变配电检修与故障处理技术(PPT 29页).ppt

变配电检修与故障处理,课程汇报,小组成员：李建、石帅、张书耀、谢峥、王伟龙、王婵、唐梦涵,发电机、升压和降压变电所，送电线路以及用电设备有机连接起来的整体，即称为电力系统。,什么是电力系统？,什么是电力网？,电力系统中，由升压、降压变电所各种不同电压等级的送电线路连接在一起的部分。,发电厂类型及特点？,一、火力发电厂,1、布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。2、一次性建造投资少，仅为同容量水电厂的一半左右。3、火电厂动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员都多于水电厂，运行费用高。4、大型发电机组由停机到开机并带满负荷需要几个小时乃至几十个小时，并附加耗用大量燃料。5、对空气和环境的污染大。,二、水力发电厂,1、可综合利用水资源。2、发电成本低，效率高。3、运行灵活。4、水能可储存和调节。5、水力发电不污染环境。6、水电厂建设投资较大，工期较长。7、建设和生产都受到河流的地形、水量及季节气象调节限制，因而发电不均衡。8、由于水库的兴建，淹没土地，移民搬迁，给农业生产带来一些不利，还可能在一定程度破坏自然界的生态平衡。,三、核电厂,1、利用核能发电，发展前景广的新能源。2、建设成本高，综合发电成本比火电化厂低，经济效益高。,除以上三种主要能源用于发电外，还有风力发电、地热发电、太阳能发电、潮汐发电、垃圾发电等。,变电所类型和作用？,枢纽变电所：位于电力系统的枢纽点，汇集多个电源，连接电力系统高压和低压几个部分，电压等级一般为330550KV。对电力系统运行的稳定和可靠起着重要作用。中间变电所：汇集23个电源和若干线路，电压等级一般为220330KV。在系统中起中间环节作用。地区变电所:电压等级一般为110220KV，是一个地区或一个中小城市的主要变电所。终端变电所:位于配电线路的末端，接近负荷处，电压等级一般为35110KV，降压后直接向用户供电。,电气一次和二次的划分及举例？,一次设备直接参与电能的生产、运输和分配的电气设备：发电机、变压器、电动机接通和开断电路的开关设备：QF、QS、FU、负荷开关交换电路电气量，隔离高压的设备：PT、CT限制电流和防止过电压的设备：电抗器、避雷器。二次设备对一次设备、其它设备的工作进行监测和控制保护的设备:用于反映不正常工作状态继电器、信号装置测量电气参数的设备：仪表、示波器、录波器控制及自动装置：控制开关，同期及自动装置连接电路的导体：控制电缆、小母线、连接线。,变压器的基本知识,一、变压器的类型二、变压器的基本结构三、变压器的检修,变压器的类型：,三相油浸式变压器、干式变压器、牵引整流变压器、矿用一般式电力变压器、隔爆变压器等。,变压器的基本结构,铁心:铁芯是变压器的主磁路，又是它的支撑骨架。绕组:绕组是变压器的电路部分。油箱、冷却装置：变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质。油箱的结构与变压器的容量、发热情况密切相关。绝缘套管：变压器箱外的主要绝缘装置，变压器绕组的引出线必须穿过绝缘套管，使引出线之间及引出线与变压器外壳之间绝缘，同时起固定引出线的作用。保护装置：储油柜、吸湿器、安全气道、气体继电器。,变压器的检修,1、大修周期（1）一般在投入运行后的5年内和以后每间隔10年大修一次。（2）箱沿焊接的全密封变压器或制造厂另有规定者，若经过试验与检查并结合运行情况，判定有内部故障或本体严重渗漏油时，才进行大修。