变压器.docx

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变压器

变压器的安装方式

2012-03-2016:

48:

25

   正确安装变压器是保证变压器安全运行的重要条件之一主变压器安装在变电所内，根据现场条件可分作6种类型，即室外变电所、室内变电所、地下变电所、移动变电所、箱式变电站和组合式变压器及室外简易型变电所.配电变压器安装方式有多种，但概括起来可分为室内、室外两大类、室内称为配电室，室外有杆架式、台墩（台屋）式和落地（地台）式。

   1.变压器的室内布置

   室内布置就是把变压器装设在室内，将高压线路经穿墙套管或用高压电缆引入，经高压开关柜接至变压器，它的低压侧经低压开关柜或开关板送出。

需要建筑专用的变压器室。

   变压器室内布置由于建筑、安装费用高.故一般仅在城市及厂矿企业应用。

小型变压器在室内一般直接放在地坪上。

容量较大的变压器应考虑散热要求，一般要架高0.8-1m，放在梁轨上并加以固定，变压器室墙下部装通风百页窗。

   室内安装变压器时应考虑如下情况：

   1）变压器容量较大，不宜安装在杆上，或因地面狭窄、露天落地或平台上安装有困难时。

   2）屋面无法放置变压器，如人字形屋面或虽是平顶屋面但建筑结构不允许承重。

   3）空气中有导电尘埃或凝露使干燥的非导电性尘埃变为导电物质时。

   4）空气中有腐蚀性气体的化工厂附近及离海边5km以内的农村，为了安全运行和不影响设备的正常使用寿命时。

   5）尘埃太多，如面粉厂、石灰场、采石场、水泥厂等附近。

   6）供电给重要负荷，需要经常监视变压器的运行状况时。

   配电室宜建成“高低柜”式，高间放置变压器和高压配电装置.低间放置低压配电装且.室内变压器落地布置即可。

当高压为架空进线时，高压配电装置可安装在室内，也可安装于室外。

当高压为电缆进线时.宜放于室内。

配电室必须达到一级耐火水平。

应有良好的自然通风条件，有防小动物和防雨水侵入的措施。

   2.变压器的室外布置

   变压器的室外布置根据其容量的大小、装设地区的不同以及吊运是否方便.通常有杆架式、台墩式和落地式三种安装方式。

变台是指变压器和它的附属设备的总称。

（1）杆架式，杆架式变台又分为单杆变台、双杆变台和三杆变台三种。

   单杆变台这种变台是将变压器、高压跌落式熔断器和高压避雷器装在一根电杆上。

适用于安装50kVA及以下变压器。

优点是结构简单。

安装方便，用料和占地都比较少。

   双杆变台它由高压线电杆和另一根副杆（长约7.5m）组成。

双杆变台比单杆变台坚固，可安装63-315kVA的变压器。

   三杆变台由高压线电杆和另外两根电杆组成。

高压线电杆上只装设高压跌落式熔断器，与另两根电杆组成的台架供安装变压器使用。

优点是只要拉开高压跌落式熔断器和低压开关.变台上就没有高压带电部分，在变台上工作比较安全；缺点是用料多，造价高。

它可用以安装容量较大的配电变压器。

（2）台墩式，这种变台由砖石砌成，其优点是结构简单。

基础牢固.造价较低。

   （3）落地式，当变压器容量大于315kVA时，应采用落地式变台，它是高出周围地面的一个砖石或混凝土矮台。

变压器直接放在矮台上。

周田应有围栏，设置围栏的目的是防止人畜发生触电。

这种变台拆装变压器方便，变压器容量不受限制。

变电所的所址选择

2012-03-1909:

38:

01

   变电所的所址应符合下列要求：

   1.接近负荷中心

   选择比较接近负荷中心的位里作为变电所的所址，以便减少电网的投资和损耗。

   2.电源布局合理

   使地区电源和变电所布局分散，既可以减少二次网的投资和损耗，又能达到安全供电的目的。

   3．进出线方便

   应考虑各级电压出线的走廊，使送电线交叉跨越少，转角少。

4.所区地形、地貌及面积应满足发展的要求

   在所址选择时，要贯彻节约用地、不占或少占农田。

   5.所址不被洪水淹没及冲刷，且地质条件应适宜如下条件

   1）110—500kV变电所的标高在100年一遇水位以上，35kV变电所的标高在50年一遇水位以上，否则应设防护。

   2）所址应避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞等地带和有矿藏的地区，若无法避免时，应征得有关部门的同意。

