真正干貨！三相油浸式變壓器知識(shí)

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文章來(lái)源:北京創(chuàng)聯(lián)匯通電氣 ????? 發(fā)布時(shí)間： 2017-05-23 08:20:03

導(dǎo)讀：你知道三相油浸式變壓器的核心構(gòu)造是什么嗎？它的運(yùn)行與維護(hù)又是怎么樣的呢？

三相油浸式變壓器的核心部份是由閉合鐵芯和套在鐵芯柱上的繞組組成。此外，還有油箱、儲(chǔ)油柜、套管、呼吸器、防爆管、散熱器、分接開(kāi)關(guān)、瓦斯繼電器、溫度計(jì)、凈油器等。

(1)　鐵芯

三相油浸式變壓器鐵芯是變壓器的磁路部分。為了減小鐵芯中的磁滯與渦流損耗，鐵芯由0.35mm～0.5mm厚的硅鋼片疊成，硅鋼片表面涂有絕緣漆或利用表面氧化膜使片間彼此絕緣。三相變壓器的鐵芯中直立部分叫鐵芯柱，在柱上套著變壓器的低壓繞組和高壓繞組；水平部分叫鐵軛，用來(lái)構(gòu)成閉合磁路。

(2)　繞組

繞組又叫線圈，是變壓器的電路部分，分為原、副兩種繞組。其中與電源連接的繞組叫原繞組，與負(fù)載連接的繞組叫副繞組。原、副繞組都是用包有高強(qiáng)度絕緣物的銅線或鋁線繞成的。三相變壓器的每一相原、副繞組都制成圓筒形套在同一鐵芯柱上，匝數(shù)少的低壓繞組套在里面靠近鐵芯，匝數(shù)多的高壓繞組套在低壓繞組的外面。這樣放置是因?yàn)榈蛪豪@組對(duì)鐵芯絕緣比較容易。低壓繞組和鐵芯之間及高壓繞組和低壓繞組之間都用絕緣材料做成的套筒隔離，把它們可靠地絕緣起來(lái)。為了便于散熱，在高、低繞組之間留有一定的間隙作為油道，使變壓器油能夠流通。

(3)　油箱

油浸式變壓器油箱是變壓器的外殼，鐵芯、繞組都裝在里面，并充滿變壓器油。對(duì)于容量比較大的變壓器，在油箱外面裝有散熱片或散熱管。

變壓器油是一種絕緣性能良好的礦物油，它有兩個(gè)作用：一是絕緣作用，變壓器油的絕緣性能比空氣好，繞組浸在油里可以提高各處絕緣性能，并且避免和空氣接觸，預(yù)防繞組受潮；二是散熱作用，利用油的對(duì)流，把鐵芯和繞組產(chǎn)生的熱量通過(guò)箱壁和散熱管散發(fā)到外面。變壓器油以它的凝固點(diǎn)不同分為10號(hào)、25號(hào)、45號(hào)三種規(guī)格，它們的凝固點(diǎn)分別為－10℃、－25℃、－45℃，一般根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件予以選用。

(4)　儲(chǔ)油柜

油浸式變壓器儲(chǔ)油柜俗稱(chēng)油枕，為一圓筒行容器，橫放于油箱上方，用管道與變壓器的油箱連接，儲(chǔ)油柜的體積一般為油箱體積的10%左右。該儲(chǔ)油柜為膠囊式儲(chǔ)油柜，膠囊將儲(chǔ)油柜內(nèi)的油與外界空氣隔絕開(kāi)。當(dāng)變壓器油熱脹時(shí)，油由油箱流向儲(chǔ)油柜；當(dāng)變壓器油冷縮時(shí)，油由儲(chǔ)油柜流向油箱。儲(chǔ)油柜有兩個(gè)作用：一是當(dāng)變壓器油的體積隨著油溫的變化而膨脹或縮小時(shí)，儲(chǔ)油柜起儲(chǔ)油和補(bǔ)油的作用，保證油箱內(nèi)充滿油及鐵芯和繞組浸在油內(nèi)；二是可以減小油面與空氣的接觸面積，防止變壓器油受潮和變質(zhì)。

