第5章 电力变压器

1、 n5.1.1概述 n1.电力变压器的作用电力变压器的作用 n电力变压器是应用电磁感应原理，在频率不变的基础上将电压升高或 降低，以利于电力的输送、分配和使用。 n2.电力变压器的分类电力变压器的分类 n电力变压器按功能分，有升压变压器和降压变压器两大类。在电力系 统中，发电厂用升压变压器将电压升高；工厂变配电所用降压变压器 将电压降低。二次侧为低压的降压变压器，则称为“配电变压器”。 n电力变压器按容量系列分，有r8系列和r10系列两大类。所谓r8系列， 是指容量等级是按r8=倍数递增的。在我国，旧的变压器容量等级采 用此系列，如100、135、180、240、560、750、1000kva

2、等。所谓r10 容量系列，是指容量等级是按r10=倍数递增的。r10系列的容量等级 较密，便于合理选用，这是国际电工委员会（iec）推荐的，我国新 的变压器容量等级均采用此系列，如100、125、160、200、250、315、 400、500、630、800、1000kva等。 电力变压器的全型号的表示和含义如下： 高压绕组的额定 电压等级（kv） 相数：s-三相 d-单相 导线材质：铜线不标；l-铝线 冷却方式：空气自冷不表示；f-油浸风冷；w-油浸水冷； fp-强迫油循环风冷式；wp-强迫油循环水冷式； g-干式空气自冷；c-干式浇注绝缘 调压方式：无励磁调压不标；z-有载调压 绕组数：

3、双绕组不标；s-三绕组； 设计序号 额定容量（kva） 5.1.2变压器的工作原理和结构 n1.变压器的工作原理 n2 n1 i2 e2 i1 e1 u1 u2 + - u1 - + - + - u2负载 一次绕组的感应电动势的有效值为：e1=4.44fn1m （5-1） 二次绕组的感应电动势的有效值为：e2=4.44fn2m （5-2） 式中f为电源的频率（hz），n1、n2分别为一、二次侧绕组的匝数，m为主磁通 的最大值。 n由式（5-1）、（5-2）可得： n n （ 5-3） n由式 （5-3）可知：变压器一、二次侧的感应电动势之比 等于一、二次绕组的匝数之比。 n若忽略变压器一、二次

4、侧的漏电抗和电阻，可以近似的认 为： n （5-4） n式（5-4）中，k为变压器的变比。 n可见，变压器一、二次侧的匝数不同导致一、二次绕组的 电压高低不等，改变变压器的变比就可以改变变压器的电 压。 2 1 2 1 n n e e k u u n n e e 2 1 2 1 2 1 2.变压器的主要结构 1-高压套管 2-分接开关 3-低压套管 4-气体继电器 5-防爆管 6-储油柜 7-油位表 8-呼吸器 9-散热器 10-铭牌 11-接地螺栓 12-油样阀门 13-放油阀门 14-蝶阀 15-绕组 16-信号温度计 17-铁心 18-净油器 1 9-油箱 20-变压器油 变压器 小型变

5、压器 小型变压器 配电变压器 干式变压器 干 式 变 压 器 干 式 变 压 器 （1）铁心 n变压器的铁心结构有两种：壳式和心式。 n心式又叫内铁式是变压器最常采用的结构，目前 绝大多数变压器都是心式。 n 铁心是变压器的磁路部分，为了提高磁路的导磁 率和降低铁心的涡流损耗，铁心采用了高导磁率 的冷轧硅钢片，其厚度一般为0.250.35mm。硅钢 片表面涂有绝缘漆，主要是为了降低涡流损耗。 n铁心截面的形状，如图5-3所示。 n小容量变压器一般做成方形或长方形， n而大型变压器为了节省材料和充分利用线圈内圆空间，铁心的 截面都做成多级阶梯形，并在铁心中设计了散热油道，将铁心 运行时产生的热量

6、通过绝缘油循环带走，达到良好的冷却效果。 (b)(a) 图5-3 铁心柱截面 （a）矩形截面 （b）多级阶梯形 （2）绕组 铁心柱铁轭 低压绕组 高压绕组 高压绕组 低压绕组 铁轭 铁心柱 （a）单相 （b）三相 图5-4 变压器的绕组采用同心式结构 （3）油箱与冷却装置 钟罩式油箱的结构 n钟罩式油箱分为上节油箱和下节油箱两部分。 n在上节油箱的拱顶及箱壁上焊有装设各个附件的结构件， 如高、中、低压套管升高座； n高、中压分接开关的升高座； n散热器管接头及挂钩、风扇支持件及进线盒底板、储油柜 连接法兰及柜脚固定板、端子箱及配线底板、铭牌底板、 吊拌等，如图5-5所示。 图5-6 钟罩式油箱

