高压电工培训讲义.docx
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高压电工培训讲义
高压电工培训讲义
嘉兴电力培训中心屠勇华
第二章电力变压器文字T图形
笫一节变压器工作原理与结构
一、变压器的工作原理
I1
Φ
U1E1N1N2E2U2
I2
1.当原线卷中通过交流电流，就在铁心中产生交变的磁通。
（右手螺旋定则）
2.交变磁通分别在原线卷（一次绕组）
中产生感应电势E1=4.44fN1Ф-反电势，使原线卷虽电压高但流过电流不大。
在付线卷（二次绕组）中产生感应电势E2=4.44fN2Ф-----正电势，向负载输出电流。
变压器原理：
根据电磁感应原理，起到改变电压大小（U1/U2=E1/E2=N1/N2=K（变比）---正比），改变电流大小（忽略损耗，一、二次功率相同U1I1=U2I2,I1/I2=N2/N1---反比）及传递电能（通过磁耦合，无电直接联系；能量形式不变）的作用。
二、变压器主要构造（见P23图2-2）
1、铁心-----是变压器的磁路由铁芯柱和铁轭组成。
分心式和壳式两种。
常用心式
由硅（矽）钢片（热轧与冷轧主要是冷轧）叠成的，主要为了一是提高导磁性能，二是减少铁心损耗（磁滞及涡流损耗—片越厚涡流损耗越大）。
2.线卷------是变压器的电路，分同心式，交叠式两种，常用同心式。
（1）导线.材料铜及铝
（2）排列特点在同一铁心柱上一是同心，二是低压线卷靠近铁心、高压线卷在外。
3.出线及调压装置
（1）出线装置----套管（有充油式、瓷套管）
（2）调压装置
A.调压原理:
a、改变原线卷匝数是有级调压。
b、若车间电压U2太低、要调高它，问原线卷匝数N1匝数是增加还是减少？
根据U1/U2=N1/N2得U1N2=U2N1
所以U2=U1N2/N1可知要增加U2必须使N1（分母）减少。
B.调压方式（调压开关）
a.无载调压----在变压器仃电情况下操作。
（开关在油箱顶上）
b.有载调压-----在变压器不仃电带负载情况下就可操作。
（开关在油箱侧面）
以上三部分构成变压器的本体
4.容器
油浸式-----油箱,油箱外有冷却管相联。
有吊器身式，吊箱壳式（钟罩式）油箱。
干式-----铁箱
5.保护装置
温度计----（有水银温度计，指针式温度表，数字式温度表）
油浸式：
油枕（储油柜）----保证油能热胀
冷缩下，减少油与空气接触面，
延缓油氧化速度。
安全气道（防爆管）---严重故障时油可喷出。
呼吸器（吸湿器）-----硅胶对油吸潮，
另一方面可平衡油箱内外大气压。
瓦斯继电器---油箱内部故障时保护变压器。
三、变压器的型号及技术参数
1.型号
SFLZ---500/35S9—50/10SCB---100/10
│-------------额定容量（kVA）
████------█/█---------最高电压（kV）
││││----调压方式（□—无载调压，Z---有载调压）
│││-----------导线材料（□—铜，B---簿铜片叠成，L---铝）
││-----------------冷却方式（□—油浸自冷，F油浸风冷；C—干式）
│---------------------------------相数（S—三相，D---单相）
2.技术数据（额定值）
额定容量SN------视在功率，单位kVA
多绕组变压器是指最大的绕组额定容量。
额定电压U1N/U2N----线电压，单位kV
额定电流I1N/I2N---线电流，单位A
单相:
IN=SN/UN三相：
IN=SN/√3UN
计算题:
一台三相变压器，额定SN=100kVA,
额定电压U1N/U2N=10/0.4-kV，求额定电流?
