任務2-4.2電力變壓器運行與維護

項目二

變電所高低壓設備運行與維護任務2-4

電力變壓器的運行與維護

課程前導電力變壓器分哪幾類及其特點？知識目標010203熟悉變壓器的類型及特點、聯(lián)結(jié)組別，并能說出變壓器型號中參數(shù)的含義。

掌握油浸式電力變壓器正常過負荷、事故過負荷的概念；熟練掌握電力變壓器的并列運行條件。熟記電力變壓器的常見故障及運行與維護的基本知識能力目標能夠識別各種變壓器0102能夠查閱所學內(nèi)容的國家規(guī)范與標準任務2-4

電力變壓器運行與維護任務導入任務2-4

電力變壓器運行與維護

電力電力變壓器（文字符號T）是變電所的核心設備，安裝在變電所的變壓器室內(nèi)，是用來將高壓變成用戶及用電設備所需要的電壓等級的變壓設備。由于變壓器是變電所的核心設備，其運行正常與否，直接影響用戶及生產(chǎn)的正常進行。變電所運行與維護的重要工作之一，就是變壓器的運行與維護，不同的變壓器類型，其應用場所、特點也有所不同。本任務是對變壓器的聯(lián)結(jié)組別、變壓器故障、事故過負荷和正常過負荷、并列運行條件等職業(yè)崗位相關(guān)內(nèi)容展開學習的。會議室項目二

變電所高低壓設備運行與維護任務2-4電力變壓器運行與維護常見電力變壓器電力變壓器全型號的表示和含義如下：

冷卻代號——設計序號□□□□□□－□/□——相數(shù)代號——S－三相D－單相絕緣代號C－成型固體澆注式CR－成型固體包封式油浸式不表示F－風冷自然冷卻不表示——高壓繞組電壓等級（kV）——額定容量（kVA）——繞組導體材質(zhì)代號——

L－鋁銅不表示——調(diào)壓方式代號——Z－有載調(diào)壓無載調(diào)壓不表示二、電力變壓器型號的認識

任務2-4電力變壓器運行與維護三、電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別

任務2-4電力變壓器運行與維護10kV變壓器有Yyn0和Dyn1

兩種聯(lián)結(jié)組別，Yyn0和Dyn1兩種聯(lián)結(jié)組別如圖2-4-6、圖2-4-7所示。10kV高壓電網(wǎng)采用中性點不接地系統(tǒng)運行方式，用戶變壓器供電大都選用Yyn0聯(lián)結(jié)方式的中性點直接接地系統(tǒng)運行，可實現(xiàn)三相四線制或五線制供電，如TN-S系統(tǒng)。圖2-4-6變壓器Yyn0聯(lián)結(jié)組（a)

一、二次繞組接線；（b)一、二次電壓相量：

（c)時鐘表示Dyn1與Yyn0聯(lián)結(jié)相比有如下優(yōu)點：（1)

有利于抑制高次諧波。（2)

有利于單相短路接地故障的切除。（3)

（3)承受單相不平衡負荷能力更強。

圖2-4-7變壓器Dyn1聯(lián)結(jié)組別（a)

一、二次繞組接線；（b)一、二次電壓相量：（c)時鐘表示

四、三相油浸式電力變壓器的正常過負荷

正常運行時，三相油浸式變壓器一般不應超過其額定容量，但在特殊情況下，它也可以在規(guī)定的范圍內(nèi)過負荷運行。其過負荷能力的大小和持續(xù)時間，是根據(jù)一定的運行情況（如負荷變化、周圍介質(zhì)溫度等）以及變壓器絕緣老化等條件確定的。當變壓器存在較大缺陷時，如冷卻系統(tǒng)不正常、嚴重漏油、色譜分析不正常等情況，不應過負荷運行。

三相油浸式變壓器的過負荷可分為正常情況下的過負荷和事故情況下的過負荷兩種。變壓器的正常過負荷是指在系統(tǒng)正常情況下，以不損害變壓器的絕緣和使用壽命為前提的過負荷。變壓器在正常運行中，所帶的負荷是經(jīng)常變化的，其負荷曲線有高峰和低谷，而且每年的四季也有季節(jié)性的變化，隨著外界因素的變化，在負荷高峰等情況下，可能發(fā)生過負荷，在這段過負荷運行期間，其壽命損失將加大；但在其他時間內(nèi)，變壓器一般運行于輕負荷，這時流過變壓器的電流要小于其額定值，相應變壓器的壽命損失將減?。粌烧呓^緣壽命損失可以互補，使變壓器總的使用壽命不變，這就是變壓器絕緣等值老化原則。

