论文变压器的检修与电气试验Word文件下载.docx
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第四章变压器的故障分析·
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第五章电气试验·
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第一节绕组直流电阻试验·
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第二节绝缘性能及变压器油试验·
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第三节交流工频耐压试验·
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第四节电压比试验·
第六章参考文献及谢辞·
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第七章附录·
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第一章前言
变压器是电力系统的电气设备。
尽管变压器是静止设备，结构牢靠，故障机会比较少，
但运行经验表明，在长期运行中，会受到水分，潮气的浸入，还会受到机械应力和电场的作用、导体本身发热的作用以及大自然等各种因素的影响，会使绝缘逐渐发生老化而形成缺陷，绝缘缺陷的存在和发展造成在实际运行中可能发生各种类型的故障和异常运行状况，给电力系统的安全可靠运行带来严重影响。
根据绝缘预防性试验，可以判定是否存在绝缘缺陷或能否继续投入运行，除了对绝缘状态的变化，和绝缘缺陷的有针对性的试验项目进行历史比较外，还应对设备的绝缘结构特点，对应试项目的试验结果进行综合分析，通过设备性能变化的规律加以确定。
而继电保护装置就是能反映被保护设备的故障或不正常运行而将故障设备从电网中切除，保证无故障设备迅速恢复正常运行，并使故障设备免于继续遭受破坏。
因此，必须根据变压器的容量及重要性进行电气试验数据检测以及装设性良好、动作可靠的保护装置。
第二章、变压器的原理及结构分析
第一节、变压器的原理分析
在交流电路中将电压升高或降低的设备叫变压器。
变压器能把任意数值的电压转换成频率相同的我们所需的电压值，以满足电能的输送，分配和使用要求。
变压器是根据电磁感应原理制成的。
它由一个用硅钢片（或矽钢片）叠成的铁芯和绕在铁芯上的两组线圈构成。
铁芯与线圈间彼此相互绝缘，没有任何电的联系，如图所示。
我们将变压器和电源一侧连接的线圈叫初级线圈（或叫原边），把变压器和用电设备连接的线圈叫做次级线圈（或副边）。
当将变压器的初级线圈接到交流电源上时，铁芯就会产生变化的磁力线。
由于次级线圈绕在同一铁芯上，磁力线切割次级线圈，次级线圈上必然产生感应电动势，使线圈两端出现电压。
因磁力线是交变的，所以次级线圈的电压也是交变的。
而且频率与电源频率完全相同。
理论证实，变压器初级线圈与次级线圈电压比和初级线圈与次级线圈的匝数比值有关，可用下式表示：
初级线圈电压初级线圈匝数
——————=——————
次级线圈电压次级线圈匝数
说明匝数越多，电压就越高。
因此可以看出，次级线圈比初级线圈少，就是降压变压器。
相反则为升压变压器。
第二节、变压器的组成
变压器主要由铁芯、线圈组成的。
此外还有油箱、油枕、绝缘套管及分接开关等。
（1）铁芯：
主要作用是导磁。
所以多采用导磁性能很好的硅钢片叠成，片厚一般只有0.35~0.5毫米，并两面涂漆，以减少损耗。
（2）线圈：
一个变压器内有两种电压线圈（初级线圈和次级线圈），都是由绝缘铜线（铜线外表涂以高强漆皮）或铝线绕成的多层线圈，用来套在铁芯上。
（3）油箱：
是变压器的外壳。
内装铁芯、线圈和变压器油。
使铁芯与线圈浸在变压器油内，起散热作用。
（4）油枕：
就是储油器。
油枕起着储油和补油的作用，当变压器运行时，温度升高油膨胀，油箱的油流入油枕；
当温度下降油收缩时，油枕里的油又流入油箱中，这样来保证油箱中油始终充的满满的。
（5）绝缘套管：
为初级线圈和次级线圈引出到油箱外部的绝缘装置，同时起着对地绝缘作用。
（6）分接开关：
是调整电压比的装置。
为了使次级电压符合用户要求，在初级线圈末端相应留有三至五个抽头，并将这些抽头分别接到一个开关上，就叫分接开关。
一般可以调整的范围是额定电压的±
5%。
注意分接调节时必须切除电源。
第三节、变压器的分类
变压器常用的有：
按相数分，有单相变压器和三相变压器。
按用途分，有电力变压器，专用电源变压器（电镀、电解、电焊等），调压变压器，测量变压器（电压互感器、电流互感器），小型电源变压器（用于小功率设备），安全变压器等。
