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故障分析 变压器在运行中常见的故障有绕组、套管和分接开关及铁芯、油箱及其它附件的故障等。 绕组故障 主要有匝间短路、绕组接地、相间短路,断线及接头开焊等。 套管故障 变压器套管积垢,在大雾或小雨时造成污闪,使变压器高压侧单相接地或相间短路。 严重渗漏 变压器运行渗漏油严重或连续从破损处不断外溢以致油位计已看不到油位,此时应立即将变压器停用进行补漏和加油,引起变压器渗漏油的原因有焊缝开裂或密封件失效,运行中受到震动外力冲撞油箱锈蚀严重而破损等。 分接开关 常见的故障有分接开关接触不良或位置不准,触头表面熔化与灼伤及相间触头放电或各分接头放电。 过电压 运行中的变压器受到雷击时,由于雷电的电位很高,将造成变电压器外部过电压,当电力系统的某些参数发生变化时,由于电磁振荡的原因,将引起变压器内部过电压,这两类过电压所引起的变压器损坏大多是绕组主绝缘击穿,造成变压器故障。铁芯的故障大部分原因是铁芯柱的穿心螺杆或铁芯的夹紧螺杆的绝缘损坏而引起的。
变压器的工作原理 ,根据基尔霍夫电流定律,当变压器正常工作或在区外发生故障时,流入变压器的电流和流出电流相等,差动继电器不动作。在绕组变压器的两侧均装设电流互感器,其二次侧则按循环电流法接线,即如果两侧电流互感器的同极性端都朝向母线侧,则将同极性端子项链,并在两接线质监并联介入电流继电器。在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器的二次电流之差,也就是说差动继电器是接在差动回路。从理论上讲,正常运行及外部故障时,差动回路电流为零。实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因,在正常运行和外部短路时,差动回路中仍有不平衡电流Iumb流过。流过继电器的电流Ik=I1-I2=Iumb,要求不平衡电流应尽量小,以确保继电器不会误动。党变压器内部发生相间短路时,在差动回路中由于I2改变了方向或者等于零(无电源侧),这时流过继电器的电流为I1与I2之和,即Ik=I1+I2=Iumb,能使继电器可靠动作。
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用电负荷 1)配电变压器的容量,应综合各种用电设备的设施容量,求出计算负荷(一般不计消防负荷),补偿后的视在容量是选择变压器容量和台数的依据。一般变压器的负荷率85%左右。此法较简便,可作估算容量之用。 2) GB/T17468-1998《电力变压器选用导则》中,配电变压器的容量选择,应根据GB/T15164-94《油浸式电力变压器负载导则》或GB/T17211-1998《干式电力变压器负载导则》及计算负荷来确定其容量。上述二导则提供了计算机程序和正常周期负载图来确定配电变压器容量。 安装要点 配电变压器为变电所的重要组件,油浸式变压器一般安装在单独的变压器室内。 依靠油作冷却介质,如油浸自冷,油浸风冷,油浸水冷及强迫油循环等。一般升压站的主变都是油浸式的,变比20KV/500KV,或20KV/220KV,一般发电厂用于带动带自身负载(比如磨煤机,引风机,送风机、循环水泵等)的厂用变压器也是油浸式变压器,它的变比是20KV/6KV。 油浸式变压器采用全充油的密封型。波纹油箱壳体以自身弹性适应油的膨胀是性密封的油箱,油浸式变压器已被广泛地应用在各配电设备中。
老化方式 变压器长期运行中因电场、水分、温度和机械力等诸多作用会使绝缘老化。 寿命评估 变压器绝缘材料的聚合度(DP)是绝缘老化程度准确、可靠、有效的判据。依据绝缘纸板的平均聚合度来判断变压器老化程度的标准,我们采用如下判断标准。 绝缘纸平均聚合度的评价标准 分类 寿命级 危险级 平均DP < 450 < 250 1)寿命级的指标 当外部短路时,绝缘纸能够承受的拉伸强度剩余率达到初始的 60%;危险级是指拉伸强度剩余率达到初始的 15%。 2)日本绝缘纸纤维的 DP 失效概率标准为: ①DP≥450,失效概率 =0;②450>DP≥250,失效概率 =(450 - DP)/ 200;③250 > DP,失效概率 =1。 3)用平均 DP 估算变压器的剩余寿命即nL/ n0=(1 - r)L,其中 n0为平均 DP 起始值;nL为L后的平均 DP;L为年数,a;r 是平均 DP 下降率。
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