變壓器運(yùn)行問答

第六部分變壓器運(yùn)行（23題）1、 電力變壓器的種類有哪些？主要部件有哪些？答：隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，對電力變壓器需求越來越高，種類繁多。按相數(shù)分，有單相和三相的；按繞組和鐵芯的位置分有內(nèi)鐵芯式和外鐵芯式；按冷卻方式分，有十式自冷、風(fēng)冷，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷和水冷等；按中性點(diǎn)絕緣水平分，有全絕緣和半絕緣；按繞組材料分，有A、E、B、F、H等五級絕緣。不同種類的變壓器，對運(yùn)行有不同的要求；按調(diào)壓方式可分為有載調(diào)壓和無載調(diào)壓。一般電力變壓器的主要部件有：鐵芯、繞組、套管、油箱、油枕、散熱器及其附屬設(shè)備。2、 變壓器繞組的接線組別常見有哪幾種？答：電力系統(tǒng)中，變壓器常見的連接組別有Y0/A-11，Y/A-11，Y/Y0-12,三卷變壓器的連接方式有Y0/Y/A-12-11，Y0/Y0/Y0-12-12。也有特殊的連接方式：如Y0/Z曲線連接，和兩臺(tái)單相變壓器作為三相降壓運(yùn)行的V/V連接方式。3、 何謂勵(lì)磁涌流？答：變壓器勵(lì)磁涌流是：變壓器全電壓充電時(shí)在其繞組中產(chǎn)生的暫態(tài)電流。4、 新變壓器或大修后的變壓器為什么正式投運(yùn)前要做沖擊試驗(yàn)？一般沖擊幾次？答：新變壓器或大修后的變壓器在正式投運(yùn)前要做沖擊試驗(yàn)的原因如下：（1） 檢查變壓器絕緣強(qiáng)度能否承受全電壓或操作過電壓的沖擊。當(dāng)拉開空載變壓器時(shí)，是切斷很小的激磁電流，可能在激磁電流到達(dá)零點(diǎn)之前發(fā)生強(qiáng)制熄滅，由于斷路器的截流現(xiàn)象，使具有電感性質(zhì)的變壓器產(chǎn)生操作過電壓，其值除與開關(guān)性能、變壓器結(jié)構(gòu)等有關(guān)外，變壓器中性點(diǎn)的接地方式也影響切空載變壓器過電壓。一般不接地變壓器或經(jīng)消弧線圈接地的變壓器，過電壓幅值可達(dá)4-4.5倍相電壓，而中性點(diǎn)直接接地的變壓器，操作過電壓幅值一般不超過3倍相電壓。這也是要求做沖擊試驗(yàn)的變壓器中性點(diǎn)直接接地的原因所在。（2） 投入空載變壓器時(shí)會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流，其數(shù)值可達(dá)額定電流的6-8倍。由于勵(lì)磁涌流會(huì)產(chǎn)生很大的電力，所以做沖擊試驗(yàn)又是考核在大的勵(lì)磁涌流作用下變壓器的機(jī)械強(qiáng)度以及繼電保護(hù)是否會(huì)誤動(dòng)作。沖擊試驗(yàn)的次數(shù)：新變壓器投入需沖擊五次。大修后的變壓器需沖擊三次。5、 變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件是什么？答：變壓器并聯(lián)運(yùn)行必須滿足以下三個(gè)條件:（1） 所有并聯(lián)運(yùn)行的變壓器變比相等；（2） 所有并聯(lián)運(yùn)行的變壓器短路電壓相等；（3） 所有并聯(lián)運(yùn)行的變壓器繞組接線組別相同；6、 變壓器并聯(lián)運(yùn)行變比不等有何后果？答：變壓器并列運(yùn)行，變壓比不同時(shí)，變壓器二次側(cè)電壓不等，在繞組的閉合回路中產(chǎn)生均衡電流，二次繞組中均衡電流的方向取決于二次輸出電壓的高低，從二次輸出電壓高的變壓器流向輸出電壓低的變壓器。