强油冷却式变压器油流带电分析
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一、油流带电的现象和机理:近年来,随着电网向超高压大容量方向发展,变压器地容量与电压等级也越来越高,但是随着电压等级的提富,变压器的绝缘欲度却越来越小,因绝缘故障造成事故的例子逐年增多。
油流放电是近年来逐渐受到重视的一个新问题,因为油流放电造成变压器绝缘损坏及铁芯多点接地等的故障也越来越多。
1980-2000年,我国先后发生了8台次与油流带电有关的SOOkV等级大型电力变压器地绝缘事故,如辽阳1号主变C相、安徽淮南洛河电厂主变B相、山东潍坊主变B相等,这些事故大多数发生在变压器油流流速最高的油道入口处,威胁变压器地运行。
油流放电只在采用强迫油循环的大容量变压器中存在,小容量变压器因为发热量低,均采用油自然循环,因为油的流速低是不会产生油流放电这种问题的。
由于大容量变压器电压等级和损耗较高,自然冷却已不能满足散热要求,因此对强迫油循环冷却的使用越来越多,要求也越来越高。
高强度的绝缘油在干燥的油道中循环流动时,其流速比自然循环时高很多,加上现代变压器绝缘结构的紧凑化,材料干燥度的增加,就会在油纸界面上产生电荷分离,流动中的油因与固体绝缘摩擦形成油道中局部静电电荷的积累,这种因油在流动中与固体绝缘摩擦产生的静电现象称为油流带电。
单位体积变压器油所产生的电荷量称为油流带电度,若带电度过高就会发生静电放电造成事故,称为油流放电。
二、影响油流带电的主要因素:1、油流速度与温度的影响油流速度是最主要的影响因素。
油流速度的增加,油流带电程度随之严重,通常认为在2-4倍的额定流速(平均流速)下,带电倾向较为明显。
例如,西北某水电厂的1-3号主变压器油中乙烘、总燃含量超标,乙块含量最高达30XIo-6,总烧含量高达164X10-6。
经测试和综合分析判断,认为1-3号主变压器油中乙块含量增高的重要原因是由于油流放电引起的。
为此将原来运行的4台潜油泵减少为3台,使油流速度降低。
半年的监测表明:乙块含量明显降低。
并一直稳定。
变压器冷却系统最全讲解电力变压器的冷却系统包括两部分:内部冷却系统,它保证绕组、铁芯的热量散入到周围的介质中;外部冷却系统,保证介质中的热散到变压器外。
根据变压器容量的大小,介质和循环种类的不同,变压器采用不同的冷却方式。
一、冷却方式的表示表1 冷却种类的表示变压器的冷却方式一般采用四个代号组合来表示,按照从左到右分别表示如下:表2 变压器的冷却方式表示方法例如:ONAN表示油浸自冷式,即内部油自然循环,外部空气自然循环二、变压器的冷却方式6天前电气专家联盟油浸式电力变压器的冷却方式,按其容量的大小,冷却系统可分为:油浸自冷式、油浸风冷式、强迫油循环风冷式、强迫油循环水冷式等几种。
1、油浸自冷式油浸自冷式冷却系统没有特殊的冷却设备,油在变压器内自然循环,铁芯和绕组所发出的热量依靠油的对流作用传至油箱壁或散热器。
按变压器容量的大小,又可分为三种不同的结构:1.1、平滑式箱壁。
容量很小的变压器采用这种结构,箱壳是用钢板焊接而成,箱壁是完全平滑的;1.2、散热筋式箱壁。
在平滑箱壁上焊接一些散热筋,扩大了与空气接触的面积,适合于容量稍大的变压器;1.3、散热管或散热器式冷却。
容量更大些的变压器,为了增大油箱的冷却表面,则在油箱外加装若干散热器,散热器就是具有上、下联箱的一组散热管,散热器通过法兰与油箱连接,是可拆部件。
图1所示为带有散热管的油浸自冷式变压器的油流路径。
变压器运行时,油箱内的油因铁芯和绕组发热而受热,热油会上升至油箱顶部,然后从散热管的上端入口进入散热管内,散热管的外表面与外界冷空气相接触,使油得到冷却。
冷油在散热管内下降,由管的下端再流入变压器油箱下部,自动进行油流循环,使变压器铁芯和绕组得到有效冷却。
