電力變壓器圖片
中文名 | 電力變壓器 | 外文名 | Power transformer |
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變壓器是用來變換交流電壓、電流而傳輸交流電能的一種靜止的電器設備。它是根據電磁感應的原理實現電能傳遞的。變壓器就其用途可分為電力變壓器、試驗變壓器、儀用變壓器及特殊用途的變壓器:電力變壓器是電力輸配電、電力用戶配電的必要設備;試驗變壓器對電器設備進行耐壓(升壓)試驗的設備;儀用變壓器作為配電系統的電氣測量、繼電保護之用(PT、CT);特殊用途的變壓器有冶煉用電爐變壓器、電焊變壓器、電解用整流變壓器、小型調壓變壓器等。
電力變壓器是一種靜止的電氣設備,是用來將某一數值的交流電壓(電流)變成頻率相同的另一種或幾種數值不同的電壓(電流)的設備。當一次繞組通以交流電時,就產生交變的磁通,交變的磁通通過鐵芯導磁作用,就在二次繞組中感應出交流電動勢。二次感應電動勢的高低與一二次繞組匝數的多少有關,即電壓大小與匝數成正比。主要作用是傳輸電能,因此,額定容量是它的主要參數。額定容量是一個表現功率的慣用值,它是表征傳輸電能的大小,以kVA或MVA表示,當對變壓器施加額定電壓時,根據它來確定在規(guī)定條件下不超過溫升限值的額定電流。較為節(jié)能的電力變壓器是非晶合金鐵心配電變壓器,其最大優(yōu)點是,空載損耗值特低。最終能否確??蛰d損耗值,是整個設計過程中所要考慮的核心問題。當在產品結構布置時,除要考慮非晶合金鐵心本身不受外力的作用外,同時在計算時還須精確合理選取非晶合金的特性參數。
電力變壓器圖例
三相油浸式電力變壓器外形圖
1-銘牌;2-信號式溫度計;3-吸濕器;4-油標;5-儲油柜;6-安全氣道;7-氣體繼電器;8-高壓套管;9-低壓套管;10-分接
開關;11-油箱;12-放油閥門;13-器身;14-接地板;15-小車
用于國內變壓器的高壓繞組一般聯成Y接法,中壓繞組與低壓繞組的接法要視系統情況而決定。所謂系統情況就是指高壓輸電系統的電壓相量與中壓或低壓輸電系統的電壓相量間關系。如低壓系配電系統,則可根據標準規(guī)定決定。
高壓繞組常聯成Y接法是由于相電壓可等于線電壓的57.7%,每匝電壓可低些。
1).國內的500、330、220與110kV的輸電系統的電壓相量都是同相位的,所以,對下列電壓比的三相三繞組或三相自耦變壓器,高壓與中壓繞組都要用星形接法。當三相三鐵心柱鐵心結構時,低壓繞組也可采用星形接法或角形接法,它決定于低壓輸電系統的電壓相量是與中壓及高壓輸電系統電壓相量為同相位或滯后30°電氣角。
500/220/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11
220/110/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11
330/220/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11
330/110/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11
2).國內60與35kV的輸電系統電壓有二種不同相位角。
如220/60kV變壓器采用YNd11接法,與220/69/10kV變壓器用YN,yn0,d11接法,這二個60kV輸電系統相差30°電氣角。
當220/110/35kV變壓器采用YN,yn0,d11接法,110/35/10kV變壓器采用YN,yn0,d11接法,以上兩個35kV輸電系統電壓相量也差30°電氣角。
所以,決定60與35kV級繞組的接法時要慎重,接法必須符合輸電系統電壓相量的要求。根據電壓相量的相對關系決定60與35kV級繞組的接法。否則,即使容量對,電壓比也對,變壓器也無法使用,接法不對,變壓器無法與輸電系統并網。
3).國內10、6、3與0.4kV輸電與配電系統相量也有兩種相位。在上海地區(qū),有一種10kV與110kV輸電系統電壓相量差60°電氣角,此時可采用110/35/10kV電壓比與YN,yn0,y10接法的三相三繞組電力變壓器,但限用三相三鐵心柱式鐵心。
4).但要注意:單相變壓器在聯成三相組接法時,不能采用YNy0接法的三相組。三相殼式變壓器也不能采用YNy0接法。
三相五柱式鐵心變壓器必須采用YN,yn0,yn0接法時,在變壓器內要有接成角形接法的第四繞組,它的出頭不引出(結構上要做電氣試驗時引出的出頭不在此例)。
5).不同聯結組的變壓器并聯運行時,一般的規(guī)定是聯結組別標號必須相同。
6).配電變壓器用于多雷地區(qū)時,可采用Yzn11接法,當采用z接法時,阻抗電壓算法與Yyn0接法不同,同時z接法繞組的耗銅量要多些。Yzn11接法配電變壓器的防雷性能較好。
7).三相變壓器采用四個卷鐵心框時也不能采用YNy0接法。
8).以上都是用于國內變壓器的接法,如出口時應按要求供應合適的接法與聯結組標號。
9).一般在高壓繞組內都有分接頭與分接開關相聯。因此,選擇分接開關時(包括有載調壓分接開關與無勵磁調壓分接開關),必須注意變壓器接法與分接開關接法相配合(包括接法、試驗電壓、額定電流、每級電壓、調壓范圍等)。對YN接法的有載調壓變壓器所用有載調壓分接開關而言,還要注意中點必須能引出。
電力變壓器主要有以下幾部分組成:1、吸潮器(硅膠筒):內裝有硅膠,儲油柜(油枕)內的絕緣油通過吸潮器與大氣連通,干燥劑吸收空氣中的水分和雜質。2、油位計:反映變壓器的油位狀態(tài),一般在+20O左右,過高...
