运行员培训-电气部分.ppt

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第一篇第一篇变电站主要电气设备变电站主要电气设备工作原理、施工工艺、施工规范及工作原理、施工工艺、施工规范及常见问题常见问题第一章第一章变压器变压器uu变压器在电力系统中的主要作用及基本原理变压器在电力系统中的主要作用是变换电压，以利于功率的传输。

电变压器在电力系统中的主要作用是变换电压，以利于功率的传输。

电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高送电的经济性，达压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高送电的经济性，达到远距离送电的目的；降压变压器能把高电压变为用户所需要的各级到远距离送电的目的；降压变压器能把高电压变为用户所需要的各级使用电压，满足用户需要。

使用电压，满足用户需要。

变压器是一种按电磁感应原理工作的电气设备，当一次线圈加上电压、变压器是一种按电磁感应原理工作的电气设备，当一次线圈加上电压、通过交流电流时，在铁芯中就产生交变磁通。

磁通中的大部分交链着通过交流电流时，在铁芯中就产生交变磁通。

磁通中的大部分交链着二次线圈，称它为主磁通。

在主磁通的作用下，两侧的线圈分别产生二次线圈，称它为主磁通。

在主磁通的作用下，两侧的线圈分别产生感应电势，电势的大小与匝数成正比。

变压器的原、副线圈匝数不同，感应电势，电势的大小与匝数成正比。

变压器的原、副线圈匝数不同，这样就起到了变压作用。

这样就起到了变压作用。

变压器一次侧为额定电压时，其二次侧电压随着负载电流的大小和功变压器一次侧为额定电压时，其二次侧电压随着负载电流的大小和功率因数的高低而变化。

率因数的高低而变化。

uu变压器的基本结构变压器的基本结构变压器主要由变压器主要由:

铁芯、绕组、绝缘及辅助设备组成。

铁芯、绕组、绝缘及辅助设备组成。

11）铁芯型式有芯式和壳式。

）铁芯型式有芯式和壳式。

22）三相三铁芯柱，他是将三相的三个绕组分别放在三个铁芯柱上，三个铁）三相三铁芯柱，他是将三相的三个绕组分别放在三个铁芯柱上，三个铁芯柱也由上、下两个铁轭将芯柱连接起来，构成闭合磁路。

通常把低压绕组芯柱也由上、下两个铁轭将芯柱连接起来，构成闭合磁路。

通常把低压绕组放在内侧，即靠近铁芯，而把高压绕组放在外侧，即远离铁芯。

这主要是为放在内侧，即靠近铁芯，而把高压绕组放在外侧，即远离铁芯。

这主要是为了满足绝缘和其他方面的要求。

了满足绝缘和其他方面的要求。

33）绕组。

国产电力变压器，基本上都是芯式变压器，所以绕组也都是同心）绕组。

国产电力变压器，基本上都是芯式变压器，所以绕组也都是同心绕组，主要有同圆形绕组、螺旋形绕组、换位导线绕成绕组、连续式绕组、绕组，主要有同圆形绕组、螺旋形绕组、换位导线绕成绕组、连续式绕组、纠结式绕组。

纠结式绕组。

44）绝缘。

变压器的内部绝缘分主绝缘和纵向绝缘两大部分。

主绝缘是指绕组）绝缘。

变压器的内部绝缘分主绝缘和纵向绝缘两大部分。

主绝缘是指绕组对地之间、相间和同一相而不同电压等级的绕组之间的绝缘，主绝缘采用油对地之间、相间和同一相而不同电压等级的绕组之间的绝缘，主绝缘采用油隔板绝缘结构，这种结构通常采用加覆盖层、包绕绝缘层及隔板油隙形成；隔板绝缘结构，这种结构通常采用加覆盖层、包绕绝缘层及隔板油隙形成；纵向绝缘是指同一电压等级的一个绕组，其不同部位之间，例如层间、匝间、纵向绝缘是指同一电压等级的一个绕组，其不同部位之间，例如层间、匝间、绕组与静电屏之间的绝缘。

绕组与静电屏之间的绝缘。

55）辅助设备。

指油箱、油枕、呼吸器、防爆管（压力释放装置）、散热器、）辅助设备。

指油箱、油枕、呼吸器、防爆管（压力释放装置）、散热器、绝缘套管、分接开关、气体继电器、温度计、净油器等。

绝缘套管、分接开关、气体继电器、温度计、净油器等。

uu变压器冷却器的作用及冷却方式变压器冷却器的作用及冷却方式当变压器上层油温与下部油温产生温差时，通过冷却器形成油温对流，经冷当变压器上层油温与下部油温产生温差时，通过冷却器形成油温对流，经冷却器冷却后流回油箱，起到降低变压器温度的作用。