油浸自冷式冷却系统结构简单、可靠性高,广泛用于容量10,000kVA以下的变压器。
图1 油浸自冷式变压器油流路径1一油箱;2一铁芯与绕组;3一散热管2、油浸风冷式油浸风冷式冷却系统,也称油自然循环、强制风冷式冷却系统。
变压器油色谱分析技术要点及控制措施罗霄(国网四川省电力公司国网达州供电公司,四川达州635000)摘要:随着科学技术的不断发展,通过运用油中溶解气体分离技术可有效解决变压器的故障问题,可使变压器相应使 用寿命延长并保障变压器的稳定性及安全性。
通过对变压器油的色谱分析,预判存在的威胁和故障,探讨对实际应用状 况进行控制。
关键词:变压器油;色谱分析;控制措施doi:10. 3969/j.issn.1006 - 8554. 2016.07.040〇引言当前许多变压器会油流带电,致使故障发生,为使变压器 运行时在安全性及稳定性方面有所保证,需将变压器绝缘及油 冷却、材料含氧度的降低等功效充分发挥,因此要保证油的质 量。
所以要对油当中所具有的微量元素进行有效结合,对其所 存在的故障问题进行准确判断,这样才能达到上述效果,并能 够对变压器当中油的色谱进行更为科学的分析。
1色谱分析的理论基础变压器油的色谱分析是对变压器潜在故障及威胁进行检 测的重要方法之一,能保障其在实际运行中的安全性及稳定 性。
绝缘油的组成主要有二氧化碳、一氧化碳以及烃类等,变 压器在运行时所存在的少量的烃类等气体,会伴随绝缘油及绝 缘材料的老化被分解出来。
同时,变压器内部出现故障时会将 各种气体分解出来并熔解。
在故障比较严重的状况下,其产生 的气体还可能聚集,形成相应的游离气体。
由于各种气体产生 条件不同,如果出现变压器局部放电,氢气就会通过相应的断 裂及离子反应生成,通过不断的积累,最终进行重新化合,生成 诸如C2H2、CH4等气体,这些气体会随着不断地积累而出现加 快和增多。
当变压器当中的油与外界的空气接触产生化学反 应时,还会生成二氧化碳等气体。
分解出的气体最终会形成气 泡,并被变压器当中的油溶解,变压器就会出现故障。
气泡产 生量明显大于其被溶解的数量,变压器当中所存在的气体就会 不断增多。
在还未发生故障时温度较低,气体产生速度较慢且 数量较少,若对变压器油中的气体进行及时分析,并结合油中 所存在的微量金属,就能准确判定对变压器造成的影响。
变压器油流带电故障分析及预防措施变压器油流带电故障是指变压器油流中存在电流的现象,这种故障可能导致变压器内部出现放电或击穿现象,进而引发变压器故障,严重时还可能造成火灾或爆炸。
为了保护变压器的安全运行,必须对变压器油流带电故障进行分析和采取适当的预防措施。
1.电源系统故障:如电源失灵、短路故障等,引起变压器油流中的电流;
2.变压器内部绝缘故障:如绕组短路、绝缘老化、绝缘材料变质等,导致油流中出现电流;
3.变压器外部的局部放电:如绝缘子污秽、线路污秽等,引起变压器油流带电;
4.电磁感应:当变压器附近有高电压的设备运行时,可能产生电磁感应,导致变压器油流中带电。
为了预防变压器油流带电故障,可以采取以下措施:
1.定期检查变压器绝缘状况:定期对变压器进行绝缘测试和绝缘电阻测量,确保绝缘正常。
如发现绝缘故障及时处理,以避免绝缘老化导致油流带电;
2.清洁绝缘子和线路:定期对变压器周围的绝缘子和线路进行清洁和绝缘处理,确保绝缘子表面无污秽物,避免局部放电引发油流带电;
3.避免高压设备靠近变压器:尽量避免高压设备靠近变压器,以减小电磁感应的可能性;
4.定期检查电源系统:定期检查变压器的电源系统,保证电源系统的正常运行,避免电源系统故障导致的油流带电;
5.安装保护装置:安装过电压保护装置、过流保护装置等,对电源系统故障进行监测和控制,及时切断故障电流,以防止油流带电引发更严重的故障。
综上所述,变压器油流带电故障是变压器安全运行的一大威胁,需要采取适当的预防措施来避免故障发生。