1.不同點:是在“油式”與“干式”。也就是說兩者的冷卻介質不同,前者是以變壓器油作為冷卻及絕緣介質,后者是以空氣或其它氣體如SF6等作為冷卻介質。油變是把由鐵芯及繞組組成的器身置于一個盛滿變壓器油的油...
牽引變壓器就是電力變壓器,只是用途不同而已。牽引變壓器是電氣化鐵道牽引供電系統的特殊變壓器牽引變壓器的原邊跨接于三相電力系統中的兩相;副邊一端與牽引側母線連接,另一端與軌道及接地網連接。牽引變壓器的容...
1、中頻變壓器產量大、價格低,并以出口為主,出口帶動其快速發(fā)展。目前我國電子系統內企業(yè)中頻變壓器的行業(yè)平均價格為0.626元/只,但多數企業(yè)的平均出廠價在0.20~0.30元/只之間,高者在1元/只左右。2、電源變壓器市場需求旺盛。電源變壓器是勞動密集型產品,并以用戶定制生產為主,近幾年來國內外市場需求旺盛,成為發(fā)展迅速的熱門產品。據前瞻網《中國電力變壓器行業(yè)市場需求預測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告前瞻》調查數據顯示而印度將增長25%。通信、計算機、消費類電子產品是其三大主力市場,其中通信需求的增長將起很大的推動作用,現全球電源變壓器年需求已超過百億美元,并向表面安裝、高功率和高壓方面發(fā)展。非晶合金變壓器若能完全替代新S9系列配變,如10kV級配電變壓器年需求量按5000萬kVA計算時,那么,一年便可節(jié)電100億kW?h以上。同時,還可帶來少建電廠的良好的環(huán)保效益,少向大氣排放溫室氣體,這樣會大大地減輕對環(huán)境的直接污染,使其成為新一代名副其實的綠色環(huán)保產品??傊瑖以诔青l(xiāng)電力網系統發(fā)展與改造中,若能大量推廣采用三相非晶鐵芯配電變壓器產品,其最終會獲得節(jié)能與環(huán)保兩方面的效益。
2.根據全球第二大市場研究機構MarketsandMarkets日前發(fā)布的研究報告稱,2015年,全球電力變壓器市場收益有望達到207.1億美元(約合人民幣1320.4億元),隨著電力需求的不斷增長以及輸配電基礎設施的持續(xù)完善,預計到2020年,這一數據將增至299.1億美元(約合人民幣1907億元),期間年復合增率達到7.6%。報告中指出,全球電力需求的不斷增長將使得各國政府,不論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,都將加大發(fā)電設施和輸配電基礎設施的投入以滿足經濟社會發(fā)展需求。預計,2009-2035年,全球電力需求將以2.4%的年增速持續(xù)增長。
電力變壓器?部件及作用
①、普通變壓器的原、副
邊線圈是同心地套在一個鐵芯柱上,內為低壓繞組,外為高壓繞組。(電焊機變壓器原、副邊線圈分別裝在兩個鐵芯柱上)變壓器在帶負載運行時,當副邊電流增大時,變壓器要維持鐵芯中的主磁通不變,原邊電流也必須相應增大來達到平衡副邊電流。變壓器二次有功功率一般=變壓器額定容量(KVA)×0.8(變壓器功率因數)=KW。
②、電力變壓器主要有:
A、吸潮器(硅膠筒):內裝有硅膠,儲油柜(油枕)內的絕緣油通過吸潮器與大氣連通,干燥劑吸收空氣中的水分和雜質,以保持變壓器內部繞組的良好絕緣性能;硅膠變色、變質易造成堵塞。
B、油位計:反映變壓器的油位狀態(tài),一般在+20O左右,過高需放油,過低則加油;冬天溫度低、負載輕時油位變化不大,或油位略有下降;夏天,負載重時油溫上升,油位也略有上升;二者均屬正常。
C、油枕:調節(jié)油箱油量,防止變壓器油過速氧化,上部有加油孔。
D、防爆管:防止突然事故對油
箱內壓力聚增造成爆炸危險。
E、信號溫度計:監(jiān)視變壓器運行溫度,發(fā)出信號。指示的是變壓器上層油溫,變壓器線圈溫度要比上層油溫高10℃。國標規(guī)定:變壓器繞組的極限工作溫度為105OC;(即環(huán)境溫度為40OC時),上層溫度不得超過95OC,通常以監(jiān)視溫度(上層油溫)設定在85OC及以下為宜。
F、分接開關:通過改變高壓繞組抽頭,增加或減少繞組匝數來改變電壓比。
∵:U1/U2=W1/W2,U1W2=U2W1,
∴:U2=U1W2/W1。