（3）在电力系统中运行的主变压器当承受出口短路后，经综合诊断分析，可考虑提前大修。（4）运行中的变压器，当发现异常状况或经试验判明有内部故障时，应提前进行大修；运行正常的变压器经综合诊断分析良好，总工程师批准，可适当延长大修周期。,2、小修周期（1）一般每年1次。（2）安装在23级污秽地区的变压器，其小修周期应在现场规程中予以规定。3、附属装置的检修周期。（1）保护装置和测温装置的校验，应根据有关规程的规定进行。（2）变压器油泵(以下简称油泵)的解体检修：2级泵12年进行一次，4级泵23年进行一次。（3）变压器风扇(以下简称风扇)的解体检修，12年进行一次。（4）净油器中吸附剂的更换，应根据油质化验结果而定；吸湿器中的吸附剂视失效程度随时更换。（5）自动装置及控制回路的检验，一般每年进行一次。（6）水冷却器的检修，12年进行一次。（7）套管的检修随本体进行，套管的更换应根据试验结果确定。,电力变压器的负荷能力,一、额定容量和负荷能力的基本概念二、变压器发热时的特点三、变压器的绝缘老化四、变压器的正常过负荷能力五、变压器的事故过负荷,变压器的额定容量（即铭牌容量）是指在规定的环境温度下，变压器能获得经济而合理的效率和具有正常的预期寿命（约2030年）时所允许长期连续运行的容量。变压器的负荷能力系指在短时间内所能输出的功率，在一定条件下，它可能超过额定容量。负荷能力的大小和持续时间决定于：变压器的电流和温度不要超过规定的限值。整个运行期间，变压器的绝缘老化不超过正常值，即不损害正常的预期寿命。,一、额定容量和负荷能力的基本概念,（1）发热元件如铁芯、高、低压绕组等所产生的热量都传递给油，其发热过程是独立的，只与其本身的损耗有关。（2）在散热过程中，引起的各部分温度差别很大。沿变压器的高度方向，绕组的温度最高，最大热点大约在高度方向的70%75%处；沿截面方向（径向），温度最高处位于线圈厚度的1/3处。（3）变压器主要有两个散热区段。一段是热量由绕组和铁芯表面以对流方式传递到变压器油中，这部分约占总温升的20%30%；另一段是热量由油箱壁以对流方式和辐射方式扩散到周围空气中，这部分约占总温升的60%70%。,二、变压器发热时的特点,三、变压器的绝缘老化,变压器的绝缘老化是指绝缘受热或其他物理、化学作用而逐渐失去其机械强度和电气强度的现象。其主要原因是温度、湿度、氧气以及油中劣化产物的影响，其中高温是促成绝缘老化的直接原因。在实际运行中，绝缘介质的工作温度越高，氧化作用及其他化学反应进行得越快，引起机械强度及电气强度丧失得就越快，即绝缘老化速度越快，变压器的使用寿命也越短。在80140的范围内基本按指数变化。,变压器的正常过负荷能力是指在某些情况下，若选择的变压器额定容量小于它的最大负荷时，往往必须判断该变压器的过负荷能力是否在其正常过负荷能力的允许范围以内。,变压器的事故过负荷是指当系统发生故障时，首要任务是设法保证不间断供电，而变压器绝缘的老化加速则是次要的，事故过负荷是以牺牲变压器的寿命为代价的。,变压器的并列运行,一、变压器并列运行的优点二、变压器并列运行的条件三、变比不同的变压器并列运行四、短路电压不同的变压器并列运行五、绕组连接组别不同的变压器并列运行,一、变压器并列运行的优点（1）提高供电可靠性，当一台退出运行时，其他变压器仍可照常供电。（2）提高运行经济性，在低负荷时，可停运部分变压器，从而减少能量损耗，提高系统的运行效率，并改善系统的功率因数，保证经济运行。（3）减小备用容量，为了保证供电，必需设置备用容量，变压器并列运用可使单台变压器容量较小，从而做到减小备用容量。