02高压电工理论.ppt
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1、高压电工理论培训高压电工理论培训第二章第二章 配电变压器配电变压器夏五华夏五华2011年年11月月3日日引入:电力是现代工业的主要能源,电能输引入:电力是现代工业的主要能源,电能输 送的能量之大、距离之远,是任何其送的能量之大、距离之远,是任何其 他能源无法相比的,变压器是电能输他能源无法相比的,变压器是电能输 送的核心部件。送的核心部件。第一节第一节 变压器的用途和分类变压器的用途和分类 一、变压器的用途一、变压器的用途 变压器的最基本功能是改变交流电压。变压器的最基本功能是改变交流电压。(静止设备)(静止设备)二、变压器的分类二、变压器的分类 1.按变压器的相数分:单相、三相变压按变压器的
2、相数分:单相、三相变压 器;器;2.按变压器的绕组数分:单绕组、双绕按变压器的绕组数分:单绕组、双绕 组、三绕组变压器;组、三绕组变压器;3.按变压器的冷却方式分:自冷式、强迫按变压器的冷却方式分:自冷式、强迫 风冷式、强迫油冷式、水冷式变压器;风冷式、强迫油冷式、水冷式变压器;4.按变压器的用途分:电力变压器和特种按变压器的用途分:电力变压器和特种 变压器。变压器。第二节第二节10kV系统常用配电变压器的结构系统常用配电变压器的结构 和额定值和额定值 一、结构一、结构 1.油浸式油浸式 .绕组:分一次、二次绕组,要求绝缘绕组:分一次、二次绕组,要求绝缘 性能好、机械强度高、散热条件好;性能好
3、、机械强度高、散热条件好;.铁芯:是变压器的磁路部分;铁芯:是变压器的磁路部分;.油箱:是变压器的外壳,油箱:是变压器的外壳,.油枕:它是变压器运行中补油及储油油枕:它是变压器运行中补油及储油 的装置,可以防止绝缘油的过快老化的装置,可以防止绝缘油的过快老化 和受潮;和受潮;.油位计:用来监视运行中油色以及监油位计:用来监视运行中油色以及监 视油位;视油位;.注油孔:补油;注油孔:补油;.呼吸器:是油枕内的空气与外部大气呼吸器:是油枕内的空气与外部大气 相通的渠道,内部装有硅胶,以保持相通的渠道,内部装有硅胶,以保持 变压器内绝缘油的良好性能,硅胶在变压器内绝缘油的良好性能,硅胶在 干燥情况下
4、呈浅蓝色,当吸潮达到饱干燥情况下呈浅蓝色,当吸潮达到饱 合状态时,逐渐变为淡红色,这时应合状态时,逐渐变为淡红色,这时应 将硅胶取出在将硅胶取出在140高温下烘焙高温下烘焙8h,即,即 可复原色仍然保护原有的性能;可复原色仍然保护原有的性能;.绝缘套管:它是变压器箱外的主要绝绝缘套管:它是变压器箱外的主要绝 缘装置,并且还是固定引线与外电路缘装置,并且还是固定引线与外电路 连接的主要部件,连接的主要部件,10kV以下为实心瓷以下为实心瓷 质,质,35kV及以上为充满绝缘油;及以上为充满绝缘油;.分接开关:是变压器高压绕组改变抽头分接开关:是变压器高压绕组改变抽头 的位置,分为有载调压和无载调压
5、两的位置,分为有载调压和无载调压两 种;种;.防爆管:是变压器的一种保护装置,防爆管:是变压器的一种保护装置,主要作用是变压器内部发生故障时,主要作用是变压器内部发生故障时,由于内部压力剧增,防止油箱变形的由于内部压力剧增,防止油箱变形的 保护装置;保护装置;.温度计:是监视变压器运行温度的表温度计:是监视变压器运行温度的表 针,装在变压器大盖上专门用来测量针,装在变压器大盖上专门用来测量 上层油温的温度计插孔内;上层油温的温度计插孔内;.气体继电器:又称瓦斯继电器,它与气体继电器:又称瓦斯继电器,它与 控制电路连通构成瓦斯保护装置;控制电路连通构成瓦斯保护装置;.气体继电器:又称瓦斯继电器,