一般變壓器均為無載調壓,需停電進行:常分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三擋+5%、0%、-5%(一次為10.5KV、10KV、0.95KV二次為380V、400V、420V),出廠時一般置于Ⅱ擋。G、瓦斯信號繼電器:(氣體繼電器)輕瓦斯、重瓦斯信號保護。上接點為輕瓦斯信號,一般作用于信號報警,以表示變壓器運行異常;下接點為重瓦斯信號,動作后發(fā)出信號的同時使斷路器跳閘、掉牌、報警;一般瓦斯繼電器內充滿油說明無氣體,油箱內有氣體時會進入瓦斯繼電器內,達到一定程度時,氣體擠走貯油使觸點動作;打開瓦斯繼電器外蓋,頂上有二調節(jié)桿,擰開其中一帽可放掉繼電器內的氣體;另一調節(jié)桿是保護動作試驗紐;帶電操作時必須戴絕緣手套并強調安全。
電力變壓器送電
A、新變壓器除廠家進行出廠試驗外,安裝竣工投運前均應現場吊芯檢查;大修后也一樣。(短途運輸沒有顛簸時可不進行,但應作耐壓等試驗)。
B、變壓器停運半年以上時,應測量絕緣電阻,并做油耐壓試驗。
C、變壓器初次投入應作≤5次全電壓合閘沖擊試驗,大修后為≤3次同時應空載運行24h無異常,才能逐步投入負載;并做好各項記錄。目的是為了檢查變壓器絕緣強度能否承受額定電壓或運行中出現的操作過電壓,也是為了考核變壓器的機械強度和繼電保護動作的可靠程度。
D、新裝和大修后的變壓器絕緣電阻,在同一溫度下,應不低于制造廠試驗值的70%。
E、為提高變壓器的利用率,減少變損,變壓器負載電流為額定電流的75~85%時較為合理。
電力變壓器巡檢
變配電所有人值班時,每班巡檢一次,無人值班可每周一次,負荷變化激烈、天氣異常、新安裝及變壓器大修后,應增加特殊巡視,周期不定。
A、負荷電流是否在額定范圍之內,有無劇烈的變化,運行電壓是否正常。
B、油位、油色、油溫是否超過允許值,有無滲漏油現象。
C、瓷套管是否清潔,有無裂紋、破損和污漬、放電現象,接觸端子有否變色、過熱現象。
D、吸潮器中的硅膠變色程度是否已經飽和,變壓器運行聲音是否正常。
E、瓦斯繼電器內有否空氣,是否充滿油,油位計玻璃有否破裂,防爆管的隔膜是否完整。
F、變壓器外殼、避雷器、中性點接地是否良好,變壓器油閥門是否正常。
G、變壓器間的門窗、百葉窗鐵網護欄及消防器材是否完好,變壓器基礎有否變形。
電力變壓器是發(fā)電廠和變電所的主要設備之一。變壓器的作用是多方面的不僅能升高電壓把電能送到用電地區(qū),還能把電壓降低為各級使用電壓,以滿足用電的需要??傊?,升壓與降壓都必須由變壓器來完成。在電力系統傳送電能的過程中,必然會產生電壓和功率兩部分損耗,在輸送同一功率時電壓損耗與電壓成反比,功率損耗與電壓的平方成反比。利用變壓器提高電壓,減少了送電損失。
變壓器是由繞在同一鐵芯上的兩個或兩個以上的線圈繞組組成,繞組之間是通過交變磁場而聯系著并按電磁感應原理工作。變壓器安裝位置應考慮便于運行、檢修和運輸,同時應選擇安全可靠的地方。在使用變壓器時必須合理地選用變壓器的額定容量。變壓器空載運行時,需用較大的無功功率。這些無功功率要由供電系統供給。變壓器的容量若選擇過大,不但增加了初投資,而且使變壓器長期處于空載或輕載運行,使空載損耗的比重增大,功率因數降低,網絡損耗增加,這樣運行既不經濟又不合理。變壓器容量選擇過小,會使變壓器長期過負荷,易損壞設備。因此,變壓器的額定容量應根據用電負荷的需要進行選擇,不宜過大或過小。
1、焊接處滲漏油
主要是焊接質量不良,存在虛焊,脫焊,焊縫中存在針孔,砂眼等缺陷,電力變壓器出廠時因有焊藥和油漆覆蓋,運行后隱患便暴露出來,另外由于電磁振動會使焊接振裂,造成滲漏。對于已經出現滲漏現象的,首先找出滲漏點,不可遺漏。針對滲漏嚴重部位可采用扁鏟或尖沖子等金屬工具將滲漏點鉚死,控制滲漏量后將治理表面清理干凈,目前多采用高分子復合材料進行固化,固化后即可達到長期治理滲漏的目的。
2、密封件滲漏油
密封不良原因,通常箱沿與箱蓋的密封是采用耐油橡膠棒或橡膠墊密封的,如果其接頭處處理不好會造成滲漏油故障。有的是用塑料帶綁扎,有的直接將兩個端頭壓在一起,由于安裝時滾動,接口不能被壓牢,起不到密封作用,仍是滲漏油??捎酶J浪{材料進行粘接,使接頭形成整體,滲漏油現象得到很大的控制;若操作方便,也可以同時將金屬殼體進行粘接,達到滲漏治理目的。
3、法蘭連接處滲漏油
法蘭表面不平,緊固螺栓松動,安裝工藝不正確,使螺栓緊固不好,而造成滲漏油。先將松動的螺栓進行緊固后,對法蘭實施密封處理,并針對可能滲漏的螺栓也進行處理,達到完全治理目的。對松動的螺栓進行緊固,必須嚴格按照操作工藝進行操作。
4、螺栓或管子螺紋滲漏油
出廠時加工粗糙,密封不良,電力變壓器密封一段時間后便產生滲漏油故障。采用高分子材料將螺栓進行密封處理,達到治理滲漏的目的。另一種辦法是將螺栓(螺母)旋出,表面涂抹福世藍脫模劑后,再在表面涂抹材料后進行緊固,固化后即可達到治理目的。
