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變壓器是一種利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,是用來變換電壓、電流或阻抗的電氣部件。變壓器在電器設備和無線電路中常用作升降電壓、匹配阻抗、安全隔離等,是電力系統中輸配電力的主要設備。其實物外形如圖:
變壓器器身由鐵芯和線圈組成,其主要構造是初級線圈(輸入)、次級線圈(輸出)和鐵芯,當初級線圈中通有交流電流時,鐵芯中便產生交流磁通,使次級線圈中感應出電壓(或電流)。
我們先看看變壓器的基本結構:
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常見分類
按照不同的分類標準,變壓器可以分成如下幾類:
1、相數
單相變壓器
用於單相負荷和三相變壓器組
三相變壓器
用於三相系統的升、降電壓
2、冷卻方式
乾式變壓器
依靠空氣對流進行冷卻,多用於高層建築、高速收費站點用電及局部照明、電子線路等小容量變壓器。
油浸式變壓器依靠油作冷卻介質。如油浸自冷、油浸風冷、強迫油循環等。
3、用途
電力變壓器:用於輸配電系統的升、降電壓
儀用變壓器:如電壓互感器、電流互感器,用於測量儀錶和繼電保護裝置
試驗變壓器:能產生高壓,對電氣設備進行高壓試驗
特種變壓器:如電爐變壓器、整流變壓器、調整變壓器等。
4、繞組形式
自耦變壓器:用於連接不同電壓的電力系統,也可做為普通的升壓或降後變壓器用。
雙繞組變壓器:用於連接電力系統中的兩個電壓等級。
三繞組變壓器:一般用於電力系統區域變電站中,連接三個電壓等級。
5、鐵芯形式
芯式變壓器:用於高壓的電力變壓器。
非晶合金變壓器:非晶合金鐵芯變壓器是用新型導磁材料,空載電流下降約80%,是節能效果較理想的配電變壓器,特別適用於農村電網和發展中地區等負載率較低地方。
殼式變壓器:用於大電流的特殊變壓器,如電爐變壓器、電焊變壓器;或用於電子儀器及電視、收音機等的電源變壓器。
型號含義與技術參數
一、變壓器型號:
正因為變壓器的種類有很多,為了便於區別各種不同類型的變壓器,通常使用字母或數字對變壓器的型號命名進行標識。變壓器的型號通常是由字母和數字組成的,用來表示變壓器的相數、冷卻方式、調壓方式、繞組線芯材料、繞組連接方式等內容。下圖為某變壓器型號示例圖。
二、主要技術參數:
變壓器在規定的使用環境和運行條件下,主要技術參數一般都標註在銘牌上。一般包括:
1)額定容量(kVA):額定電壓。額定電流下連續運行時,能輸送的容量。
2)額定電壓(kV):變壓器長時間運行時所能承受的工作電壓,為適應電網電壓變化的需要,變壓器高壓側都有分接抽頭,通過調整高壓繞組匝數來調節低壓側輸出電壓。
3)額定電流(A): 變壓器在額定容量下,允許長期通過的電流。
4)空載損耗(kW):當以額定頻率的額定電壓施加在一個繞組的端子上,其餘繞組開路時所吸取的有功功率。與鐵心硅鋼片性能及製造工藝、和施加的電壓有關。
5)空載電流(%): 當變壓器在額定電壓下二次側空載時,一次繞組中通過的電流。一般以額定電流的百分數表示。
6)負載損耗(kW): 把變壓器的二次繞組短路,在一次繞組額定分接位置上通入額定電流,此時變壓器所消耗的功率。