三相油浸式變壓器的正常過負荷能力就是根據(jù)絕緣等值老化原則確定的，即過負荷運行時多損耗的壽命，可以在輕負荷運行期間得以補償，而不犧牲變壓器的正常使用壽。變壓器運行規(guī)程規(guī)定，三相油浸式變壓器的正常過負荷可以經(jīng)常使用，其允許值可根據(jù)器的負荷曲線、冷卻介質(zhì)溫度以及過負荷前變壓器所帶的負荷來確定。一般油浸自冷和風冷變壓器的正常過負荷的最大值不超過額定負荷的1.3倍；強迫油循環(huán)風冷（水冷）壓器的正常過負荷的最大值不超過額定負荷的1.2倍，繞組最熱點溫度不能超過140℃.上層油溫不能超過95℃.一般情況下，經(jīng)常全天滿負荷運行的三相油浸式變壓器不宜過負荷運行。由以上分析可知，三相油浸式變壓器在正常運行時允許過負荷，這是因為變壓器在一晝夜內(nèi)的負荷，有時是高峰，有時是低谷，同時一年內(nèi)季節(jié)性的溫度也在變化。因此在變壓器絕緣和壽命不受影響的前提下，變壓器可以在高峰負荷及冬季時，考慮過負荷運行。三相油浸式變壓器，戶外可正常過負荷30%,戶內(nèi)可正常過負荷20%.對于三相油浸式變壓器，其允許過負荷包括以下兩種情況：（1)

由于晝夜負荷不均勻，可以考慮正常過負荷。（2)由于季節(jié)性生產(chǎn)特點，某季節(jié)輕負荷，而在某季節(jié)可以考慮正常過負荷。比如冬季負荷低1%,則在不影響

變壓器壽命情況下，在夏季可過負荷1%.干式變壓器不能過負荷。變壓器的允許過負荷倍數(shù)及允許的持續(xù)時間，可按負荷曲線來確定，對于地區(qū)不同、季節(jié)溫度不同的情況，允許酌情加以修訂。

五、電力變壓器的事故過負荷1.電力變壓器并列運行條件

電力變壓器并列運行條件如下：（1)并列變壓器的一、二次額定電壓相等。（2)并列變壓器的阻抗電壓（即短路電壓）相等。（3)并列變壓器的聯(lián)結(jié)組別相同。（4)并列變壓器的容量相同。2.電力變壓器的事故過負荷

如兩臺變壓器同時運行，當一臺變壓器故障需切除時，在沒有備用設備的情況下，另一臺變壓器允許作短時的過負載運行，這種情況稱為變壓器的事故過負荷。在事故情況下，運行時間不得超過國家規(guī)定時間。事故過負荷與允許運行持續(xù)時間，國家有嚴格的規(guī)定，例如，負荷為額定負荷的1.3倍時，對室外變壓器超負荷允許時間為2h,而對室內(nèi)變壓器則為1h.表2-4-1所示為自然冷卻油浸式電力變壓器允許事故過負荷能力。六、變電所主變壓器數(shù)量的確定選擇主變壓器臺數(shù)時應考慮下列原則：（1)應滿足電力負荷對供電可靠性的要求。對供有大量一、二級負荷的變電所，應采用兩臺變壓器，以便當一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負荷繼續(xù)供電。對只有二級而無一級負荷的變電所，可以只采用一臺變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設與其他變電所相連的聯(lián)絡線作為備用電源，或另有自備電源。（2)對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大、宜采用經(jīng)濟運行方式的變電所，可考慮采用。（3)除上述兩種情況外，一般車間變電所采用一臺變壓器。但是負荷集中、容量相當大的變電所，雖為三級負荷，但也可以采用兩臺或多臺變壓器。（4)在確定變電所的主變壓器臺數(shù)時，應適當考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余地。七、變電所主變壓器容量的選擇1.只裝一臺主變壓器的變電所主變壓器容量Sx1應滿足全部用電設備總的計算負荷Sm的需要，即SNT≧S3o2.裝有兩臺主變壓器的變電所每臺變壓器的容量Sxt應同時滿足以下兩個條件：（1)

任一臺變壓器單獨運行時，應滿足總的計算負荷So的60%~70%的需要，即SNT=(0.6~0.7)S3o.（2)任一臺變壓器單獨運行時，應滿足全部一、二級負荷的需要，即SNT≧S3o(Ⅰ+Ⅱ).

3.車間變電所主變壓器的單臺容量上限車間變電所主變壓器的單臺容量，一般不宜大于1000kV·A(或1250kV·A).這一方面是受以往低壓開關(guān)電器斷流能力和短路穩(wěn)定度要求的限制；另一方面也是考慮到可以使變壓器更接近于車間負荷中心，以減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量?，F(xiàn)在我國已能生產(chǎn)一些斷流能力更大和短路穩(wěn)定度更好的新型低壓開關(guān)電器，如DW15型低壓斷路器及其他電器，因此當車間負荷容量較大、負荷集中且運行合理時，可以選用單臺容量為1250(或1600)~2000kV·A的配電變壓器。對裝設在二層以上的電力變壓器，應考慮其垂直與水平運輸對通道及樓板荷載的影響。如果采用干式變壓器，則其容量不宜大于630kV·A.4.適當考慮負荷的發(fā)展容量的選擇應適當考慮今后5~10年電力負荷的增長，留有一定的余地。干式變壓器的過負荷能力較小，更宜留有較大的裕量。變電所主變壓器臺數(shù)和容量的最后確定，應結(jié)合主接線方案和技術(shù)經(jīng)濟指標比較，擇優(yōu)而定。解：根據(jù)變電所有一、二級負荷的情況，選擇兩臺主變壓器。

每臺容量SNT=(0.6~0.7)x1200kV·A=(720~840)kV·A·

且Sxr≥680kV·A,