变压器 (4)ppt课件.ppt

1、变,王曲培训班第二组张军民 2011-08,压,器,1,目录,一、变压器的定义、构造 二、变压器的工作原理 三、变压器的分类 四、变压器附件的作用 五、变压器的冷却装置 六、特殊类型的变压器 七、变压器的并列运行 八、变压器的保护 九、变压器的异常及事故处理 十、变压器的正常操作 十一、变压器的检查,2,一、变压器的定义、主要组成部分,变压器是一种静止的电气设备，根据电磁感应原理，把电能从一个电路传递到另一个电路，将一种交流电转变成另一种或几种频率相同、电压大小不同的交流电。,目录,变压器的主要部件：线圈、铁芯。 变压器的主要附件：油箱、储油柜（油枕）、调压装置、安全气道、瓦斯继电器、绝缘套管

2、等。,王曲电厂主接线示意图,3,二、变压器的工作原理,当变压器的一次绕组接入交流电时，在绕组中就会流过交流电流，并在铁芯中产生交变的磁通，该交变的磁通与一次、二次绕组交链，在它们中都会感应出交变的感应电动势，二次绕组中有了感应电动势，如果接上负载，就会向负载供电，传输电能，实现了电能从一次侧向二次侧的传递。,目录,原理,4,三、变压器的分类,目录,按电压的升降：升压变压器、降压变压器； 按结构： 芯式变压器、组式变压器； 按相数：多相变压器、单相变压器； 按冷却方式：干式变压器、油浸式变压器； 特种变压器：试验变压器、电焊变压器等等。,图例,5,四、变压器附件的作用,1、油箱：用钢板焊成，为增

3、强冷却效果，油箱壁上焊有冷却装置。变压器身放置在充满变压器油的油箱内，油的作用：绝缘和冷却。油有较大的介质常数，可增强绝缘作用；通过油的流动，使绕组及铁芯中产生的热量得到散逸，起冷却作用。 2、油枕：位于油箱上部，用联通管和油箱相连，油枕内油量一般为油箱总油量的8%-10%。油枕内的呼吸器装有吸湿器，可过滤进入油枕内空气的水份和杂质。1）、容纳油箱中因温度升高膨胀的变压器油；2）、限制变压器油与空气接触面积；3）加油时可防止气泡进入变压器内。 3、安全气道：又称防爆管，钢制圆管，出口装一块玻璃或酚醛薄膜。当变压器内部发生故障时，油箱内压力升高，油和气体向外喷出，保护油箱以免破裂。 4、调压装置

4、：为调节变压器的输出电压，可改变高压绕组匝数进行小范围内调压。在高压绕组引出若干抽头，并把这些抽头连接在可切换的分接开关上。需停电切换的称无载调压，不需停电切换的称有载调压。 5、瓦斯继电器：是变压器内部故障的保护装置。 6、绝缘套管：由瓷质的绝缘套筒和导电杆组成，其下端与绕组引线相连，上端与线路相连。,目录,6,五、变压器的冷却装置,变压器的冷却：通过冷却介质将变压器运行中产生的热量 散发出去，使各指定部位的温度及温升不超过规定值，以免过 热而造成绝缘损坏。对小容量变压器，外表面积相对较大，通 过辐射和自然对流即可将热量散去，可以采用自冷方式。 为了预防火灾，室内小容量变压器，一般采用干式

5、变压器。而对于大容量变压器，其运行中产生的热 量，通过对流和辐射已不能将其散发出去，因此要 加装冷却措施。 变压器的冷却一般有以下几种： 油浸自冷（ONAN)、油浸风冷(ONAF)、 强迫油循环风冷 (ODAF)。,目录,7,六、特殊变压器（一）,1、自耦变压器：原边和副边共用一个绕组， 就是说自耦变压器只有一个线圈，是单绕组 变压器。一、二次绕组既有电的联系，也有 磁的联系。在输出容量同样的情况下，可以 节省材料，效率高，损耗小；二次侧必须采 用高压保护，防止一次 侧高压电入侵到低压 侧电气设备，因此， 保护配置比较复杂。,目录,互感器,8,七、变压器的并列运行,变压器的并列运行，就是将两台

6、或以上的变压器的一次绕 组并联在同一电压等级母线上，二次绕组并联在另一电压等级 的母线上运行。当其中一台变压器故障时，其它的变压器可以 继续运行，不影响供电的连续性。 变压器并列运行的条件： 绕组接线组别相同。 变比相等，允许相差5%。 阻抗电压相等，允许相差10%。,目录,条件,9,八、变压器的保护,主变保护配置 1、主变瓦斯保护 2、主变差动保护 3、主变过激磁保护（电压升高或频率降低时，铁芯磁通增大，励磁电流增大 铁损增加，铁芯过热烧损，并有可能造成铁芯磁化 ） 4、主变复合电压过流保护 5、主变零序过流保护。 6、主变低压侧接地保护。 高厂变保护配置 1、高厂变瓦斯保护 2、高厂变差动