7、的下节油箱（用于110kv级） 1-放油门管接头2-千斤顶底板3-器身定位件4-密封胶条护框5-槽底6-箱底 7-吊拌槽钢8-小车底板9-吊轴10-槽壁11-定位钉12-地字牌13-接地螺栓 变压器的冷却装置和冷却的方式 n自然循环冷却是依靠油的温差形成自然循环带走热量的一 种冷却方式：铁心和线圈产生的热量将油加热，温度高的 油向上流动，温度低的油向下流动，热油流上升经散热器 冷却后又降到底部，如此往复循环，不断带走线圈和铁心 的热量，使其冷却。这种冷却方式效果一般，只适用于小 型变压器。 n强迫油循环冷却方式是通过潜油泵使油产生压力，在油道 中加速流动，把线圈和铁心中的热量带走，进行冷却。这

8、 种冷却方式虽大大地提高了冷却效果，但由于油流是按自 然阻力进行分配，方向性不强，冷却效果还不算最好。 n强迫油循环导向冷却方式针对以上问题，在强迫油循环的 基础上增设了油流的导向装置，使油流按照指定的路线快 速流过线圈和铁心的冷却油道，迅速带走热量，进一步提 高了冷却效果。目前大型电力变压器都是采用这种冷却的 方式。 散热器和冷却器 自然冷却装置，又称不吹风散热器，用于小容量变压器， 分片式和扁管式两种，如图5-7所示。 n扁管式散热器一般为可拆卸型，散热容量较小时，散热片 或管也可直接焊在变压器上。 n片式散热器省料、质量轻，节省变压器油，但机械强度较 差，焊接工艺要求高。 图5-7 散热

9、器 （a）片式（固定） （b）扁管式 图5-8 强油风冷冷却装置 n强油水冷却器，简称水冷却器，是以水作为冷却介质的 强迫油循环冷却装置，用于大容量变压器且冷却水源较好 的场所。 n水冷却器本体外形为一圆钢筒，钢筒上、下部为水室，水 室之间连着若干冷却水管，其余空间为油室，油室有许多 隔板，用以增加油的折行路径。 （4）绝缘套管 （5）保护装置 n变压器的保护装置包括：储油柜、吸湿器、净油器、气体 继电器、防爆管、事故排油阀门、温度计、油标等。 n储油柜。储油柜安装在变压器顶部，通过弯管及阀门等 与变压器的油箱相联。 n储油柜侧面装有油位计，储油柜内油面高度随变压器油的 热胀冷缩而变动。 n储

10、油柜的作用保证变压器油箱内充满油，减少了油与空气 的接触面积，适应绝缘油在温度升高或降低时体积的变化， 防止绝缘油的受潮和氧化。 n储油柜的大小根据变压器的油量来确定，一般为变压器油 箱容积的810%左右。 n吸湿器。吸湿器又称呼吸器，作用是清除和干燥进入储 油柜空气的杂质和潮气，呼吸器通过一根联管引入储油柜 内高于油面的位置。 n柜内的空气随着变压器油位的变化通过呼吸器吸入或排除。 n呼吸器内装有硅胶，硅胶受潮后会变成红色，应及时更换 或干燥。 n净油器。净油器是用来 改善运行中绝缘油的性能， 防止绝缘油继续老化的装 置，其外形见图5-9所示。 n主体是一个用钢板焊成的 圆筒形净油罐，内装活

11、性 氧化铝吸附剂，通过联管 和阀门装在变压器油箱上， 靠上下层油的温差使油通 过净油器进行环流，同时 吸附剂将油中的水分、渣 滓、酸和氧化物等进行吸 附，使油保持清洁和延缓 老化。 图5-9 净油器结构图 1-容器 2、3-法兰 4-上盖 5-底盖 6、7-阀门 8-滤网 9-除酸硅胶 10-吊环 11- 支撑架 防爆管（压力释放器） 图5-10 变压器防爆管、呼吸器、 气体继电器的安装位置示意图 1-储油柜 2-防爆管 3-联通管 4-呼吸器 5-防爆膜 6-气体继电器 7-蝶阀 8-箱盖 温度计 n变压器的温度计直接监视着变压器的上层油温，可分为水 银温度计、信号温度计、电阻温度计三种类型

