主變壓器

1. 器身：器身直接進(jìn)行電磁能量轉(zhuǎn)換，它由鐵心、線圈、引線及絕緣等組成。

2. 油箱和箱蓋：主要由箱體、箱蓋、箱底、附件(如50活門、油樣活門、放油塞、接地螺栓等)組成。

3. 保護(hù)裝置：主要由儲(chǔ)油柜、油表、凈油器、流動(dòng)繼電器、吸濕器、訊號(hào)式溫度計(jì)等組成。

4. 冷卻系統(tǒng)：主要由冷卻器、潛油泵、通風(fēng)機(jī)(與牽引電動(dòng)機(jī)共通風(fēng)機(jī)) 組成。

5. 出線套管：由25/300穿纜式套管和BF-6/2000、BF-1/1000、BF- l/600、BF-1/300等五種套管組成。

6. 變壓器油

1.主變壓器漏油

滲漏油故障是油浸式變壓器的慣性故障之一，變壓器滲漏油不僅影響變壓器及相關(guān)設(shè)備的外觀，還會(huì)污染機(jī)車內(nèi)部電纜及設(shè)備，迫使變壓器不得不停電檢修，甚至危及行車安全。因此，解決滲漏油問(wèn)題是提高主變壓器質(zhì)量的關(guān)鍵項(xiàng)之一。電力機(jī)車主變壓器滲漏油的部位主要有連接部位、密封墊的交接面和箱體及附件焊接部位。

2.散熱器堵塞造成主變壓器油溫升高

油溫高主要有兩部分原因：一部分散熱器由于風(fēng)路翅片間隙設(shè)計(jì)較小（ 片間為矩形孔，規(guī)格為10.5mm×2.5mm），散熱片間堵塞嚴(yán)重，由于機(jī)車上蓋安裝的散熱風(fēng)道濾塵網(wǎng)強(qiáng)度不高，破裂后卡滯在散熱片間，影響了散熱器通風(fēng)量；另一部分散熱器的上部翅片大面積倒塌，堵塞了翅片之間的間隙，使散熱器通風(fēng)量減少，影響散熱效果。

3.固體材料絕緣效果下降引起的故障

固體絕緣材料老化使變壓器原有的絕緣性能降低，易產(chǎn)生局部放電，造成變壓器的擊穿損壞。主要有以下三方面的原因：

（1）熱原因造成固體材料絕緣效果下降

變壓器長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，使溫度超過(guò)絕緣材料允許的范圍，造成固體絕緣材料高分子鏈斷裂，結(jié)果使材料變脆、 老化，從而導(dǎo)致絕緣性能降低。絕緣油過(guò)熱產(chǎn)生的H?與固體絕緣材料在高溫時(shí)產(chǎn)生的 CO 、CO?及C2H4、H?氣體導(dǎo)致絕緣材料過(guò)熱老化 。

（2）電氣原因引發(fā)固體材料絕緣效果下降

在正常運(yùn)行中，主變壓器出口發(fā)生突發(fā)性三相短路，變壓器絕緣因大電流產(chǎn)生的電動(dòng)力發(fā)生位移，造成線圈變形 。由于自然原因及人為因素引起的出口三相短路，造成的危害極大，不僅會(huì)給主變壓器帶來(lái)致命損傷，且可能導(dǎo)致大面積停電。局部放電能引發(fā)絕緣表面樹枝放電，絕緣材料承受高壓電場(chǎng)時(shí)在其表面或內(nèi)部空隙會(huì)發(fā)生屢次放電，所產(chǎn)生的離子電弧和離子運(yùn)動(dòng)將嚴(yán)重侵蝕絕緣材料，使其絕緣性能下降。

（3）環(huán)境因素引起固體材料絕緣效果下降

若主變壓器周圍存在灰塵、水分、腐蝕性氣體、放射物和油類等，都會(huì)加速固體絕緣材料的老化，影響絕緣效果。雜質(zhì)離子容易造成離子電流和離子碰撞，因此絕緣材料還要起到抗周圍灰塵、氣體侵蝕的作用，而且也要保護(hù)關(guān)聯(lián)的導(dǎo)體 。

