变压器培训讲义

1、主变压器培训讲义2012013 3. .0303. .2828 唐世戡唐世戡主变压器知识培训 一、主变基本知识 二、主变概述及主要参数 三、主变辅助功能部件及作用 四、主变日常运行维护 五、主变常见故障处理方法一、主变基本知识 变压器是发电厂和变电站的主要设备之一。 它的主要作用是： （1）满足用户用电电压等级的要求； （2）减少电能在运输过程中的损失。 变压器分为升压变压器和降压变压器。1、变压器的工作原理2、叠装式变压器组装过程3、主变安装图二、主变压器概述及主要参数1、主变压器概述 水电站装机4台，单机容量200MW，发电机与变压器的组合采用联合单元接线。电站共设有4台500kV主变压器

2、。主变压器型式为三相双圈无励磁调压升压变压器，冷 却 方 式 为 O D W F ， 额 定 容 量 为240MVA，主变压器高压侧经油/SF6套管与500kV GIS连接，低压侧经油/空气套管与15.75kV离相封闭母线连接。 4台主变压器均布置在主厂房上游侧主变压器室内，高程为203.250m，与主厂房发电机层同高程。 主变压器中性点接地方式为直接接地。 水冷却器入水口处冷却水最高温度：+28 年平均相对湿度： 82% 地震烈度： 7度 2、主变压器主要技术参数名称：三相双绕组强迫油循环水冷无励磁调压电力变压器 型号：SSP-240000/500 额定电压比：550/15.75 kV 额定

3、容量：240/240 MVA 额定频率：50 Hz 相数：三相 调压方式：中性点无励磁调压，调压范围550- 22.5% kV 联结组标号：YNd11 中性点运行方式：直接接地 冷却方式：ODWF 极性：负极性 变压器在额定容量、连续负载情况下的温升限值表(环境温度40) 变压器满负荷运行且环境温度为40时，冷却器全部停止后，允许满负荷运行顶层油温升 绕组平均温升 油箱及结构件表面最高温升50K58K70K20min；当油面温度未达到75时,允许上升至75,但切除冷却器后的运行时间最长不得超过1小时。 变压器过载能力表(正常寿命，过载前已带满负荷、环境温度40)过电流（%）允许运行时间(min

4、)10长期运行203603012045606045752010010三、变压器部分功能部件和作用1、冷却系统 我厂主变压器冷却方式：ODWF 共设5组冷却器，其中1组备用。 冷却器退出运行后的工作能力： 一台退出运行（即三台运行） 95 % 二台退出运行（即二台运行） 73 % 三台退出运行（即一台运行） 36 % 全部退出运行 20 min 进水口温度 28 水冷却器是直接把变压器热油输送到冷却器的冷却管束外周，并使冷却水通过散热管内周，油水两种介质不断循环通过冷却管壁进行热交换，达到变压器冷却的目的。 1螺栓、螺母及垫圈； 2上部导油管法兰； 3密封垫； 4进油管； 5变压器管接头； 6蝶

5、阀及密封垫A； 7蝶阀密封垫B； 8波纹管； 9螺杆、螺母及垫圈； 10密封垫； 11出油口法兰； 12螺栓、螺母及垫圈。2、气体继电器：气体继电器是油浸式变压器（带储油柜）的一种主要保护装置。气体继电器（以下简称继电器）安装在变压器与储油柜的连接管路上，在变压器内部故障而使油分解产生气体或造成油流冲动时，气体继电器的接点动作，以接通指定的控制回路，并及时发出信号或自动切除变压器。（安装位置见实物图） 气体继电器工作原理：气体继电器安装在变压器油箱和储油柜之间的联管上。正常运行时，气体继电器内充满变压器油。由于浮力，浮子位于顶部。如果变压器内部发生故障，气体继电器的动作如下： 气体聚集气体聚集

6、 变压器油渗漏变压器油渗漏 变压器油涌流变压器油涌流3、压力释放阀：安装在油箱上，对油浸式电力变压器油箱进行压力保护，避免油箱变形或爆裂。压力释放阀采用定向喷油方式，将释放出的变压器油通过导油管排放到专用导油池内，解决了产品的污染问题，而且带有信号开关，可实现设备的远程控制。1螺母及垫圈；2蝶阀安装接头；3蝶阀；4蝶阀密封垫；5过渡联管；6蝶阀密封垫B；7螺栓及垫圈；8压力释放阀密 封垫；9导油罩密封垫；10压力释放阀安装螺栓 及垫圈；11压力释放阀；12压力释放阀安装法兰；13螺栓及垫圈；14导油罩；15导油罩盖板；16盖板手柄；17盖板安装螺栓及垫圈； 18螺栓及垫圈；19压力释放阀喷油口