12、，所有油浸 变压器均设有水银温度计；1000kva及以上增装信号温度 计；8000kva及以上再增装电阻温度计。信号温度计如图 5-11所示。 n信号温度计的测温管插入箱盖上的注油管座中，而温度计 安装在箱壁上，以便于观察。信号温度计上设有电接点， 当油温达到整定值时会发出信号或者自动启动冷却装置风 扇。 图5-11 信号温度计 （a）结构图 （b）线路图 1-管接头 2-金属软管 3-测温管 4-接线盒 5-指针 6-固定孔 7-外壳8-调节孔 9-上下限触点指针10-表盘 11-齿轮传动机构 12-弹簧管 13-下限触点14-动触点 （6）分接开关。 n变压器的调压方式分为无励磁调压和有载

13、调压两种。 n当二次不带负载，一次又与电网断开时的调压是无励磁调 压（无载调压）。适用于电压较稳定，调整范围和频度都 不大的地方； n有载调压可在变压器带负荷运行的情况下进行调压，这种 调压方式效果好，不受条件限制，但变压器价格较贵。 n对应以上两种调压方式，变压器的分接开关也分为两大类： 无励磁分接开关和有载分接开关。 调压的原则是“低 往低调，高往高调”。 无励磁分接开关。 1 1 44. 4fn u m (c)(d)(b)(a) aa x 6 4 7 5 2 3 4 6 3 5 7 2 a x 2 4 a 5 3 3 2 1 x x 3 2 1 图5-12 无励磁调压接线原理图 （a）中

14、性点调压 （b）中性点反接调压（c）中部调压（d）中部并联调压 图5-13 无载调压变压器的分接开关 （a）分接头接线 （b）分接开关外形 1-帽 2-密封垫圈 3-操动螺母 4-定位钉 5-绝缘座 6-静触头 7-动触头 有载调压分接开关。 n有载调压分接开关是在变压器带负荷（励磁）的状态下， 切换分接头位置的。因此，切换分接头的过程中必然要在 某一瞬间同时连接两个分接头（桥接），以保证负载电流 的连续性。但是，在桥接的两个分接头间，必须串入阻抗 以限制循环电流，保证不发生分接间短路，使分接切换顺 利进行。 n在短路的分接电路中串接阻抗，开关就可由一个分接头过 渡到下一个分接头，因此，该电路

15、称为过渡电路，串接的 阻抗称为过渡阻抗。若这个阻抗是电抗性的，则为电抗式 有载分接开关；若这个阻抗是电阻性的，则称为电阻式有 载分接开关。通常采用电阻式有载分接开关。 图5-14 有载调压分接开关示意图（只示一相） 调压电路中：a-线圈端，19-分接头； 选择电路中：09-静触头，s1、s2-动触头； 过渡电路中：k1、k2-静触头，j-动触头，r-过渡电阻，x-电流引出线 n图5-15给出了有载分接开关由4分接切换到3分接的整个过程。图5-15只画出了 变压器的a相绕组。整个切换过程可归纳为：接通某一分接选择下一分接 选择结束切换开始桥接两分接切换结束接通下一分接。 5.1.3电力变压器的联

16、结组别 n电力变压器的联结组别，是指变压器一、二次绕组因联结 方式不同而形成变压器一、二次侧对应的线电压之间的不 同相位关系。 n为了形象地表示一、二次绕组线电压之间的关系，采用 “时钟表示法”，即把一次绕组的线电压作为时钟的长针， 并固定在“12”上，二次绕组的线电压作为时钟的短针， 短针所指的数字即为三相变压器的联结组别的标号，该标 号也是将二次侧绕组的线电压滞后于一次侧绕组线电压的 相位差除以30所得的值。 n（1）y yn0联结的配电变压器。y yn0联结示意图如图5-16 所示。图中“”表示同名端，其一次线电压与对应的二次 线电压之间的相位差为0。联结组别的标号为零点。 abc cb

17、a (a)(b) uab abu ua c u b u ab u uab ub uc a u 图5-16 变压器y yn0联结的接线、相量图 n（2）d ynl l联结的配电变压器。d yn11联结示意图如图5-17所示。 其二次侧绕组的线电压滞后于一次侧绕组线电压330，联结组别的 标号为11点。 abc cba (a) ua cu bu ab=u uab ub uc a u uab ab u (b) 图 5-17 变压器d yn11联结的接线、相量图 （3）采用y yno和d yn11联接的特点 5.2变压器的运行及维护 nnn ius nnn ius3 n额定频率fn（hz）。我国规定的

18、标准频率50 hz。 n短路电压ud。将变压器二次侧短路，一次侧施加电压 并慢慢升高电压，直到二次侧产生的短路电流等于二次侧 的额定电流i2n时，一次侧所加的电压称为短路电压ud，用 相对于额定电压的百分数表示： 。 n空载电流i0。当变压器二次侧开路，一次侧加额定电 压u1n 时，流过一次绕组的电流为空载电流i0，用相对于 额定电流的百分数表示： 。 n空载电流的大小主要取决于变压器的容量、磁路的结构、 硅钢片质量等因素，它一般为额定电流的35。 %100% 1 n d d u u u %100% 1 0 0 n i i i n空载损耗p0。指变压器二次侧开路，一次侧加额定电压 u1n时变压