,二、变压器并列运行的条件（1）具有相等的一、二次电压，即变比相等；（2）额定短路电压相等；（3）绕组连接组别相同，即要求极性相同，相位相同。上述三个条件中，第一条和第二条往往不可能做到绝对相等，一般规定变比的偏差不得超过0.5%，额定短路电压的偏差不得超过10%。,因变比不同，变压器二次侧的电动势不相等，并在变压器二次绕组和一次绕组的闭合回路中产生平衡电流。,当变压器有负荷时，平衡电流叠加在负荷电流上。这时一台变压器的负荷减轻，另一台变压器的负荷则加重。所以变比不同的变压器并列运行时，有可能产生过负荷现象，如果增大后的负荷超过其额定负荷时，则必须校验其过负荷能力是否在允许范围内。,三、变比不同的变压器并列运行,四、短路电压不同的变压器并列运行,当数台变压器并列运行时，如果短路阻抗不同，负荷并不按其额定容量成比例分配。负荷分配与短路阻抗的大小成反比，短路阻抗小的变压器承担的负荷比例大，容易出现过负荷。如果改变变比，使短路阻抗大的变压器的二次电动势抬高，则可减少过负荷。这是因为对于短路阻抗较小的变压器，平衡电流可以减轻其过负荷（因为平衡电流的方向与负荷电流的方向相位相反），而对于短路阻抗较大的变压器，平衡电流可以使其负荷增加。,绕组连接组别不同的变压器并列运行时，同名相电压间出现位移角，其大小等于连接组号N与N之差乘以30，即=（N-N）30o当并列运行变压器的容量和短路电压都相同，其绕组连接组别不同，相角差=30，短路电压标幺值u*d=0.055时，则变压器间的平衡电流为P=4.7N。因此，变压器是不允许长期在同名相电压间存在位移角的情况下并列运行的。一般情况下，需采用将各相易名、始端与末端对换等方法，将变压器的连接组别化为同一连接组别后，才能并列运行。,五、绕组连接组别不同的变压器并列运行,变压器异常运行及事故处理,一、声音不正常二、上层油温过高三、油色不正常四、油位不正常五、过负荷六、冷却系统故障七、气体保护动作八、运行中容易发高热部位、原因,一、声音不正常1.变压器声音比平时增大，声音均匀处理方法：分析原因，做好记录，加强监视，尽快使变压器恢复正常运行。如是由于过负荷引起，则按照过负荷处理原则进行。2、变压器有杂音处理方法：如不影响变压器运行，可暂不作处理，做好纪录，加强监视，汇报调度及有关领导申请停电检查处理。3、变压器有放电处理方法：这时应汇报调度及有关领导，申请对变压器进行停电检查处理。,4、变压器有爆裂声处理方法：变压器内部或表面绝缘击穿，应立即将变压器停用检查。5、变压器有水沸腾声处理方法：变压器绕组发生短路或分接开关接触不良引起的严重过热，应立即将变压器停用检查。,二、上层油温过高处理方法：立即将变压器停止运行，以防止变压器事故扩大。三、油色不正常处理方法:运行中变压器油色骤然恶化，油内出现炭质并有其他不正常现象时，应立即停电进行检查处理。四、油位不正常处理方法:高油位应首先检查变压器的负荷和温度是否正常,如果负荷和温度均正常,则可判断是因呼吸器或油标管堵塞造成的假油位。此时应经的当值调度员同意后,将气体(重瓦斯)保护改投信号,然后疏通呼吸器等进行处理。如因环境温度过高,油枕有油溢出时,应做放油处理。,处理方法：低油位应采用真空注油法对运行中的变压器进行加油。如因大量漏油使油位迅速降低，低至气体继电器以下或继续下降时，应立即停用变压器。五、过负荷处理方法：a.应检查各侧电流是否超过规定值，并汇报当值值班员。b.检查变压器的油位、油温是否正常，同时将冷却器全部投入运行。c.及时调整运行方式，如有备用变压器，应投入运行。d.联系调度，及时调整负荷的分配情况。e.