7、法兰；20导油管密封垫； 21导油管； 22螺母及垫圈。4、速动油压继电器：亦称突发压力继电器，是一种变压器继电保护装置。它是根据油箱内由于事故造成的动态压力增长来动作的，油压增长率越高，动作越迅速。由于油压波在变压器油中的传播速度极快，所以速动油压继电器反应灵敏、动作精确，能迅速发出信号并切断电源。速动油压继电器能在变压器发生事故时，防止油箱爆裂，避免事故扩大。1螺母；2垫圈；3蝶阀安装管接头；4蝶阀密封垫A；5蝶阀；6蝶阀密封垫B；7速动油压继电器安装法兰；8螺栓及垫圈；9速动油压继电器本体。为什么速动油压继电器装设在远离冷却器的一侧？5、温度计和油位计： 温度计用来测量变压器油顶层温度和

8、变压器绕组温度，因为变压器的安全运行和使用寿命是和运行温度密切相关的，在变压器的标准中相应的规定了变压器运行时油顶层的温度和绕组的平均温度。 油位计用来监测变压器油位的变化。6、金属波纹（内油）密封式储油柜 主要作用是用来隔绝空气与变压器油的接触。储油柜是用以容纳变压器主油箱中因温升膨胀而产生的那部份油。储油柜的容积是根据油箱容积和总油量随温度的最大变化范围而定的。结构：四、主变压器的日常运行与维护1、主变压器纵差动保护和重瓦斯保护不得同时退出运行。2、主变压器一般不允许过负荷运行。主变压器满负荷情况下，允许在1.05倍过激磁情况下持续运行。主变压器冷却器全停，所有油泵均退出运行后，允许满载运

9、行20min。当上层油温超过85，无论当时所带负荷多少，均应立即停止主变压器运行。3、主变新安装或大修后投入运行前，应开启全部冷却器，使油循环排除油中残余气体。主变压器检修后应进行零起升压试验。4、变压器的操作原则：4.1 新安装的主变正式投运前应先零起升压正常，再从高压侧再进行5次全电压冲击合闸，大修后的主变应经3次全电压冲击合闸；4.2 正常情况下，主变应采用与机组同时零起升压方式加压，不允许从高压侧充电，严禁从低压侧全电压充电，因机组为扩大单元接线形式。停运前应考虑换厂用电运行方式。5、主变大修，滤油、加油、换油或冷却装置检修后可能进入空气时，应将重瓦斯保护投“信号”位置，视情况对瓦斯继

10、电器排气，运行48小时后检查变压器内空气完全排出时，再将重瓦斯保护改投“跳闸”位置；6、主变冷却器由PLC可编程控制器按油温自动控制投退，处于“工作”状态的冷却器可实现按油温自动启动功能，当出现冷却器故障时，“备用”冷却器会自动投入；7、主变冷却装置有两回电源均取自相应机组自用400V母线，互为备用，当一回工作电源故障退出运行时，另一回电源自动投入运行；8、运行中主变冷却水突然中断时，尽可能转移变压器所带负荷，在负荷无法转移时，应向调度申请减少负荷，并尽快恢复冷却水，短时不能恢复时，应将所有潜油泵投入运行，并严密监视其油温上升情况，必要时，向调度申请将该变压器退出运行；9、正常情况下主变压器应

11、带电运行，机组停运时主变不停运，确因工作需要将主变退出运行时，工作完成后应投入运行。10、主变检修过程中做预试时，联合单元主变应退出运行，母线刀闸及联合单元主变高压侧刀闸应拉开，并合上主变高压侧开关靠主变侧接地刀闸。11、主变及高厂变检修做安措：11.1 倒换厂用电运行方式；11.2 将高厂变低压侧开关拖至“检修”位置；11.3 拉开高厂变高压侧开关；11.4 停运发电机，检查发电机出口开关断开；11.5 停运联合单元发电机组，并检查发电机出口开关确已断开；11.6 拉开主变高压侧开关；11.7 拉开主变高、低压侧隔离刀闸；11.8 取下主变低压侧PT二次插把、拉开其二次侧空开；11.9 合上