19、器的损耗，它近似等于变压器的铁损。空载损 耗可以通过空载实验测得。 n短路损耗pd。指变压器一、二次绕组流过额定电流时， 在绕组的电阻中所消耗的功率。短路损耗可以通过短路实 验测得。 n额定温升。变压器的额定温升是以环境温度为40作 参考，规定在运行中允许变压器的温度超出参考环境温度 的最大温升。我国标准规定，绕组的温升限值为65，上 层油面的温升限值为55，以确保变压器上层油温不超过 95。 n冷却方式。为了使变压器运行时温升不超过限值，通常 要进行可靠地散热和冷却处理，变压器铭牌上用相应的字 母代号表示不同的冷却循环方式和冷却介质。 2.变压器额定运行的允许温度和温升 n变压器在额定使用条

20、件下，全年可按额定容量运行。为了保证变压器的安全 运行，在运行中必须监视变压器的允许温度和温升。 n允许温度。变压器的允许温度，是根据变压器所使用材料的耐热强度而规 定的最高温度。 n油浸式电力变压器的绝缘属于a级，即浸渍处理过的有机材料，如纸、木材和 绵纱等，其允许温度为105。 n变压器在运行中温度最高的部件是线圈，其次是铁心，变压器的油温最低。 线圈的匝间绝缘是电缆纸，超过允许温度，在几秒钟内就会烧毁。所以线圈 的允许温度，就是电缆纸的允许温度。能测量的是线圈的平均温度，运行时 线圈的温度不超过95。 n变压器上层油的温度一般比线圈温度低10。为了便于监视变压器运行时各 部件的平均温度，

21、我们规定以变压器上层油温来确定变压器允许温度。在正 常情况下，为了使变压器油不过快氧化，规定上层油温不超过85。为了防 止油质劣化，规定变压器上层油温最高不超过95。 n 测变压器线圈温度是用电阻法，测出的是平均温度。变压器运行中线 圈的最高温度较其平均温度高10左右。因此，规定变压器运行时线 圈温度不超过95，就是为了保证线圈最高温度不超过105。 n根据变压器运行经验，变压器线圈温度连续地维持在95时，可以保 证变压器具有适当的经济上合理的寿命（约20年），影响这个寿命的 主要原因就是温度。 n变压器油的温度，由油箱下部至箱盖是逐渐升高的。下层和中层的油 温要比上层油温低，规定的油温是指上

22、层油的允许温度。上层油温最 高不超过95，是为了在周围介质温度为40时，线圈的温度不超过 105。 n油温超过85时，油的氧化加快。试验认为，油温在85的基础上温 度增高10，氧化速度增加一倍。油的氧化速度越快，油老化的越快， 其绝缘性能和冷却效果降低。因此在运行中要严格控制油的温度。 n 允许温升。变压器的允许温度与周围空气最高温度之差 为允许温升。周围空气最高温度规定为+40。 n同时还规定：最高日平均温度为30，最高年平均温度 为20，最低气温为-30，并且海拔高度不超过1000米。 n由于变压器内部热量传播不均匀，因此变压器内部各部位 的温差很大，这不但对变压器的绝缘强度有很大影响，而

23、 且温度升高时，绕组的电阻还会增加，使其损耗增加。 n因此，要对变压器在额定负荷时，各部分温升做出规定： 绕组（a级绝缘油浸自冷或非导向强迫油循环）温升限值 为65，上层油的温升限值为55。 允许温度与允许温升的关系。 3.变压器的允许过负荷运行方式 n变压器有一定的过负荷能力，允许变压器可以在正常和事 故的情况下过负荷运行。 n所谓变压器的过负荷能力是指变压器在较短的时间内所输 出的最大容量。即在不损坏变压器的线圈绝缘和不降低变 压器使用寿命的条件下，变压器的输出容量可大于变压器 的额定容量。 n变压器的过负荷能力可分为正常过负荷能力和事故过负荷 能力。 变压器的正常过负荷。 n根据国家标准

24、（gb 1094-1996）规定，变压器正常使用的 最高年平均气温为20。如果变压器的安装地点的平均 气温q0.av 20时，则每升高1，变压器的容量就要减少 1，因此变压器的实际容量st为： n （5-5） n应该指出，一般所说的平均气温是指户外温度，而户内温 度对变压器来说，由于它运行时发热，一般户内温度按高 于户外8考虑。因此户内变压器的实际容量st为： n （5-6） tn av t s q s . . 0 ) 100 20 1 ( tn av t s q s . . 0 ) 100 20 92. 0( n油浸式电力变压器在必要时可以过负荷运行而不致影响其 使用寿命。变压器的正常过负荷