5、鑄鐵件滲漏油
滲漏油主要原因是鑄鐵件有砂眼及裂紋所致。針對裂紋滲漏,鉆止裂孔是消除應力避免延伸的最佳方法。治理時可根據裂紋的情況,在漏點上打入鉛絲或用手錘鉚死。然后用丙酮將滲漏點清洗干凈,用材料進行密封。鑄造砂眼則可直接用材料進行密封。
6、散熱器滲漏油
散熱器的散熱管通常是用有縫鋼管壓扁后經沖壓制成在散熱管彎曲部分和焊接部分常產生滲漏油,這是因為沖壓散熱管時,管的外壁受張力,其內壁受壓力,存在殘余應力所致。將散熱器上下平板閥門(蝶閥)關閉,使散熱器中油與箱體內油隔斷,降低壓力及滲漏量。確定滲漏部位后進行適當的表面處理,然后采用福世藍材料進行密封治理。
7、瓷瓶及玻璃油標滲漏油
通常是因為安裝不當或密封失效所制。高分子復合材料可以很好的將金屬、陶瓷、玻璃等材質進行粘接,從而達到滲漏油的根本治理。
在過去十年的發(fā)展中,我國電力建設快速發(fā)展,成績斐然。其中,發(fā)電裝機容量高速增長,電網建設速度突飛猛進,電源結構調整不斷優(yōu)化,技術裝備水平大幅提升,節(jié)能減排降耗效果顯著,電力建設實現了跨越式發(fā)展。這為我國經濟社會平穩(wěn)較快發(fā)展提供了強大動力,對改善人民生活起到了重要支撐和保障作用。
國家統計局數據顯示,2007-2011年,電力變壓器制造行業(yè)的銷售規(guī)模不斷擴大,銷售收入每年以13%以上的速度增長,2011年銷售收入達到1784.36億元,同比增長16.53%;實現利潤總額102.14億元,同比減少5.43%??傮w來看,2011年,中國電力變壓器制造行業(yè)發(fā)展穩(wěn)定,但盈利能力有所下滑。出于全球經濟環(huán)境的考慮,我國未來可能會加大可再生能源的比例。國網、南網都在研究輕型直流,這些都是新的趨勢,將為變壓器行業(yè)帶來新的發(fā)展領域。并且電力變壓器在市場上的發(fā)展和使用越來越廣泛,在技術上和質量上其中一些知名企業(yè)也脫穎而出例如一開投資集團多年來公司一直致力于民族電氣工業(yè)的發(fā)展,與眾多科研院所、高校及國際行業(yè)巨頭建立緊密的合作,設立了“上海一開電器科學研究所”,專業(yè)研發(fā)、生產輸配電控制設備、高低壓電器元件、智能電氣等產品,先后開發(fā)了“智能型PLC控制總屏”及“智能型成套開關總控”等各種高、低壓電器元件;與沈陽變壓器研究所合作,研發(fā)、生產高低壓變壓器產品,先后開發(fā)了S(B)H15-M、S(B)H16-M型非晶合金卷鐵芯電力變壓器,SC9、SCB9、SC10、SCB10系列樹脂絕緣干式變壓器,SG10型H級絕緣干式電力變壓器,SGB11-R卷鐵芯H級非包封線圈干式電力變壓器,10kV級S9、S11系列油浸式電力變壓器,35kV級S9-□-□系列油浸式電力變壓器等系列產品并同時研發(fā)生產了變壓器生產用箔式繞線機、非晶合金剪切機、高低壓繞線機等專用機械設備;與美國通用公司(GE)強強聯手,打造亞太地區(qū)最大、最專業(yè)的船用開關設備及低壓電氣設備,先后開發(fā)了GEA plus2.0、Modula plus、Modula 630k、船用變壓器、船用箱式變電站、船用電氣自動化設備、隧道專用配電柜等系列產品。
電力變壓器定期試驗保養(yǎng)
①、油樣化驗——耐壓、雜質
等性能指標每三年進行一次,變壓器長期滿負荷或超負荷運行者可縮短周期。
②、高、低壓絕緣電阻不低于原出廠值的70%(10MΩ),繞組的直流電阻在同一溫度下,三相平均值之差不應大于2%,與上一次測量的結果比較也不應大于2%。
③、變壓器工作接地電阻值每二年測量一次。
④、停電清掃和檢查的周期,根據周圍環(huán)境和負荷情況確定,一般半年至一年一次;
主要內容有__清除巡視中發(fā)現的缺陷、瓷套管外殼清掃、破裂或老化的膠墊更換、連接點檢查擰緊、缺油補油、呼吸器硅膠檢查更換等。
②、變壓器的外殼應可靠接地,工作零線與中性點接地線應分別敷設,工作零線不能埋入地下。
③、變壓器的中性點接地回路,在靠近變壓器處,應做成可拆卸的連接螺栓。
④、裝有閥式避雷器的變壓器其接地應滿足三位一體的要求;即變壓器中性點、變壓器外殼、避雷器接地應連接在一處共同接地。
⑤、接地電阻應≤4歐姆。
1、中頻變壓器產量大、價格低,并以出口為主,出口帶動其快速發(fā)展。目前我國電子系統內企業(yè)中頻變壓器的行業(yè)平均價格為0.626元/只,但多數企業(yè)的平均出廠價在0.20~0.30元/只之間,高者在1元/只左右。
