變壓器有載調(diào)壓的原理

1、變壓器有載調(diào)壓的原理：變壓器的高壓繞組終端區(qū)隔一些線匝就抽出一個(gè)接頭，電源接在不同的抽頭上，高壓繞組的實(shí)際線匝數(shù)就不同，而低壓繞組的線匝數(shù)是固定的，這樣，變化的高壓繞組匝數(shù)和不變的低壓繞組匝數(shù)就構(gòu)成了不同的變比，根據(jù)變壓器變壓的原理，低壓繞組就可以隨高壓繞組接不同的抽頭而變出不同的電壓；高壓繞組的抽頭可以在線圈的電源側(cè)，也可以在中心點(diǎn)側(cè)，這都能不能改變其基本原理。所以220KV以下的變壓器抽頭一般設(shè)在電源側(cè)，更高電壓的變壓器抽頭就設(shè)在高壓繞組的中心點(diǎn)側(cè)了；變壓器一般都帶抽頭，以便現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際電壓來(lái)調(diào)整電壓值。但是無(wú)載調(diào)壓占多數(shù)，主要是一般地區(qū)的電壓變化不是那么頻繁和幅度那么大，可以不用時(shí)時(shí)調(diào)整

2、；但是有些地方對(duì)于電壓要求比較嚴(yán)，有些地方的電壓常常變化，就得使用有載調(diào)壓了。有載調(diào)壓就是將上述繞組抽頭都接在有滅弧能力的開關(guān)上，在外部通過(guò)遠(yuǎn)方控制手的或自動(dòng)調(diào)節(jié)電源好這些抽頭的連接，從而達(dá)到隨時(shí)調(diào)整低壓繞組輸出電壓的目的。調(diào)整時(shí)，這些開關(guān)先與需要的那個(gè)抽頭接上，然后斷開原來(lái)接通的抽頭，因?yàn)橛须妷汉眠\(yùn)行電流的存在，所以跳開的開關(guān)與我們使用的其他電源開關(guān)一樣，要滅弧后斷開。什么情況下不允許調(diào)整變壓器有載調(diào)壓裝置的分接頭？(1)變壓器過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)（特殊情況除外）；(2)有載調(diào)壓裝置的輕瓦斯動(dòng)作報(bào)警時(shí)；(3)有載調(diào)壓裝置的油耐壓不合格或油標(biāo)中無(wú)油時(shí)；(4)調(diào)壓次數(shù)超過(guò)規(guī)定時(shí)；(5)調(diào)壓裝置發(fā)生異常時(shí)

3、。500kV變壓器也是用的有載調(diào)壓？厲害！% v& j, R, / |, G7 s單從有功潮流方向還不能確切判斷如何調(diào)整，還得看無(wú)功方向，我僅憑經(jīng)驗(yàn)簡(jiǎn)單說(shuō)明一下，但還得進(jìn)行深層分析，以500kV側(cè)CT為參考點(diǎn)：% d; B6 # m% w2 I. q+ R! w! s第一相限：即有功、無(wú)功由500kV流向220kV，500側(cè)電壓高說(shuō)明500kV側(cè)無(wú)功過(guò)剩，可根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算需方的無(wú)功需量，這種情況一般來(lái)講，調(diào)底有載開關(guān)檔位起不到多大作用，應(yīng)降低500kV側(cè)系統(tǒng)（發(fā)電機(jī)無(wú)功出力）或投電抗器來(lái)實(shí)現(xiàn)；4 J( s w$ v- e: t# s9 D1 . W$ ?# 5 Q U第二相限：即有功由2

4、20流向500，無(wú)功由500流向220，500側(cè)電壓高還是說(shuō)明500kV側(cè)無(wú)功過(guò)剩，調(diào)節(jié)方式同上；; w; n( F# f0 K V$ V4 第三相限：即有功、無(wú)功均由220流向500，這種情況一般不會(huì)導(dǎo)致500kV過(guò)壓，除非220側(cè)電壓超得太多，也可以調(diào)高有載開關(guān)檔位（類似升壓變）；- i% m+ ?( ! D3 C. ?第四相限：即有功由500流向220，無(wú)功由220流向500，說(shuō)明220側(cè)無(wú)功過(guò)剩，也可以調(diào)高有載開關(guān)檔位，或投電抗器或降低220側(cè)系統(tǒng)無(wú)功；: B9 z7 c, I5 U) % B有載開關(guān)調(diào)節(jié)都很困難，500kV一般都由電容、電抗器來(lái)調(diào)節(jié)或調(diào)發(fā)電機(jī)AVR，很方便。1 i)

