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变电二所变压器（换流变）专题学习阳祎2016年7月单击添加目录内容2目录变压器（换流变）结构一二变压器（换流变）各配件原理三变压器（换流变）的故障处理一、变压器（换流变）结构普通电力变压器换流变压器电磁感应原理电磁感应原理铁心、线圈、器身（主绝缘）、引线、冷却和和控制保护系统铁心、线圈、器身（主绝缘）、引线、冷却和和控制保护系统在系统的电气连接（阀侧绕组）绝缘结构主要考虑交流电压（工频电压、雷电和操作过电压）除考虑交流电压还要考虑直流电压（包括极性反转电压）负载特性电、磁回路正弦波电流非正弦波电流（含谐波电流）相同点不同点工作原理基本结构换流变压器与普通电力变的异同一、变压器（换流变）结构变压器一、变压器（换流变）结构变压器2.分接开关1.高压套管4.瓦斯继电器3.低压套管6.油枕5.防爆管8.吸湿器7.油位表10.铭牌9.散热器12.油样活门11.接地螺栓14.活门13.放油阀门16.温度计15.绕组18.净油器17.铁芯20.变压器油19.油箱一、变压器（换流变）结构变压器铁芯一、变压器（换流变）结构变压器铁芯一、变压器（换流变）结构变压器铁芯结构接地片上夹件铁轭螺杆拉螺杆芯柱绑扎铁心磁导线下夹件一、变压器（换流变）结构变压器绕组一、变压器（换流变）结构换流变压器一、变压器（换流变）结构换流变压器一、变压器（换流变）结构换流变压器•绕组:换流变压器线圈包括网侧线圈、阀侧线圈和调压线圈三部分•铁芯:换流变压器铁心通常为心式结构•器身:考虑合理的线圈布置方式•引线:阀侧套管与引线的连接要特殊设计•油箱:采用桶式结构•绝缘油:ABB用Lans•有载分接开关•其他附件一、变压器（换流变）结构换流变压器二、变压器（换流变）各配件原理油枕变压器储油柜的发展胶囊式储油柜隔膜式储油柜波纹管式储油柜作用：用以补偿变压器油由于温度变化而膨胀、收缩产生的容积变化，对维护变压器的正常运行起着重要的保护作用。二、变压器（换流变）各配件原理油枕胶囊式储油柜，由于胶囊易老化开裂，密封性能较差，现在已逐步减少使用。二、变压器（换流变）各配件原理油枕隔膜式储油柜，它是用厚度为0．26ram-0．35ram的尼龙布两层、中间夹以氯丁橡胶、外涂丁氰橡胶，但其对安装质量和检修工艺均有较严格的要求，使用效果不甚理想，主要是渗油和橡胶件易损，影响到供电的安全性、可靠性及文明生产，因此也在逐步减少使用。二、变压器（换流变）各配件原理膨胀节油位指示金属软管注油管变压器油纵向波纹管储油柜油枕二、变压器（换流变）各配件原理油枕横向波纹管储油柜变压器绝缘分级绝缘空气高压线圈与低压线圈之间，线圈与铁心及油箱之间，不同相线圈之间的绝缘线圈匝间、层间、饼间绝缘，即同一线圈不同电位的各部分间的绝缘二、变压器（换流变）各配件原理变压器的绝缘二、变压器（换流变）各配件原理交流套管⑴顶端螺母⑵软连接⑶顶座⑷油位计⑸瓷绝缘子，空气侧⑹预压管⑺变压器油⑻电容器身⑼夹紧装置⑽安装法兰⑾电流互感器抽头⑿瓷绝缘子，油侧⒀底部末端螺母⒁密封塞二、变压器（换流变）各配件原理•交流高压套管为油浸式绝缘，外绝缘为瓷套。套管有自己独立的油室，其油室与换流变油箱不相通。套管顶部有一油位玻璃视窗以监视套管油位，正常情况下，油位应高于该玻璃视窗油位。•套管还装有电压试验抽头（即末屏），通过测量电容值和损耗因素来检查套管的绝缘。末屏通过末屏盖接地。•套管的安装连接方式为：拉杆连接。•套管能承受与其轴向垂直的顶部终端上施加的悬臂负载。套管在其轴向能持续。•承受20kN的力，外部端子可承受的最大力矩为25kN。交流套管二、变压器（换流变）各配件原理换流变阀侧套管二、变压器（换流变）各配件原理换流变阀侧套管•直流高压套管设计为两部分：内部和外部•内部为通常的油绝缘油冷却型，在油侧，套管没有隔离体，这意味着套管与变压器油箱相通,套管内部部分注满油。为了保证套管油室充满着油，换流变油枕应高于套管顶部。