定期检查绝缘状况、清洁绝缘子和线路、避免高压设备靠近变压器、定期检查电源系统、安装保护装置等都是有效的预防措施,可以提高变压器的安全性能,延长其使用寿命。
变压器的冷却方式有几种?各种冷却方式的特点是什么?之公保含烟创作电力变压器常常使用的冷却方式一般分为三种:油浸自冷式、油浸风冷式、强迫油循环.油浸自冷式就是以油的自然对流作用将热量带到油箱壁和散热管,然后依靠空气的对传播导将热量散发,它没有特制的冷却设备.而油浸风冷式是在油浸自冷式的根底上,在油箱壁或散热管上加装风扇,应用吹风机帮助冷却.加装风冷后可使变压器的容量增加30%〜35%.强迫油循环冷却方式,又分强油风冷和强油水冷两种.它是把变压器中的油,应用油泵打入油冷却器后再复回油箱.油冷却器做成容易散热的特殊形状,应用风扇吹风或循环水作冷却介质,把热量带走.这种方式若把油的循环速度比自然对流时提高3 倍,则变压器可增加容量30%.什么叫变压器?变压器是一种用于电能转换的电器设备,它可以把一种电压、电流的交流电能转换成相同频率的另一种电压、电流的交流电能.变压器的主要部件有:(1) 器身:包括铁芯,线圈、绝缘部件及引线.(2) 调压装置:即分接开关,分为无载调压和有载调压装置(3) 油箱及冷却装置.(4) 呵护装置:包括储油柜、油枕、防爆管、吸湿器、气体继电器、净油器和测温装置.(5) 绝缘套管.变压器铭牌上的额外值暗示什么含义?变压器的额外值是制造厂对变压器正常使用所作的规则,变压器在规则的额外值状态下运行,可以担保临时牢靠的任务,而且有良好的性能.其额外值包括以下几方面:(1) 额外容量:是变压器在额外状态下的输出能力的担保值,单元用伏安(VA) 、千伏安(kVA) 或兆伏安(MVA) 暗示,由于变压器有很高运行效率,通常原、副绕组的额外容量设计值相等.(2) 额外电压:是指变压器空载时端电压的担保值,单元用伏(V)、千伏(kV)暗示.如不作特殊说明,额外电压系指线电压.(3) 额外电流:是指额外容量和额外电压计算出来的线电流,单元用安(A) 暗示.(4) 空载电流:变压器空载运行时激磁电流占额外电流的百分数.(5) 短路损耗:一侧绕组短路,另一侧绕组施以电压使两侧绕组都到达额外电流时的有功损耗,单元以瓦(W) 或千瓦(kW) 暗示.(6) 空载损耗:是指变压器在空载运行时的有功功率损失,单元以瓦(W) 或千瓦(kW) 暗示.(7) 短路电压:也称阻抗电压,系指一侧绕组短路,另一侧绕组到达额外电流时所施加的电压与额外电压的百分比.(8) 衔接组别:暗示原、副绕组的衔接方式及线电压之间的相位差,以时钟暗示.常常使用变压器有哪些种类?各有什么特点?一般常常使用变压器的分类可归结如下:(1) 按相数分:1) 单相变压器:用于单相负荷和三相变压器组.2) 三相变压器:用于三相系统的升、降电压.(2) 按冷却方式分:1) 干式变压器:依靠空气对流停止冷却,一般用于局部照明、电子线路等小容质变压器.2) 油浸式变压器:依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等.(3) 按用途分:1)电力变压器:用于输配电系统的升、降电压.2)仪用变压器:如电压互感器、电流互感器、用于丈量仪表和继电呵护装置.3) 试验变压器:能发作高压,对电气设备停止高压试验4) 特种变压器:如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等(4) 按绕组形式分:1)双绕组变压器:用于衔接电力系统中的两个电压品级2)三绕组变压器:一般用于电力系统区域变电站中,衔接三个电压品级.3) 自耦变电器:用于衔接分歧电压的电力系统.也可做为普通的升压或降后变压器用.