1電氣技術(shù)應(yīng)用專業(yè)課程改革成果教材《企業(yè)變配電系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)》電子課件主編沈柏民2【任務(wù)目標(biāo)】

1．熟悉電力變壓器的結(jié)構(gòu)、型號(hào)和聯(lián)結(jié)組別。

2．熟悉電力變壓器的運(yùn)行方式、巡視檢查項(xiàng)目。

3．會(huì)測(cè)量電力變壓器的絕緣電阻。

4．會(huì)操作電力變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)。

5．會(huì)巡視檢查電力變壓器。任務(wù)七認(rèn)識(shí)電力變壓器3一、認(rèn)識(shí)電力變壓器的結(jié)構(gòu)、型號(hào)、聯(lián)結(jié)組別

電力變壓器是變電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備，其功能是將電力系統(tǒng)中電能的電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送、分配和使用。1．認(rèn)識(shí)電力變壓器的結(jié)構(gòu)三相油浸式電力變壓器外形與結(jié)構(gòu)示意圖4一、認(rèn)識(shí)電力變壓器的結(jié)構(gòu)、型號(hào)、聯(lián)結(jié)組別三相油浸式電力變壓器結(jié)構(gòu)示意圖1-高壓套管；2-分接開并；3-低壓套管；4-氣體繼電器；5-安全氣道；6-（儲(chǔ)油柜）防爆管；7-油位指示器（油標(biāo)）；8-吸濕器；9-散熱器；10-銘牌；11-接地端子；12-取油閥門；13-放油閥門；14-活門；15-繞組及絕緣；16-信號(hào)溫度計(jì)；17-鐵心；18-凈油器；19-油箱；20-變壓器油5一、認(rèn)識(shí)電力變壓器的結(jié)構(gòu)、型號(hào)、聯(lián)結(jié)組別環(huán)氧樹脂澆注絕緣的三相干式電力變壓器外形與結(jié)構(gòu)示意圖6一、認(rèn)識(shí)電力變壓器的結(jié)構(gòu)、型號(hào)、聯(lián)結(jié)組別環(huán)氧樹脂澆注絕緣的三相干式電力變壓器結(jié)構(gòu)示意圖1-高壓出線套管和接線端子；2-吊環(huán)；3-上夾件；4-低壓出線套管和接線端子；5-銘牌；6-環(huán)氧樹脂澆注絕緣繞組；7-上下夾件拉桿；8-警示標(biāo)牌；9-鐵芯；10-下夾件；11-小車；12-高壓繞組間連接導(dǎo)體；13-高壓分接頭連接片7一、認(rèn)識(shí)電力變壓器的結(jié)構(gòu)、型號(hào)、聯(lián)結(jié)組別

2．認(rèn)識(shí)電力變壓器的型號(hào)8一、認(rèn)識(shí)電力變壓器的結(jié)構(gòu)、型號(hào)、聯(lián)結(jié)組別

3．認(rèn)識(shí)電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別

電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別，是指變壓器一、二次側(cè)繞組因采取不同的聯(lián)結(jié)方式而形成變壓器一、二次側(cè)對(duì)應(yīng)線電壓之間的不同相位關(guān)系。6～10kV配電變壓器（二次側(cè)電壓為220/380V）有Yyn0和Dyn11兩種常見的聯(lián)結(jié)組。9一、認(rèn)識(shí)電力變壓器的結(jié)構(gòu)、型號(hào)、聯(lián)結(jié)組別

其一次線電壓與對(duì)應(yīng)的二次線電壓之間的相位關(guān)系，如同時(shí)鐘在零點(diǎn)（12點(diǎn)）時(shí)分針與時(shí)針的相互關(guān)系一樣（圖中一、二次繞組標(biāo)“?”的端子為對(duì)應(yīng)的“同名端”，即同極性端）。變壓器Yyn0聯(lián)結(jié)組示意圖10一、認(rèn)識(shí)電力變壓器的結(jié)構(gòu)、型號(hào)、聯(lián)結(jié)組別

