任务2-4.2电力变压器运行与维护

项目二

变电所高低压设备运行与维护任务2-4

电力变压器的运行与维护

课程前导电力变压器分哪几类及其特点？知识目标010203熟悉变压器的类型及特点、联结组别，并能说出变压器型号中参数的含义。

掌握油浸式电力变压器正常过负荷、事故过负荷的概念；熟练掌握电力变压器的并列运行条件。熟记电力变压器的常见故障及运行与维护的基本知识能力目标能够识别各种变压器0102能够查阅所学内容的国家规范与标准任务2-4

电力变压器运行与维护任务导入任务2-4

电力变压器运行与维护

电力电力变压器（文字符号T）是变电所的核心设备，安装在变电所的变压器室内，是用来将高压变成用户及用电设备所需要的电压等级的变压设备。由于变压器是变电所的核心设备，其运行正常与否，直接影响用户及生产的正常进行。变电所运行与维护的重要工作之一，就是变压器的运行与维护，不同的变压器类型，其应用场所、特点也有所不同。本任务是对变压器的联结组别、变压器故障、事故过负荷和正常过负荷、并列运行条件等职业岗位相关内容展开学习的。会议室项目二

变电所高低压设备运行与维护任务2-4电力变压器运行与维护常见电力变压器电力变压器全型号的表示和含义如下：

冷却代号——设计序号□□□□□□－□/□——相数代号——S－三相D－单相绝缘代号C－成型固体浇注式CR－成型固体包封式油浸式不表示F－风冷自然冷却不表示——高压绕组电压等级（kV）——额定容量（kVA）——绕组导体材质代号——

L－铝铜不表示——调压方式代号——Z－有载调压无载调压不表示二、电力变压器型号的认识

任务2-4电力变压器运行与维护三、电力变压器的联结组别

任务2-4电力变压器运行与维护10kV变压器有Yyn0和Dyn1

两种联结组别，Yyn0和Dyn1两种联结组别如图2-4-6、图2-4-7所示。10kV高压电网采用中性点不接地系统运行方式，用户变压器供电大都选用Yyn0联结方式的中性点直接接地系统运行，可实现三相四线制或五线制供电，如TN-S系统。图2-4-6变压器Yyn0联结组（a)

一、二次绕组接线；（b)一、二次电压相量：

（c)时钟表示Dyn1与Yyn0联结相比有如下优点：（1)

有利于抑制高次谐波。（2)

有利于单相短路接地故障的切除。（3)

（3)承受单相不平衡负荷能力更强。

图2-4-7变压器Dyn1联结组别（a)

一、二次绕组接线；（b)一、二次电压相量：（c)时钟表示

四、三相油浸式电力变压器的正常过负荷

正常运行时，三相油浸式变压器一般不应超过其额定容量，但在特殊情况下，它也可以在规定的范围内过负荷运行。其过负荷能力的大小和持续时间，是根据一定的运行情况（如负荷变化、周围介质温度等）以及变压器绝缘老化等条件确定的。当变压器存在较大缺陷时，如冷却系统不正常、严重漏油、色谱分析不正常等情况，不应过负荷运行。

三相油浸式变压器的过负荷可分为正常情况下的过负荷和事故情况下的过负荷两种。变压器的正常过负荷是指在系统正常情况下，以不损害变压器的绝缘和使用寿命为前提的过负荷。变压器在正常运行中，所带的负荷是经常变化的，其负荷曲线有高峰和低谷，而且每年的四季也有季节性的变化，随着外界因素的变化，在负荷高峰等情况下，可能发生过负荷，在这段过负荷运行期间，其寿命损失将加大；但在其他时间内，变压器一般运行于轻负荷，这时流过变压器的电流要小于其额定值，相应变压器的寿命损失将减小；两者绝缘寿命损失可以互补，使变压器总的使用寿命不变，这就是变压器绝缘等值老化原则。