6、它与气体继电器:又称瓦斯继电器,它与 控制电路连通构成瓦斯保护装置;控制电路连通构成瓦斯保护装置;.车轮:支撑变压器。车轮:支撑变压器。2.干式干式 干式变压器是绕组外的绝缘介质为固体干式变压器是绕组外的绝缘介质为固体 或空气的电力变压器。或空气的电力变压器。.绕组:缠绕玻璃纤维,在高真空、除绕组:缠绕玻璃纤维,在高真空、除 湿、脱气条件下浇注环氧树脂,固化湿、脱气条件下浇注环氧树脂,固化 成型,绝缘等级为成型,绝缘等级为F级;级;.铁芯:采用高导磁率晶粒取向冷轧硅铁芯:采用高导磁率晶粒取向冷轧硅 钢片;钢片;.采用自然风冷或强迫风冷(容量可提采用自然风冷或强迫风冷(容量可提 高高40%50%
7、););.每相二次绕组上部埋有铂热电阻作为每相二次绕组上部埋有铂热电阻作为 温度传感元件;温度传感元件;.防护等级为防护等级为IP00、IP20、IP23;二、变压器的额定值二、变压器的额定值 1.额定容量:变压器在正常工作条件下能额定容量:变压器在正常工作条件下能 够输出的最大视在功率;够输出的最大视在功率;2.额定电压:空载状态,变压器一、二次额定电压:空载状态,变压器一、二次 绕组的标称电压;绕组的标称电压;3.额定频率:我国规定额定频率为额定频率:我国规定额定频率为50Hz;4.额定电流:变压器在额定工作时,一、额定电流:变压器在额定工作时,一、二次绕组的线电流值;二次绕组的线电流值;
8、5.空载电流:(以额定电流的百分数表空载电流:(以额定电流的百分数表 示);示);6.空载损耗:铁损,包括磁滞损耗和涡流空载损耗:铁损,包括磁滞损耗和涡流 损耗;损耗;7.短路损耗:一次电流和二次电流流过时短路损耗:一次电流和二次电流流过时 产生的损耗即铜损;产生的损耗即铜损;8.短路电压:短路试验中,当二次电流达短路电压:短路试验中,当二次电流达 到额定值时一次绕组所加的电压值;到额定值时一次绕组所加的电压值;9.短路阻抗:短路电压与一次额定电流的短路阻抗:短路电压与一次额定电流的 比值(阻抗电压标准约为比值(阻抗电压标准约为4-5.5););10.变压比:一次额定电压与二次额定电压变压比:
9、一次额定电压与二次额定电压 的比值;的比值;11.接线方式和接线组别:通常这接线方式和接线组别:通常这Y,yn0和和 D,yn11;12.效率:铁损与铜损相等时变压器的效率效率:铁损与铜损相等时变压器的效率 最高,此时负荷系数为最高,此时负荷系数为50%60%;13.电压调整范围:电压调整范围:22.5%或或 25%;14.冷却方式:冷却方式:C干式浇注绝缘;干式浇注绝缘;G干式空气自冷;干式空气自冷;F油浸风冷;油浸风冷;FP强迫油循环风冷;强迫油循环风冷;第三节变压器的安装第三节变压器的安装 一、变压器安装的一般要求一、变压器安装的一般要求 1.变压器的安装位置应考虑运行、维护、检变压器的
10、安装位置应考虑运行、维护、检 查及运输的方便;查及运输的方便;2.变压器应有铭牌,并标明运行编号和相变压器应有铭牌,并标明运行编号和相 位;位;3.变压器到达现场后应进行检查,检查项目变压器到达现场后应进行检查,检查项目 应符合有关规程的规定;应符合有关规程的规定;4.变压器基础轨道应水平、轨距与轮距应配变压器基础轨道应水平、轨距与轮距应配 合,装有气体继电器的变压器,应使其顶合,装有气体继电器的变压器,应使其顶 盘沿气体继电器的气流方向有盘沿气体继电器的气流方向有l1.5 的升高坡度(制造厂规定不需要安装坡度的升高坡度(制造厂规定不需要安装坡度 者除外)者除外);5.呼吸器与油枕的连接应紧密
11、,不得漏气。呼吸器与油枕的连接应紧密,不得漏气。空气流过呼吸器应通畅;空气流过呼吸器应通畅;6.防爆管口的膜片应完整,密封良好,膜片防爆管口的膜片应完整,密封良好,膜片 上有十字划痕,喷口应对着开阔地区;上有十字划痕,喷口应对着开阔地区;7.变压器的油标管上应标有明显的油面线,变压器的油标管上应标有明显的油面线,标注着几个特定油温下的油面位置。实际标注着几个特定油温下的油面位置。实际 油面线应与当时的油温相适应;油面线应与当时的油温相适应;8.变压器的温度计应装在保护管内。温度计变压器的温度计应装在保护管内。温度计 应完好,指示准确;应完好,指示准确;9.变压器的一、二次引线不应使变压器的瓷变