7)阻抗電壓(%):把變壓器的二次繞組短路,在一次繞組慢慢升高電壓,當二次繞組的短路電流等於額定值時,此時一次側所施加的電壓。一般以額定電壓的百分數表示。
8)相數和頻率:三相開頭以S表示,單相開頭以D表示。中國國家標準頻率f為50Hz。國外有60Hz的國家(如美國)。
9)溫升與冷卻:變壓器繞組或上層油溫與變壓器周圍環境的溫度之差,稱為繞組或上層油麵的溫升。油浸式變壓器繞組溫升限值為65K、油麵溫升為55K。冷卻方式也有多種:油浸自冷、強迫風冷,水冷,管式、片式等。
10)絕緣水平:有絕緣等級標準。絕緣水平的表示方法舉例如下:高壓額定電壓為35kV級,低壓額定電壓為10kV級的變壓器絕緣水平表示為 LI200AC85/LI75AC35,其中LI200表示該變壓器高壓雷電衝擊耐受電壓為200kV,工頻耐受電壓為85kV,低壓雷電衝擊耐受電壓為75kV,工頻耐受電壓為35kV。
11)聯結組標號:根據變壓器一。二次繞組的相位關係,把變壓器繞組連接成各種不同的組合,稱為繞組的聯結組。為了區別不同的聯結組,常採用時鐘表示法,即把高壓側線電壓的相量作為時鐘的長針,固定在12上,低壓側線電壓的相量作為時鐘的短針,看短針指在哪一個數字上,就作為該聯結組的標號。如Dyn11表示一次繞組是(三角形)聯結,二次繞組是帶有中心點的(星形)聯結,組號為(11)點。
運行維護要點
- 變壓器的巡視
值班員應充分了解和正確掌握運行中電氣設備的健康狀況,通過巡視檢查對運行設備加強監視以便及時發現問題進行處理。變壓器巡視包括:
1、變壓器各部件接點接觸是否良好,有無過熱變色、燒熔現象,示溫片是否熔化脫落;
2、變壓器套管是否清潔,有無裂紋、擊穿、燒損和嚴重污穢,瓷套裙邊損傷面積不應超過100mm2;
3、變壓器油溫、油色、油麵是否正常,有無異聲、異味,在正常情況下,上層油溫不超過85℃,最高不得超過95℃;
4、各部位密封圈(墊)有無老化、開裂,縫隙有無滲、漏油現象,配變外殼(箱式變電站箱體)有無脫漆、鏽蝕,焊口有無裂紋、滲油;
5、有載調壓配變分接開關指示位置是否正確;
6、呼吸器是否正常、有無堵塞,硅膠有無變色現象,如有絕緣罩應檢查是否齊全完好,全密封變壓器的壓力釋放裝置是否完好;
7、變壓器有無異常的聲音,是否存在重載、超載現象;
8、各種標誌是否齊全、清晰,銘牌及其警告牌和編號等其它標識是否完好;
9、變壓器台架高度是否符合規定,有無鏽蝕、傾斜、下沉,木構件有無腐朽,磚、石結構台架有無裂縫和倒塌的可能;
9、地面安裝變壓器的圍欄是否完好,平台坡度不應大於1/100;
10、引線是否鬆弛,絕緣是否良好,相間或對構件的距離是否符合規定,對工作人員有無觸電危險;
11、溫度控制器(如有)顯示是否異常,巡視中應對溫控裝置進行自動和手動切換,觀察風扇啟停是否正常等。
二、負荷管理
1、配電變壓器運行應經濟,年最大負載率不宜低於50%,季節性用電的專用變壓器,應在無負荷季節停止運行;兩台並(分)列運行的變壓器,在低負荷季節里,當一台變壓器能夠滿足負荷需求時,應將另一台退出運行。
2、變壓器的三相負荷應力求平衡,不平衡度不應大於15%,只帶少量單相負荷的三相變壓器,中性線電流不應超過額定電流的25%,不符合上述規定時,應及時調整負荷;不平衡度宜按:(最大電流-最小電流)/最大電流×100%的方式計算。