5、& XB5 L4 m6 n以上內(nèi)容僅為鄙人觀點(diǎn)，若有錯(cuò)誤，盡請(qǐng)諒解，能力有限，請(qǐng)多指教。主變壓器的有載調(diào)壓開關(guān)操作規(guī)程6.1110kV主變使用的ZYIIII300/1108有載調(diào)壓分接開關(guān)是鑲?cè)胄偷?，具有單?dú)油箱和小油枕的開關(guān)。+ C2 q 1 f- x# z4 W1 X! m6.2有載分接開關(guān)的油溫不得高于100，不低于-25。觸頭中各單觸頭的接觸電阻不大于500。+ w8 K2 s4 D: BZ/ 6.3檢修后及新安裝的有載調(diào)壓開關(guān)投入使用前，必須進(jìn)行下述程序進(jìn)行操作試驗(yàn)檢查。 U& g+ D- g2 $ 1. 投入使用前必須熟悉使用說(shuō)明書的各項(xiàng)要求，先手動(dòng)操作后電動(dòng)操作。# E t( n

6、, W! ?2. 操作試驗(yàn)：在電動(dòng)機(jī)控制回路施加電壓之前，檢查供給電源的額定值是否與所要求的數(shù)值一致。檢查電動(dòng)機(jī)的電源相序是否正確，若電源相序錯(cuò)，則斷路器跳閘后再扣不上，或者斷路器再扣后機(jī)構(gòu)退回原始位置。. I, m+ e0 O1 J; T3 A8 L$ X0 J% y3. 逐級(jí)操作的檢查：按動(dòng)按鈕S1(1m級(jí))或S2(n1級(jí))，保持按鈕在操作位置直至電動(dòng)機(jī)停止，電動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)只進(jìn)行一次分接變換操作，且電動(dòng)機(jī)應(yīng)是自動(dòng)斷開。 C: |* W6 e+ p, D2 C4. 做機(jī)械限位裝置操作試驗(yàn)和電氣限位開關(guān)操作試驗(yàn)* F0 4 y+ _! g( 6 K$ R7 M! w; + s+ J7 E/ y:

7、X5 |1.1有載分接開關(guān)的操作，允許當(dāng)值人員在變壓器85額定電流（用該檔位的一次電流計(jì)算）下進(jìn)行分接變換操作，超過(guò)額定電流的85調(diào)壓時(shí)，需經(jīng)車間技術(shù)人員同意。, _% ?9 b- p r0 x: g8 E F1.2有載分接開關(guān)每進(jìn)行一次調(diào)壓操作一個(gè)檔位的變換操作完畢，須間隔一分鐘方可進(jìn)行第二次的調(diào)壓操作。9 d: z- X6 L6 L) X. e- d3 c1.3調(diào)壓操作須使母線電壓保持在5.96.2kV之間。1 c, j% w5 v* o* C1.4調(diào)壓開關(guān)應(yīng)避免調(diào)到極限位置，即最高檔或最低檔位置，每次調(diào)壓操作均應(yīng)作記錄，并實(shí)地檢查檔位是否一致，如發(fā)現(xiàn)檔位不一致或調(diào)壓拒動(dòng)應(yīng)立即停止操作，并

8、1.5由于有載調(diào)壓開關(guān)的油與變壓器本體的油是分隔開的，所以有載調(diào)壓開關(guān)裝有反映自身內(nèi)部故障的瓦斯保護(hù), 跳開主變兩側(cè)斷路器。+ D* a: l h1 rb: e! q1.6瓦斯繼電器動(dòng)作后，需進(jìn)行瓦斯氣體分析，在變壓器不帶電的情況下打開變壓器頂部繼電器的頂蓋，復(fù)歸繼電器。復(fù)歸時(shí)可通過(guò)繼電器側(cè)面小窗口看到內(nèi)部紅色掉牌標(biāo)記復(fù)位。b# y: C. m. n0 j% u1.7兩臺(tái)有載調(diào)壓主變需并列運(yùn)行時(shí)，應(yīng)使兩臺(tái)主變分接開關(guān)的檔位一致。下載 (1.11 MB)2013-7-20 10:43下載 (1.05 MB)2013-7-20 10:42下載 (1.16 MB)2013-7-20 10:42下載