12、压器的一、二次引线不应使变压器的瓷 套管受力;如引线采用电缆时,电缆头不套管受力;如引线采用电缆时,电缆头不 能靠近瓷套管。当与封闭母线连接时,其能靠近瓷套管。当与封闭母线连接时,其 套管中心线应与封闭母线中心线相符;套管中心线应与封闭母线中心线相符;10.变压器的工作零线与中性点接地线应分变压器的工作零线与中性点接地线应分 别敷设。工作零线不能埋人地中。变压别敷设。工作零线不能埋人地中。变压 器外壳应可靠接地。变压器的接地引线器外壳应可靠接地。变压器的接地引线 上应有可断开的连接点。上应有可断开的连接点。11.630kV.A及以上的变压器应在高压侧装及以上的变压器应在高压侧装 设测量电压电流
13、的仪表。设测量电压电流的仪表。12.在在10kV电压等级的系统中,电压等级的系统中,800kV.A及及 以下的变压器一次可采用熔断器保护,以下的变压器一次可采用熔断器保护,二次应用自动开关同时起控制和保护作二次应用自动开关同时起控制和保护作 用;用;315kVA及以下的室外变压器二次及以下的室外变压器二次 可采用单极隔离开关隔离,熔断器控制可采用单极隔离开关隔离,熔断器控制 及保护。及保护。13.安装油浸电力变压器的场所应按有关电安装油浸电力变压器的场所应按有关电 气设计规程规定设置消防设施和事故储气设计规程规定设置消防设施和事故储 油设施并保持完好状态。油设施并保持完好状态。二、室内变压器的
14、安装要求二、室内变压器的安装要求 1.电压在电压在l0kV及以下,变压器距门应不小于及以下,变压器距门应不小于 lm,距墙应不小于,距墙应不小于0.8m;如果墙上装有;如果墙上装有 开关,在操作方向上至少应有开关,在操作方向上至少应有1.2m的净距的净距 离;离;2.变压器宽面推进时,低压侧应向外,窄面变压器宽面推进时,低压侧应向外,窄面 推进时,油枕侧应向外;推进时,油枕侧应向外;3.变压器采用自然通风时,变压器室的地面变压器采用自然通风时,变压器室的地面 高度应比室外高出高度应比室外高出1.1m;4.变压器室不应开窗,而要在上部设通风变压器室不应开窗,而要在上部设通风 口,通风口应安装百叶
15、窗和铁丝网罩;口,通风口应安装百叶窗和铁丝网罩;5.变压器二次母线支架高度应在变压器二次母线支架高度应在2.3m以上,以上,高压母线两侧应加设安全遮栏;高压母线两侧应加设安全遮栏;6.变压器室的门应采用阻燃或不可燃材料,变压器室的门应采用阻燃或不可燃材料,并应上锁,门上标明变压器的名称和运行并应上锁,门上标明变压器的名称和运行 编号。室内无遮栏,且安全距离不够时,编号。室内无遮栏,且安全距离不够时,门外应挂门外应挂“止步,高压危险止步,高压危险!”标示牌;标示牌;7.变压器的母线安装,应考虑到可能的吊芯变压器的母线安装,应考虑到可能的吊芯 检查。检查。三、室外变压器的安装要求三、室外变压器的安
16、装要求 1.基本要求基本要求 .室外露天安装的变压器又称为室外变室外露天安装的变压器又称为室外变 台,可分台上(地面)安装和柱上(电台,可分台上(地面)安装和柱上(电 杆)安装;杆)安装;.柱上安装的变压器,其容量不得大于柱上安装的变压器,其容量不得大于 315kV.A(其中(其中50kV.A以下可装于单以下可装于单 杆),有的还将低压配电箱装于变压器杆),有的还将低压配电箱装于变压器 的下部,既减少占地,又可保证安全;的下部,既减少占地,又可保证安全;2.室外变压器安装的一般规定为:室外变压器安装的一般规定为:.l0kV及以下变压器的外廓与周围栅栏或及以下变压器的外廓与周围栅栏或 围墙之间的
17、距离应考虑变压器运输与维围墙之间的距离应考虑变压器运输与维 修的方便,距离不应小于修的方便,距离不应小于lm;在有操作;在有操作 的方向应留有的方向应留有2m以上的距离;以上的距离;.台上变压器的台墩高度一般为台上变压器的台墩高度一般为0.5m,其,其 周围周围应装设高度应装设高度1.7m的栅栏,并在明的栅栏,并在明 显部位悬挂警告牌;显部位悬挂警告牌;.315kV.A及以下的变压器可采用柱上安及以下的变压器可采用柱上安 装方式。其底部距地面不应小于装方式。其底部距地面不应小于2.5m;.柱上和台上变压器的二次侧熔断器安装柱上和台上变压器的二次侧熔断器安装 位置应满足以下要求:位置应满足以下要