7、保护 3、高厂变复合过流保护（短路时产生负序电压加电流启动出口跳闸） 4、高厂变分支过流保护 5、分支零序段保护，保护带t1时限动作于跳进线开关，启动进线开关快切装置。 6、分支零序段保护，保护带t2时限动作于全停发变组。,目录,保护,10,九、变压器的异常及事故处理,变压器有正常过负荷和事故过负荷两种情况， 均应投入全部冷却装置。 变压器存在较大缺陷（如冷却系统不正常、严 重漏油、色谱分析异常），不允许过负荷运行。 变压器过负荷运行时，应记录过负荷倍数和运 行时间，控制时间在允许时间内，并设法尽快 降负荷，严密监视变压器上层油温、温升 变压器经事故过负荷后，应对变压器进行全面 检查，并将事故

8、过负荷的大小、持续时间记入 变压器的技术档案内。 立即断开工作变压器各侧电源，投入备用变压器运行。 停止冷却装置运行，并断开其电源。 变压器顶盖着火时，应打开放油阀放油，使油面低于着火 点位置。若变压器内部故障着火，则不能放油以防变压器 爆炸。 有喷水装置的变压器应开启消防喷雾器，进行灭火。 无喷水装置的变压器，迅速使用干粉或CO2灭火器灭火， 并通知消防队。,目录,变压器过负荷,变压器着火,瓦斯,11,十、变压器的正常操作,变压器必须用开关进行投入或停运，不允许用刀闸拉合。 变压器送电应从有保护的电源侧进行，先合电源侧开关后合负荷侧开关，停电操作时则先断负荷侧开关后断电源侧开关。 新安装变压

9、器以及检修时进行过有可能使相位变动工作时，在送电后必须经过核相，确认其相位正确。 新安装变压器以及大修更换线圈后，必须做手动零起升压试验，正常后方可进行额定电压下的冲击试验3次。没条件做零起升压试验的变压器，可在额定电压下做冲击试验35次。冲击试验间隔5分钟，正常后方可带负荷。 厂变检修后，应试充电正常后方可投入运行或备用。 新装、大修、事故检修或换油后的变压器，在送电前静止时间：220kV及以下不小于48h；500kV及以下不小于72h。,目录,12,变压器主要部件,一次 绕组,N1,二次 绕组,N2,铁芯,返回,图例,绕组：,一次绕组,二次绕组,铁芯,变压器的磁路,变压器的电路,目录,13

10、,变压器工作原理,返回,一次、二次绕组互不相 连，能量的传递靠磁耦合。,目录,14,变压器主要部件,返回,分类,目录,15,变压器器身,变压器器身结构：铁芯柱、绕组、铁轭、上下夹件、铁轭螺栓、绝缘垫片、引线接头。 铁芯柱和铁轭叠装成铁芯，通过铁芯柱、上下铁轭形成闭合的主磁路。,返回,目录,16,变压器冷却方式的说明,冷却装置字母说明： 1、第一个字母：与绕组接触的冷却介质，有O、K、L等，O：矿物油或燃点大于300度的绝缘液体。 2、第二个字母：内部冷却介质的循环方式。有N、D等，N：自然循环；D：油流是强迫的，在主要绕组内的油流是强迫导向循环的。 3、第三个字母：外部冷却介质，有A、W等，

11、A：Air，W：Water。 4、第四个字母：N：自然对流； F：强迫循环。 主变冷却方式：ODAF 启备变冷却方式：ONAF 高厂变冷却方式：ONAN/ONAF 脱硫变冷却方式：ONAN,返回,目录,17,王曲电厂主变冷却控制,王曲电厂主变每相变压器配置4组冷却器，控制箱电源采用两路独立电源供电，每组冷却器有四种运行方式：工作、辅助、备用、停止。备用：当工作或辅助冷却器故障时投入运行。辅助：变压器上层油温到70、线圈温度到80 ，主变负荷到70%时投入运行；油温降至50 ，线圈温度到60 时停运。正常情况下， 两组运行（对面），一组备用，一组辅助（45万负荷）。,主变冷却器全停时，延时20分

12、钟后若上层油温高于75 则主变跳闸，否则1小时后主变跳闸。,接地,返回,高厂变,目录,18,变压器中性点接地,在635kV系统，因电缆供电长度增加，接地电容电流 较大。当电流大于规定值时，有可能产生弧光接地过电压。 中性点采用电阻接地方式的目的就是给故障点注入阻性电流，可以 把故障电流限制到适当大小，提高保护灵敏度，同时把接地过电压限制 到中性电压的2.6倍， 防止弧光过电压损坏主设备，同时对铁磁谐振过 电压有显著作用。,特殊变,目录,冷却控制,变压器中性点经电阻接地，对降低系统过电压，提高系统可靠性具有良好效果。 单相接地故障，电容电流较大时，可采用低电阻接地方式。 单相接地故障，电容电流较