其一次線電壓與對(duì)應(yīng)的二次線電壓之間的相位關(guān)系，如同時(shí)鐘在11點(diǎn)時(shí)分針與時(shí)針的相互關(guān)系一樣。變壓器Dyn11聯(lián)結(jié)組示意圖11一、認(rèn)識(shí)電力變壓器的結(jié)構(gòu)、型號(hào)、聯(lián)結(jié)組別配電變壓器采用Dyn11聯(lián)結(jié)較之采用Yyn0聯(lián)結(jié)有下列優(yōu)點(diǎn)：

（1）對(duì)Dyn11聯(lián)結(jié)的變壓器來說，其3n次（n為正整數(shù)）諧波勵(lì)磁電流在其三角形接線的一次繞組內(nèi)形成環(huán)流，不致注入公共的高壓電網(wǎng)中去。比一次繞組接成星形接線的Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器更有利于抑制高次諧波電流。

（2）Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗較之Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器的小得多，從而更有利于低壓?jiǎn)蜗嘟拥囟搪饭收系谋Ｗo(hù)和切除。

（3）當(dāng)接用單相不平衡負(fù)荷時(shí)，由于Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器要求中性線電流不超過二次繞組額定電流的25%，因而嚴(yán)重限制了接用單相負(fù)荷的容量，影響了變壓器設(shè)備能力的充分發(fā)揮。但Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的中性線電流允許達(dá)到相電流的75%以上，其承受單相不平衡負(fù)荷的能力遠(yuǎn)比Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器大。因此，《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：低壓TN系統(tǒng)及TT系統(tǒng)宜選用Dyn11聯(lián)結(jié)的變壓器。12二、認(rèn)識(shí)電力變壓器的運(yùn)行方式1．認(rèn)識(shí)電力變壓器并列運(yùn)行條件

變壓器并列運(yùn)行的目的是為了提高變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和提高供電的可靠性。兩臺(tái)或多臺(tái)電力變壓器并列運(yùn)行時(shí)，必須滿足下列三個(gè)基本條件：

（1）并列變壓器的額定一次電壓和二次電壓必須對(duì)應(yīng)相等，即并列變壓器的電壓比必須相同，允許差值不得超過±5%。否則并列變壓器二次繞組的回路內(nèi)將出現(xiàn)環(huán)流，由二次電壓較高的繞組向二次電壓較低的繞組供給電流，引起電能損耗，導(dǎo)致繞組過熱甚至燒毀。

（2）并列變壓器的短路電壓（即阻抗電壓）必須相等，允許差值不得超過±10%。

（3）并列變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同，否則不能并列運(yùn)行。

此外，并列運(yùn)行的變壓器容量應(yīng)盡量相同或相近，其最大容量與最小容量之比，一般不宜超過3：1。13二、認(rèn)識(shí)電力變壓器的運(yùn)行方式2．認(rèn)識(shí)電力變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

電力變壓器的效率很高，但在運(yùn)行時(shí)變壓器內(nèi)部存在著鐵損和銅損兩部分損耗。

所謂變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，就是指變壓器的有功損耗最小，且能獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益的運(yùn)行方式。

為了保證供電的可靠性和負(fù)荷有較大變化時(shí)的經(jīng)濟(jì)性，一般在變電所安裝兩臺(tái)或多臺(tái)同規(guī)格及特性的變壓器并列運(yùn)行。14二、認(rèn)識(shí)電力變壓器的運(yùn)行方式3．認(rèn)識(shí)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的允許溫度和溫升（1）允許溫度

