变压器技术知识问答

变压器技术知识问答

1、大修项目包括：（1）打开变压器油箱盖，吊芯检查。 （2）检查铁芯、线圈、分接开关和引出线。 （3）检修箱盖、油枕、防爆管、散热管、油阀门和高低压套管。 （4）检修冷却装置和滤油装置。 （5）清扫外壳，必要时再补喷漆。 （6）检查控制测量仪表、信号和保护装置。 （7）变压器油试验，过滤和换油。 （8）必要时干燥变压器铁芯。 （9）装配变压器。（10）进行规定的测量和实验。 变压器大修周期的规定：（1）电厂和变电所的主要变压器，投入运行后第5年内和以后每隔5-10年大修一次，在此范围内按预防性检查和实验结果确定检修时间。 （2）发电厂和变电所的非主要变压器，如果未过负荷运行，每10年大修一次。2、（1）因滤油、加油或冷却系统不严密，以致空气进入变压器内。 （2）因油温下降或漏油，使油位缓慢降低。 （3）由于发生穿越性短路故障。 （4）因变压器故障，产生少量气体。3、高压一次电流约等于变压器容量X6%。4、变压器容量选择原则是容量能够得到充分利用，一般负荷应为变压器额定容量的75%-90%左右，动力要考虑单台大容量电机的启动问题，一般变压器容量应为单台大容量电机容量的3倍，另外，还应该考虑用电设备的同时率。5、在运输和吊装电力变压器时应注意以下事项：（1）电力变压器倾斜度不超过15%。（2）要防止变压器振动和碰撞。（3）变压器的套管、油枕、温度、及瓦斯继电器、散热管、防爆筒等，都不能承受较大的机械力，运输吊装时一定不能碰撞这些部位及装置。 （4）在吊装变压器时，应使用油箱下特备的吊环用以承力，散热管不能承重，否则将发生损坏、漏油、弯曲或变形。（5）电力变压器在运输中保持平衡，严防铁芯位移和翻倒而造成内部机械损伤。6、分接开关分为有载开关和无载开关，一般10KV中小容量多采用无载无载调压开关，对此，操作时应注意以下事项： （1）必须将变压器与电网断开。 （2）必须注意分接头位置。 （3）在操作前必须用欧姆表、电桥检查回路的完整性，和三相直流电阻的均一性。 （4）变压器分接头变换情况，应记入操作记录簿里。7、变压器运行中，应经常对温度、负荷、电压、绝缘状况进行测试，其方法和内容如下：（1）温度测试，正常运行时，上层油面温度一般不得超过85°，（温升55°） （2）负荷测定，为提高利用率，对并列运行的变压器，根据每一季节的最大用电时期，对实际负荷进行测定，一般负荷电流应为变压器额定电流的75%-90%。 （3）电压测定，电压变动范围应在额定电压的5%以内。 （4）绝缘电阻的测定，应在停电情况下，用电压等级相宜的摇表对绝缘电阻进行测定，其电阻值虽不做规定，但与前一次测定值比较，不得少于上次测值的70%，并要折算到同一温度下。 （5）每1-2年应做一次预防性实验。8、变压器巡视检查应注意以下几点：（1）声音是否正常，正常运行的变压器有轻微的嗡嗡声，这是交流电通过线圈时产生磁通，使用时变压器铁芯振动发出的声音，正常运行时，这种声音是清晰而有规律的，但当变压器的负荷变动或运行出现异常以及发生事故时，将产生异常声音，因此，可根据声音来判断变压器的运行情况。1当发出嗡嗡声有变化，但无杂音，这时负荷可能有大的变化。2由于大设备的启动，使变压器发出哇哇的声音，如电弧炉、可控硅整流设备等负荷，由于高次谐波分量很大，启动时也会发出哇哇声。3由过负荷引起变压器内发出很大、很重的嗡嗡声。4系统短路或接地，因通过大量短路电流，使用时变压器发出很大的噪音。