9、(1.21 MB)2013-7-20 10:43110 kV及以上變壓器的非電量保護(hù)及整定原則 6 m3 L# S% c. M; v. O0 CNonelectricparameter Protection for Transformersof 110 kV z2 Z# s# l$ C4 B* % qand Higher and Their Setting Criteria% f# S+ P( E O5 N$ e! k0 m周佩娟，霍光，王煒 % g1 F q* z& p3 o7 （石家莊供電公司，河北石家莊050011） % 9 Y5 9 J( u摘要：介紹了110 kV及以上變壓器的非電量

10、保護(hù)，同時(shí)提出了此類保護(hù)整定所應(yīng)遵循的原則。5 s 8 J; F; c( z8 Y3 關(guān)鍵詞：大型電力變壓器；非電量保護(hù)；整定原則；壓力釋放閥 1 Hs. X! / y7 f5 ?Abstract:This paper introduces nonelectricparameter protection and their setting criteria have to be followed.+ L * PL+ D$ cKeywords:large power transformer;nonelectricparameter protection;setting criteria;pres

11、sure release valve9 |! e* E! p+ d: F0 i0 X1 VX0 _, 8 s/ & D變壓器非電量保護(hù)一般指涉及到整定值的氣體、壓力和溫度方面的保護(hù)。當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)單相接地、放電或不嚴(yán)重的匝間短路故障時(shí)，其他保護(hù)因得到的信號(hào)弱而不起作用，但這些故障均能引起變壓器及其它材料分解產(chǎn)生氣體。利用這一特點(diǎn)構(gòu)成的反映氣體變化的保護(hù)裝置稱氣體（瓦斯）保護(hù)。$ l* U6 b+ V* & g1氣體保護(hù)繼電器及整定6 l) z* _+ L! U目前國(guó)產(chǎn)的氣體保護(hù)用氣體繼電器結(jié)構(gòu)為擋板式磁力接點(diǎn)結(jié)構(gòu)，進(jìn)口的氣體繼電器有浮桶式和壓力式兩種結(jié)構(gòu)。氣體繼電器具有兩個(gè)功能：集氣保護(hù)（稱

12、輕瓦）和流速保護(hù)（稱重瓦）。集氣保護(hù)是當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)過(guò)熱、低能量的局部放電等不嚴(yán)重的局部故障時(shí)，變壓器油分解產(chǎn)生的氣體上浮集于繼電器的頂部，達(dá)到一定體積時(shí)，繼電器內(nèi)上置磁鐵使上干簧管觸點(diǎn)接通啟動(dòng)信號(hào)；流速保護(hù)是當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)高能量電弧放電等嚴(yán)重故障時(shí)，變壓器油急劇分解產(chǎn)生大量氣體，通過(guò)氣體繼電器向儲(chǔ)油柜方向釋放，形成的油、氣流達(dá)到一定流速，沖擊擋板，下置磁鐵使下干簧管觸點(diǎn)接通啟動(dòng)跳閘。# r+ c# U2 W2 n6 e5 n/ 9 b2 V變壓器本體主繼電器一般使用QJ-80型，具有兩對(duì)觸點(diǎn)，分別作用于輕瓦信號(hào)和重瓦跳閘。本體繼電器多使用國(guó)產(chǎn)繼電器，流速的整定按1.01.2 ms即可；日