13、小时，为防止谐振、间隙性电弧接地过电压对设备的危害，可采用高电阻接地方式，阻值数百欧上千欧。,王曲电厂6kV厂用电系统采用中性点经低电阻接地方式，接地电阻44。照明变和检修变中性点直接接地，其它低低压变压器采用中性点经高电阻接地方式。,19,六、特殊变压器（二）,2、电压互感器：实现用低量程的电压表测量高电压,使用注意事项：,1、工作时一次侧并联在回路中，二次侧不允许短路。以防产生很大的电流，绕组过热烧坏。 2、铁芯、二次绕组的一端接地，防止绝缘损坏时，在二次侧出现高电压。,U1=U2 K,CT,U2,目录,20,六、特殊变压器（三）,3、电流互感器：实现用低量程的电流表测量大电流,I1=I2

14、/K,1、工作时一次侧串联在回路中，二次侧不允许开路。以防产生很高的电压，危及人身和设备安全。 2、铁芯、二次绕组的一端接地，防止绝缘损坏时，在二次侧出现高电压。,R,使用注意事项：,分裂变,目录,21,六、特殊变压器（四）,4、分裂变压器：对大容量机组的厂用电系统，当只用一级厂用高压电时，为安全起见，主要厂用负荷由两路供电，设置两段母线，这时，通常采用分裂变压器。把低压绕组分裂成几个绕组，每个绕组形成一个支路，每个支路之间没有电的联系，各分支容量相等、电压相等，可以单独运行或同时运行。高压绕组是一个不分裂的绕组，但是，它由两个并联的绕组组成。王曲电厂的高厂变和启备变均采用此类变压器。,分裂变

15、压器的运行方式有以下几种： 1）、穿越运行：分裂绕组的几个分支并联成一个总的低压绕组，对高压 绕组运行； 2）、半穿越运行：低压分裂绕组的一个分支对高压绕组运行； 3）、分裂运行：分裂绕组的一个分支对另一个分支运行时。,分裂变压器的特点：能有效地遏制 低压侧的短路电流。当其中一段母 线故障短路时，除了有效限制短路电 流外，另一段母线电压扔能保持较高。,接下页,目录,22,六、特殊变压器（四）,接上页,并列,分裂变压器绕组接线,分裂变压器由于结构上的特点，使分裂绕组两个支路之间有较大的阻抗，可减小短路电流，提高残压，从而降低对母线、开关设备的要求，提高厂用供电的可靠性。缺点是价格较贵。,目录,2

16、3,王曲电厂高厂变、启备变冷却控制,高厂变采用油浸风（自）冷的冷却方式，有两组冷却器， 每组有四台冷却风扇，控制箱有两路电源，可以自动切换，控 制箱内切换开关有“自动”、“手动”位置，切到自动位置时，上 层油温到70、线圈温度到80 时启动，油温降至50 ，线 圈温度到60 时停运。当冷却器全停时延时隔20分钟发信号。 正常运行时，一组工作，一组备用，夏天时全投，冬天时全停。 冷却风扇全部配置在一侧。,启备变冷却装置配置4台冷却风扇。 启备变为Y型接线，为了防止电势 波形畸变，设置单独的平衡绕组 ，用于平衡三次谐波磁通。,上一页,目录,24,十一、变压器检查项目,变压器的正常检查项目 1、油枕

17、及充油套管内油位高度正常，油色透明 2、上层油温不超过允许温度 3、变压器声音正常 4、变压器套管清洁无裂纹和无放电现象， 引线接头接触良好无过热现象。 5、冷却装置运行正常。 6、呼吸器畅通，硅胶颜色无变化。 7、压力释放阀无喷油现象 8、变压器的主、附设备不漏油，不渗油及外壳接地良好 9、瓦斯继电器内充满油，无气体,首页,变压器的损耗：铜损、铁损 铜损：电流通过绕组时，变压器一次，二次绕组的电阻所消耗的电能之和。 铁损：交变磁通在铁芯中产生的涡流损失和磁滞损失之和。,目录,结束,25,变压器并列运行条件,变比相等：变压器变比不相等，并列时，由于变比等于电压比，也就是说二次侧电压不相等，这样

18、，就出现了一个电压差，在二次侧绕组形成了一个环流，它不是负荷电流，但是却占了变压器的容量，造成变压器输出功率降低；另一方面，环流在二次绕组流过，造成变比小的电流增大，变比大的电流减小，结果就是并列的变压器不能按容量分配负荷。,接线组别相同：当接线组别不同时，并列的时候，在二次侧绕组中产生相当于短路的环流，这个时候，主保护不会动作，后备保护动作不及时，引起变压器绕组发热，可能将变压器烧坏。,阻抗电压相等：如果不相等，会造成U%大的变压器带负荷小，U%小的变压器带负荷大，当U%小的变压器带满负荷的时候，别的变压器就欠载运行，影响总输出功率。,返回,目录,保护,26,变压器保护,低压厂用变压器保护： 1、速断保护。作为低厂变相间短路的主保护，瞬时作用于跳闸。 2、过流保护。作为低厂变的后备保护，延时作用于跳闸。 3、过负荷保护。 4、瓦斯保护。油浸式低厂变装设瓦斯保护，轻瓦斯保护作用