5个别零件松动，使变压器内部非常异常音响，如铁芯穿心螺丝夹得不紧，造成铁芯松动，变压器发出强烈噪音。6由于内部接触不良或绝缘被击穿，使变压器内发出放电声。7由于铁磁谐振，使变压器发出粗细不匀的噪声。 （2）检查变压器本身是否有渗、漏油现象，油的颜色和油位是否正常，新的变压器油呈浅黄色，运行后呈浅红色，如有异常进行处理。 （3）变压器的电流和温度是否正常：国家规定变压器绕组温升为65K，它的依据是以A级绝缘为基础的，因为一般环境温度低于40°，那么，40°+65°=105°，正是A级绝缘的极限温度。 （4）变压器套管是否清洁，有无破损、裂纹和放电痕迹。变压器套管脏污最容易引起管闪络，引起跳闸，而不能保证可靠供电，另一方面，由于脏污吸收水分，使导电性能提高，不仅表面容易引起表面放电，还可能引起泄漏电流增加，使套管发热，最后导致击穿。 （5）变压器接地是否良好，一、二次引线及各触点是否紧固，各部分电气距离是否符合要求。9、可以根据声音来判断运行中的变压器的运行情况，用木棒的一端放在变压器的油箱上，另一端放在耳朵边仔细听声音，如果是连续不断的嗡嗡声，比平时加重，就要检查电压、油温是否太高，若无异状，再捡查铁芯是否松动，当听到滋滋声时，要检查套管表面有无闪络现象，若无异状，再检查内部，当听到必剥声时，要检查线圈之间或铁芯与夹板间的绝缘有无击穿现象。10、运行中的变压器需要补充变压器油时，应首先查明原变压器油种类，然后填入相同牌号的变压器油，因为不同种类的变压器油是不能随意混合的。如果实在找不到同类油种而又确实需要添入时，应首先了解原变压器油和欲添入的变压器油的物理性质，如密度、粘度、凝固点、闪点是否相近，然后再进行安定度测试，即将两种油取样，按需要配合的比例配合，混合后放在容器内一个月，观察是否起变化，如未发现生成沉淀物，又能达到绝缘油的标准，即可使用。11、变压器运行时的损耗主要有铁损和铜损耗，损耗的大小外施电压有关，只要外施电压一定，不论空载还是满载，可以认为铁耗不变，变压器的铁耗可以近似等于空载损耗，并用空载试验的方法可测得。变压器的铜耗大小与绕组中流过的电流的大小有关，即随负荷大小的变化而变化，额定负荷时，变压器的铜耗可近似等于负荷损耗，并用短路的实验方法测得，任意负荷时变压器的铜耗等于负荷系数（负荷电流与额定电流的比值）的平方乘以额定电流时的负荷损耗。12、低压绕组在里面，这主要从绝缘方面考虑的，从理论上讲，无论高压在外还是在里，都能起到改变电压作用，低压绕组靠近铁芯，绝缘容易处理，这样可以减少绝缘距离和减少绝缘材料，另一方面，变压器的电压调节是靠改变高压匝数实现的，将高压放在外面，方便引线工作。13、变压器效率是输出功率P2与输入功率P1的百分比，即N=P2/P1X100%。14、负载系数用贝塔表示，它的定义是变压器的实际负载电流L2与变压器的额定电流Ln2的比值，即贝塔=L1/Ln2 ,当贝塔=L时，变压器利用率最高，效率达到最大值。这个条件是：P0=贝塔平方*PK。15、变压器长时间过负荷是不行的，因为它可使温升增高，使用寿命缩短，研究表明，变压器用的电缆纸绝缘在80°C-140°C工作时每升高6°C,其绝缘寿命减少一半。由于变压器负荷的不稳定性，因此，可允许一部分时间过负荷，这是指在不损害变压器的绝缘和不影响绝缘寿命的前提下，在正常运行的高峰负荷和冬季时的过负荷，其允许过负荷的数值要根据变压器的负荷曲线、周围冷却介质温度及过负荷前变压器以带了多少负荷来决定。具体规定请参阅运行规程。