解：
I1N=SN/√3U1N=100/1.73×10=5.78A
I2N=SN/√3U2N=100/1.73×0.4=144.5A
额定频率fN：
工频50赫
（每秒钟变化50次,变化一次时间0.02秒）
额定空载电流I0%:
衡量建立磁场磁化能力。
额空载损耗P0：
等于铁损（不变损耗）。
额定短路损耗Pk：
额定电流下的铜损
（铜损是可变损耗）。
额定短路电压（阻抗电压）
UZ%=UZ/UN*100%等于短路阻抗大小。
电压调整率、调压范围、效率、
温升和冷却方式
3.接线及接线组别
（1）接线
星形Y:
三相线卷尾端相连成一点称中点，始端引出ABC三根相线。
有三相三线制适用动力电源,三相四线制YN（中点引出线称中线）用于动力及单相负载的电源共用。
注意：
由于三相负载严重不均衡出现中点位移
a中线要求一不准装熔断器二导线截面不得小于相线截面的2/3
b由于出现中点位移现象造成三相相电压严重不对称，甚至致使某一相相电压严重超过,损坏电气设备。
三角形d或∆：
首先三相线卷始未端相连成闭合回路，然后从三个始端引出三个相线。
（2）.接线组别（标号）：
接线组别---表示三相变压器原、副线卷对应电压间的相位关系。
时钟法---长针作原线卷电压指向12点，短针作为副线卷相应电压所指钟点作为接线组别号。
影响接线组别因素:
一是接线方式二是线卷极性（见图）
三是线卷端头标记（见图）。
例：
Y/YN-----12D/Y--11
│││---接线组别12（原付线卷对应电压同相）
││--------付线卷接线方式YN
│---------------原线卷接线方式Y
第二节变压器的运行
一、变压器的运行方式
0.变压器投入与退出
投入-----先合高压侧开关，后合低压侧开关，再合各路负载开关。
（主要减少合闸时励磁冲击涌流）
退出-----与上程序相反
1、允许温度与温升:
变压器运行时温升与周围环境温度无关，与变压器损耗和散热能力等有关，绕组温度最高，铁芯次之，油的温度最低。
对于A级绝缘变压器其最高允许温度为105度，规定上层油温不超过85度。
（最高95度）（温升=实际油温—环境温度）例：
55=50-（-5）上层油温升不超过55度、绕组温升不超过65度。
2、变压器的过载能力
过负荷----正常过负荷不超过20--30%（要在变压器一是无缺陷二是上层油温不超过85度前提下。
）
事故过负荷---按厂家规定
允许短路—一般允许短路电流为额定电流的25倍。
3、允许电压波动:
允许不超过额定电压5%
二、.变压器并联运行条件
1.并联运行目的：
提高可靠性，经济性，减少投资。
2.并联运行条件
接线组别完全相同。
一、二次额定电压相同即变比相同，允许误差±0.5%
额定短路电压相同，允许误差±10%
三、变压器油及运行
1.变压器油作用:
变压器油既有绝缘又有冷却作用。
2.变压器油运行:
（1）试验：
每年取样试验，项目为耐压，介质损耗和简化试验。
（2）运行管理：
经常检查变压器的密封性，储油柜，呼吸器的工作性能，油色，油量是否正常，定期或不定期取油样作油的气相色谱分析，对运行中已变质油及时处理，补油时注意牌号及气体继电器。
四、.变压器的运行
1.巡视检查—正常，负荷变化，故障后
声音---正常是铁片振动嗡嗡声
油----油位：
油枕上油位计上下红线内
油色：
正常是微黄透明的
油温：
上层油温不超过85度,最高不超过95度。
温升=实际油温—环境温度,例：
55=50-（-5）上层油温升不超过55度、绕组温升不超过65度。
取油样作油的气相色谱分析（在线监测）
外表---接头（温度示温蜡片红80度绿70度黄60度）
套管（破裂、污垢等）渗漏油
电气量---电压（5%）、电流（每相大小、三相不平衡度小于10%）、功率
2.变压器的经济运行
一是变压器不能空载运行（空运有铁损）