12、主变高压侧接地刀闸；11.10 在高厂变低压侧装设三相短路接地线；11.11 取下高压厂变高压侧开关操作电源保险；11.12 取下主变低压侧PT一次侧熔断器；11.13 退出主变及高厂变所有保护连片；11.14 拉开相应开关、刀闸的操作及分、合闸电源；11.15 将主变冷却器退出运行；11.16 将联合单元主变投运。12、巡视与检查：12.1 检修后或新投变压器送电前的检查项目：12.1.1 已收回所有工作票，拆除全部安全措施，并有工作负责人的详细交待和试验记录；12.1.2 变压器本体、附件及设备室内清洁，设备上无杂物或遗留工具，各部无渗漏现象，干式变的外罩完好牢固；12.1.3 套管清洁完

13、整，无放电痕迹，分接头在规定位置；12.1.4 各变压器外壳及需要接地的中性点、接地线紧固完好，各种标示牌和相序着色漆应明显清楚、标示准确；12.1.5 主变压力释放装置的动作压力正确，压力释放阀下的阀门必须处于开启状态，事故排油通道畅通；12.1.6 测量表计的整定值正确，接线完好，指示正确；12.1.7 主变油枕及冷却器到变压器的油阀应全开，油流指示正确，油位报警信号端子接线完好，呼吸通道通畅且油杯内油位在红线以上；12.1.8 主变油枕油位指示在正常范围内，且指示刻度与当时温度相适应；12.1.9 主变瓦斯继电器安装方向正确并充满油，无气泡，油色正常，无渗漏现象，锁锭螺丝松开到位，不对瓦

14、斯保护动作产生阻碍，引线及接线良好，瓦斯集放气装置无异常；12.1.10 主变保护、操作、测量、信号回路必须模拟正常并投入（瓦斯保护先投信号位置）；12.1.11 测量变压器绕组（主变包括潜油泵电机）的绝缘电阻符合规定要求；12.1.12 主变冷却装置运行正常，各部无渗漏现象。12.2 变压器运行中的监视和检查12.2.1 变压器声音是否正常，有无异常振动；12.2.2 主变油色、油位是否正常，有无渗漏油现象；12.2.3 电缆引线、接头及套管有无破裂或放电痕迹及其它异常现象，熄灯检查引线有无过热发红，套管是否有放电火花现象；12.2.4 主变油温、线圈温度是否正常；12.2.5 呼吸器内的吸

15、潮剂是否失效，油杯内油位正常；12.2.6 瓦斯继电器内应充满油，油色正常，连接阀门打开，压力释放阀应正常；12.2.7 各部连接螺栓有无松动，变压器外壳、铁芯及夹件接地线是否完好紧固；12.2.8 变压器上层及其附近有无异物、锈蚀和脏污，干式变的外罩牢固完整；12.2.9 主变潜油泵工作正常，不过热，无异常声响；12.2.10 检查端子排、控制柜及柜内继电器有无锈蚀、结露现象；12.2.11 消防设施应齐全完好，事故贮油池和排油设施应保持良好状态；12.2.12 主变室内通风良好。12.2.13 遇到下列情况者，应增加检查次数：a 新安装或大修后投入运行72小时内；b 产生较大短路冲击或瓦斯

16、继电器发出信号后；c 变压器带故障运行、过负荷运行及高温季节；d 天气恶劣时，应进行机动性检查；e 停电备用时间较长，重新投入运行的变压器。12.3 主变冷却装置运行中的检查项目：12.3.1 冷却器各阀门是否与运行方式相符；12.3.2 冷却器本体、阀门、法兰、油管、潜油泵等有无渗漏现象；12.3.3 潜油泵及其电机在运行中的声音、振动、温度有无异常；12.3.4 冷却水流量、压力及油压是否正常，潜油泵运行时，油流指示是否准确；12.3.5 端子箱、控制柜内各元件完好，状态正确，无过热现象，熔断器无熔断；开关位置正确，指示灯指示正常。12.3.6 所有冷却器出油阀门均开启到位，进、排水阀开启

17、到适当位置。五、常见故障和处理方法4.1 变压器有下列情况之一者为异常运行：4.1.1 油箱顶盖上有危及安全运行的异物、脏污等；4.1.2 鸣音增大或有异常声响；4.1.3 油箱、冷却器、法兰、油管等有渗漏现象，安全气道喷油管滴油，但无喷油、喷烟或喷火现象；4.1.4 上层油温显著升高，但未超过允许值；4.1.5 变压器油位低于或高于极限值，油色变化经检验不合格；4.1.6 套管出现裂纹、放电痕迹或有放电声，套管螺丝或接线端子过热变色；4.1.7 轻瓦斯保护动作；4.1.8 冷却系统故障；4.1.9 三相负荷不平衡，过负荷等。4.2 发现变压器异常运行时，应报告当班值班人员，并按以下原则联系处