4.絕緣油介損超標(biāo)引起的故障

（1）極性溶質(zhì)引起油介質(zhì)損耗值

水、酸、金屬離子等是引起變壓器油介質(zhì)損耗值增大的極性溶質(zhì)。

①若絕緣油因進(jìn)水受潮，則溶解的水分將受電場(chǎng)作用，降低絕緣油的絕緣性能，故微量的溶解水分會(huì)導(dǎo)致油介質(zhì)損耗值增大。

②若酸值變化過(guò)大，可能引起油介質(zhì)損耗值的增大。變壓器運(yùn)行中氧化產(chǎn)生的有機(jī)酸是主要的酸性物質(zhì)來(lái)源，還有變壓器油煉制過(guò)程中殘留的少量無(wú)機(jī)酸。

③金屬微粒對(duì)油介質(zhì)損耗值的作用除了降低本身絕緣性能外，還有其氧化的催化作用，使絕緣油在運(yùn)行條件下，在高溫、強(qiáng)電場(chǎng)、氧氣的作用下加快老化速率, 派生出大量如水分和有機(jī)酸的極性物質(zhì), 增強(qiáng)了變壓器油的導(dǎo)電性，因而導(dǎo)致了油介質(zhì)損耗值的增大。

（2）油中膠體引起介質(zhì)損耗值超標(biāo)

①主變壓器出廠后油箱內(nèi)壁附著殘油或本身內(nèi)壁材料附有溶膠雜質(zhì)，或循環(huán)回路和儲(chǔ)油罐內(nèi)有溶膠雜質(zhì)，變壓器油注入或循環(huán)過(guò)程中溶膠雜質(zhì)溶入其中形成膠體。例如真空加熱濾油過(guò)程中橡膠油管與油接觸的含極性物質(zhì)醇酸樹脂的絕緣漆溶解，均會(huì)使變壓器中的油介質(zhì)損耗值增大。

②微生物細(xì)菌感染對(duì)主變壓器油介質(zhì)損耗值的影響。變壓器在安裝和大修過(guò)程中，有微生物侵入油體，其中能在油中生存的主要是生命力很強(qiáng)的細(xì)菌類、霉菌類和酵母菌類微生物，當(dāng)油溫適合及油 pH 值大于5時(shí)，微生物易于生存，且其自身溶解的水及有機(jī)碳化物均為其存活提供了基本條件，一般的微生物分子大小在 1～ 100 μm，易使絕緣油形成膠體，造成微生物污染。一般而言，由于溫度、濕度等條件，在變壓器廠的儲(chǔ)存油罐中常發(fā)生微生物感染，原因是較差的防潮效果和未采取濾油措施，再加上混合有油罐殘留水，密封不嚴(yán)格，新老油交叉感染，這些對(duì)絕緣油的質(zhì)量影響均十分明顯

在變電室有兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，必須滿足以下的條件：

(1)各變壓器的一次和二次額定電壓必分別相等。例如一次高壓均為10kV，低壓均為0.4kV。其誤差不應(yīng)大于±5%。如果兩臺(tái)變壓器的變壓比不同，則必然在二次繞組內(nèi)產(chǎn)生環(huán)流，很容易導(dǎo)至變壓器過(guò)熱而燒毀。

(2)并聯(lián)的各變壓器的短路電壓必須相等。短路電壓也稱作阻抗電壓。由于并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的負(fù)荷是按照其阻抗電壓值成反比例分配的，阻抗電壓小的變壓器必然會(huì)因?yàn)榉峙涞碾妷哼^(guò)高而損壞。通常允許差值為不大于±10%。

(3)并聯(lián)各變壓器的連接組別必相同。也就是各變壓器的一次或二次電壓的相序必須分別對(duì)應(yīng)，否則根本不能并列運(yùn)行。例如：當(dāng)D，yn11連接與Y,yno連接的兩臺(tái)變壓器并聯(lián)了，在它們對(duì)應(yīng)的二次側(cè)將出現(xiàn)30°的相位差，使二次繞組之間出現(xiàn)電位差Δ從而產(chǎn)生很大的環(huán)流。