13、本三菱產(chǎn)變壓器使用浮桶式繼電器，流速整定值為1.0 ms；有載開關(guān)一般使用國(guó)產(chǎn)QJ-25型繼電器，只有一對(duì)觸點(diǎn)，作用于跳閘，流速整定值為1.0 ms；進(jìn)口開關(guān)使用的繼電器不盡相同，MR開關(guān)為自產(chǎn)繼電器，流速值為1.2 ms，ABB開關(guān)配德國(guó)產(chǎn)繼電器，流速值為1.5 ms，并且流速整定值不可調(diào)。這些問(wèn)題在訂貨和使用中應(yīng)加以注意。4 N; v3 D8 xl, H. K早期的有載開關(guān)使用具有兩對(duì)觸點(diǎn)的繼電器，目前仍有運(yùn)行。由于開關(guān)切換時(shí)，產(chǎn)生的電弧必然引起開關(guān)內(nèi)變壓器油的分解，但由于電弧能量不是很大，且切換次數(shù)有限，產(chǎn)氣速率很低，在相當(dāng)?shù)囊欢螘r(shí)間內(nèi)輕瓦斯應(yīng)不發(fā)出信號(hào)。如在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)輕瓦斯信號(hào)，

14、表明開關(guān)內(nèi)部出現(xiàn)連續(xù)發(fā)展型故障，或開關(guān)內(nèi)的油含碳量過(guò)多，油的滅弧能力降低，使電弧能量變大，此時(shí)需進(jìn)行檢查或換油。! e, 5 e+ Z! d( H2 h2壓力保護(hù)裝置及整定- & K$ P7 c+ x, A壓力保護(hù)使用壓力釋放裝置，當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)，壓力釋放裝置使油膨脹和分解產(chǎn)生的不正常壓力得到及時(shí)釋放，以免損壞油箱，造成更大的損失。# Y; F& + t% m- p壓力釋放裝置有兩種：安全氣道（防爆筒）和壓力釋放閥。安全氣道為釋放膜結(jié)構(gòu)，當(dāng)變壓器內(nèi)部壓力升高時(shí)沖破釋放膜釋放壓力，如日本三菱產(chǎn)變壓器。壓力釋放閥是安全氣道的替代產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用，結(jié)構(gòu)為彈簧壓緊一個(gè)膜盤，壓力克服彈簧壓力

15、沖開膜盤釋放，其最大優(yōu)點(diǎn)是能夠自動(dòng)恢復(fù)。目前河北省南部電網(wǎng)主網(wǎng)、城網(wǎng)變壓器已基本通過(guò)改造將安全氣道改造為壓力釋放閥。6 G3 X9 H( I( |8 壓力釋放閥一般要求開啟壓力與關(guān)閉壓力相對(duì)應(yīng)，且故障開啟時(shí)間小于2 ms，因此在校核壓力釋放閥時(shí)，開啟壓力、關(guān)閉壓力和開啟時(shí)間均需校核。對(duì)于110220 kV變壓器常用的壓力釋放閥，其噴油的有效直徑為130 ms，開啟壓力為555 kPa，對(duì)應(yīng)的關(guān)閉壓力為29.5 kPa。壓力釋放閥帶有與釋放閥動(dòng)作時(shí)聯(lián)動(dòng)的觸點(diǎn)，作用于信號(hào)報(bào)警。4 N& c V- j4 f- x3溫度保護(hù)9 r+ c - d3 B0 _/ c$ u3.1變壓器運(yùn)行溫度的監(jiān)測(cè)和溫度高

16、報(bào)警+ W0 b9 b* V& f, L, i( m. J110 kV及以上的變壓器頂層油溫報(bào)警值設(shè)定為80，均比運(yùn)行規(guī)程略低，留有一定裕度；溫度指示一般使用壓力式溫度計(jì)，表計(jì)安裝在變壓器本體易于觀測(cè)的部位，可以配置溫度變送器將溫度信號(hào)傳送至遠(yuǎn)方如控制室；有極少量的變壓器同時(shí)安裝了酒精溫度計(jì)，讀取數(shù)值時(shí)需爬上變壓器，不太方便，但精度較高。% u2 r5 l1 o * w8 y) D% G3.2變壓器冷卻系統(tǒng)的溫度控制* x) U4 T0 G& V8 9 O變壓器冷卻系統(tǒng)控制邏輯有“手動(dòng)”和“自動(dòng)”兩種方式，“自動(dòng)”方式是指按變壓器運(yùn)行負(fù)荷或頂層油溫控制冷卻器的啟、停，片式、管式散熱器的冷卻器包