儲(chǔ)油柜的油位顯示采用連桿式鐵磁油位計(jì)，以觀測(cè)油面的高低，當(dāng)由于滲漏等原因造成油量不足時(shí)，應(yīng)及時(shí)注油加以補(bǔ)充。油位計(jì)上刻有油溫在－30℃、＋20℃和＋40℃時(shí)的油面高度標(biāo)準(zhǔn)線，作為裝油的標(biāo)準(zhǔn)。油位標(biāo)上＋40℃表示安裝地點(diǎn)變壓器在環(huán)境較高溫度為＋40℃時(shí)滿載運(yùn)行中油位的較高限額線，油位不得超過(guò)此線；＋20℃表示年平均溫度為＋20℃時(shí)滿載運(yùn)行時(shí)的油位高度；－30℃表示環(huán)境為－30℃時(shí)空載變壓器的較低油位線，不得低于此線，若油位過(guò)低，應(yīng)加油。油枕上裝有呼吸孔，使油枕上部空間和大氣相通。變壓器油熱脹冷縮時(shí)，油枕上部的空氣通過(guò)呼吸孔出入，油面可以上升或下降，防止油箱變形或損壞。

(5)　套管

油浸式變壓器繞組引出線通過(guò)導(dǎo)桿與外電路相連，套管是導(dǎo)桿與箱蓋之間的絕緣體，它起著絕緣和固定導(dǎo)桿的作用。套管有高壓套管和低壓套管兩種。

(6)　防爆管

防爆管安裝在變壓器箱蓋上，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生劇烈的突發(fā)性故障時(shí)，油箱內(nèi)的壓力將迅速升高，為防止因壓力過(guò)分升高而引發(fā)油箱爆炸事故。動(dòng)作后即釋放箱體內(nèi)部壓力并接通觸頭報(bào)警或跳閘。

(7)　瓦斯氣體繼電器

利用法蘭將瓦斯繼電器安裝在儲(chǔ)油柜與變壓器油箱蓋的連接管之間，運(yùn)行中瓦斯繼電器充滿油，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障而產(chǎn)生氣泡時(shí)，它們會(huì)先先聚集在瓦斯繼電器的上部空間，并迫使油面下降，使上開(kāi)口杯失去浮力自身質(zhì)量加重，從而反向偏轉(zhuǎn)，使磁鐵靠近干簧管動(dòng)作。下接點(diǎn)擋板式原理相同。

(8)　測(cè)溫裝置

油面溫升是指變壓器在額定狀態(tài)下工作時(shí)，油箱中油面溫度允許超出周?chē)h(huán)境溫度的數(shù)值。

該主變本體油溫暫設(shè)定報(bào)警為80℃，跳閘為100℃。

(9)　中性點(diǎn)接地閘刀

我110kV電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式主要采用中性點(diǎn)直接接地方式（包括中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式），即大接地電流系統(tǒng)。因?yàn)橄到y(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地短路電流很大。

變壓器停送電操作時(shí)，其中性點(diǎn)一定要接地。因?yàn)樵撟儔浩骼@組是半絕緣（又稱(chēng)分級(jí)絕緣）的，即變壓器的繞組近中性點(diǎn)部分的主絕緣，其絕緣水平比繞組端部的絕緣水平低。所以，為防止過(guò)電壓損壞變壓器絕緣變壓器停送電操作時(shí)，其中性點(diǎn)一定要接地。

(10)　分接開(kāi)關(guān)

油浸式變壓器儲(chǔ)油柜用于有載調(diào)壓變壓器時(shí)，在儲(chǔ)油柜的底裝一個(gè)無(wú)膠囊的開(kāi)關(guān)儲(chǔ)油柜。

變壓器調(diào)壓方式分有載調(diào)壓和無(wú)載調(diào)壓兩種：

有載調(diào)壓是指變壓器在運(yùn)行中可以調(diào)節(jié)其分接頭位置，從而改變變壓器變比，以實(shí)現(xiàn)調(diào)壓目的。

變壓器分接頭一般都從高壓側(cè)抽頭，其主要是考慮：

（1）變壓器高壓繞組一般在外側(cè)，抽頭引出連接方便；

（2）高壓側(cè)電流小些，引出線和分頭開(kāi)關(guān)的載流部分導(dǎo)體截面小些，接觸不良的影響好解決。

原理上，抽頭在哪一側(cè)都可以，要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，如500kV大型降壓變壓器抽頭是從220kV側(cè)抽出的，而500kV側(cè)是固定的。

當(dāng)電壓過(guò)低或過(guò)高，需要調(diào)節(jié)有載分接開(kāi)關(guān)幾個(gè)分接頭才能達(dá)到要求時(shí)，需要重點(diǎn)注意的情況：