变压器的冷却方式有：

却器冷却后流回油箱，起到降低变压器温度的作用。

变压器的冷却方式有：

（11）油浸式自然空气冷却方式）油浸式自然空气冷却方式（22）油浸风冷式）油浸风冷式（33）强迫油循环水冷式）强迫油循环水冷式（44）强迫油循环风冷式）强迫油循环风冷式（55）强迫油循环导向冷却。

）强迫油循环导向冷却。

uu变压器在运行时为什么要调压变压器在运行时为什么要调压变压器正常运行时，由于负载变动或一次侧电源电压的变化，二次侧电压也变压器正常运行时，由于负载变动或一次侧电源电压的变化，二次侧电压也是在经常变动的。

电网各点的实际电压一般不能与额定电压相等。

这种实际是在经常变动的。

电网各点的实际电压一般不能与额定电压相等。

这种实际电压与额定电压之差称为电压偏移。

电压便宜的存在是不可避免的，但要求电压与额定电压之差称为电压偏移。

电压便宜的存在是不可避免的，但要求这种便宜不能太大，否则就不能保证供电质量，就会对用户带来不利的影响。

这种便宜不能太大，否则就不能保证供电质量，就会对用户带来不利的影响。

因此，对变压器进行调压（改变变压器的变比）是变压器正常运行中一项必因此，对变压器进行调压（改变变压器的变比）是变压器正常运行中一项必要的工作。

（一般要求电压波动不超过要的工作。

（一般要求电压波动不超过5%5%）uu什么叫分接开关？

什么叫无载调压、有载调压？

什么叫分接开关？

什么叫无载调压、有载调压？

连接以及切换分接抽头的装置，称为分接开关。

连接以及切换分接抽头的装置，称为分接开关。

如果切换分接头时必须先将变压器从电网中退出来，即不带电切换，称为无如果切换分接头时必须先将变压器从电网中退出来，即不带电切换，称为无励磁调压或无载调压。

这样分接开关称为无励磁分接头开关或无载调压分接励磁调压或无载调压。

这样分接开关称为无励磁分接头开关或无载调压分接头开关。

头开关。

如果切换分接头是不需要将变压器从电网中退出，即可以带着负载切换，则称如果切换分接头是不需要将变压器从电网中退出，即可以带着负载切换，则称为有载调压。

这种分接头开关称为有载调压分接头开关为有载调压。

这种分接头开关称为有载调压分接头开关uu变压器的铁芯为什么要接地？

变压器的铁芯为什么要接地？

运行中变压器的铁芯及其他附件都处于绕组周围的电场内，如不接地，在外加运行中变压器的铁芯及其他附件都处于绕组周围的电场内，如不接地，在外加电压的作用下，铁芯及其附件必然感应一定的电压。

当感应电压超过对地放电压的作用下，铁芯及其附件必然感应一定的电压。

当感应电压超过对地放电电压是，就会产生放电现象。

为了避免变压器的内部放电，所以要将铁芯电电压是，就会产生放电现象。

为了避免变压器的内部放电，所以要将铁芯接地。

接地。

uu什么是变压器的过负荷？

变压器过负荷运行有哪什么是变压器的过负荷？

变压器过负荷运行有哪几类？

几类？

变压器的过负荷是指变压器运行时，传输的功率超过变压器的额定容量。

可变压器的过负荷是指变压器运行时，传输的功率超过变压器的额定容量。

可分为：

分为：

（11）允许过负荷。

顶部油温不太高，绕组热点温度还无损害，过负荷并不太大，）允许过负荷。

顶部油温不太高，绕组热点温度还无损害，过负荷并不太大，负荷情况稳定，但时间不宜过长。

（有相关规范可以参考）负荷情况稳定，但时间不宜过长。

（有相关规范可以参考）（22）限制过负荷。

过负荷程度较重，顶部油温升高，绕组热点温度有一定）限制过负荷。

过负荷程度较重，顶部油温升高，绕组热点温度有一定危害，顶部温度还未达到危害，顶部温度还未达到140140，但时间不能太长。

，但时间不能太长。

（33）禁止过负荷。

过负荷很大，运行时间很长，顶部油温很高，绕组热点）禁止过负荷。

过负荷很大，运行时间很长，顶部油温很高，绕组热点温度也达到危险程度。

温度也达到危险程度。

uu什么是变压器的正常过负荷？

变压器正常过负荷什么是变压器的正常过负荷？

变压器正常过负荷运行的依据是什么？

运行的依据是什么？

所谓正常过负荷系指不影响变压器寿命的过负荷。

其含义是变压器运行中，负所谓正常过负荷系指不影响变压器寿命的过负荷。

其含义是变压器运行中，负荷是经常变化的，在高峰负荷期，变压器可能短时过载，在低谷期，变压器荷是经常变化的，在高峰负荷期，变压器可能短时过载，在低谷期，变压器欠载。

