變壓器的工作原理及運行維護

1、變壓器的工作原理及運行維護    1 基本工作原理 圖1是變壓器的原理簡體圖，當一個正弦交流電壓U1加在初級線圈兩端時，導線中就有交變電流I1并產生交變磁通1，它沿著鐵心穿過初級線圈和次級線圈形成閉合的磁路。在次級線圈中感應出互感電勢U2，同時1也會在初級線圈上感應出一個自感電勢E1，E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近，從而限制了I1的大小。為了保持磁通1的存在就需要有一定的電能消耗，并且變壓器本身也有一定的損耗，盡管此時次級沒接負載，初級線圈中仍有一定的電流，這個電流我們稱為“空載電流”。如果次級接上負載，次級線圈就產生電流I2，并因此而產生磁

2、通2，2的方向與1相反，起了互相抵消的作用，使鐵心中總的磁通量有所減少，從而使初級自感電壓E1減少，其結果使I1增大，可見初級電流與次級負載有密切關系。當次級負載電流加大時I1增加，1也增加，并且1增加部分正好補充了被2所抵消的那部分磁通，以保持鐵心里總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗，可以認為一個理想的變壓器次級負載消耗的功率也就是初級從電源取得的電功率。變壓器能根據需要通過改變次級線圈的圈數而改變次級電壓，但是不能改變允許負載消耗的功率。 2 變壓器的運行 變壓器的運行分為空載運行和負載運行兩種運行方式?？蛰d運行指原繞組接入電源電壓，副繞組開路，副繞組里沒有電流的最簡單的運行方式，是變壓

3、器的一種極限運行狀態(tài)。負載運行是變壓器的最基本的運行狀態(tài)。指原繞組接入電源電壓，副繞組接負載時的工作狀況。變壓器的副邊有電流流通。 變壓器運行中出現的不正?，F象： 1）變壓器運行中如漏油、油位過高或過低，溫度異常，音響不正常等，應設法盡快消除。 2）變壓器內部音響很大，很不正常，有爆裂聲；溫度不正常并不斷上升；儲油柜或安全氣道噴油；嚴重漏油使油面下降，低于油位計的指示限度；油色變化過快，油內出現碳質；套管有嚴重的破損和放電現象等，應立即停電修理。 3）當發(fā)現變壓器的油溫較高時，而其油溫所應有的油位顯著降低時，應立即加油。加油時應遵守規(guī)定。如因大量漏油而使油位迅速下降時，應將瓦斯保護改為只動作于

4、信號，而且必須迅速采取堵塞漏油的措施，并立即加油。 4）變壓器油位因溫度上升而逐漸升高時，若最高溫度時的油位可能高出油位指示計，則應放油，使油位降至適當的高度，以免溢油。 3 變壓器的運行以及故障處理 變壓器在運行過程中由于存在外界各種因素，因此有時會出現一些故障。為了正確的處理事故，應掌握下列情況： 系統(tǒng)運行方式，負荷狀態(tài)，負荷種類； 變壓器上層油溫，溫升與電壓情況； 事故發(fā)生時天氣情況； 變壓器周圍有無檢修及其它工作； 運行人員有無操作； 系統(tǒng)有無操作； 何種保護動作，事故現象情況等。 變壓器在運行中常見的故障是繞組、套管和電壓分接開關的故障，而鐵芯、油箱及其它附件的故障較少。下面將常見的

5、幾種主要故障分述如下： 3.1 繞組故障 主要有匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開焊等。產生這些故障的原因有以下幾點： 在制造或檢修時，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷。 在運行中因散熱不良或長期過載，繞組內有雜物落入，使溫度過高絕緣老化。 制造工藝不良，壓制不緊，機械強度不能經受短路沖擊，使繞組變形絕緣損壞。 繞組受潮，絕緣膨脹堵塞油道，引起局部過熱。 絕緣油內混入水分而劣化，或與空氣接觸面積過大，使油的酸價過高絕緣水平下降或油面太低，部分繞組露在空氣中未能及時處理。 由于上述種種原因，在運行中一經發(fā)生絕緣擊穿，就會造成繞組的短 路或接地故障。匝間短路時的故障現象是變壓器過熱油溫增高，電

6、源側電流略有增大，各相直流電阻不平衡，有時油中有吱吱聲和咕嘟咕嘟的冒泡聲。輕微的匝間短路可以引起瓦斯保護動作；嚴重時差動保護或電源側的過流保護也會動作。發(fā)現匝間短路應及時處理，因為繞組匝間短路常常會引起更為嚴重的單相接地或相間短路等故障。 3.2 瓦斯保護故障 瓦斯保護是變壓器的主保護，輕瓦斯作用于信號，重瓦斯作用于跳閘。 瓦斯保護動作的原因及處理： 1）輕瓦斯保護動作后發(fā)出信號。其原因是：變壓器內部有輕微故障；變壓器內部存在空氣；二次回路故障等。運行人員應立即檢查，如未發(fā)現異?，F象，應進行氣體取樣分析。 2）瓦斯保護動作跳閘時，可能變壓器內部發(fā)生嚴重故障，引起油分解出大量氣體，也可能二次回路故障等。出現瓦斯保護動作跳閘，應先投入備用變壓器，然后進行外部檢查。檢查油枕防爆門，各焊接縫是否裂開，變壓器外殼是否變形；最后檢查氣體的可燃性。變壓器自動跳閘時，應查明保護動作情況，進行外部檢查。經檢查不是內部故障而是由于外部故障（穿越性故障）或人員誤動作等引起的，則可不經內部檢查即可投入送電。        變壓器的穩(wěn)定運行是可靠用電的前提條件，要想保證變壓器可靠運行，首先熟悉變壓器的基本知識，運行情況，多巡視、多維護。多借鑒國外的先進經驗，加強狀態(tài)維護模式，以保證電力供應