25、与下列因素有关： n（a）由于昼夜负荷不均衡而允许过负荷。变压器因昼夜 负荷不均衡而允许的过负荷系数kol，可根据日负荷率和 最大负荷持续时间t去查图5-18的曲线求得 图5-18 油浸式变压器允许过负荷系数与日负荷率 及最大负荷持续时间的关系曲线 n如果缺乏负荷率资料，也可根据过负荷前变压器油箱上层 油温升值，参照表5-1来确定变压器允许过负荷系数及允许 过负荷的持续时间 表5-1 自然冷却或风冷却油浸电力变压器的过负荷允许时间（时：分） 过负荷 系数 过负荷前上层油温升（） 18243036424854 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.4

26、5 1.50 5:50 3:50 2:50 2:05 1:35 1:10 0:55 0:40 0:25 0:15 5:25 3:25 2:25 1:40 1:15 0:50 0:35 0:25 0:10 4:50 2:50 1:50 1:15 0:50 0:30 0:15 4:00 2:10 1:20 0:45 0:25 3:00 1:25 0:35 1:30 0:10 （b）由于夏季负荷轻而允许冬季过负荷。 n根据变压器的典型负荷曲线，如果在夏季（6、7、8三个月）最大负 荷低于变压器的实际容量时，则夏季负荷每降低1%，在冬季（11、12、 1、2四个月）可过负荷1%，但以15%为限。其允许

27、过负荷倍数可按下 式计算： n （5-7） n上述两种过负荷规定可以叠加使用，但总的过负荷倍数对于室外的变 压器不超过30%，对于室内的变压器不超过20%。即变压器总的过负 荷能力可用下式表示： n （5-8） n式中系数1.2适用于室内的变压器，系数1.3适用于室外的变压器。干式 变压器一般不考虑正常过负荷 15. 11 max t t ol s ss k ttolololt sskks）（）（3 . 12 . 11 )( 事故过负荷。 n当电力系统或工厂变、配电所发生事故时，为保证对重要车间和设备 的连续供电，故允许变压器短时间过负荷，即事故过负荷。此时变压 器效率的高低，绝缘损坏率的增加

28、等已退居次要地位，主要考虑是不 造成重大经济损失，确保人身和设备安全。因此在确定过负荷倍数和 允许时间时要对绝缘的寿命做些牺牲，但也不能使变压器有显著的损 坏。 n事故过负荷的规定，只允许在事故情况下使用，对于自然和风冷的油 浸式变压器，允许的事故过负荷倍数和时间可参考表5-2。若有制造厂 家的规定的资料时，应按制造厂规定执行。 表5-2 变压器允许事故过负荷的倍数和时间 过负荷倍数 1.31.451.601.752.002.403.00 允许持续时间（min） 1208030157053.51.5 变压器过负荷运行时的注意事项。 n变压器正常过负荷运行前，应投入全部工作冷却器，必要 时投入备

29、用冷却器； n事故过负荷时，工作冷却器和备用冷却器应全部投入。 n变压器出现过负荷时，运行人员应立即汇报当值调度员， 设法转移负荷。 n变压器过负荷期间应每0.5h抄表一次，并加强监视。 n变压器过负荷运行后，应将过负荷的大小和持续时间等作 详细记录。 n对事故严重过负荷，还应在变压器技术档案内详细记载。 4.变压器电源电压允许变化范围 n变压器的外加一次电压可以比额定电压高，但不得超过相应分接头电 压值的105%，无论分接头在何位置，如果所加一次电压不超过相应额 定电压的5%，则变压器二次侧可带额定负荷。 n有载调压变压器在各分接位置的容量，应遵守制造厂的规定，并在 变电站现场运行规程中列出

30、。 n无载调压变压器在额定电压5%范围内改变分接头位置，其额定容量 不变。 n当电源电压低于变压器所用分接头的额定电压时，将使变压器的输出 电压降低，影响电压的质量，对变压器本身没有什么危害。但是，当 电源电压高于变压器所用分接头的额定电压太多时，对变压器的运行 将产生不良影响。因为变压器电源电压升高时，变压器的主磁通增加， 可能使铁心饱和，使变压器铁损耗增加，使变压器的温度升高，对变 压器的运行不利。因此规定变压器的外加一次电压不得超过相应分接 头电压值的105%。就变压器本身来讲，解决电源电压高的唯一办法是 利用变压器的分接头进行调压。 5.2.2变压器运行中的检查和维护 n1.变压器的检