16、电网电压是随运行方式和负载大小变化而变化的，为了提高电压质量。使变压器能有一个额定的输出电压，通常是通过改变一绕组分接抽头的位置实现调压的，连接及切换分接头位置的装置叫分接开关，它是通过改变变压器绕组的匝数来调整变化的，通过调整变比来改变电压，进行电压调整。17、（1）变压器高压侧熔丝熔断或掉闸。处理方法：1检查一次保险和防雷间隙是否有短路接地现象，再检查外部有无异常。2由于变压器内部故障引起，应仔细检查变压器是否有冒烟或油外溢现象及温度是否正常。3用摇表检查一、二次绕组之间，一、二次对地的绝缘情况，判断不了故障，要考虑是否有匝间或层间短路，这时用电桥测量各绕组直流电阻，经全面检查判明故障后方可投入运行。（2）瓦斯保护动作：1轻瓦斯报警：a因滤油、加油或冷却系统不严密，以致空气进入变压器内，b因油温下降或漏油，使油面缓慢降低，c由于发生穿越性短路故障，d因变压器故障产生少量气体。2重瓦斯掉闸：a变压器发生严重故障，油温剧烈上升，同时分解出大量气体，使油很快地流向油枕，b发生穿越性短路，浮子继电器下浮筒、挡板、水银接点和二次接线发生故障。由此可见，瓦斯继电器动作并不完全意味着变压器内部故障。为弄清原因，需先对变压器外部进行检查，查不出异常再由继电器内聚集气体多少、颜色、化学成分来鉴别。气体多少决定事故大小，若气体有色且可燃，则故障由内部故障所致，必须将变压器停下来，查明 原因，若气体也辨不出，要进行油样检查，若闪点比上次检查低5°以上时，则证明变压器必有内部故障，应立即进行修理。3过负荷，在事故时，长期和大量的过负荷会严重影响变压器的寿命，因此，事故后若油温过高，证明变压器内部有故障，应酌情停电进行检查。4三相电压不平衡：如果三相电压不平衡时，应首先检查三相负荷情况，对D,Y接线的三相变压器，如果三相电压不平衡超过5V以上，则可能是三相匝间短路，须停电检修，对Y,y接线变压器，在轻负荷时，允许三相对地电压差10%，在重负荷情况下，要力求三相电压平衡。18、（1）新补入的油必须经过试验合格后才可注入，若为新旧混合物的油，即使新、旧油均试验合格，也还要在混合后再进行试验，这是因为变压器油的成分及其物理化学性质，不只限于油的牌号、产地、商标，而应该有实际的混合比，混合后还要进行试验，合格后才可使用。（2）补油前应将重瓦斯保护由跳闸改为信号装置，这是因为，在加油和滤油时，难免将空气带入变压器内，而不能及时排除，当变压器运行后随着油温的上升，油内部存储的空气逐渐溢出，使瓦斯继电器动作而不必断开油开关，只需给一报警信号，让运行值班人员做出判断。（3）补油后要检查瓦斯继电器，并及时放出气体，24小时无问题，再将瓦斯保护接入跳闸回路，（4）禁止从变压器下部补油，以防止变压器的底部污秽物质进入变压器线圈内部，（5）补油要适量。19、变压器在运行中，由于电能在铁芯和绕组中的损耗转变为热能，引起各部分发热，使变压器温度升高，若变压器的温度长时间超过允许值，则变压器绝缘容易老化、损坏，并且容易发生电气击穿造成故障，危及到变压器的安全与使用，因此，必须监视变压器的运行温度，以保证变压器的安全运行与合理的使用寿命。变压器温度与周围空气温度的差值叫做变压器的温升，变压器的运行温度是以上层油温来确定的，它主要决定于绕组的绝缘材料，对A级绝缘的变压器，当周围最高温度为40°时，国家标准规定绕组的温升为65K,上层油温的允许温升为55K。