該電流除增加變壓器的損耗外，當(dāng)變壓器帶負(fù)荷時(shí)，均衡電流疊加在負(fù)荷電流上。均衡電流與負(fù)荷電流方向一致的變壓器負(fù)荷增大；均衡電流與負(fù)荷電流方向相反的變壓器負(fù)荷減輕。7、 變壓器并聯(lián)運(yùn)行短路電壓不等有何后果？答：按變壓器并列運(yùn)行的三個(gè)條件并列運(yùn)行的變壓器容量能得到充分利用，當(dāng)各臺(tái)并列運(yùn)行的變壓器短路電壓相等時(shí)，各臺(tái)變壓器復(fù)功率的分配是按變壓器的容量的比例分配的，各臺(tái)變壓器容量的總和就是它們能承受的系統(tǒng)總變壓器容量的利用率100%；若各臺(tái)變壓器的短路電壓不等，各臺(tái)變壓器的復(fù)功率分配是按變壓器短路電壓成反比例分配的，短路電壓小的變壓器易過負(fù)荷，變壓器容量不能得到合理的利用。8、 變壓器并聯(lián)運(yùn)行連接組別不同有何后果？答：將不同連接組別的變壓器并聯(lián)運(yùn)行，二次側(cè)回路將因變壓器各副邊電壓不同而產(chǎn)生電壓差△U2,因在變壓器連接中相位差總量是30°的倍數(shù)，所以△U2的值是很大的。如并聯(lián)變壓器二次側(cè)相角差為30。時(shí)，△U2值就有額定電壓的51.76%，若變壓器的短路電壓Uk=5.5%，則均衡電流可達(dá)4.7倍的額定電流，可能使變壓器燒毀。較大的相位差產(chǎn)生較大的均衡電流，這是不允許的。故不同組別的變壓器是不能并列運(yùn)行的。9、 自耦變壓器與普通變壓器有什么不同？答：自耦變壓器與普通變壓器不同之處是：（1） 其一次側(cè)與二次側(cè)不僅有磁的聯(lián)系，而且有電的聯(lián)系，而普通變壓器僅是磁的聯(lián)系。（2） 電源通過變壓器的容量是由兩個(gè)部分組成：即一次繞組與公用繞組之間電磁感應(yīng)功率，和一次繞組直接傳導(dǎo)的傳導(dǎo)功率。（3） 由于自耦變繞組是由一次繞組和公用繞組兩部分組成，一次繞組的匝數(shù)較普通變壓器一次繞組匝數(shù)和高度及公用繞組電流及產(chǎn)生的漏抗都相應(yīng)減少，自耦變的短路電抗X自是普通變壓器的短路電抗X普的（1-1/K）倍，K為變壓比。（4） 若自耦變壓器設(shè)有第三繞組，其第三繞組占用公用繞組容量。影響自耦變運(yùn)行方式和交換容量。（5） 由于自耦變壓器中性點(diǎn)必須接地，使繼電保護(hù)的整定和配置復(fù)雜化。（6） 自耦變壓器體積小，重量輕，便于運(yùn)輸，造價(jià)低。10、 自耦變壓器運(yùn)行中注意些什么問題？答：自耦變壓器運(yùn)行中應(yīng)注意的問題：（1） 由于自耦變壓器的一、二次側(cè)有直接電的聯(lián)系，為防止由于高壓側(cè)單相接地故障而引起低壓側(cè)的電壓升高，用在電網(wǎng)中的自耦變壓器的中性點(diǎn)必須可*的直接接地。（2） 由于一、二次側(cè)有直接電的聯(lián)系，高壓側(cè)受到過電壓時(shí)，會(huì)引起低壓側(cè)的嚴(yán)重過電壓。為避免這種危險(xiǎn)，須在一、二次側(cè)都加裝避雷器。（3） 由于自耦變壓器短路阻抗較小，其短路電流較普通變壓器大，因此在必要時(shí)需采取限制短路電流的措施。（4） 運(yùn)行中注意監(jiān)視公用繞組的電流，使之不過負(fù)荷，必要時(shí)可調(diào)整第三繞組的運(yùn)行方式，以增加自耦變壓器的交換容量。11、 變壓器調(diào)壓有哪幾種？答：變壓器調(diào)壓方式有有載調(diào)壓和無載調(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。有載調(diào)壓變壓器中又有線端調(diào)壓和中性點(diǎn)調(diào)壓二種方式，即變壓器分接頭在高壓繞組線端側(cè)或在高壓繞組中性點(diǎn)側(cè)之區(qū)別。