按结构特点分，有芯式和壳式两种，线圈双绕组、三绕组和多绕组，自耦变压器。
按冷却方式分，有油浸式和空气冷却式。
经过多年对昆钢板带厂、炼铁厂、炼钢厂、棒线厂、水泥厂等单位变压器的检测，大多属于油浸式变压器，因此本文主要对油浸式变压器的电气试验进行分析。
第三章、电力变压器的检修
1、室外配电电力变压器经常受变化的气候条件（如温度、雷雨、雪雾、污染等）影响，另外还受主变的负荷影响作用，甚至受到外力破坏。
为掌握其运行状况，及时发现缺陷，必须定期巡视，最好一月一次。
2、电力变压器运行中常会出现如套管漏油、套管发热、油枕油位过高或过低、主体温度异常、有异声及冷却系统不正常等问题，应设法立即消除隐患，必要时停电检修。
3、对分接开关检修时进行手动和电动分接变换操作，检查各部分动作的正确性，将分接开关的指示位置摇到指定工作位置。
抽出分接开关油室中的油，拆下分接开关顶盖及相关部件，垂直吊出分接开关芯子，用干净变压器油冲洗油室和分接开关芯子表面的油污及切换开关触头外壳和过渡电阻等部件，并用百洁布擦亮切换触头上因电弧产生的腐蚀表层，用干净的白布擦干净各部件。
将油室擦洗干净后，从变压器储油柜用氮气加压0.015MPa，保持1小时检查油室有无渗漏。
4、在运行过程中由于受电磁场振动力或短路振动力的影响而造成器身内部的铁轭、绕组、引线、夹件、压钉等部位松动或位移应立即停电检修，吊罩检查。
5、对运行设备定期进行预防性试验，对于泄漏电流值超过标准值的不合格产品及时更换；
要定期进行接地电阻检测，对100KVA及以上配电电力变压器要求接地电阻在4Ω以内，对100KVA以下配电电力变压器，要求接地电阻在10Ω以内。
电力变压器在电力系统中处于极其重要的地位，其运行、检修和维护的好坏，直接关系到供电企业的经济效益、社会形象，关系到广大用户的电能质量，也关系到整个电网系统的安全运行。
在现场实际运行维护过程中，由于受使用条件、运行环境、运行周期和维护人员责任心强弱、技能水平高低的限制，实际反映出的运行水平就有千差万别。
第四章、变压器的故障分析
由于电力变压器的工作环境较差，一些部件如：
铁芯、绕组、分接开关、气体继电器等常会发生故障。
对这些部件的检修，能够及时排除故障，从而保证供电的质量和可靠性。
要排除这些部件的故障，必须先了解电力变压器常见故障发生的部位、故障现象及故障产生的原因等。
经过多年对变压器的检测，对电力变压器的常见故障现象和原因归纳如下：
故障部位
故障种类
故障现象
故障原因分析
铁芯
铁芯叠片间绝缘损坏或局部烧熔
①空载损耗大
②高压熔丝熔断
③油温升高
油色变深
吊心检查，可见漆膜脱落，部分硅钢片裸露、变脆、起泡，并因绝缘炭化而变色
①受剧烈振动使叠片间发生位移而摩擦引起
②叠片间绝缘老化或有局部损伤
③夹紧铁芯的穿心螺杆与铁芯间绝缘老化，使螺杆与铁芯叠片间接触造成短路而发热，引起局部烧熔
铁芯两点接地形成涡流通路，使铁芯局部严重发热
叠片有不正常响声
铁芯叠片间有异常响声
①铁芯叠片中有多片或缺片
②铁芯的紧固件松动
③铁芯油道内或夹件下面有未夹紧的自由端
铁芯局部短路或铁芯局部烧熔
铁芯叠片间有杂物或叠片在接缝处有弯曲
绕组
匝间短路或层间短路
①变压器异常发热
②油温升高
③变压器油发出特殊的“咝咝”声
电源侧电流增大
高压熔丝熔断
⑥气体继电器动作
①绕组匝间或层间绝缘老化
②变压器油中含有水分及腐蚀性杂质
③外部短路过载等所产生的电磁力，使绕组产生机械形变而使绝缘损坏
绕组开路
①断线处产生电弧，使变压器有放电声
②断线的相没有电流
①导线接头、引出线焊接不良
②雷击冲击电流造成断线
③安装套管时使引出线扭断
分接开关
触头表面熔化与烧坏
①油温升高
③触头表面产生放电声
①开关装配不当，造成接触不良
②触头的弹簧压力不够
相间触头放电或各分接头放电
①高压熔丝熔断
②油枕盖冒烟
③变压器油发出“咕嘟”声
①过电压引起
②变压器油内有水
③螺钉松动，接触不良
套管
对地击穿
①套管有隐蔽的裂纹或有碰伤
②套管表面污垢严重
③变压器油面下降过多
套管间放电
套管间有杂物
瓦斯继
电器
不动作
发生严重故障时不动作
①上下油杯不灵活
②干簧触点的通断不正确
③干簧触点有被粘住现象
④接线板及接线柱间绝缘损坏
⑤接线板、放油口、试验杆顶和两端法兰处有漏油现象
变压器油
油变质
变压器油色变暗
①变压器故障引起油分解
②变压器油长期受热氧化严重，油质劣化
第五章、电气试验
第一节、绕组直流电阻试验
绕组电阻的测量是变压器试验中既简便、又重要的一个试验项目。
通过绕组电阻的测量
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