17、括風(fēng)扇電機(jī)和油泵電機(jī)的電源控制。+ V4 4 J8 & o2 w220 kV強(qiáng)油風(fēng)冷冷卻器（YF型）的“自動(dòng)”控制方式又分為“輔助”和“備用”兩種狀態(tài)。變壓器在運(yùn)行中，當(dāng)上層油溫達(dá)到65時(shí)（或負(fù)荷電流達(dá)到70%或廠家出廠值時(shí)）自動(dòng)投入輔助冷卻器，下降至55時(shí)退出。當(dāng)“工作”、“輔助”狀態(tài)運(yùn)行的冷卻器組發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)投入“備用”狀態(tài)的冷卻器組；根據(jù)外部環(huán)境溫度和負(fù)荷情況，可以手動(dòng)選擇調(diào)整幾組冷卻器的工作狀態(tài)，變壓器運(yùn)行過(guò)程中一般均設(shè)置至少一組冷卻器運(yùn)轉(zhuǎn)。% u* z$ J, _+ + M- ?3 ( f220 kV強(qiáng)油片式散熱器(PC型)不再有獨(dú)立屬于各冷卻器的風(fēng)扇和油泵，工作狀態(tài)也變?yōu)椤?/p>

18、自冷”、“風(fēng)冷”和“強(qiáng)油風(fēng)冷”3種工作狀態(tài)，上層油溫達(dá)到55時(shí)自動(dòng)投入風(fēng)扇，達(dá)到65時(shí)自動(dòng)投入油泵。按負(fù)荷啟動(dòng)一般根據(jù)變壓器銘牌所標(biāo)的冷卻方式設(shè)定，如負(fù)荷為60%額定容量時(shí)自動(dòng)投入風(fēng)扇，80%時(shí)自動(dòng)投入油泵。v1 J I! T4 O. B對(duì)于110 kV風(fēng)冷冷卻器（散熱器），一般規(guī)定變壓器頂層油溫達(dá)到65時(shí)投入風(fēng)扇，或負(fù)荷電流達(dá)到70%額定值時(shí)投入風(fēng)扇。為防止風(fēng)扇電機(jī)頻繁啟動(dòng)，還應(yīng)調(diào)整裝置在65時(shí)投入風(fēng)扇，油面溫度下降至55時(shí)才退出風(fēng)扇，或負(fù)荷電流低于50%額定值時(shí)才切除風(fēng)扇。7 4 / Z! l4 n) E3 , 1 m6 3 C% l除220 kV強(qiáng)油風(fēng)冷冷卻器外，其他具備上述功能的兩種冷

19、卻系統(tǒng)均可運(yùn)行于自動(dòng)控制檔位。! w- X( ? kg) P4冷卻器的控制/ U/ xc+ W, n& D) u9 大多數(shù)變壓器一般同時(shí)使用按溫度和按負(fù)荷控制冷卻器，變壓器冷卻器控制應(yīng)以溫度優(yōu)先，有些使用片式散熱器的變壓器銘牌所標(biāo)的按負(fù)荷啟動(dòng)強(qiáng)油風(fēng)冷的百分?jǐn)?shù)較低，如220 kV變壓器銘牌標(biāo)的冷卻器方式為：ODAF/ONAN100%/60%，但片式散熱器的散熱效率較高，當(dāng)負(fù)荷電流達(dá)到60%額定值時(shí)，上層油溫往往達(dá)不到65，使之實(shí)際形成了以負(fù)荷電流優(yōu)先啟動(dòng)的情況，變壓器常在40左右即投入風(fēng)扇和油泵。即使增加了負(fù)荷啟動(dòng)的百分?jǐn)?shù)，夏季溫度優(yōu)先控制的散熱系統(tǒng)進(jìn)入冬季仍可能會(huì)轉(zhuǎn)為負(fù)荷優(yōu)先。. s4 0 . o: l以過(guò)低的油溫投入風(fēng)扇，對(duì)于110 kV變壓器只是增加了電力和風(fēng)機(jī)的損耗，對(duì)運(yùn)行影響不大。對(duì)于強(qiáng)油循環(huán)變壓器，除增加上述損耗外，過(guò)低的運(yùn)行溫度還會(huì)增加變壓器油流帶電的危險(xiǎn)性，并且如變壓器運(yùn)行在負(fù)荷啟動(dòng)的臨界值，因負(fù)荷變化頻率遠(yuǎn)高于溫度變化，造成風(fēng)機(jī)和油泵頻繁啟/停，使元件