31、查与维护 n（1）检查周期。 n在有人值班的变电所，所内变压器每天至少检查一次，每 周应有一次夜间检查； n无人值班的变电所至少每周检查一次； n室外柱上变压器应每月巡视检查一次； n新设备或经过检修的变压器在投运72h内、在变压器负荷 变化剧烈、天气恶劣（如大风、大雾、大雪、冰雹、寒潮 等）、变压器运行异常或线路故障后，应增加特殊巡视。 （2）变压器的定期外部检查 （3）新装或检修后变压器投入运行前的检查的项目 n各散热管、净油器及瓦斯继电器与油枕间阀门开闭应正常； n要注意安全排除内部空气，强油循环风冷变压器在投运前应启用全 部冷却设备，使油循环运转一段时间，将残流气体排出，如轻瓦斯连 续

32、动作，则不得投入运行； n检查分接头位置正确，并作好记录； n呼吸器应畅通，油封完好，硅胶干燥未变色，数量充足； n瓦斯继电器安装方向，净油器进出口方向，潜油泵风扇运转方向正 确；变压器外壳接地、铁心接地、中性点接地情况良好，电容式套管 电压抽取端应不接地。 2.变压器的负荷检查 n（1）应经常监视变压器电源电压的变化范围应在土5%额 定电压以内。以确保二次电压质量，如电源电压长期过高 或过低，应通过调整变压器的分接开关，使二次电压趋于 正常。 n（2）对于安装在室外的变压器，无计量装置时，应测量 典型负荷曲线。对于有计量装置的变压器，应记录小时负 荷，并画出日负荷曲线。 n（3）测量三相电流

33、的平衡情况。对y yno接线的三相四线 制的变压器，其中线流不应超过低压线圈额定电流的25%， 超过时应调节每相的负荷，尽量使各相负荷趋于平衡。 3.变压器的投运和停运 4.瓦斯保护装置的运行 n（1）变压器运行时，本体和有载分接开关的重瓦斯保护 装置均应投入，动作于跳闸。 n（2）变压器在运行中滤油、补油、换潜油泵或更换净油 器的吸附剂时，应将重瓦斯改投信号。 n（3）当油位计的油面异常升高或呼吸系统有异常现象， 需要打开放气或放油阀门时，应先将重瓦斯改投信号。 5.变压器分接开关的运行维护 n（1）无载调压变压器，当变换分接头位置时，应先正反 方向转动五圈，再调至所需位置，测量直流电阻合格

34、后， 方可运行。对运行中不需要改变分头位置的变压器，每年 应结合预防性试验将分接头正反方向转动五圈，并测量直 流电阻合格，方可运行。 n（2）有载调压开关的运行与维护 n运行人员应根据调度下达的电压曲线，自行调压操作。 操作后应认真检查分头动作和电压电流变化情况，并作好 记录。每天操作次数不准超过10次（每调一个分接头为一 次），每次间隔最少1min。 n运行中调压开关重瓦斯应投跳闸。当轻瓦斯信号频繁动作时，应作 好记录，汇报调度，并停止进行调压操作，分析原因及时处理。 n有载调压开关应每半年取油样进行试验，其耐压不得低于30kv，当 油耐压在25kv30kv之间，应停止调压操作，若低于25k

35、v时，应立即 安排换油。当运行时间满一年或调压次数达4000次时应换油。 n新投入的调压开关，第一年需吊心检查一次，以后在切换次数达 5000次或运行时间达3年者，应将切换部分吊出检查。 n两台有载调压变压器并列运行时，允许在变压器85%额定负荷下调 压，但不得在单台主变上连续调节两挡，必须在一台主变调节一挡完 成后再调节另一台主变一挡，每调一挡后要检查电流变化情况，是否 过负荷。对于降压时应先调节负荷电流大的一台，再调节负荷电流小 的一台；升压时与此相反。调节完毕应再次检查主变分接头在同一位 置，并注意负荷分配。 （3）变压器有载调压开关巡视检查项目： n电压表指示应在变压器规定的调压范围内

36、； n位置指示灯与机械指示器的指示应正确反映调压挡次； n记数器动作应正常，并及时做好动作次数的记录； n油位、油色应正常，无渗漏。 n瓦斯继电器应正常，无渗漏。 n（4）有载调压开关电动操作出现“连动”（即操作一次， 调节二个及以上分头）现象时，应在指示盘上出现第二个 分头位置后立即切断电机电源，然后用手摇到适当的分头 位置，汇报并组织检修。 1.变压器内部的异常声音 2.温度不正常 n在正常冷却条件下，变压器的温度不正常，且不断升高。此时，值班 人员应检查： n（1）变压器的负荷是否超过允许值。若超过允许值，应立即调整。 n（2）校对温度表，看其是否准确。 n（3）检查变压器的散热装置或变