18、求:a.二次侧有隔离开关者,应装于隔离开关二次侧有隔离开关者,应装于隔离开关 与低压绝缘子之间,或采用熔断器式隔与低压绝缘子之间,或采用熔断器式隔 离开关;离开关;b.二次侧无隔离开关者,应装于低压绝二次侧无隔离开关者,应装于低压绝 缘子的外侧,并用绝缘线跨接在熔断缘子的外侧,并用绝缘线跨接在熔断 器两端的绝缘线上;器两端的绝缘线上;.柱上和台上变台的所有高低压引线均应柱上和台上变台的所有高低压引线均应 使用绝缘导线;使用绝缘导线;.变压器安装在有除尘排风口的厂房附近变压器安装在有除尘排风口的厂房附近 时,其距离不应小于时,其距离不应小于5。第四节变压器的运行与保护第四节变压器的运行与保护 一
19、、电力变压器运行一、电力变压器运行 1.一般要求一般要求 .油浸式变压器本体的安全保护装置、冷油浸式变压器本体的安全保护装置、冷 却装置、油保护装置、温度测量装置和却装置、油保护装置、温度测量装置和 油箱及附件等应符合油箱及附件等应符合GB 6451油浸式油浸式 电力变压器技术参数和要求电力变压器技术参数和要求的规定。的规定。干式变压器有关装置应符合干式变压器有关装置应符合GBT 10228干式变压器技术参数和要求干式变压器技术参数和要求。.装有气体继电器的油浸式变压器,安装装有气体继电器的油浸式变压器,安装 时应沿气体继电器方向有时应沿气体继电器方向有11.5的的 升高坡度。升高坡度。.变压
20、器冷却装置的安装应符合以下要变压器冷却装置的安装应符合以下要 求:求:a按制造厂的规定安装全部冷却装置;按制造厂的规定安装全部冷却装置;b风扇、水泵及油泵的附属电动机应有风扇、水泵及油泵的附属电动机应有 过负载、短路及断相保护,并应有监过负载、短路及断相保护,并应有监 视油泵电动机旋转方向的装置。视油泵电动机旋转方向的装置。.变压器应按下列规定装设温度测量装变压器应按下列规定装设温度测量装 置:置:a应有测量顶层油温的温度计(柱上变应有测量顶层油温的温度计(柱上变 压器可不装)。无人值班变电站内的压器可不装)。无人值班变电站内的 变压器应装设指示顶层油温最高值的变压器应装设指示顶层油温最高值的
21、 温度计;温度计;b800kV.A及以上油浸式变压器、及以上油浸式变压器、630kVA及以上的干式变压器,应及以上的干式变压器,应 将远方过温信号接至上控室;将远方过温信号接至上控室;c干式变压器应按制造厂的规定,装设干式变压器应按制造厂的规定,装设 温度测量装置。温度测量装置。.释压装置的安装应保证事故喷油畅通,释压装置的安装应保证事故喷油畅通,并且不致喷人电缆沟、母线及其他设备并且不致喷人电缆沟、母线及其他设备 上,必要时应予遮挡。上,必要时应予遮挡。.变压器应有铭牌,并标明运行编号和相变压器应有铭牌,并标明运行编号和相 位。安装在变压器室内或台上、柱上的位。安装在变压器室内或台上、柱上的
22、 配电变压器亦应编号并悬挂警告牌。配电变压器亦应编号并悬挂警告牌。.变压器在运行情况下,应能安全地查看变压器在运行情况下,应能安全地查看 储油柜和套管油位、顶层油温、气体继储油柜和套管油位、顶层油温、气体继 电器,以及能安全取气样、油样等,必电器,以及能安全取气样、油样等,必 要时应装设固定梯子。要时应装设固定梯子。.室(洞)内安装的变压器应有足够的通室(洞)内安装的变压器应有足够的通 风,避免变压器温度过高。装有机械通风,避免变压器温度过高。装有机械通 风装置的变压器室,在机械通风停止风装置的变压器室,在机械通风停止 时,应能发出远方信号。变压器的通风时,应能发出远方信号。变压器的通风 系统
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