分接頭在中性點(diǎn)側(cè)可降低變壓器抽頭的絕緣水平，有明顯的優(yōu)越性，但要求變壓器運(yùn)行時(shí)其中性點(diǎn)必須直接接地。無載調(diào)壓是指變壓器在停電、檢修情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)變壓器分接頭位置，從而改變變壓器變比，以實(shí)現(xiàn)調(diào)壓目的。12、 變壓器分接頭為何多在高壓側(cè)？答：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。13、 什么是變壓器的過勵(lì)磁？答：當(dāng)變壓器在電壓升高或頻率下降時(shí)都將造成工作磁通密度增加，變壓器的鐵芯飽和稱為變壓器過勵(lì)磁。14、 變壓器的過勵(lì)磁可能產(chǎn)生什么后果？如何避免？答：當(dāng)變壓器電壓超過額定電壓的10%，將使變壓器鐵芯飽和，鐵損增大。漏磁使箱殼等金屬構(gòu)件渦流損耗增加，造成變壓器過熱，絕緣老化，影響變壓器壽命甚至燒毀變壓器。避免方法：（1） 防止電壓過高運(yùn)行。一般電壓越高，過勵(lì)情況越嚴(yán)重，允許運(yùn)行時(shí)間越短。（2） 加裝過勵(lì)磁保護(hù)：根據(jù)變壓器特性曲線和不同的允許過勵(lì)磁倍數(shù)發(fā)出告警信號或切除變壓器。15、 變壓器本體構(gòu)造有哪些安全保護(hù)設(shè)施？其主要作用是什么？答：變壓器本體構(gòu)造中保護(hù)設(shè)施有：（1） 油枕：其容量約為變壓器油量的8-10%。作用是：容納因溫度的變化而使變壓器油體積的變化，限制變壓器油與空氣的接觸，減少油受潮和氧化程度。油枕上安裝吸濕器，防止空氣進(jìn)入變壓器。（2） 吸濕器和凈油器：吸濕器又稱呼吸器，內(nèi)部充有吸附劑，為硅膠式活性氧化鋁，其中常放入一部分變色硅膠，當(dāng)由蘭變紅時(shí)，表明吸附劑已受潮，必須干燥或更換。凈油器又稱過濾器，凈油缸內(nèi)充滿吸附劑，為硅膠式活性氧化鋁等，當(dāng)油經(jīng)過凈油器與吸附劑接觸，其中的水份、酸和氧化物被吸收，使油清潔，延長油的使用年限。（3）防爆管（安全氣道）：防爆管安裝在變壓器箱蓋上，作為變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，防止油箱內(nèi)產(chǎn)生高壓力的釋放保護(hù)。現(xiàn)代大型變壓器已采用壓力釋放閥代替安全氣道。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障壓力升高，壓力釋放閥動(dòng)作并接通觸頭報(bào)警或跳閘。此外，變壓器還具有瓦斯保護(hù)，溫度計(jì)、油表等安全保護(hù)裝置。16、 電壓互感器和電流互感器在作用原理上有什么區(qū)別？答：電壓互感器主要用于測量電壓，電流互感器用于測量電流。（1） 電流互感器二次側(cè)可以短路，但不能開路；電壓互感器二次側(cè)可以開路，但不能短路。（2） 相對于二次側(cè)的負(fù)載來說，電壓互感器的一次內(nèi)阻抗較小，以至可以忽略，可以認(rèn)為電壓互感器是一個(gè)電壓源；而電流互感器的一次內(nèi)阻很大，以全認(rèn)為是一個(gè)內(nèi)阻無窮大的電流源。（3） 電壓互感器正常工作時(shí)的磁通密度接近飽和值，系統(tǒng)故障時(shí)電壓下降;磁通密度下降，電流互感器正常工作時(shí)磁通密度很低，而系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)一次側(cè)電流增大，使磁通密度大大增加，有時(shí)甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過飽和值，會(huì)造成二次輸出電流的誤差增加。