   6.确定所址时.应考虑与邻近设施的影响

   飞机场、导航台、收发信台、地震台、铁路信号等设施，对无线电子扰有一定的要求，所以距离要满足有关规定要求。

   所址附近不应有火药库、弹药库、打靶场等设施。

当所址附近工厂排出腐蚀性气体时，布置时应避开有害气体。

   7.交通运输方便

   8.具有可靠的水源，排水方便

   9.施工条件方便

   选所时，还要考虑施工用水、施工用电、施工场地、劳动力、当地建筑材料（沙、石、砖、瓦等）来源方便等问题。

   10.适当考虑职工生活上的方便

配电变压器安装位置的选择

2012-03-1715:

57:

06

   选择配电变压器的位置时，应按以下原则：

   1）一台配电变压器能带几种性质的负荷，以便利用各种负荷的时间交叉，使配电变压器的容量得到充分的利用。

而对于排灌站或机井，应设置专用变压器，不要接入其他负荷，以便在非排灌季节停用。

   2）接近负荷中心。

先根据负荷和分布情况，计算出负荷矩.以此确定负荷中心，然后将变压器靠近负荷中心安装。

这样可以缩短供电半径（不大于0.5km），减小投资，减小损耗。

提高电压质量，运行维护方便。

一般情况下，应安装在用电量较大的用户附近。

另外，如果变压器单独安装在底架横担或台上时，应尽量避开下列情况的电杆：

大转角杆，分支杆，装有柱上油断路器或闸刀电杆，有高压引下线和电缆的电杆，低压架空线，接户线较多的电杆，以及不便于巡视、检查、测量和检修吊装变压器的电杆，集镇十字交叉路口的电杆，重要线路主干线的电杆。

   3）避开易燃易爆场所。

易燃物主要指汽油、柴油、油漆、香蕉水和酒精等液体以及柴草、棉花、像胶等固体，易爆物主要指火药、炸药、雷管、导火索、导爆索以及鞭炮等.应远离贮存这些物品的场所和仓库。

   4）避开污秽地带。

主要是粉碎作业地、水泥、砖瓦、面粉以及化工场所，应远离盐雾、腐蚀性气体及灰尘较多的场所。

   5）避开地势低洼地段。

正常年分（按30年一遇的洪水考虑）避开可能被雨水冲刷和淹没的地段，避开易塌方的场所。

   6）高低压进出线要方便。

要考虑高压配电线路进线的可能性与安全性。

线路走廊要充裕。

即保证各种安全距离足够，不影响农村的长远规划。

对地埋线来说，应布置好各回出线的敷设途径，并满足对地下设施的安全距离，且不影响农村的长远发展。

   7）施工要方便。

包括变压器安装运输方便、配电室建筑施工方便和离低压线路架设施工方便等。

   8）不应放在靠近学校、广场中心等人口稠密的地方，应选择没有剧烈震动的场所。

主变压器容量和台数的选择

2012-03-1618:

58:

56

   1）主变压器容量一般按变电所建成后5—10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10—20年的负荷发展。

对于城郊变电所，主变压器应与城市规划相结合。

   2）对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时.能保证用户的I类和II类负荷；对一般性变电所，当一台停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%-80%。

   3）同级电压的单台容量的种类应尽量少。

对中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。

对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所。

在设计时应考虑装设3—4台主变压器的可能性。

   4）对于只装设两台变压器的变电所，应结合远景发展，决定是否应有调换更大容量的变压器的可能性。

配电变压器容量选择

2012-03-1519:

08:

08

   由变压器的效率曲线可知，当变压器的输出功率为零时，效率也为零；当输出功率增大时，效率也加大；当效率达到最大值，如果继续增大变压器的输出功率，效率便会下降。

这是因为在一定的电压下，变压器的铁损是个常数，当输出功率较小时，因铁损不随负载而变化，则变压器效率就降低。

又因为变压器的铜损与负载电流的二次方成正比，当负载电流增加到一定程度时，铜损增加的速度更快。

用数学分析方法可以证明，当铜损和铁损相等时，变压器的效率最高。

   电力变压器空载运行时，需用较大的无功功率，这些无功功率要由供电系统供给。

变压器的容量若选得过大，不但增加初投资，而且使变压器长期处于轻载运行，出现“大马拉小车”的现象，使空载损耗的比重增大，功率因数降低，网络损耗增加；变压器的容量若选得过小，会使变压器长期过负载，易损坏设备。

   变压器的最佳负载率是在40%—70%之间，负载率过高，损耗明显增大;另一方面，由于变压器容量裕度小，负载稍有增长，便需增容，更换大容量的变压器，或新增一台变压器。

频繁增容势必增加投资，且影响供电。

因此，必须合理地选用变压器的额定容量，应考虑以下几点：

   1）额定容量应能满足全部用电负载的需要，即满足全部用电设备总计算负载的需要。

就是说，不能使变压器长期处于过负载状态下运行。

   2）对于具有两台及以上变压器的变、配电所，应考虑其中任何一台变压器故障时，其余变压器的容量应能满足1、2类全部负荷的需要。

   3）选用的容量种类应尽量少，以达到维修方便及减少备品备件的目的。

   4）变压器的经常负载应以大于变压器额定容量的60%为宜。

   5）若变压器容量过大，可能使低压线路延伸过长，会增加线路损耗。

   6）不应过分地增大备用容量，否则不仅会增加投资，而且因为负载系数过低，功率因数低，使电力网损耗增大。

   7）为了限制低压侧短路时的短路电流，配电变压器容量不宜超过1000kVA。

   总之，选择配电变压器的容量，要以现有负荷为依据，适当考虑负荷发展。

《农村低压电力技术规程》中规定了选择配电变压器容量按照5年电力发展计划确定。

变压器选择原则

2012-03-1416:

52:

58

   根据GB/T17468-1998《电力变压器选用导则》和国家电力公司国电农[1999]191号《农村电网建设与改造技术原则》文件等确定的选择原则如下：

   1）选用变压器的技术规范和参数应符合国家标准和行业标准，一般应按GB/T6451（油浸式变压器）、GB/T10228（干式变压器）、JB/T2426（所、厂用变压器）选择。

选用时应明确是升压变压器，降压变压器，配电变压器，厂用变压器，联络变压器，单相、三相变压器，有载调压、无励磁调压，自冷变压器，还是风冷变压器。

应选用通过省部级或相应级别鉴定的设备，优先选用国家经贸委和国家电力公司推荐的产品。

   2）农网线路供电半径一般应满足下列要求：

400V线路≤0.5km；10kV线路≤15km；35kV线路≤40km；110kV线路≤150km。

   农网主变压器的容量与配电变压器的容量之比宜采用1:

2.5，配电变压器与用电容量之比宜采用1：

1.5~1.8。

   3）农村变电所的建设应坚持“密布点、短半径”的原则，向“户外式、小型化、低造价、安全可靠、技术先进”的方向发展，设计时考虑无人值班。

设计标准可考虑10年负荷发展要求，一般可按两台主变压器考虑。

4）新建和改造的配网台区，应按“小容量、密布点、短半径”的原列建设改造.应选用低损耗配电变压器，目前主要是采用S9型和新S9型和少量非晶合金变压器。

配电变压器的容量选择，要根据当地经济和生活用电水平，并考虑5年以上发展水平确定。

64，73系列高能耗配电变压器要全部更换掉。

   预装式箱式变电站小区应以规划布点为主，先确定一个合理的供电范围，再根据供电范围的用电负载情况计算配电变压器容量，城市可采用大容量一步到位方案，一般以每户4.5—7.5kW或每户60W/m²计算。