18、理： 在异常运行期间应加强监视，采取必要措施，防止故障扩大，并查明原因，尽快停电处理；由于经受近距离短路冲击和异常运行的变压器，要进行检查试验，防止缺陷扩大，并经总工批准后方可投运；4.3 变压器上层油温异常升高或超过极限值时的处理：4.3.1 检查变压器负荷及周围环境温度，三相负荷是否平衡；4.3.2 检查冷却装置是否运行正常，变压器通风是否良好；4.3.3 检查温度计指示是否正确；4.3.4 检查油面是否过低，核对油位是否与当时温度相适应，冷却水流量是否满足要求；4.3.5 变压器本体与冷却器温度有无异常，油循环回路是否有堵塞及进出口阀门是否开启；4.3.6 若上述检查都正常，而油温较平时

19、同等负荷和冷却条件下高出10以上，或负荷不变油温不断上升，则可认为变压器已发生内部故障，应立即报告当班值班人员和部门主管，并立即倒换运行方式停电处理；4.3.7 检查若为冷却系统故障，应立即报告值班人员和部门主管，并迅速查明原因，若自动控制回路故障，应立即切为手动运行方式，如部分冷却器不能投运，则应限负荷运行，如以上措施无效，应立即汇报调度申请停电处理。4.4 主变油位下降处理：4.4.1 当油位显著低于当时温度对应的油位时，应查明原因及时加油，加油时重瓦斯保护应投“信号”位置；4.4.2 如因大量漏油而使油位迅速下降时，禁止将重瓦斯改投“信号”位置，必须迅速采取堵漏措施，如无法止漏，应联系调

20、度申请停电处理；4.4.3 主变油位因温度上升高出油位计最高限度时，应放油使油位降至适当高度。4.5 变压器有下列情况之一者为事故运行，如未自动跳闸，应立即停电：4.5.1 漏油严重，油位低于油位指示器的最下限，并不能及时消除，油位继续下降或油箱破裂大量跑油；4.5.2 压力释放装置动作，安全膜破裂，向外喷油、喷火；4.5.3 有强烈而不均匀的声音，内部有放电声、炸裂声；4.5.4 主变冷却系统正常，负荷变化不大，温度突然不断上升；4.5.5 变压器冒烟或着火。4.6 主变轻瓦斯保护动作现象：上位机有“轻瓦斯保护动作”告警信号，发变组保护屏有相应告警信号。处理：检查主变外部是否有漏油，油色、油

21、位是否正常，保护回路是否误发信号；通知专业人员取瓦斯气体和油样化验分析，如判明为空气，应将气体排尽后可继续运行，但需查明原因设法消除；若为可燃性气体，应迅速将变压器退出运行，进行检查。4.7 主变重瓦斯保护动作现象：上位机有“重瓦斯保护动作”告警信号，主变高、低压侧开关、联合单元发电机出口开关、高厂变低压侧开关跳闸，限流熔断器熔断，400V厂用电相应备自投装置动作，发变组保护屏相应告警指示灯亮，主变油箱可能爆裂、变形，主变可能着火。处理：若主变着火，立即采取紧急隔离措施，迅速停运主变室通风系统，检查主变高、低压侧开关、联合单元发电机出口开关、高厂变低压侧开关已跳闸，拉开高厂变高压侧开关，拉开主

22、变高、低压侧刀闸，拉开主变冷却器动力电源和控制电源，拔下主变低压侧PT二次侧插把并取下一次侧熔断器，按主变着火的有关规定进行灭火；若变压器外部检查发现有爆裂、变形、喷油、喷火及严重漏油等明显故障，应联系调度，立即停电进行处理；若外部检查未发现明显故障，通知专业人员取瓦斯气体和油样化验，判断故障性质，必要时应测量绝缘电阻；未发现异常时应检查瓦斯继电器及二次回路是否因保护误动引起，若因保护误动作引起，经调度同意，总工批准，退出重瓦斯保护用发电机带变压器零升压正常后可投入运行；发生重瓦斯保护动作跳闸，在未查明原因且故障未消除前，不得将变压器投入运行。主变内部故障跳闸后，应尽快停止冷却器的运行，以避免游离碳和金属微粒进入非故障部分。4.8 主变差动保护动作现象：上位机有“主变差动保护动作”告警信号，主变高、低压侧开关、联合单元发电机出口开关、高厂变低压侧开关跳闸，限流熔断器熔断，400V厂用电相应备自投装置动作，发变组保护屏相应告警指示灯亮，主变高、低压侧引线套管有可能短路。处理：对保护范围内的全部设备进行详细检查，是