因此，盡量選用不易飽和的電流互感器。17、 什么叫變壓器的等值老化原則？答：經(jīng)驗(yàn)證明，變壓器繞組最熱點(diǎn)的溫度維持在98°C時(shí)，變壓器能獲得正常使用年限。等值老化原則：變壓器在一部分時(shí)間內(nèi)，根據(jù)運(yùn)行要求容許繞組溫度大于98°C，而在另一部分時(shí)間內(nèi)使繞組溫度小于98°C，只要使變壓器在溫度較高的時(shí)間內(nèi)所多損耗的壽命（或使用年限）與變壓器在溫度較低時(shí)間內(nèi)所少損耗的壽命相互補(bǔ)償，這樣變壓器的使用年限可以和恒溫98°C運(yùn)行時(shí)等值，此即所謂等值老化原則。18、 變壓器的正常過負(fù)荷和事故過負(fù)荷有何規(guī)定？答：變壓器的正常過負(fù)荷能力以不犧牲變壓器正常壽命為原則，即在整個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)變壓器絕緣老化率小于或等于1。同時(shí)還規(guī)定過負(fù)荷期間繞組最熱點(diǎn)的溫度不得超過140°C，上層油溫不得超過95°C，變壓器最大過負(fù)荷不得超過額定負(fù)荷的50%。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)，保證不間斷供電是首要任務(wù)，變壓器絕緣老化加速是次要的，所以事故過負(fù)荷和正常過負(fù)荷不同，它是以犧牲變壓器壽命為代價(jià)的。但事故過負(fù)荷時(shí)繞組最熱點(diǎn)的溫度不得超過140°C，負(fù)荷電流不得超過額定值得兩倍。19、110kV及以上的長距離輸電線停、送電操作，送電端必須有變壓器中性點(diǎn)接地？K（1）220/110T答：如圖，如T的110KV側(cè)中性點(diǎn)不接地，則形成小接地電流系統(tǒng)。K（1）時(shí)，T的其它兩相繞組出線端對地（T的外殼）電壓升為線電壓，中性點(diǎn)電壓升為相電壓，危及變壓器及線路絕緣。（為什么強(qiáng)調(diào)送電端？）20、 什么叫全絕緣變壓器？什么叫半絕緣變壓器？答：半級絕緣（又稱分級絕緣）就是變壓器的繞組*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，而與此相反，一般變壓器首端與尾端絕緣水平一樣的叫全絕緣。21、 自耦變壓器為什么其中性點(diǎn)一定要接地？答：自耦變的一、二次線圈間有著電的聯(lián)系，若中性點(diǎn)不接地，高壓側(cè)發(fā)生接地故障時(shí)，中性點(diǎn)的位移電壓可達(dá)高壓側(cè)的相電壓，這種電壓會(huì)直接傳到低壓端，造成低壓側(cè)的嚴(yán)重過電壓，而損壞低壓側(cè)的電氣設(shè)備，為防止這種過電壓的傳遞，而將中性點(diǎn)直接接地。22、 運(yùn)行中變壓器，哪些情況要將重瓦斯改接信號？答：（1）運(yùn)行中進(jìn)行濾油、加油及換硅膠時(shí)；（2） 需要打開放氣或放油塞子、閥門、檢查吸濕器、凈油器、油流繼電器、潛油泵或進(jìn)行其他工作時(shí)；（3） 瓦斯繼電器及其回路進(jìn)行檢查時(shí)，保護(hù)回路有直流接地時(shí)，變壓器嚴(yán)重漏油，可能造成誤動(dòng)的。23、 變壓器冷卻系統(tǒng)電源發(fā)生故障時(shí)允許運(yùn)行時(shí)間是如何規(guī)定的？答：強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式和水冷式變壓器，當(dāng)冷卻系