如属正常过负荷，可根据过负荷的倍数确定允许运行时间，并加强监视油位、油温，不得超过允许值，若超过时间，应立即减少负荷。f.如属事故过负荷，则过负荷的允许倍数和时间，应按制造厂的规定执行。g.若过负荷倍数及时间超过允许值时，也应按规定减少变压器的符合。h.对变压器及其有关系统进行全面检查，如果发现异常，应汇报并进行处理。,六、冷却系统故障处理方法：1.应立即检查备用冷却器是否已投入运行。2.立即检查断电原因，尽快恢复冷却装置的正常运行方式。3.加强对变压器上层油温及油位的监视，特别是在冷却装置全停时间内。4.如冷却系统一时不能恢复，则应申请降低负荷或申请变压器退出运行，防止变压器运行超过规定的无冷却时间，造成过热而损坏。七、气体保护动作处理方法：应立即对变压器进行外部检查。首先应检查油枕中的油位和油色、气体继电器中有无气体、气体量及颜色等，然后检查变压器本体及强迫油循环系统中是否有漏油现象。同时，查看变压器的负荷、温度和声音等的变化。经外部检查，未发现任何异常现象时，应吸取变压器的瓦斯气体，查明气体的性质，必要时取其油样进行化验，以共同判明故障的性质。,八、运行中易发高热的部位、原因1.分接开关接触不良接触不良使得接触电阻增大，消耗加大，发热厉害。尤其当切换分接头后和变压器过负荷运行时很有可能发生这种情况。2.绕组匝间短路匝间短路就是相邻几个线匝之间的绝缘损坏。这将造成一个闭合的短路环路，同时使该相的绕组匝数减少。短路环路内存在着交变磁通感应出来的短路电流，将产生高热，并可能导致变压器烧毁。3.铁芯硅钢片间存在短路回路由于外力损伤或绝缘老化等原因使硅钢片间漆皮绝缘损坏，会增大涡流，造成局部过热，严重时还会熔伤，这就是所谓的铁芯起火。4.其他部位接触不良引起局部过热。处理意见：密切监视过热部位温度变化，确保运行安全，分析过热原因，联系调度，停电处理。,变压器事故处理,一、变压器自动跳闸二、气体保护动作三、变压器过流保护动作四、变压器差动保护动作五、变压器着火,一、变压器自动跳闸变压器自动跳闸后，应做如下检查和处理：变压器自动跳闸后，运行人员应进行系统性的处理，即投入备用变压器，调整运行方式和负荷分配，维持运行系统及其设备处于正常情况。检查何种保护动作及动作是否正确。了解系统有无故障及故障性质。属下列情况可不经外部检查试送电一次：人员误碰、误操作及保护误动作；仅低压过流或限时过流保护动作，同时跳闸变压器的下一级设备故障而其保护未动作，且故障点已隔离。如属差动、气体保护或速断过流保护等保护动作，故障时又有冲击，则需对变压器及其系统进行详细检查，停电并测定绝缘。在未查明原因或处理好以前，禁止将变压器投入运行。,二、气体保护动作变压器的气体保护动作跳闸时，应做如下检查和处理：收集气体继电器的气体做色谱分析，如无气体，应检查二次回路和气体继电器的接线柱及引线绝缘是否良好。检查油位、油温、油色有无变化；检查防爆管是否破裂喷油；检查变压器外壳有无变形，焊缝是否开列喷油。如果经检查未发现任何异常，而确认因二次回路故障引起误动作，可在差动保护及过电流保护投入的情况下将气体保护该接信号或退出，试送电一次，并加强监视。如气体继电器内有气体或上述a、b、c、d项有问题时，应进行停电检查和进行相应处理，检查试验合格后再投入运行。,三、变压器过流保护动作变压器过流保护动作跳闸时，应做如下检查和处理：检查母线及母线上的设备是否有短路及杂物等；检查变压器几个测设备是否短路；检查低压侧保护是否动作，各条线路的保护有无动作。确认母线无电时，应拉开该母线所带的线路。如为母线故障，应考虑切换母线或转移负荷。经检查确是越级跳闸时，应与当值调度员联