2、電源變壓器市場需求旺盛。電源變壓器是勞動密集型產品,并以用戶定制生產為主,近幾年來國內外市場需求旺盛,成為發(fā)展迅速的熱門產品。而印度將增長25%。通信、計算機、消費類電子產品是其三大主力市場,其中通信需求的增長將起很大的推動作用,現全球電源變壓器年需求已超過百億美元,并向表面安裝、高功率和高壓方面發(fā)展。
非晶合金變壓器若能完全替代新S9系列配變,如10kV級配電變壓器年需求量按5000萬kVA計算時,那么,一年便可節(jié)電100億kW"_blank" href="/item/配電變壓器">配電變壓器產品,其最終會獲得節(jié)能與環(huán)保兩方面的效益。
電力變壓器按用途分類:升壓(發(fā)電廠6.3kV/10.5kV或10.5kV/110kV等)、聯絡(變電站間用220kV/110kV或110kV/10.5kV)、降壓(配電用35kV/0.4kV或10.5kV/0.4kV)。
電力變壓器按相數分類:單相、三相。
電力變壓器按繞組分類:雙繞組(每相裝在同一鐵心上,原、副繞組分開繞制、相互絕緣)、三繞組(每相有三個繞組,原、副繞組分開繞制、相互絕緣)、自耦變壓器(一套繞組中間抽頭作為一次或二次輸出)。三繞組變壓器要求一次繞組的容量大于或等于二、三次繞組的容量。三繞組容量的百分比按高壓、中壓、低壓順序有:100/100/100、100/50/100、100/100/50,要求二、三次繞組均不能滿載運行。一般三次繞組電壓較低,多用于近區(qū)供電或接補償設備,用于連接三個電壓等級。自耦變壓器:有升壓或降壓二種,因其損耗小、重量輕、使用經濟,為此在超高壓電網中應用較多。小型自耦變壓器常用的型號為400V/36V(24V),用于安全照明等設備供電。
電力變壓器按絕緣介質分類:油浸變壓器(阻燃型、非阻燃型)、干式變壓器、110kVSF6氣體絕緣變壓器。
電力變壓器鐵心均為芯式結構。
一般通信工程中所配置的三相電力變壓器為雙繞組變壓器。
電力變壓器保護選擇
①、變壓器一次電流=S/(1.732*10),二次電流=S/(1.732*0.4)。
②、變壓器一次熔斷器選擇=1.5~2倍變壓器一次額定電流(100KVA以上變壓器)。
③、變壓器二次開關選擇=變壓器二次額定電流。
④、800KVA及以上變壓器除應安裝瓦斯繼電器和保護線路,系統回路還應配置相適應的過電流和速斷保護;定值整定和定期校驗。
三相變壓器和三相變壓器組可連接成星形、三角形、曲折形,在高壓側分別用Y、D、Z符號表示,在低壓側分別用y、d、z符號表示,有中性點引出時高壓用YN、ZN符號表示,低壓用yn、zn符號表示。根據三相繞組的不同接線組合,可有12種接線組別。但是為了制造及使用的方便,我國原規(guī)定了5種接線組別:Y,Yn0(Y/Y0-12);Y,Yn(Y/Y-12);YN,Yn(Y0/Y-12);Y,d11(Y/△-11);YN,d11(Y0/△-11)。
Y,Yn0(Y/Y0-12):用于配電變壓器。一、二次繞組均為星形接線,二次繞組為中性點接地方式。
YN,d11(Y0/△-11)用于高壓輸電線路,使電力系統的高壓側有可能接地。
Y,zn11:一次繞組為星形接線,二次繞組為中性點接地的曲折形接線(屬星形接線)方式。
但上述幾種接線未包括D,yn11。在通信行業(yè)、城市電網、工礦企業(yè)及民用建筑10/0.4/0.23kV的配電系統中,多年來一直采用國家定型產品Y,Yn0接線的三相變壓器,是沿襲原蘇聯以前采用的標準。但從國外引進技術生產的配電變壓器有二種接線方式(D,Yn0;D,yn11),國內外資企業(yè)所選用的變壓器及多數國家的配電變壓器均采用D,Yn11接線。
我國國家標準JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規(guī)范》對變壓器接線組別的選用有以下規(guī)定:
具有如下情況之一者,宜選用接線組別為D,Yn11型變壓器:
2 三相不平衡負載超過變壓器每相額定功率15%以上者。
2 需要提高單相短路電流值,確保低壓單相接地保護裝置靈敏度者。
2 需要限制三次諧波含量者。
應同時滿足以下條件__聯接組別應相同、電壓比應相等(允許有±0.5%的誤差)、阻抗電壓應相等(允許有±10%的差別)、容量比不應大于3∶1。
三相變壓器是3個相同的容量單相變壓器的組合.它有三個鐵芯柱,每個鐵芯柱都繞著同一相的2個線圈,一個是高壓線圈,另一個是低壓線圈.