應(yīng)一檔一檔地調(diào)節(jié)，即每按一下N＋1或N－1按鈕，中間停頓1分鐘，待檔位指示器上出現(xiàn)新的數(shù)字時(shí)，再按一下按鈕。依次重復(fù)上面的過(guò)程，一直達(dá)到較終目標(biāo)。當(dāng)電動(dòng)操作出現(xiàn)連動(dòng)（即操作一次，會(huì)出現(xiàn)調(diào)整一個(gè)以上分接頭，俗稱(chēng)滑檔）現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)在主變控制屏的檔位指示器上出現(xiàn)第二個(gè)分接頭位置后，立即按急停按鈕，并改為手動(dòng)操作。
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油浸式變壓器的運(yùn)行與維護(hù)

為了保證變壓器能安全運(yùn)行和可靠的供電，當(dāng)變壓器發(fā)生異常情況時(shí)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理，將故障消除在萌芽狀態(tài)，以防止事故的發(fā)生與擴(kuò)大，因此，對(duì)運(yùn)行中的變壓器必須作定期的巡回檢查，并作好運(yùn)行記錄。

(1)　變壓器的正常運(yùn)行方式

①　額定運(yùn)行方式。變壓器在規(guī)定的冷卻條件下，可按銘牌規(guī)范運(yùn)行。油浸變壓器運(yùn)行中的允許溫度應(yīng)按上層油溫來(lái)檢查。上層油溫應(yīng)遵守制造廠的規(guī)定，但較高不得超過(guò)95℃。為了防止變壓器油劣化過(guò)速，上層油溫不宜經(jīng)常超過(guò)85℃。

　　變壓器的外加電壓，一般不得超過(guò)額定值的105%，這時(shí)變壓器2次側(cè)可帶額定電流。個(gè)別情況下，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)或經(jīng)制造廠的同意，外加電壓可為額定電壓的110%。

② 允許過(guò)負(fù)荷。變壓器可以在正常過(guò)負(fù)荷或事故過(guò)負(fù)荷的情況下運(yùn)行。正常過(guò)負(fù)荷可以經(jīng)常使用，其允許值根據(jù)變壓器的負(fù)荷曲線、冷卻條件以及過(guò)負(fù)荷前變壓器所帶負(fù)荷等來(lái)確定。事故過(guò)負(fù)荷只允許在事故情況下(還能運(yùn)行的變壓器)使用。

事故過(guò)負(fù)荷的允許值應(yīng)遵守制造廠的規(guī)定；如無(wú)制造廠的規(guī)定時(shí)，對(duì)于自冷油浸變壓器，可按下表中的要求運(yùn)行。

(2)　油浸式變壓器的不正常運(yùn)行和應(yīng)急處理

(a)　運(yùn)行中的不正常現(xiàn)象。變壓器在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有任何不正常現(xiàn)象時(shí)（如漏油、油枕內(nèi)油面高度不夠、發(fā)熱不正常、聲響不正常等）應(yīng)設(shè)法消除。如有下列情形之一者應(yīng)立即停下修理。

①　內(nèi)部聲響較大，很不均勻，有爆裂聲。

②　在正常冷卻條件下，溫度不正常并不斷上升。

③　油枕噴油或防爆管?chē)娪汀?/div>

④　漏油使油面下降低于油位指示計(jì)上的限度。

⑤　油色變化過(guò)甚，油內(nèi)出現(xiàn)碳質(zhì)。

⑥　套管有嚴(yán)重的破損和放電現(xiàn)象。

(b)　不允許的過(guò)負(fù)荷、不正常的溫升和油面。如變壓器過(guò)負(fù)荷超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整變壓器的負(fù)荷。變壓器油溫的升高超過(guò)許可限度時(shí)，應(yīng)判明原因，采取辦法使其降低，因此必須進(jìn)行下列工作。

①　檢查變壓器的負(fù)荷和冷卻介質(zhì)的溫度，并與在這種負(fù)荷和冷卻溫度下應(yīng)有的溫度核對(duì)。

②　核對(duì)溫度表。

③　檢查變壓器機(jī)械冷卻裝置或變壓器室的通風(fēng)情況。

若發(fā)現(xiàn)油溫較平時(shí)同樣的負(fù)荷和冷卻溫度下高出10℃以上，或負(fù)荷不變，油溫不斷上升，經(jīng)檢查冷卻裝置、變壓器室通風(fēng)和溫度計(jì)都正常，則可能是變壓器內(nèi)部故障（如鐵芯起火、線圈層間短路等），應(yīng)立即停下修理。

