电力变压器运行与维护

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1、第十二章电力变压器运行与维护第一节变压器的负荷能力第二节变压器的并列运行第三节变压器的运行与维护第四节变压器的异常运行与分析主要内容教学要求通过本章内容的学习，熟悉各种变压器的结构、作用和应用场所，掌握变压器额定容量和负荷能力的概念，熟悉变压器的发热特点。能够用专业术语正确描述工程实践中用到的各类变压器，继续补充和完善工程概念模型。学习重点与难点重点难点油浸式电力变压器的结构干式变压器的结构变压器过负荷能力的概念变压器的绝缘老化过程变压器的短时和正常过负荷能力第一节变压器的负荷能力一、额定容量和负荷能力的基本概念二、变压器的发热时的特点三、

2、变压器的绝缘老化四、等值老化原则五、变压器的正常过负荷能力六、变压器的事故过负荷额定容量和负荷能力的基本概念变压器的额定容量（即铭牌容量），是指在规定的环境温度下，变压器能获得经济而合理的效率和具有正常的预期寿命（约20～30年）时所允许长期连续运行的容量。额定容量和负荷能力的基本概念变压器的负荷能力系指在短时间内所能输出的功率，在一定条件下，它可能超过额定容量。负荷能力的大小和持续时间决定于：①变压器的电流和温度不要超过规定的限值。②在整个运行期间，变压器的绝缘老化不超过正常值，即不损害正常的预期寿命。国际电工标准（IEC）规定的变压器过

3、负荷运行时限值。变压器的发热时的特点各发热元件如铁芯、高压绕组、低压绕组等所产生的热量都传递给油，其发热过程是独立的，只与其本身的损耗有关。在散热过程中，引起的各部分温度差别很大。沿变压器的高度方向，绕组的温度最高，最大热点大约在高度方向的70%～75%处；沿截面方向（径向），温度最高处位于线圈厚度的1/3处。变压器主要有两个散热区段。一段是热量由绕组和铁芯表面以对流方式传递到变压器油中，这部分约占总温升的20%～30%；另一段是热量由油箱壁以对流方式和辐射方式扩散到周围空气中，这部分约占总温升的60%～70%。变压器的绝缘老化高温是促成绝

4、缘老化的直接原因。研究表明，绕组温度每增长6℃，使用年限将缩短一半，此即所谓绝缘老化的6℃规则。等值老化原则在一部分时间内，根据运行要求，容许绕组温度大于98℃，而在另一部分时间内，使绕组的温度小于98℃。只要使变压器在温度较高的时间内所多损耗的寿命,与变压器在温度较低的时间内所少损耗的寿命相互补偿，这样变压器的预期寿命可以和恒温98℃运行时的寿命等值。变压器的正常过负荷能力（1）过负荷期间，绕组最热点的温度不得超过140℃，上层油温不得超过95℃；（2）变压器的最大过负荷不得超过额定负荷的50%。（3）根据实际负荷曲线和变压器的数据，来计

5、算变压器绝缘的老化率λ，如果λ<1，说明过负荷在允许范围以内，否则，应重新选择较大容量的变压器。变压器的事故过负荷和正常过负荷时一样，事故过负荷时绕组最热点的温度也不得超过140℃，负荷电流不得超过额定值的两倍。事故过负荷的允许值和允许时间应由制造厂规定，也可参考表12-3。第二节变压器的并列运行并列运行相比单台运行优点：（1）提高供电可靠性，当一台退出运行时，其他变压器仍可照常供电。（2）提高运行经济性，在低负荷时，可停运部分变压器，从而减少能量损耗，提高系统的运行效率，并改善系统的功率因数，保证经济运行。（3）减小备用容量，为了保证供电

6、，必需设置备用容量，变压器并列运用可使单台变压器容量较小，从而做到减小备用容量。第二节变压器的并列运行变压器并列运行需满足以下条件:（1）具有相等的一、二次电压,即变比相等；（2）额定短路电压相等；（3）绕组连接组别相同，即要求极性相同，相位相同。上述三个条件中，第一条和第二条往往不可能做到绝对相等，一般规定变比的偏差不得超过±0.5%，额定短路电压的偏差不得超过±10%。第二节变压器的并列运行变比不同的变压器并列运行:一般两变压器变比差的标幺值不得超过0.5%。必须校验其过负荷能力是否在允许范围内。第二节变压器的并列运行短路电压不同的变压

7、器并列运行:当数台变压器并列运行时，如果短路阻抗不同，负荷分配与短路阻抗的大小成反比，短路阻抗小的变压器承担的负荷比例大，容易出现过负荷。如果改变变比，使短路阻抗大的变压器的二次电动势抬高，则可减少过负荷。第二节变压器的并列运行绕组连接组别不同的变压器并列运行:变压器不允许长期在同名相电压间存在位移角的情况下并列运行。一般情况下，如果需要将绕组连接组别不同的变压器并列运行时，应根据连接组别差异的情况，采用将各相易名、始端与末端对换等方法，将变压器的连接组别化为同一连接组别后，才能并列运行。第三节变压器的运行与维护一、变压器的投运与停运二、采

8、用胶袋的油枕密封变压器的运行维护三、变压器分接开关的运行维护第三节变压器的运行与维护一、变压器的投运与停运二、采用胶袋的油枕密封变压器的运行维护三、变压器分接开关的运行维护第三节