3 我公司在产量减少时增加绕线人员的技能培训 提高技能水平 公司新增加了真空干燥设备 保证器身干燥侧底 器身出干燥炉后要求4小时内完成总装配 保证器身不受潮 2020 3 19 48 六 变压器常见故障及分析 3 异常响声3 1音响较大而嘈杂时 可能是变压器铁芯的问题 例如 夹件或压紧铁芯的螺钉松动时 仪表的指示一般正常 绝缘油的颜色 温度与油位也无大变化 这时应停止变压器的运行 进行检查 3 2音响中夹有水的沸腾声 发出 咕噜咕噜 的气泡逸出声 可能是绕组有较严重的故障 使其附近的零件严重发热使油气化 分接开关的接触不良而局部点有严重