如變壓器的油已凝固時(shí)，允許將變壓器帶負(fù)荷投入運(yùn)行，但必須注意上層油溫和油循環(huán)是否正常。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)變壓器的油面較當(dāng)時(shí)油溫應(yīng)有的油位顯著降低時(shí)，應(yīng)立即加油。如因大量漏油而使油位迅速下降時(shí)，禁止將瓦斯繼電器改為只動(dòng)作于信號(hào)，而必須迅速采取堵漏措施，并立即加油。

(c)　油浸式變壓器瓦斯繼電器動(dòng)作時(shí)的處理。瓦斯繼電器信號(hào)動(dòng)作時(shí)，應(yīng)檢查變壓器，查明信號(hào)動(dòng)作原因，是否因空氣侵入變壓器內(nèi)，或因油位降低，或是二次回路故障。如變壓器外部不能查出故障時(shí)，則需鑒定繼電器內(nèi)積聚的氣體的性質(zhì)。如氣體是無(wú)色無(wú)臭且不可燃，則是油中分離出來(lái)的空氣，變壓器仍可繼續(xù)運(yùn)行。如氣體是可燃的，必須停下變壓器，仔細(xì)研究動(dòng)作原因。

檢查氣體是否可燃時(shí)，須特別小心，不要將火靠近繼電器頂端，而要在其上5～6cm處。

如瓦斯繼電器動(dòng)作不是因?yàn)榭諝馇秩胱儔浩魉穑瑒t應(yīng)檢查油的閃點(diǎn)，若閃點(diǎn)較過(guò)去記錄降低5℃以上，則說(shuō)明變壓器內(nèi)已有故障。

如變壓器因瓦斯繼電器動(dòng)作而跳閘，并經(jīng)檢查證明是可燃性氣體，則變壓器在未經(jīng)特別檢查和試驗(yàn)合格前不許再投入運(yùn)行。

瓦斯繼電器的動(dòng)作，根據(jù)故障性質(zhì)的不同，一般有兩種：一種是信號(hào)動(dòng)作而不跳閘；一種是兩者同時(shí)動(dòng)作。

信號(hào)動(dòng)作而不跳閘者，通常有下列幾個(gè)原因。

①　因漏油、加油或冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密，致使空氣進(jìn)入變壓器。

②　因溫度下降或漏油致使油面緩緩低落。

③　因變壓器故障而產(chǎn)生少量氣體。

④ 由于發(fā)生穿越性短路而引起。

信號(hào)與開(kāi)關(guān)同時(shí)動(dòng)作，或僅開(kāi)關(guān)動(dòng)作者，可能是由于變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障，油面下降太快或保護(hù)裝置二次回路有故障等。在某種情況下，例如在修理后，油中空氣分離出來(lái)得太快，也可能使開(kāi)關(guān)跳閘。

(d)　油浸式變壓器漏油處理

漏油有焊縫漏油和密封漏油兩種。焊縫漏油處理是補(bǔ)焊，焊接時(shí)應(yīng)吊出器身，將油放凈。密封漏油應(yīng)查明原因，如操作不良（密封墊圈放得不正，壓得不均勻，壓力不夠等），應(yīng)酌情修理。若墊圈老化或損壞（如耐油膠皮發(fā)粘、失去彈性、開(kāi)裂等），應(yīng)更換密封材料。

(3)　油浸式變壓器的巡回檢查

對(duì)運(yùn)行中的變壓器應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行巡回檢查和監(jiān)視，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象或故障，避免發(fā)生嚴(yán)重事故。

應(yīng)檢查和監(jiān)視的項(xiàng)目一般包括：

（1）變壓器有無(wú)異音，如不均勻的響聲或放電聲等。

（2）油位是否正常，有無(wú)滲、漏油現(xiàn)象。

（3）油溫是否正常（上層油溫一般較高不得超過(guò)85℃）。

（4）套管是否清潔，有無(wú)裂紋、破損和放電等現(xiàn)象。

（5）接頭有無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象。

（6）防爆管的防爆膜是否完整。

（7）瓦斯繼電器是否漏油，內(nèi)部是否充滿油。

（8）呼吸器是否暢通，油封呼吸器的油位是否正常，呼吸器中的硅膠是否已吸潮飽和。

（9）冷卻系統(tǒng)是否運(yùn)行正常。