三相油浸式变压器的正常过负荷能力就是根据绝缘等值老化原则确定的，即过负荷运行时多损耗的寿命，可以在轻负荷运行期间得以补偿，而不牺牲变压器的正常使用寿。变压器运行规程规定，三相油浸式变压器的正常过负荷可以经常使用，其允许值可根据器的负荷曲线、冷却介质温度以及过负荷前变压器所带的负荷来确定。一般油浸自冷和风冷变压器的正常过负荷的最大值不超过额定负荷的1.3倍；强迫油循环风冷（水冷）压器的正常过负荷的最大值不超过额定负荷的1.2倍，绕组最热点温度不能超过140℃.上层油温不能超过95℃.一般情况下，经常全天满负荷运行的三相油浸式变压器不宜过负荷运行。由以上分析可知，三相油浸式变压器在正常运行时允许过负荷，这是因为变压器在一昼夜内的负荷，有时是高峰，有时是低谷，同时一年内季节性的温度也在变化。因此在变压器绝缘和寿命不受影响的前提下，变压器可以在高峰负荷及冬季时，考虑过负荷运行。三相油浸式变压器，户外可正常过负荷30%,户内可正常过负荷20%.对于三相油浸式变压器，其允许过负荷包括以下两种情况：（1)

由于昼夜负荷不均匀，可以考虑正常过负荷。（2)由于季节性生产特点，某季节轻负荷，而在某季节可以考虑正常过负荷。比如冬季负荷低1%,则在不影响

变压器寿命情况下，在夏季可过负荷1%.干式变压器不能过负荷。变压器的允许过负荷倍数及允许的持续时间，可按负荷曲线来确定，对于地区不同、季节温度不同的情况，允许酌情加以修订。

五、电力变压器的事故过负荷1.电力变压器并列运行条件

电力变压器并列运行条件如下：（1)并列变压器的一、二次额定电压相等。（2)并列变压器的阻抗电压（即短路电压）相等。（3)并列变压器的联结组别相同。（4)并列变压器的容量相同。2.电力变压器的事故过负荷

如两台变压器同时运行，当一台变压器故障需切除时，在没有备用设备的情况下，另一台变压器允许作短时的过负载运行，这种情况称为变压器的事故过负荷。在事故情况下，运行时间不得超过国家规定时间。事故过负荷与允许运行持续时间，国家有严格的规定，例如，负荷为额定负荷的1.3倍时，对室外变压器超负荷允许时间为2h,而对室内变压器则为1h.表2-4-1所示为自然冷却油浸式电力变压器允许事故过负荷能力。六、变电所主变压器数量的确定选择主变压器台数时应考虑下列原则：（1)应满足电力负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所，可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源，或另有自备电源。（2)对季节性负荷或昼夜负荷变动较大、宜采用经济运行方式的变电所，可考虑采用。（3)除上述两种情况外，一般车间变电所采用一台变压器。但是负荷集中、容量相当大的变电所，虽为三级负荷，但也可以采用两台或多台变压器。（4)在确定变电所的主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。七、变电所主变压器容量的选择1.只装一台主变压器的变电所主变压器容量Sx1应满足全部用电设备总的计算负荷Sm的需要，即SNT≧S3o2.装有两台主变压器的变电所每台变压器的容量Sxt应同时满足以下两个条件：（1)

任一台变压器单独运行时，应满足总的计算负荷So的60%~70%的需要，即SNT=(0.6~0.7)S3o.（2)任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的需要，即SNT≧S3o(Ⅰ+Ⅱ).

3.车间变电所主变压器的单台容量上限车间变电所主变压器的单台容量，一般不宜大于1000kV·A(或1250kV·A).这一方面是受以往低压开关电器断流能力和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于车间负荷中心，以减少低压配电线路的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。现在我国已能生产一些断流能力更大和短路稳定度更好的新型低压开关电器，如DW15型低压断路器及其他电器，因此当车间负荷容量较大、负荷集中且运行合理时，可以选用单台容量为1250(或1600)~2000kV·A的配电变压器。对装设在二层以上的电力变压器，应考虑其垂直与水平运输对通道及楼板荷载的影响。如果采用干式变压器，则其容量不宜大于630kV·A.4.适当考虑负荷的发展容量的选择应适当考虑今后5~10年电力负荷的增长，留有一定的余地。干式变压器的过负荷能力较小，更宜留有较大的裕量。变电所主变压器台数和容量的最后确定，应结合主接线方案和技术经济指标比较，择优而定。解：根据变电所有一、二级负荷的情况，选择两台主变压器。

每台容量SNT=(0.6~0.7)x1200kV·A=(720~840)kV·A·

且Sxr≥680kV·A,