因此，低谷期损失小，可延长使用寿命；高峰期损失大，而缩短使用欠载。

因此，低谷期损失小，可延长使用寿命；高峰期损失大，而缩短使用寿命。

这样低谷可以补偿高峰，从而不影响变压器的使用寿命。

寿命。

这样低谷可以补偿高峰，从而不影响变压器的使用寿命。

变压器正常过负荷运行的依据是变压器绝缘等值老化原则。

变压器正常过负荷运行的依据是变压器绝缘等值老化原则。

uu什么是变压器的空载运行什么是变压器的空载运行变压器的空载运行是指变压器的一次绕组接入电源，二次绕组开路的工作状况。

变压器的空载运行是指变压器的一次绕组接入电源，二次绕组开路的工作状况。

此时，一次绕组中的电流称为空载电流。

空载电流产生空载磁场。

在主磁场此时，一次绕组中的电流称为空载电流。

空载电流产生空载磁场。

在主磁场（即同时交链一、二次绕组的磁场）的作用下，一、二次绕组中便感应出电（即同时交链一、二次绕组的磁场）的作用下，一、二次绕组中便感应出电动势。

变压器空载运行时，虽然二次侧没有功率输出，但一次侧仍要从电网动势。

变压器空载运行时，虽然二次侧没有功率输出，但一次侧仍要从电网吸取一部分有功功率，来补偿因磁通饱和，在铁芯内引起的磁滞损耗和涡流吸取一部分有功功率，来补偿因磁通饱和，在铁芯内引起的磁滞损耗和涡流损耗，简称铁耗。

磁滞损耗的大小取决于电源的频率和铁磁材料磁滞回线的损耗，简称铁耗。

磁滞损耗的大小取决于电源的频率和铁磁材料磁滞回线的面积；涡流损耗与最大磁通密度和频率的平方成正比。

另外还存在空载电流面积；涡流损耗与最大磁通密度和频率的平方成正比。

另外还存在空载电流引起的铜耗。

对于不用容量的变压器，空载电流和空载损耗的大小是不同的。

引起的铜耗。

对于不用容量的变压器，空载电流和空载损耗的大小是不同的。

uu变压器运行中有哪些现象属于异常状态？

变压器运行中有哪些现象属于异常状态？

变压器在运行中出现下列情况之一者属于异常状态：

变压器在运行中出现下列情况之一者属于异常状态：

（11）严重漏油）严重漏油（22）油位过低）油位过低（33）油位过高）油位过高（44）油枕、套管上看不到油位）油枕、套管上看不到油位（55）变压器油碳化）变压器油碳化（66）绝缘油定期色谱试验有乙炔或氢气，总烃超标且不断趋于严重）绝缘油定期色谱试验有乙炔或氢气，总烃超标且不断趋于严重（77）变压器内部有异常声音）变压器内部有异常声音（88）有载调压开关调压不正常滑档，无载分接开关直流电阻数值异常）有载调压开关调压不正常滑档，无载分接开关直流电阻数值异常（99）变压器套管有裂纹或较严重破损，有对地放电声，接线桩头接触不良有）变压器套管有裂纹或较严重破损，有对地放电声，接线桩头接触不良有过热现象。

过热现象。

（1010）气体继电器连续报警，且间隔趋短，气体继电器内气体不断聚集）气体继电器连续报警，且间隔趋短，气体继电器内气体不断聚集（1111）在同样环境温度和负荷下，变压器温度不正常，且不断上升）在同样环境温度和负荷下，变压器温度不正常，且不断上升（1212）其他如冷却系统等有不正常情况。

）其他如冷却系统等有不正常情况。

uu为什么变压器新安装或大修后的变压器在投入运为什么变压器新安装或大修后的变压器在投入运行前要做冲击合闸试验？

行前要做冲击合闸试验？

（11）检查变压器及其回路的绝缘是否存在弱点或缺陷。

拉开空载变压器时，）检查变压器及其回路的绝缘是否存在弱点或缺陷。

拉开空载变压器时，有可能产生操作过电压。

在电力系统中性点不接地或经消弧线圈接地时，过有可能产生操作过电压。

在电力系统中性点不接地或经消弧线圈接地时，过电压幅值可达电压幅值可达4-4.54-4.5倍相电压；在中性点直接接地时，过电压幅值可达倍相电压；在中性点直接接地时，过电压幅值可达33倍相电倍相电压。

为了检验