37、压器的通风情况。若温度升高的原 因是由于散热系统的故障，如蝶阀堵塞或关闭等，不停电即能处理， 应立即处理，否则应停电处理。若通风冷却系统的风扇故障，又不能 短时间修好的话，可暂时调整负荷，使其为风机停止时的相应负荷。 若经检查结果证明散热装置和变压器室的通风情况良好，温度不正常， 油温较平时同样负荷时高出10以上，则认为是变压器内部故障。应 立即将变压器停下来修理。 3.油枕内油位的不正常变化 n若发现变压器油枕的油面，较当时油温应有的油面降低时， 应加油。加油时，将瓦斯保护装置改接到信号。加油后， 待变压器内部空气完全排除后，方可将瓦斯保护装置恢复 正常状态。 n如大量漏油而使油面迅速下降时

38、，禁止将瓦斯继电器动作 于信号，必须采取停止漏油的措施，同时加油至规定的油 面。 n若油面因温度升高而逐渐升高时，在最高油温时的油面可 能高出油面指示计时，则应放油，使油面降至适当的高度， 以免溢油。 4油枕喷油或防爆管喷油 n油枕喷油或防爆管薄膜破碎喷油，表示变压器内部已经严 重损伤，喷油使油面下降到一定程度时，瓦斯保护动作， 使变压器两侧断路器跳闸。 n若瓦斯保护未动，油面低于箱盖时，由于引线对油箱绝缘 的降低，造成变压器内部有“吱吱”的放电声，此时，应 切断变压器的电源，防止事故扩大。 7.瓦斯保护装置动作时的处理 n（2）瓦斯继电器动作于跳闸其原因可能有： n变压器内部发生严重故障；

39、n油位下降太快； n保护装置二次回路有故障； n在某种情况下，如变压器修理后投入，油中空气分离出来 的太快，也可能使断路器跳闸。 n在未查明变压器跳闸原因前，不准重新合闸。 n8.变压器的自动跳闸 n变压移自动跳闸时，如有备用变压器应将备用变压器投入， 然后查明原因。 n如检查结果不是由内部故障所引起的，而是由于过负荷， 外部短路或保护装置二次回路故障所造成的，则变压器可 不经外部检查重新投入运行，否则需进行内部检查，测量 线圈的绝缘电阻等，以查明变压器的故障原因。 n原因查明并处理后方可投入运行。 n9.变压器着火 n变压器着火时，应首先断开电源，停用冷却器，使用灭火 装置灭火。 n若油溢在

40、变压器顶盖上着火时，则应打开下部油门放油至 适当油位； n若是变压器内部故障而引起着火时，则不能放油，以防变 压器发生严重爆炸。如有备用变压器，应将其投入运行。 10.分接开关故障 n变压器的检修分大修和小修， n所谓大修一般是指吊出心子的检修。 n规程规定：在变压器投入运行后五年和以后每隔五年到十 年大修一次，具体时间根据试验结果确定。若变压器未过 负荷运行，则可十年大修一次。 n计划外的大修应根据试验结果和变压器的具体情况决定。 n变压器的小修是不吊心的检修，每年至少一次。但安装在 特别污秽地方的变压器应根据具体情况决定小修时间。 1.变压器的小修 2.变压器的大修 n（1）放油打开箱盖，

41、取出心子。 n对于桶式油箱将油放至大盖以下200mm左右即可吊心，并 将心子放在事先准备好的“油盒”内，以防油流在地上。 n对于钟罩式油箱应将油全部放净后方可吊罩。 n吊心或吊罩前应整体吊一下，以防止起吊过程中器身和油 箱相碰，而损伤引线和线圈等。 （2）检查器身 （3）套管检修 n检查套管表面是否光滑，有无裂纹、破碎、放电现象和烧 伤等情况； n套管内引线的附加绝缘有无破损、松散现象。 n各密封垫是否老化呈龟裂状，密封是否良好。 n若密封垫良好，但有渗油现象，应轻轻旋紧固定压件的螺 母，直至密封垫外径呈半圆状为止。 n检查放气阀是否有堵塞现象。 n接线端子是否接触良好，有无放电痕迹，螺母是否