•该套管的安装方式与交流高压套管相同，并且有相同型号的牵引杆。•外部绝缘体由带硅橡胶裙的玻璃钎维环氧树脂管构成，它在充电前应充上一定压力的SF6气体，正常运行时，SF6气体的压力为3.5mbar。通过SF6气体密度继电器对其压力进行监视。•套管在安装法兰处装有一个电压抽头，抽头与法兰绝缘并连接到电容器身的最外层。二、变压器（换流变）各配件原理瓦斯继电器气体继电器原理油枕箱体0至5°的安装坡度以利于气体流动气体继电器二、变压器（换流变）各配件原理瓦斯继电器气体继电器原理油枕方向箱体方向正常情况继电器内充满油可随油面升降的浮子（蓝色表示正常位置）可随油流涌动打开的挡板二、变压器（换流变）各配件原理瓦斯继电器气体继电器原理（轻瓦斯）油枕方向箱体方向故障产生气体气体聚集导致油面下降浮子跟随油面下降导通报警回路二、变压器（换流变）各配件原理瓦斯继电器气体继电器原理（报警回路的导通）浮子永磁铁（与浮子连接在一起）干簧管二、变压器（换流变）各配件原理瓦斯继电器气体继电器原理（报警回路的导通）浮子下降干簧管受磁力作用接通回路永磁铁下降靠近干簧管二、变压器（换流变）各配件原理瓦斯继电器气体继电器原理（重瓦斯）油枕方向箱体方向油流速度超过挡板定值，挡板顺油流方向运动，触发跳闸回路二、变压器（换流变）各配件原理瓦斯继电器二、变压器（换流变）各配件原理瓦斯继电器干簧管的工作原理二、变压器（换流变）各配件原理瓦斯继电器瓦斯继电器的日常巡视内容二、变压器（换流变）各配件原理瓦斯继电器气体颜色气味可燃性故障原因无色轻微油臭味不燃空气淡黄色强烈臭味可燃纸绝缘材料损伤微黄色-----不易燃木质材料损伤灰色或黑色-----易燃油故障瓦斯继电器的日常巡视内容二、变压器（换流变）各配件原理瓦斯继电器二、变压器（换流变）各配件原理测温装置监测变压器的油面和绕组温度绕组温度指示控制器的工作原理作用Ø实时监测油温、绕温Ø温度过高时发出报警信号油温表原理Ø感温介质感受顶层油温，由温度变化产生压力变化Ø压力通过毛细管传导至弹性波纹管，使其产生角位移Ø波纹管推动指针显示被测温度二、变压器（换流变）各配件原理测温装置绕温表原理Ø采用模拟测量方法间接测得绕组温度Ø绕温=油温+铜油温差顶层油温CT测量负载电流根据负载电流匹配相应的铜油温差所需的电流发热元件根据匹配电流补偿铜油温差叠加两者对波纹管产生的角位移量二、变压器（换流变）各配件原理测温装置二、变压器（换流变）各配件原理测温装置AKM35系列绕组温度指示控制器是采用模拟测量方法来间接地测得绕组热点温度，即温度T1为变压器顶层油温T2与变压器铜油温差△T之和，T1=T2+△T。绕组温度是变压器顶层油温使仪表内弹性波纹管产生对应的角位移量，叠加仪表内发热元件产生的角位仪移量，从而指示变压器绕组温度。发热元件是通过匹配器及变压器CT二次侧负载情况变化而补偿不同的铜油温差。二、变压器（换流变）各配件原理呼吸器吸湿器又名呼吸器，常用吸湿器为吊式吸湿器结构。吸湿器内装有吸附剂硅胶，油枕内的绝缘油通过吸湿器与大气连通，内部吸附剂吸收空气中的水分和杂质，以保持绝缘油的良好性能。油封杯原理（不呼吸时）管道经硅胶至油枕油油位max刻度油位min刻度与大气连通油位过高，会导致油倒吸入硅胶罐内油位过低，起不到过滤杂质的作用二、变压器（换流变）各配件原理呼吸器油封杯原理（呼气时）p1p01、油枕内空气体积缩小导致管道内气压上升2、管道内气压p1大气压p0，导致管道内油被挤压下去3、空气分子被压入油中，油面低于管道口时，由于其比油轻，得以往气压较小的方向向上浮动，最终逸入空气二、变压器（换流变）各配件原理呼吸器油封杯原理（吸气时）1、油枕内空气体积增大导致管道内气压减小2、管道内气压p1大气压p0，导致杯内油被挤压进入管道，空气接触管道口3、由于p1与p0相差不大，油在管道壁上的阻力可起作用，造成管道内只有中央区域的油被向上推，同时空气进占其原来的位置4、空气进入油后上浮进入管道p1p0空气进入空隙二、变压器（换流变）各配件原理呼吸器二、变压器（换流变）各配件原理油流继电器二、变压器（换流变）各配件原理油流继电器二、变压器（换流变）各配件原理油流继电器当变压器油泵启动时就有油流循环，油流量达到额定油流量约3/4时挡板被冲动，而和挡板在同一轴上的磁铁也随着旋转，旋转着的磁铁带动隔着薄壁的另一个指示部分磁铁同步转动，当挡板被冲到85°位置时，使微动开关的常开接点闭合，发出正常工作信号，指针指向“流动”位置。