20、变压器的极性是用来标志在同一时刻一次、二次绕组端头彼此相位的关系，因为电动势的大小和方向随时在变化，在某一瞬间一、二次绕组必定会出现同时为高电位的两个端头和同时为低电位的两个端头，同时为高电位（低电位）的对应端称为变压器的同极性端或同名端。变压器的极性决定于绕组的绕向，绕向改变，其极性也随之改变，因此在实际应用中，变压器的极性是变压器并联运行的依据，依据其极性可将变压器组合成多种形式的电压，若极性接反，将会出现很大的短路电流，致使变压器烧毁，故使用变压器时应注意铭牌上的极性标志。21、（1）在规定的冷却条件下：（2）油浸电力变压器上层油温允许遵守制造厂的规定，但最高不得超过95°C,为防止变压器油劣化过速，上层油温不宜超过85°C, (3) 不论电压分接头在任何位置，如果外施一次电压不超过其相应额定值的105%，则变压器二次可带额定电流。满足上述条件可按铭牌规范额定方式运行。22、变压器短路阻抗愈大，出口短路电流愈小，可以通过变压器的短路阻抗，估算出短路电流的大概数值，例如，有一个用户变电所，主变压器为10KVA、630KVA，短路阻抗为5%，该变电所离电业局供电二次变电所距离为0.5Km,变压器出口短路电流为多少？解：精确的短路电流必须通过计算获得，但是大概的数值范围可以通过估算迅速获得，630KVA、10/4KVA变压器一次侧额定电流为36.35A,二次侧额定电流为909A。二次侧短路时最大可能出现的短路电流为：一次侧：36.35X100/5=36.35X20=727A, 二次侧：909X100/5=909X20=18180A,由于一次侧还有阻抗，但是因为离二次变电所较近，因此系统阻抗较小，一次短路电流估计在650A左右，二次短路电流估计在16000A左右。短路容量约为12MVA。23、变压器线圈的极性可以用直流法测定。在变压器高压侧经过一个开关K接入1.5V或3V的干电池，干电池的正极接变压器高压线圈A端，负极接X端，在低压侧接入一个直流电压表，电压表的正极接变压器的a端，负极接x端，在开关K接通瞬间，若电压表的指针正向偏转，那么就表示A端和a端为同极性端，如果电压表的指针反向偏转，则A端和a端为不同极性端。24、1600KVA及以下容量的变压器无中性点引出线时，用线间直流电阻相互比较，即R -AB、R-BC、R-CA相互比较，其最大差值不大于2%，与以前（出厂、交接或上次）测量的结果比较，其相对变化也应不大于2%，（本次测量值换算至同一温度，其差值与以前数值之比）。当变压器有中性点引出线时，测定相电阻，相间差值一般应不大于三相平均值的4%，线间差值一般应不大于三相平均值的2%。每次所测电阻都必须换算到同一温度下进行比较，若比较结果直流电阻虽未超过标准，但每次测量的数值都有所增加，这种情况也应引起足够的重视。如变压器无中性点引出线，三相电阻不平衡超过2%时，则需将线电阻换算成相电阻，以便找出缺陷相，三相电阻不平衡的原因，一般有以下几种：（1）分接开关接触不良，分接开关接触不良反应在一两个分接处电阻偏大，而且三相之间不平衡，这主要是分接开关不清洁，电镀层脱落，弹簧压力不够等，固定在箱盖上的分接开关，也可能在箱盖紧固以后，使开关受力不匀造成接触不良。（2）焊接不良，由于引线和绕组焊接处接触不良，造成电阻偏大，多股并联绕组，其中有一两股没焊上，这时电阻偏大较多。（3）三角形连接绕组其中一相断线，测出的三个线端的电阻都比设计值打的多，没有断线的两相线端电阻为正常时的1.5倍，而断线相线端的电阻为正常值的3倍。此外，变压器套管的导电杆和绕组连接处，由于接触不良也会引起直流电阻增加。