10KV高壓電網采用三相三線中性點不接地系統運行方式。
用戶變壓器供電大都選用Yyn0結線方式的中性點直接接地系統運行方式,可實現三相四線制或五線制供電,如TN-S系統。
普通變壓器的原、副邊線圈是同心地套在一個鐵芯柱上,內為低壓繞組,外為高壓繞組。(電焊機變壓器原、副邊線圈分別裝在兩個鐵芯柱上)。
變壓器在帶負載運行時,當副邊電流增大時,變壓器要維持鐵芯中的主磁通不變,原邊電流也必須相應增大來達到平衡副邊電流。
變壓器二次有功功率一般=變壓器額定容量(KVA)×0.8(變壓器功率因數)=KW。
電力變壓器主要有:
A、吸潮器(硅膠筒):內裝有硅膠,儲油柜(油枕)內的絕緣油通過吸潮器與大氣連通,干燥劑吸收空氣中的水分和雜質,以保持變壓器內部繞組的良好絕緣性能;硅膠變色、變質易造成堵塞。
B、油位計:反映變壓器的油位狀態(tài),一般在 20O左右,過高需放油,過低則加油;冬天溫度低、負載輕時油位變化不大,或油位略有下降;夏天,負載重時油溫上升,油位也略有上升;二者均屬正常。
C、油枕:調節(jié)油箱油量,防止變壓器油過速氧化,上部有加油孔。
D、防爆管:防止突然事故對油箱內壓力聚增造成爆炸危險。
E、信號溫度計:監(jiān)視變壓器運行溫度,發(fā)出信號。指示的是變壓器上層油溫,變壓器線圈溫度要比上層油溫高10℃。國標規(guī)定:變壓器繞組的極限工作溫度為105℃;(即環(huán)境溫度為40℃時),上層溫度不得超過95℃,通常以監(jiān)視溫度(上層油溫)設定在85℃及以下為宜。
F、分接開關:通過改變高壓繞組抽頭,增加或減少繞組匝數來改變電壓比。
∵:U1/U2=W1/W2,U1W2=U2W1,
∴:U2=U1W2/W1。
一般變壓器均為無載調壓,需停電進行:常分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三擋 5%、0%、-5%(一次為10.5KV、10KV、0.95KV二次為380V、400V、420V),出廠時一般置于Ⅱ擋。
G、瓦斯信號繼電器:(氣體繼電器)輕瓦斯、重瓦斯信號保護。上接點為輕瓦斯信號,一般作用于信號報警,以表示變壓器運行異常;下接點為重瓦斯信號,動作后發(fā)出信號的同時使斷路器跳閘、掉牌、報警;一般瓦斯繼電器內充滿油說明無氣體,油箱內有氣體時會進入瓦斯繼電器內,達到一定程度時,氣體擠走貯油使觸點動作;打開瓦斯繼電器外蓋,頂上有二調節(jié)桿,擰開其中一帽可放掉繼電器內的氣體;另一調節(jié)桿是保護動作試驗紐;帶電操作時必須戴絕緣手套并強調安全。
為了使變壓器經濟、安全地運行,并保證一定的使用壽命,生產商通常會對其產品規(guī)定額定值。并在設備出廠前根據額定值進行產品試驗,把按額定運行的數據標注在變壓器銘牌上(表1)。
表1 變壓器銘牌
銅線電力變壓器 |
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產品標準:GB/T10228 |
型號:SCB9 |
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額定容量:1000kVA |
相數:3 |
額定頻率:50Hz |
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額定電壓 |
高壓:10000V |
額定電流 |
高壓:57.8A |
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低壓:400/230V |
低壓:1445A |
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使用條件:IP20戶內式 |
線圈溫升:105℃ |
油面溫升:(油浸變壓器標注) |
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阻抗電壓:6% |
冷卻方式:強迫風冷 |
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接線連接圖 |
向量圖 |
連接組編號 |
開關位置 |
分界頭位置 |
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高壓 |
低壓 |
高壓 |
低壓 |
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D,Yn0 |
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ |
10500 10250 10000 9750 9500 |
8
額定容量:變壓器在額定運行條件下,變壓器輸出能力的保證值。即:
S=1.73×ULIL×10-3(kVA)
式中:
UL——變壓器低壓側線電壓(V);
IL——變壓器低壓側線電流(A);