變壓器的允許溫度是根據(jù)變壓器所使用的絕緣材料的耐熱強(qiáng)度而規(guī)定的最高溫度

油浸式電力變壓器溫度最高的部件是線圈，其次是鐵芯，變壓器油溫最低。由于線圈的匝絕緣是電纜紙，故線圈的最高溫度即為電纜紙的允許溫度。因此，油浸式電力變壓器的絕緣等級(jí)為A級(jí)，其允許溫度為1050C。

為便于監(jiān)視變壓器運(yùn)行時(shí)各部件的平均溫度，規(guī)定以變壓器上層油溫來確定變壓器的允許溫度。變壓器上層油溫一般比線圈溫度低100C。在正常情況下，為使變壓器油不過快氧化，上層油溫不得超過850C。為防止油質(zhì)劣化，規(guī)定變壓器上層油溫最高不得超過950C。15二、認(rèn)識(shí)電力變壓器的運(yùn)行方式3．認(rèn)識(shí)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的允許溫度和溫升

（2）允許溫升

變壓器的允許溫度與周圍空氣最高溫度之差稱為允許溫升。電力變壓器在額定負(fù)荷時(shí)，各部分溫升的規(guī)定如下：線圈（A級(jí)絕緣油浸自冷或非導(dǎo)向強(qiáng)迫油循環(huán)）溫升限值為650C，上層油的溫升限值為550C。

（3）溫度與溫升的關(guān)系

允許溫度=允許溫升+400C（周圍空氣的最高溫度）。當(dāng)周圍空氣溫度超過400C后，就不允許變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行。

要保證變壓器安全運(yùn)行，不僅要監(jiān)視變壓器上層油溫不超過允許值，而且要監(jiān)視其溫升不超過允許值。16二、認(rèn)識(shí)電力變壓器的運(yùn)行方式4．認(rèn)識(shí)電力變壓器的過負(fù)荷運(yùn)行

電力變壓器有一定的過負(fù)荷能力，允許其在正常或事故情況下過負(fù)荷運(yùn)行。所謂過負(fù)荷能力是指變壓器在較短的時(shí)間內(nèi)所輸出的最大容量。變壓器的過負(fù)荷能力分正常過負(fù)荷能力和事故過負(fù)荷能力。

（1）正常過負(fù)荷能力

變壓器在額定條件下工作可連續(xù)運(yùn)行20年。在不損害變壓器線圈絕緣和不降低變壓器使用壽命的前提下，變壓器允許短時(shí)過負(fù)荷，其過負(fù)荷的倍數(shù)及允許的持續(xù)時(shí)間應(yīng)根據(jù)變壓器的負(fù)荷曲線及空氣溫度來確定。17二、認(rèn)識(shí)電力變壓器的運(yùn)行方式4．認(rèn)識(shí)電力變壓器的過負(fù)荷運(yùn)行

（2）事故過負(fù)荷能力

當(dāng)電力系統(tǒng)或企業(yè)變配電所發(fā)生事故時(shí)，為保證對(duì)重要車間和設(shè)備的連續(xù)供電，允許變壓器短時(shí)過負(fù)荷運(yùn)行，即事故過負(fù)荷。此時(shí)，對(duì)變壓器效率的高低，絕緣損壞率的增加等因素已退居次要地位，主要考慮不造成重大經(jīng)濟(jì)損失，確保人身和設(shè)備安全。因此，在確定過負(fù)荷倍數(shù)和允許時(shí)間要對(duì)絕緣的壽命做出些犧牲，但也不能使變壓器有顯著損壞。具體數(shù)值可按變壓器制造廠規(guī)定執(zhí)行。

必須注意，在變壓器正常過負(fù)荷前，應(yīng)投入全部工作冷卻器，必要時(shí)投入備用冷卻器；事故過負(fù)荷時(shí)，兩者應(yīng)全部投入。同時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)立即匯報(bào)當(dāng)值調(diào)度員，設(shè)法轉(zhuǎn)移負(fù)荷。期間應(yīng)每隔半小時(shí)抄表，并加強(qiáng)監(jiān)