   5）配电变压器的高压侧应采用国家定型的新型熔断器和金属氧化物避雷器。

低压侧出线导线截面积不得小于35mm²（铝线〕，总开关应采用空气断路器，并加装漏电保护器。

   6）供电电压的允许偏差.可按G812325-1990（电压允许偏差）、SD325-1989《无功导则》、GB50052-1992《供配电规范》规定，即：

   220V用户的电压允许偏差值为系统额定电压的±5%—10%；380V用户为±7%；10kV用户为±7%；35kV用户为10%。

   电力线路的电流小于经济电流密度（国家规定：

钢在小于3000年最大负荷利用小时为3A/mm²,3000-5000为2.25A/mm²,>5000为1.75A/mm²；铝分别为1.65A/mm²，1.15A/mm²,0.9A/mm²）。

如果高压线路超过了压降5%，低压线路超过了4%，据《架空配电线路技术规程》规定，应选用有载调压变压器。

   配置有载调压后，调压幅度可达±10%—±15%，甚至更大。

且比无励磁调压级数多，调压精度高，调压的运行情况还可在线监侧。

在安装线路压降补偿装备后，可以实现逆调压，以降低电压波动幅度。

   35—110/10kV,5000-31500kVA有载调压变压器的价格比无励磁调压变压器约贵15%-20%,5000kVA以下约增加10%，这是由于它们分别配装组合式和复合式有载分接开关以及增加匝数、引线，增大油箱和油量等因索引起的。

对于10kV配电变压器，有载调压变压器比无励磁调压约贵1—2万元。

用变形测试仪测试变压器绕组变形

2012-03-1316:

05:

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概述

   电力变压器在运行过程中不可避免地要遭受各种故障短路电流的冲击。

一且短路故障发生在变压器出口附近，如果绕组内部机械结构存在薄弱环节，必然会产生绕组扭曲、鼓包或移位等变形现象，严重时甚至导致突发性损坏事故。

   变压器在遭受短路故障电流冲击后，绕组发生局部变形，即使没有立即损坏，也有可能留下严重的故障隐患：

   1）绝缘距离发生改变.固体绝缘受到损伤，导致发生局部放电。

当遇到雷电过电压作用时，便有可能发生匝间、饼间击穿，导致突发性绝缘事故，甚至在正常运行电压下，因局部放电的长期作用而发生绝缘击穿事故。

   2）绕组机械性能下降.当再次遭受短路事故时，将承受不住巨大的电动力作用而发生损坏事故。

   因此，开展变压器绕组变形测试工作，及时发现有问题的变压器，对防止变压器事故的发生有重要的作用。

气体继电器试验

2012-03-1217:

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   根据气体继电器检验规程，买求档板与开口杯轴向活动范围为0.3—0.5mm，干簧触点的间距不小于1.1mm，开口杯下降使干簧触点动作的滑行距离不小于1.5mm，开口杯上下活动范围不大于1.2mm，永久磁铁距干簧触点玻璃管壁不小于2.5mm和不大于4mm。

密封性能0.2MPa20min不渗漏。

触点对地及干簧触点间的绝缘电阻不小于300MΩ，或做出线端子耐受2000Vlmin工频耐压试验。

支架平面度为±0.24mm，继电器触点电流为0.3A（220V）或0.6A（110V），能承受1000次开断和闭合试验。

气体继电器的校验周期不超过5年（一般5年一次

局部放电试验

2012-03-1111:

10:

10

概述

   工频电压、雷电冲击电压和操作冲击电压试验，其所施加的试验电压值，只是考核了产品能否经受住各种过电压的作用。

但是，这种过电压值的试验与运行中长期工作电压的作用是有区别的，经受住了过电压试验的产品，能否在长期工作电压作用下保证安全运行，还需要进行局部放电试验。

   所谓“局部”是指绝缘介质就其整个厚度上并非“贯穿”，只是在厚度的一个局部产生放电现象。

由于局部放电的能里很小，一般仪表上不会显示出来。

   局部放电的发生，有下列几个因素：

   1）电场过于集中于某点。

   2）固休介质有气泡，有害杂质未除净。

   3）油中含水、含气、有悬浮微粒。

   4）不同的介质组合中。

在界面处有严重的电场崎变。

绝缘内部存在的气隙（气泡），其介电常数比绝缘材料的介电常数要小，故气隙承受的电场强度比邻近的绝缘材料上的电场强度要高。

另外，气体（特别是空气）的绝缘强度却比绝缘材料低.这样，当外施电压达到某一数值时，绝缘内部所含气隙上的电场场强就会先达到使之击穿的程度.从而气隙先发生放电。

这种绝缘内部气隙的放电就是一种局部放电。

   还有，绝缘结构中由于设计或制造上的原因。

会使某些区域的电场过于集中.在此电场集中的地方.就可能使局部绝缘（如油隙或固体绝缘）击穿或沿固体绝缘表面放电。

另外，产品内部金属接地部件之间、导电体之间电气连接不良.也会产生局部故电。

   绝缘内部的局部放电虽然不形成贯穿性通道，但放电会产生热量，使介质出现局部的温度升高，甚至碳化。

另外，由于放电的电解作用，会产生一些活性气体（如臭氧、一氧化氮和二氧化氮等），它们对绝缘有腐蚀作用。

可见，局部放电的持续发展，会逐渐造成绝缘的损伤，促使绝缘的老化，甚至最后导致整个绝缘的击穿。

变压器短路试验

2012-03-1010:

16:

37

   短路试验是模拟事故短路，是指变压器一次侧加上额定电压，二次侧由于事故原因，在出线端子上发生的突然短路。

在此短路电流的作用下，变压器各部分会产生很大的电动力，使绕组发生畸变或移位崩掉，也产生很大的热量，并使绕组有烧毁的危险。

因此，本试验的目的是为了考核变压器的动、热稳定性。

即考核绕组、引线、开关、套管和各种紧圈装置的机械强度，及本试验结束时达到的最高温度是否超过其导线材料及其外包绝缘耐热等级所能允许的最高温度（对油浸式铜线为250℃，铝线为200℃）。

由于应力和温升都与短路电流的二次方成正比；因此，容量越大，稳定性越差。

变压器温升试验

2012-03-0916:

06:

24

   温升试验的目的，就是要确定变压器各部位的温升和验证设计数据，确定其温升限值是否符合标准的规定。

   温升试验是型式试验项目，也是新产品定型的主要试验项目之一。

对于派生产品或正常产品，由于产品工艺的重大改变，主要部件原材料的代用，出厂产品中实测损耗值超出标准，怀疑能否达到额定功率时，均要进行温升试验。

试验应在额定冷却条件下进行.即气温为10—40℃，冷却水温不大于25℃。

试验时要给被试变压器输入总损耗，并取其标准值和实测值的较大者。

当油浸式变压器的油面温度连续3h内上升不超过2℃时.即认为温升已经稳定.此时即为最高温升。

油浸式变压器通常用短路法进行，其接线图和负载试验相同，为减少试验时接线工作量，温升试验往往在负载试验后进行。

先输入总损耗，直至油面温度稳定.再测量油面温升。

然后降低电压，使输入总损耗等于85℃（等于绕组温升限值加上年平均温度，如油浸式变压器为65℃+20℃）时的负载损耗，待绕组温度稳定后（约经30-45min），测量绕组温升。

如果需要做铁心的温升试验，则再做额定电压下的空载试验，直至油面温度稳定，测量铁心温升。

雷电冲击电压试验

2012-03-0816:

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   为了考核变压器主、纵绝缘的冲击强度是否符合国家标准的规定和研究改进变压器的绝缘结构，要进行冲击电压试验。

   所谓雷电冲击试验，就是在变压器绕组的端子上施加一种模拟真实的雷电波形的冲击波。

对变压器或其他电气设备，在此种冲击波的作用下进行考验，看其能否通过（或破坏）。

截波是相当于雷电波进入变电所时发生了保护间隙或空气绝缘的闪络而产生的波形，是雷电全波被突然截断的波形，电压急剧降落至零。

其截断时刻可发生在波前或波尾。

截波试验也同样是对变压器设备的考验。

   本试验必须有产生冲击波的装置。

该装置称为冲击电压发生器，相应的一些测量仪器，主要有测量球极、分压器和观察冲击波形现象用的高压示波器等。

标准规定试验波形全波为1.2±30%/50±20%μs（波前/半峰值时间）和截波时间为2—6μs的截波.截波过零系数（即截断后第一个振荡峰值和截波幅值之比）在0.25—0.35的范围内。