3、變壓器熔絲選擇,應按熔絲的安-秒特性曲線選定。
4、單相配電變壓器布點均應遵循三相平衡的原則,按各相間輪流分布,儘可能消除中壓三相系統不平衡。
常見故障
投運前的檢測
1、外部檢查
(1)檢查油枕上的油位計是否完好,油位是否在與當時環境溫度相符的油位線上,檢查油箱各部位有無滲漏油現象。
(2)檢查添油孔的螺絲蓋是否完好,通氣孔是否堵塞。
(3)檢查變壓器分接開關位置是否正確,高、低壓兩側套管及與導線、母線的連接是否良好。
(4)檢查變壓器外殼接地線是否牢固可靠,接地電阻是否符合要求。
2、保護系統檢查
(1)對採用跌落熔斷器保護的,應檢查熔絲是否符合規定,有無斷損及接觸不良等現象。
(2)對採用自動空氣斷路器保護的,應檢查其整定值是否符合要求,分合是否靈活。
(3)檢查避雷器是否良好,試驗是否合格,接地電阻是否符合規定。
3、監視裝置的檢查
檢查測量儀錶如電壓表、電流表是否齊全,表計的測量範圍和接線是否適當。
4、冷卻系統的檢查
檢查散熱管是否清潔,有無影響通風的障礙物。
5、預防設備的檢查
檢查變壓器附近有無一定數量的消防設備,如四氯化碳、二氧化碳滅火器和黃砂桶等。
投運後的檢測
變壓器作為能量轉換、傳輸的核心,是電網中最重要和最關鍵的設備。變壓器運行一段時間後,必須進行變壓器試驗及維護保養,才能及時發現潛在問題並及時處理。電無憂提供專業的檢測服務,為您的變壓器安全穩定運行保駕護航。
1、外觀檢查
2、檢查所有螺絲有無鬆動
3、測量鐵芯對地絕緣電阻
4、檢查冷卻風機
5、檢查溫度控制器
6、檢查有載或無載開關
7、清理、清潔器身
8、電氣試驗
10kV油浸式變壓器
- 外觀檢查
- 密封狀況
- 變壓器油位檢查
- 呼吸器檢查
- 油箱接地檢查
- 功能測試
- 清潔、清理
- 常規電氣試驗
- 有載開關檔位檢查
- 無載開關檔位檢查
20kV、35kV油浸式變壓器
1、外觀檢查
2、密封狀況
3、變壓器油位檢查
4、呼吸器檢查
5、功能測試
6、清潔、清理
7、常規電氣試驗
8、有載開關檔位檢查
9、無載開關檔位檢查
變壓器預防性試驗服務產品
10kV、20kV乾式變壓器
- 繞組的絕緣電阻測試
- 繞組的直流電阻測試
- 電壓變比測試
- 過渡電阻(針對有載調壓變壓器)
- 工頻耐壓測試(可選)
35kV乾式變壓器
1、繞組的絕緣電阻測試
2、繞組的直流電阻測試
3、電壓變比測試
4、過渡電阻(針對有載調壓變壓器)
5、工頻耐壓測試(可選)
6、清潔清理
10kV油浸式變壓器
- 繞組絕緣電阻測試
- 鐵心絕緣電阻
- 直流電阻測試
- 電壓變比測試
- 油耐壓
- 工頻耐壓測試(可選)
20kV油浸式變壓器
1、繞組絕緣電阻測試
2、鐵心絕緣電阻
3、變壓器本體絕緣介質損耗(≥8000KVA)
4、繞組泄漏電流
5、繞組直流電阻測試
6、電壓變比測試
7、油耐壓
8、工頻耐壓測試(可選)
35kV油浸式變壓器
- 繞組的吸收比
- 繞組的直流電阻測試
- 鐵心絕緣電阻
- 繞組泄漏電流
- 電壓變比測試
- 變壓器本體絕緣介質損耗(≥8000KVA)
- 油耐壓
- 有載開關波形試驗(針對有載調壓變壓器)
- 工頻耐壓測試(可選)
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