額定電壓:變壓器在額定運行條件下,根據變壓器絕緣強度、允許溫升所規(guī)定的原、副邊電壓值。
線圈溫升:變壓器溫度與周圍介質溫度的差值。
油浸變壓器:①線圈溫升:65℃(冷卻介質最高溫度40℃);②油溫溫升:55℃(最高頂層油溫95℃,冷卻介質最高溫度40℃)。
干式變壓器:線圈溫升:100℃(F級絕緣),80℃(B級絕緣),環(huán)境溫度不大于40℃。
阻抗電壓:也稱為短路電壓。即當一個線圈短路,在另一線圈達到額定電流時,所施加的電壓。一般以額定電壓的百分數表示。短路電壓值的大小在變壓器運行中有極其重要的意義,它是考慮短路電流、繼電保護特性及變壓器并聯的依據。
短路損耗:一個線圈通過額定電流,另一個線圈短路時,所產生的損耗(用W或kW表示)。短路損耗是電流通過電阻產生的損耗,即銅損。
空載損耗:變壓器在空載狀態(tài)下的損耗(因空載電流及一次繞組電阻很小,銅損可忽略,基本等于鐵損)。
空載電流:當變壓器二次繞組開路,一次繞組施加額定頻率的額定電壓時,其中所通過的電流。通常以額定電流的百分數表示:I0%=I0/IN×100%,變壓器容量越大,其空載電流越小。
變壓器的運行維護主要包括四方面的內容:基本要求、設備倒閘操作、巡視檢查及事故處理。
(1)基本要求
1)高壓維護人員必須持證上崗,無證者無權操作。
2)需停電檢修時,應報主管部門批準,并通知用戶后進行。
3)室外油浸變壓器應每年檢測絕緣油一次,室內油浸變壓器應每二年檢測絕緣油一次。
(2)變壓器倒閘操作順序:停電時先停負荷側,后停電源側;送電時與上述操作順序相反。
1)從電源側逐級向負荷側送電,如有故障便于確定故障范圍,及時作出判斷和處理,以免故障蔓延擴大。
2)多電源的情況下,先停負荷側可以防止變壓器反充電。若先停電源側,遇有故障可能造成保護裝置誤動。
(3)巡視檢查:根據變電安全運行規(guī)程要求,運行值班人員除交接班需要進行巡視檢查外,一次變電所每班應巡視檢查5次。巡視檢查項目如下。
1)變壓器溫度及聲音是否正常,有無異味、變色、過熱及冒煙等現象。油浸變壓器的上層油溫根據生產廠家的規(guī)定最高不超過95℃(允許溫升55℃),為防止變壓器油過快劣化,上層油溫不宜超過85℃。
2)保持瓷瓶、套管、磁質表面清潔,觀察有無裂紋破損、放電現象。油浸變壓器的油位應合乎標準、顏色正常、無漏油噴油現象。
3)干式變壓器的風機運轉聲音及溫控器指示是否正常。
4)變壓器高、低壓、接地的接線處是否接觸良好,有無變色現象。
(4)變壓器的事故處理
1)發(fā)現下列情況之一者應立即停止運行
a.內部異音很大,并有爆裂聲。
b.正常冷卻情況下,溫度急劇上升。
c.油枕和防爆桶噴油、冒煙(油浸變壓器)。
d.嚴重漏油,已看不到油位(油浸變壓器)。
e.變壓器冒煙、著火。
f.套管有嚴重破裂及放電現象。
j.接線端子熔斷,出現斷相運行。
2)處理步驟
a.首先按照倒閘操作順序,斷開變壓器高、低壓側開關,并做好安全措施。
b.變壓器上蓋著火時,打開底部油門,使其低于著火處。
3)允許向主管部門聯系后再處理的事故及其處理步驟
a.變壓器負荷超過運行規(guī)程規(guī)定時,應及時報告上級負責人,并注意監(jiān)測負荷及溫度。
b.聲音異常、端子過熱或發(fā)紅熔化,應及時報告上級負責人,以便及時采取措施。
c.變壓器溫度超過允許溫升,應盡快查明原因。檢查三相負荷是否平衡(是否有匝間短路現象),變壓器的冷卻裝置是否正常,有載調壓器分接開關是否接觸不良,變壓器鐵心硅鋼片間是否短路。
4)油浸變壓器輕瓦斯動作,發(fā)出告警信號及信號繼電器掉牌時的處理
a.首先查明原因:是否漏油導致油面降低,變壓器故障而產生少量氣體,變壓器內部短路故障引起油溫升高,瓦斯繼電器內部有無氣體,二次回路和瓦斯保護裝置。
b.處理方法:立即關閉告警信號,恢復信號牌并將開關把手轉向開閘位置,并斷開重瓦斯保護的跳閘壓板。若是瓦斯繼電器內部故障,則應及時更換。10
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Flow electrification in high power transformers: BTA effect on pressboard degraded by electrical discharges; Fuzzy logic-based relaying for large power transformer orotection;Grounding insulation fault monitoring of power transformers using Bergeron's method; Handling three-winding transformers and loads in short circuit analysis by the admittance summation method; HARMONICS MITIGATION IN HIGH CURRENT MULTIPULSE CONTROLLED TRANSFORMER- RECTIFIERS……