二是最佳效率在铁损等于铜损时，即带2/3额定负载时。
2.异常及常见故障:
声音异常，绝缘套管闪络和爆炸
变压器在故障跳闸后查明原因及消除情况下,请示后再试送。
变压器在故障跳闸后未查明原因及消除情况下严禁试送。
五、变压器油色谱在线监测系统简介
笫三节其他变压器：
干式变压器（环氧树脂绝缘、气体绝缘、H级绝缘），非晶态合金铁芯变压器H，低损耗油浸变压器S9,S11，卷铁变压器R。
第四节互感器
一、互感器的作用—将高电压、大电流变换为低电压（100V）、小电流（5A）。
1.将二次设备与高压电网隔离，保证人身与设备的安全。
2.有利于二次设备的标准化生产。
3.与继保、仪表配合对一次系统进行保护、测量。
二、电压互感器（又叫PT）文字YH,TV
1.工作原理：
相当一台空载运行的变压器。
2.型号
████------█-----工作电压（kV）
││││---结构特点（W—三相五柱铁心，J---带有第三线卷）
│││----------绝缘特点（J—油浸，Z,G---浇注，干式）
││-----------------相数（S—三相，D---单相）
│--------------------------------互感器名称（J—电压互感器）
例：
JSJW--10JDZJ---10
三相五柱铁心---空柱给另序磁通造成一条小磁阻通路使PT长期运行也不发热。
3.技术数据a.变压比K=U1相/U2相
b.误差与准确度∆U%=KU2N—U1N/U1N准确度有0.2,0.5,1,3
c.容量：
指二次绕组允许接入负载的功率（VA表示）,分额定与最大容量。
4.接线原则：
PT一次线卷与被测线路并联，二次线卷与二次设备电压线卷并联。
注意线卷接线极性正确
变电所实际接线：
两个单相组成（V/V）（见图）。
QSFU1TVQS1FU2
a
b
c
一个三相及由三个单相组成（YN/Yn/[开口∆]V-12）（见图）
QSFU1TVQS1FU2
a
b
c
①②③
K
L123N
单相绝缘监察电压表：
1—A相,2—B相,3—C相
一次高压线卷YN通过主刀闸QS及高压熔丝FU1并在母线上
二次低压工作线卷Y通过QS1主刀闸辅点（防止反送电安全保障）及低压熔丝FU2联至三相电压小母线YM上，另一二次低压辅助线卷接成开口三角形，正常时开口两端电压为三相电压和是另，当不对称运行时出现另序电压,推动YJJ继电器动作发出“母线接地”预告信号。
二次低压线卷必要一点接地防止穿越性故障。
5.电压互感器的运行
接线：
一、二次绕组接线极性正确,装设熔断器防止短路，二次绕组、铁心和外壳都必须可靠接地，二次绕组的电压降一般不超过额定电压的0.5%，接0.5级电能表不超过0.25%
巡视检查异常运行更换停用（注意失压保护误动，取下低压熔断器以防反送电）
三、电压互感器高、低压熔丝熔断或二次回路断线。
1.电压互感器高压熔丝熔断
（1）现象信号盘上三个单相绝缘监察电压表熔断相指示下降，未熔断相指示正常相电压。
（2）原因PT本身故障，二次回路故障低压熔丝未熔断，铁磁谐振（XL=XC）
（3）处理PT断开主刀闸穿绝缘鞋、戴绝缘手套取下熔断熔丝更换。
2.电压互感器低压熔丝熔断或二次回路断线
（1）现象a.信号盘上三个单相绝缘监察电压表熔断相指示为另，未熔断相指示正常相电压。
b.起动低电压继电器发出“电压互感器二次回路断线”予告信号。
（2）原因二次回路故障
四、变压器中性点不接地（小电流）系统单相接地故障
一）、小电流系统单相接地特点：
（金属性全接地）
接地相相电压为另
非接地相相相电压上升√3倍
出现中点电压大小等于相电压
三个线电压仍然对称
二）.单相接地障变电所内现象
a.信号盘上三个单相绝缘监察电压表未接地相指示上升√3倍，接
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