冲击试验装置仅较大变压器厂和试研单位具备，一般单位可将变压器委托试研单位试验。

   在冲击电压试验前.变压器应进行下列准备工作：

   1）大型变压器要进行真空注油，中小型变压器注油后也要抽真空。

而后还要静放数天，使油中气泡尽可能逸尽。

冲击电压试验对这一点要求特别严格，因油中有气泡存在时，由于气泡放电往往会造成对试验结果的误判断。

   2）应进行全部项目的例行试验，包括绝缘特性测定、外施耐压试验和感应耐压试验.以检查绝缘是否存在缺陷。

   3）尽可能进行一次低电压冲击波下的电压分布测量，以掌握绕组各部的电位和梯度分布，估什各部绝缘裕度。

   4）将开关调到电压最小分接位置，这是对纵绝缘考验最严厉的情况。

   变压器内绝缘应用负极性冲击波试验，而外绝缘则用正极性冲击波试验，先试全波后试截波。

采用逐级升压法，即在试验电压的50%、75%、100%下，每级冲击3次，每次间隔1min。

   冲击试验的顺序为（GB1094.3-1985标准规定）；

   1）一次或几次降低电压的全波冲击试验。

   2）一次100%的全波冲击试验；

   3）一次或几次降低电压的截波冲击试验；

   4）两次100%的截波冲击试验；

   5）两次100%的全波冲击试验；

   冲击试验应逐相进行，非被试相应短接接地，油箱接地。

   在冲击试验中，绝缘如果有扭伤，可从示波图崎变中进行判断。

   即可用对比试验电压波形变化和绕组中性点电流波形及低压侧电容电流波形的方法来判断绝缘是否已拐伤。

油箱密封试验

2012-03-0716:

22:

06

   油箱密封性试验应在装配完毕后进行。

带有可拆卸的散热器或冷却器时，可以在拆卸状态下试验，试验用静油柱法或静气压法。

   1.静油柱法

   静油柱试验法是在变压器储抽柜的注油孔上加装一根高度为0.6m以上的油管，在油管顶端焊装一个贮油桶，以备变压器油因热胀冷缩或绕组内气泡溢出作补充用，防止造成缺油。

这样经24h后观察应无渗油现象。

此方法一般用在160kVA以上的变压器。

   2.静气压法

   静气压法是在变压器箱盖上或储油柜上的通气孔连接一个带有气压表的管子，端部装有旋塞，缓慢施以气压到0.03MPa，然后将旋塞关闭，经24h观察，油箱各处不得发现有渗漏现象。

所有气体（空气或惰性气体）必须是干燥的。

气压试验时，应将储油柜与油箱相连通，有安全气道的要将玻璃板换成钢板密封。

一般是将储油柜上吸湿器拆去.接三通接头.将氮气瓶中氮气经降压表阀降压后通入储抽柜或胶囊袋中，关闭阀门，观压压力表12h不显著降低。

对密封式有波纹油箱的变压器，应加0.025MPa压力12h不渗漏。

而按国家标准GBJ148-1990《变压器验收规范》规定，变压器箱盖上加0.03MPa24h变压器本体不渗漏，有载分接开关加0.06MPa24h不渗漏。

在做密封试脸前，有时要抽真空，它们单位的相互关系。

   1nunHg=133.322Pa

   lat（工程大气压）=0.0980665MPa≈0.1MPa

   1mm（标准大气压）=0.101325MPa

变压器负载试验

2012-03-0616:

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概述

   负载试验的目的是测量负载损耗和阻抗电压。

   负载损耗由几部分组成：

（1）直流电阻损耗绕组中的直流电阻损耗I²R，这是负载损耗中的主要部分。

（2）附加损耗，因绕组电流产生的漏磁场引起的损耗，其中包括：

   1）导线内的涡流损耗。

   2）并联导线内的不