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電力變壓器 一、電力變壓器的結構組成 電力變壓器的主要結構是由鐵芯、繞組、油箱、附件等這幾部分組成。其中 鐵芯和繞組裝在一起構成的整體叫器身。 在當今市場中,運用高端技術造就的復 雜結構的變壓器具有容量大、 電壓高、重量受到嚴格限制等優(yōu)點, 這是設計師在 數年成功制造電力變壓器積累了豐富經驗的基礎上, 對那些不合理的落后的結構 進行了改進同時采用新型技術的結晶,使得現在的變壓器在結構上更加趨于合 理,經濟,耐用。 1.電力變壓器各部分的結構組成: (1)鐵芯 鐵芯是電力變壓器的磁路部分, 也是器身的骨架,由鐵芯柱(柱上套裝繞組)、 鐵軛(連接鐵芯以形成閉合磁路)組成。為了減小渦流和磁滯損耗,提高磁路的 導磁性,鐵芯采用 0.35mm~0.5mm厚的硅鋼片涂絕緣漆后交錯疊成。 小型變壓器 鐵芯截面為矩形或方形,大型變壓器鐵芯截面為階梯形, 這是為了充分利用空間。 為縮短絕緣距離, 降低局部放
電力變壓器硬件壽命及附屬機構的壽命共同組成電力變壓器壽命體系,在電力變壓器金屬材質故障當中,因為繞組變形而導致變壓器故障的比例非常大,所以繞組機械強度成為對變壓器壽命進行評估的重要指標,相對于金屬材質故障來說,變壓器絕緣材料不可避免受到環(huán)境溫度的影響而設備老化。還有就是電力變壓器壽命實際上與運行狀態(tài)有直接關系,比如過電壓、系統短路、變壓器過負荷等壽命特點 。
電力變壓器壽命評估預測的重要前提是資料統計的順利開展,現階段不斷發(fā)展的變壓器狀態(tài)評價技術、在線檢測裝置等為以上目的提供一定的技術支持。具體來說,電力變壓器壽命特征曲線在一定程度上可以反映其使用期間的一些規(guī)律:
(1)變壓器在使用期間的性能會逐年遞減。
(2)使用初期的性能比較優(yōu)良,隨著使用年限的增大性能下降的速度也降低,經過一段時間后,受到絕緣老化、過電壓、系統短路等影響而使得性能降低,最后到達運行性能極限,此時要采取一定對策。
(3)整個使用周期,綜合性能和運行時間成反比,然而因為定期維護檢修,故障之后的修復會導致變壓器性能出現一定的波動,所以變壓器性能曲線表現為波動性遞減 。
為促進電力變壓器壽命評估的準確性,信息管道應當包括出廠信息、使用期間在線檢測數據、檢修數據、預防試驗數據等,具體來說應當收集以下信息:
(1)基本數據,具體指的是生產信息,比如額定容量、絕緣水平、負載損耗、短路阻抗、冷卻方式等;
(2)運行數據,具體指的是運行階段記錄的狀態(tài)數據,比如負載情況、冷卻工況等;
(3維修數據,近五年之內設備故障信息;
(4)試驗資料,指的是氣象色譜試驗、絕緣油分析試驗等。
針對于電力變壓器剩余壽命的評估,因為試驗信息比較容易獲取,而且信息比較全面,和其他數據信息相比較來說更加符合預測的要求,所以電力變壓器壽命預測一般是試驗數據預測輸入的方式,以其他信息影響因素作為修正因子進行充分考慮 。
首先,需要對電力變壓器類型進行區(qū)分,根據其用途、冷卻方式等差別而使得分類有所不同,選擇電壓等級是220kV的大型油浸式電力變壓器,以此開展相關研究。因為電力變壓器自身結構相對復雜,構成部件也比較多,比如鐵芯、繞組、油箱等,大多數均處于液體絕緣狀態(tài)中,實際上也屬于變壓器的重要部件,其和侵入其中的其他配件有緊密聯系,變壓器外部的冷卻設備、分接變換設備等均屬于重要部件,或多或少會對電力變壓器的剩余壽命有直接影響。根據可以影響電力變壓器剩余壽命的部件,利用對電力變壓器故障原因進行分析,變壓器主要部件包括以下幾種,具體參考圖3
電力變壓器的使用壽命大多是和圖3中主要部件的運行情況有直接影響,對電力變壓器壽命研究,要針對于各個部件運行情況技術性指標進行分析,也就是研究的關鍵所在 。
1、電力變壓器的定期試驗內容包括:
①、油樣化驗——耐壓、雜質等性能指標每三年進行一次,變壓器長期滿負荷或超負荷運行者可縮短周期。
②、高、低壓絕緣電阻不低于原出廠值的70%(10MΩ),繞組的直流電阻在同一溫度下,三相平均值之差不應大于2%,與上一次測量的結果比較也不應大于2%。
③、變壓器工作接地電阻值每二年測量一次。
④、停電清掃和檢查的周期,根據周圍環(huán)境和負荷情況確定,一般半年至一年一次。
主要內容有清除巡視中發(fā)現的缺陷、瓷套管外殼清掃、破裂或老化的膠墊更換、連接點檢查擰緊、缺油補油、呼吸器硅膠檢查更換等。
2、日常的保養(yǎng)方法有:
①、電力變壓器的接地。
②、變壓器的外殼應可靠接地,工作零線與中性點接地線應分別敷設,工作零線不能埋入地下。
③、變壓器的中性點接地回路,在靠近變壓器處,應做成可拆卸的連接螺栓?! ?/p>
④、裝有閥式避雷器的變壓器其接地應滿足三位一體的要求;即變壓器中性點、變壓器外殼、避雷器接地應連接在一處共同接地。
⑤、接地電阻應≤4Ω。
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