(4)并聯(lián)的各變壓器的變壓器的額定容量也應(yīng)該盡可能地相似，通常容量之比不宜超過(guò)1：3。這主要是因?yàn)樽儔浩鞯娜萘肯嗖钸^(guò)大會(huì)因內(nèi)部阻抗不同或其他特性不而產(chǎn)生環(huán)流，而影響變壓器的使用壽命。

1.變壓器的容量選擇的一般原則

變壓器容量應(yīng)根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇。確定一臺(tái)變壓器的容量時(shí)，應(yīng)首先確定變壓器的負(fù)荷率。變壓器當(dāng)空載損耗等于負(fù)荷率平方乘以負(fù)載損耗時(shí)效率最高，在效率最高點(diǎn)變壓器的負(fù)荷率為63%～67%之間，對(duì)平穩(wěn)負(fù)荷供電的單臺(tái)變壓器，負(fù)荷率一般在85%左右。但這僅僅是從節(jié)電的角度出發(fā)得出的結(jié)論，是不夠全面的。值得考慮的重要元素還有運(yùn)行變壓器的各種經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，包括固定資產(chǎn)投資、年運(yùn)行費(fèi)、折舊費(fèi)、稅金、保險(xiǎn)費(fèi)和一些其他名目的費(fèi)用。選擇變壓器容量時(shí)，適當(dāng)提高變壓器的負(fù)荷率以減少變壓器的臺(tái)數(shù)或容量，即犧牲運(yùn)行效率，降低一次投資，也只是一種選擇。

2.當(dāng)安裝兩臺(tái)及以上主變時(shí)，每臺(tái)容量的選擇應(yīng)按照其中任何一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，其余的容量至少能保證所供一級(jí)負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的60～75%，通常一次變電所采用75%，二次變電所采用60%。

變壓器一次側(cè)功率因數(shù)與負(fù)荷率有關(guān)，滿載運(yùn)行時(shí)一次側(cè)功率因數(shù)比二次側(cè)低3～5%，負(fù)荷率小于60%時(shí)一次側(cè)功率因數(shù)比二次側(cè)低11%～18%。負(fù)荷率高對(duì)高壓側(cè)提高功率因數(shù)有利。負(fù)荷率高，斷路器容量也大，投資也會(huì)有所增加。

3.低壓為0.4kV變電所中單臺(tái)變壓器的容量不宜大于1600kVA，當(dāng)用電設(shè)備容量較大，負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)可選用2000kVA及以上容量的變壓器。近幾年來(lái)有些廠家已能生產(chǎn)大容量的ME、AH型低壓斷路器及限流低壓斷路器，在民用建筑中采用1250KVA及1600KVA的變壓器比較多，特別是1250KVA更多些，故推薦變壓器的單臺(tái)容量不宜大于1250KVA。

采用干式變壓器時(shí)，應(yīng)配裝繞組熱保護(hù)裝置，其主要功能應(yīng)包括：溫度傳感器斷線報(bào)警、啟停風(fēng)機(jī)、超溫報(bào)警/跳閘、三相繞組溫度巡回檢測(cè)最大值顯示等。

應(yīng)選用節(jié)能型變壓器，對(duì)事故時(shí)出現(xiàn)的過(guò)負(fù)荷應(yīng)考慮變壓器的過(guò)載能力，必要時(shí)可采取強(qiáng)迫風(fēng)冷措施。當(dāng)需要提高單相短路電流值或需要限制三次諧波含量或三相不平衡負(fù)荷超過(guò)變壓器每相額定容量15%以上時(shí)，宜選用接線為D，Yn11型變壓器。

采用非燃性油變壓器，可設(shè)置在獨(dú)立房間內(nèi)或靠近低壓側(cè)配電裝置，但應(yīng)有防止人身接觸的措施。非燃油變壓器應(yīng)具有不低于IP2X防護(hù)外殼等級(jí)。室內(nèi)設(shè)置的可燃油浸電力變壓器應(yīng)裝設(shè)在單獨(dú)的小間內(nèi)。變壓器高壓側(cè)(含引上電纜)間隔兩側(cè)宜安裝可拆卸式護(hù)欄。