42、损坏等。 （4）箱盖、油枕、防爆管、阀门的检修 n检修滤油装置。这里指的是运行中的油再生装置，即净油器。 n净油器内部应清洁，过滤网和密封垫应良好，吸湿剂应是干燥合格的。 经化验若油的酸价偏高，在0.10.15毫克koh/克时应更换吸附剂， n更换按下列步骤进行： n 1）关闭净油器的上、下阀门； n 2）卸去上、下盖，将吸附剂放入洁净的容器内，并记下吸附剂的 高度； n 3）用合格的变压器油将净油器内部冲洗干净； n 4）将合格的吸附剂装入净油器内，高度同更换前； n 5）回装净油器上的上、下盖，若密封垫已老化，失去弹性，应更 换新的； n 6）打开上阀门和放气塞，待净油器充满油，并从放气塞

43、溢出时， 立即拧紧放气塞之后，打开下部阀门； n（5）检查呼吸器，清擦呼吸器表面，当吸湿剂变为粉红色时，说 明已受潮，应干燥处理或换新的； n（6）分接开关的检修。 n检查分接开关的动触头和静触头应无过热，烧伤痕迹。 n接触面应清洁，接触面如有熔化时，应用细锉刀或00号砂纸打磨，用 0.05毫米塞尺检查触头接触情 况。 n转动装置应完好，操作灵活准确，指示位置准确无误。绝缘杆应清洁 无损伤，绝缘良好。 n检修完毕，经有关试验，认为合格后变压器方可投入运行。 n 顺便指出：在检修过程中，若空气相对湿度小于75%，器身在空气 中停放的时间不超过24小时，可不经干燥即可投入运行，否则应进行 干燥处理

44、，若检修时器身温度高于周围空气35，那么器身在空气 中停放时间可增加两倍。 5.3.3变压器的试验 n变压器在安装后，投入运行前要进行交接试验，变压器大 修后要进行大修试验，变压器每年至少进行一次预防性试 验。 n1.变压器交接试验和大修试验项目及标准 n（1）铁心绝缘电阻的测定。铁心对夹件、穿心螺栓、方 铁的绝缘电阻的测定，其值不应低于出厂值的50%，如无 初始值，当线圈温度为20时，1035kv的变压器不低于 300兆欧；36kv的变压器不低于200兆欧。试验方法：将 铁心的接地片拆开，然后分别用兆欧表测量（摇测）铁心 对夹件、方铁、穿心螺杆和垫脚的绝缘，兆欧表的转速应 稳定在120转/分

45、，时间为1分钟。 k k rr 75 75 2 1 u u k 2 1 3u u k 2 1 3 u u k v vv abc cba 图5-19 直流感应极性测定法 测变压器的接线组别 三相变压器的 联结组别 加直流电压的高压 绕组 低压绕组电压表的偏转方向 abbcac y，yno ab+-+ bc-+ ac+ d，yn11 ab+0+ bc-+0 ac0+ y,d11 ab+0+ bc-+0 ac0+ 表5-3 用直流感应法判别三相变压器的联结组别 u i ia ic i=ia+ic u 表5-4 k值与温度关系 测量温度（） 10152025303540 k 0.750.8511.15

46、1.31.51.7 n2.变压器的预防性试验 n变压器的预防性试验是指对变压器的绝缘每经过一定时间 的运行，不论运行情况如何，都要进行试验，通过试验掌 握绝缘的情况，及早发现缺陷，进行相应的维护与检修， 以免变压器在工作电压或过电压的作用下击穿，造成事故。 预防性试验的项目有：线圈绝缘电阻的试验，介质损失角 正切值试验（35kv以下变压器不做此项试验），交流耐 压试验，变压器油试验。 1.变压器的台数的选择 2.变压器容量的选择 n（1）只装一台主变压器的变电所。主变压器的容量sn.t应不小于全部用电设 备总的计算负荷s30，即： sn.ts30 （5-13） n（2）装有两台主变压器的变电所

47、。每台主变的额定容量sn.t应同时满足以下 两个条件： 不应小于60%的全部负荷，即：sn.t0.6s30 （5-14） 应保证用户的一、二级负荷的供电，即： sn.ts30（+） （5-15） n（3）低压为0.4kv的单台主变的容量上限。 低压为0.4kv的单台主变压器容量，一般不宜大于1250kva，这一方面是受现在 通用的低压断路器的断流能力及短路稳定度要求的限制，另一方面也是考虑到可 以使变压器更接近负荷中心，以减少低压配电系统的电能损耗和电压损耗，降低 有色金属消耗量。但是，如果负荷比较集中、容量较大而且运行合理时，在采用 断流能力更大、短路稳定度更高的新型低压断路器（如me型等）的情况下，也 可选用单台容量较大（16002000kva）的配电变压器。 5.4.2电力变压器并列运行的条件 n1.变压器并列运行的目的 n（1）提高变压器运行的经济性。当负荷增加到一台变压 器的容量不够用时，则可并列投入第二台