如果油流量减少到额定油流量的约1/2时，挡板借助弹簧作用力返回，耦合磁铁也跟着返回，使微动开关的常开接点打开，发出故障报警信号。工作原理二、变压器（换流变）各配件原理油流继电器二、变压器（换流变）各配件原理速动油压继电器作用反应箱体内的压力变化发出报警信号，不接跳闸速动油压继电器原理根据油箱内由于事故造成的故障压力上升速率来动作、压力上升速率越快，动作越迅速。12速动油压装置原理（正常运行时）油室与箱体联通油压检测及平衡装置根据动作特性对油压进行平衡补偿二、变压器（换流变）各配件原理速动油压继电器速动油压装置原理（故障情况时）油室与箱体联通油压增大平衡装置根据动作特性动作，内部气室压力增大气室压力推动操作波纹管操作波纹管推动微动开关动作二、变压器（换流变）各配件原理速动油压继电器速动油压装置动作特性设定动作值为25kPa±20%压力上升速度为100kPa/s时，动作时间约为0.2~0.3s压力上升速度为10kPa/s时，动作时间约为2~3s二、变压器（换流变）各配件原理速动油压继电器二、变压器（换流变）各配件原理压力释放压力释放阀原理Ø由油压值控制的阀门Ø当内部故障，油压达到某一规定限值时,压力释放阀开启,并排油泄压,保护油箱,防止事故扩大Ø泄压至规定限值之下时，阀门关闭，以避免箱体内部与大气接触而受污染压力释放阀的局限Ø压力释放阀的有效保护取决于以下几个方面：事故点瞬间释放的能量；事故点与压力释放阀之间的距离；事故点与压力释放阀之间的压力梯度和冲击力Ø有运行中释放阀动作但箱体仍被损坏的案例故障点t1=动油压传至释放阀时间+阀动作时间t2=动油压传至箱体最近处时间t2t1，释放阀动作滞后，造成箱体损坏二、变压器（换流变）各配件原理压力释放二、变压器（换流变）各配件原理换流变有载调压开关组成Ø切换开关、分接选择器、电动机构ABB有载分接开关原理介绍.pdf二、变压器（换流变）各配件原理换流变有载调压开关1）有载调压开关外部检查，有载开关油枕油位在正常区域，呼吸器管道畅通无堵塞无渗漏，有载开关内无气体，可以通过有载开关上排油孔及瓦斯继电器、油流继电器处排气；2）检查在线滤油机，各连接部件无渗漏，压力表读数必须低于2.0bar（否则更换过滤器）；3）分接开关传动齿轮盒检查，如果齿轮盒中润滑油不足，添加润滑油，如果齿轮盒内锈蚀或齿轮变形则需对传动齿轮盒进行更换；4)调压开关机构箱的维护；5）调压开关压力继电器功能测试；6）操作试验:就地和远方各操作一个循环，应无异常；7)检查紧急停止功能；8)检查加热器；9)绝缘油试验：击穿电压不小于30KV。有载调压开关检查项目原理：通过连接管与气体继电器上部相连，用于采集继电器内的气体内部充满油与气体继电器相连阀门，运行时需拧紧二、变压器（换流变）各配件原理集气盒集气盒使用方法1、开启下部的气塞，逐渐放掉盒内的变压器油2、随之气体继电器气室内的故障气体在储油柜液位差的压力下充入取气盒，根据刻度读取所需气体体积3、在取气盒的上部气塞处用取气用注射器采集气体二、变压器（换流变）各配件原理集气盒散热器二、变压器（换流变）各配件原理散热器二、变压器（换流变）各配件原理散热器分为片式散热器和扁管散热器片式散热器是用板料厚度为1mm的波形冲片，靠上下集油盒或油管焊接组成。20KVA以下的油浸式电力变压器，平顶油箱的散热面已足够，50～200KVA的油浸式电力变压器可采用固定式散热器；200～6300KVA油浸式电力变压器，可采用可拆式片式散热器，散热器通过法兰盘固定再油箱壁上。油浸式变压器冷却装置包括散热器和冷却器，不带