變壓器與低壓配電室以及變壓器室之間應(yīng)設(shè)有通道實(shí)體門。如果采用木制門應(yīng)在變壓器一側(cè)包鐵皮。變壓器基座應(yīng)設(shè)固定卡具等防震措施。變壓器噪聲級(jí)應(yīng)嚴(yán)格控制，必要時(shí)可采用加裝減噪墊等措施，以滿足國(guó)家規(guī)定的環(huán)境噪音衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(相關(guān)的生活工作房間內(nèi))，白天≤45dB(A)，夜間≤35dB(A)。

變壓器的過(guò)電流保護(hù)宜采用三相保護(hù)。當(dāng)高壓側(cè)采用熔斷器作為變壓器保護(hù)時(shí)，其熔體電流應(yīng)按變壓器額定電流的1.4～2倍選擇。變壓器的低壓側(cè)的總開(kāi)關(guān)和母線斷路器應(yīng)具有選擇性。變配電室的低壓側(cè)母線應(yīng)裝設(shè)低壓避雷器。單臺(tái)變壓器的容量不宜大于1600kVA，當(dāng)用電設(shè)備容量較大，負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)可選用2000kVA及以上容量的變壓器。采用干式變壓器時(shí)，應(yīng)配裝繞組熱保護(hù)裝置，其主要功能應(yīng)包括：溫度傳感器斷線報(bào)警、啟停風(fēng)機(jī)、超溫報(bào)警/跳閘、三相繞組溫度巡回檢測(cè)最大值顯示等。

4.變壓器容量的確定

（1）沖擊電流的因素單臺(tái)電動(dòng)機(jī)、電弧焊或電焊變壓器支線，其尖峰電流為

Ijf=KIN(A)

式中IN──電動(dòng)機(jī)、電弧焊機(jī)或電焊變壓器的高壓側(cè)額定電流。

K──起動(dòng)電流倍數(shù)，即起動(dòng)電流與額定電流之比。

（2）接有多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的配電線路，只考慮一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的尖峰電流：

Ijf=(KIN)max Ifs(A)

式中(KIN)max──起動(dòng)電流最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流。

Ifs──配電線路上除去起動(dòng)電機(jī)的計(jì)算電流。

（3）對(duì)于自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)組，其尖峰電流為所有參與起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)電流之和。

1.一般三級(jí)負(fù)荷或容量不太大的動(dòng)力與照明宜共負(fù)荷只用一臺(tái)變壓器。

2.主變壓器臺(tái)數(shù)的確定原則是為了保證供電的可靠性。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器。

（1）有大量一級(jí)負(fù)荷及雖為二級(jí)負(fù)荷但從保安需要設(shè)置時(shí)(如消防等)。

（2）季節(jié)性負(fù)荷變化較大時(shí)。

（3）集中負(fù)荷較大時(shí)。

對(duì)大型樞紐變電所，根據(jù)工程的具體情況可以安裝2～4臺(tái)主變壓器。裝設(shè)多臺(tái)變壓器時(shí)，宜根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和變化適當(dāng)分組以便靈活投切相應(yīng)的變壓器組。變壓器應(yīng)按分列方式運(yùn)行。變壓器低壓出線端的中性線和中性點(diǎn)接地線應(yīng)分別敷設(shè)。為測(cè)試方便，在接地回路中，靠近變壓器處做一可拆卸的連接裝置。

3.當(dāng)屬下列情況之一時(shí)，可設(shè)專用變壓器

（1）當(dāng)照明負(fù)荷較大或動(dòng)力和照明采用共用變壓器嚴(yán)重影響照明質(zhì)量及燈泡壽命時(shí)，可設(shè)照明專用變壓器。

（2）單臺(tái)單相負(fù)荷較大時(shí)，宜設(shè)單相變壓器。

（3）沖擊性負(fù)荷較大，嚴(yán)重影響電能質(zhì)量時(shí)，可設(shè)沖擊負(fù)荷專用變壓器。

（4）當(dāng)季節(jié)性負(fù)荷(如空調(diào)設(shè)備等)約占工程總用電負(fù)荷的1/3及以上時(shí)，宜配置專用變壓器。

主變壓器區(qū)布工(maintransformerarealayout)對(duì)主變壓器及其附屬設(shè)備作合理布里的設(shè)計(jì)工作

簡(jiǎn)介

主變壓器區(qū)布置

maintransformerarealayout

zhublanyoq(qubuzh-主變壓器區(qū)布工(maintransformerarealayout)對(duì)主變壓器及其附屬設(shè)備作合理布里的設(shè)計(jì)工作。主變壓器一般布置在汽機(jī)房外側(cè)。在有發(fā)電機(jī)電壓負(fù)荷的電廠或熱電站中，主變壓器布盆在發(fā)電機(jī)電壓配電裝1和更高電壓的配電裝里中間。當(dāng)主變壓器和發(fā)電機(jī)作單元連接，且采用分相封閉母線時(shí)，主變壓器一般都靠近汽機(jī)房布置。也有將汽機(jī)房靠近冷卻水源布里，而將主變壓器放到鍋爐房外側(cè)，以縮短循環(huán)水管長(zhǎng)度。主變壓器區(qū)內(nèi)還布置有中性點(diǎn)設(shè)備如隔離開(kāi)關(guān)、中性點(diǎn)進(jìn)雷器、電流互感器等.35kV變壓器的中性點(diǎn)常裝有消弧線圈。主變壓器高壓側(cè)出口常裝有避雷器。這些設(shè)備的布置要便于引線又不妨礙變壓器的搬運(yùn)。高壓廠用工作和備用變壓器根據(jù)接線的方便，也布里在主變壓器區(qū)。主變壓器和廠用變壓器可以就近利用汽機(jī)房行車起吊檢修。并考慮設(shè)置通向汽機(jī)房大門的道路。主變壓器區(qū)的設(shè)備均為露天布置，應(yīng)設(shè)避雷針或避雷線作直擊雷保護(hù).油量在1000kg以上的變壓器下應(yīng)設(shè)能容納100%或20%油量的油坑，并應(yīng)有將油從油坑排到安全處所的設(shè)施(如總事故儲(chǔ)油池).不允許排人下水道，以免引起污染危害。各變壓器之間及變壓器與建筑物之間的距離要符合防火間距要求，如無(wú)法滿足時(shí)，在變壓器之間應(yīng)設(shè)防火墻;建筑物的外墻應(yīng)在變壓器外廊兩側(cè)各3m、變壓器高度以上3m的水平線下的范圍內(nèi)不開(kāi)門、窗或通風(fēng)孔。2100433B

一般裝設(shè)兩臺(tái)，無(wú)一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的小型礦山可只裝設(shè)一臺(tái)，大型礦山，根據(jù)需要也可裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器。如果主變壓器為兩臺(tái)或兩臺(tái)以上，則其中一臺(tái)停止運(yùn)行時(shí)，其余變壓器容量仍能滿足礦山所有一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷用電需要，如果只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。則宜留有全部負(fù)荷15%-25%的裕量。

為了在主變壓器出現(xiàn)故障或異常運(yùn)行方式時(shí)防止事故擴(kuò)大，應(yīng)安裝繼電保護(hù)裝置。一般設(shè)六種保護(hù)裝置：

(1)6.3MVA以下并列運(yùn)行的或10MVA以下單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，裝設(shè)電流速斷保護(hù)裝置。

(2)6.3MVA及以上并列運(yùn)行的或10MVA及以上單獨(dú)運(yùn)行的變壓器。以及容量雖為2MVA及以上，但用電流速斷保護(hù)裝置保護(hù)。其靈敏度不符合要求的變壓器，均裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置。

(3)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)裝置。

(4)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置。

(5)裝設(shè)瓦斯和溫度保護(hù)裝置。

(6)中性點(diǎn)直接接地的10kV變壓器應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)裝置 。