(5) 按铁芯形式分:1)芯式变压器:用于高压的电力变压器.2)壳式变压器:用于年夜电流的特殊变压器,如电炉变压器、电焊变压器;或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器.发电机受潮时,如何停止枯燥处置?发电机在停止就地枯燥时,一定要做好需要的保温和现场平安办法,详细办法如下:(1) 如果枯燥现场温度较低,可以用帆布将发电机罩起来,需要时还可用热风或无明火的电器装置将周围空气温度提高.(2) 枯燥时所用的导线绝缘应良好,并应避免低温损坏导线绝缘.(3) 现场应备有需要的灭火器具,并应清除所有易燃物.(4) 枯燥时,应严格监视和控制枯燥温度,不应超越限额.枯燥时,发电机各处的温度限额为:(1) 用温度计丈量定子绕组概略温度为85 C .(2) 在最热点用温度计丈量定子铁芯温度为90 C .(3) 用电阻法丈量转子绕组平均温度应低于120〜130 C枯燥时间的长短由发电机的容量、受潮水平和现场条件所决议,一般预热到65〜70 C的时间不得少12〜30小时,全部枯燥时间不低于70 小时.在枯燥进程中、要定时记载绝缘电阻、绕组温度、排出空气温度、铁芯温度的数值,并绘制出定子温度和绝缘电阻的变卦曲线,受潮绕组在枯燥初期,由于潮气蒸发的影响,绝缘电阻明显下降,随着枯燥时间的增加,绝缘电阻便逐渐升高,最后在一定温度下,稳定在一定数值不变.若温度不变,且再经3〜5 小时后绝缘电阻及吸收比也不变.用摇表丈量转子的绝缘电阻年夜于1M Q时,则可认为枯燥任务完毕.发电机在现场枯燥时,多采用以下几种办法:(1) 定子铁损枯燥法:此法是枯燥发电机最罕见的办法.在定子线圈铁芯上绕上励磁线圈,并通入380V 的交流电,使定子发作磁通依靠其铁损来枯燥定子.(2) 直流电源加热法:转子枯燥多用此法.向转子线圈通入直流电,应用铜损所发作的热量加热转子绕组.(3) 短路电流枯燥法:采用此法,需将发电机定子绕组出口处三相短路,然后使发电机组在额外转速运转,通过调节励磁电流,使定子绕组电流随之上升、应用发电机自身电流所发作的热量,对绕组停止枯燥.运行中的发电机频率过低将对发电机有什么影响?正常运行中的发电机,其频率偏差应在额外值的± 0.2 周/ 秒范围之内,当运行中的发电机频率低于此范围时,将对发电机有下列影响:(1) 由于频率下降,致使发电机转子转速降低,招致发电机两端风扇鼓风的风压下降,所以风量增加,招致发电机定、转子线圈和铁芯的温度升高.(2) 由于频率降低时,发电机的端电压也将随之降低,要想维持端电压正常水平、则必需增年夜转子励磁电流,转子电流增年夜以后,将使转子和励磁绕组的温度增高.运行中的发电机,当转子绕组发作两点接地故障时,会呈现哪些现象?为什么?当运行中的发电机转子绕组发作两点接地故障时,将呈现下列现象:(1) 励磁电流突然增年夜.(2) 功率因数增高甚至进相.(3) 定子电流增年夜,电压降低.(4) 转子发作猛烈振动等现象发作以上现象的原因,主要有以下几点:(1) 由于转子绕组两点接地后.转子接所在之间的绕组将被短路,这就使绕组直流电阻减小,所以励磁电流增年夜.(2) 若绕组被短路的匝数较多,则主磁通将少量增加,致使发电机向电网输送的无功功率迅速下降,致使发电机的功率因数增高,甚至进相,同时,也将能够引起定子电流增年夜.(3) 由于转子局部绕组短路,破坏了发电机的磁路平衡,所以将引起发电机发作猛烈的振动.发电机在运行中失磁是什么原因引起的?失磁后配电盘上的表计都有什么反映?发电机在运行中突然失磁的主要原因是由于励磁回路断路引起的.造成励磁回路断路有以下原因:(1) 灭磁开关受振动而跳闸.(2) 磁场变阻器接触不良.(3) 励磁机磁场线圈断线.(4) 整流子严重冒火或自动电压调整器故障.当发电机失磁后,配电盘上各表计将呈现以下现象:(1) 转子励磁电流突然酿成零或接近于零.(2) 励磁电压接近于零.(3) 发电机电压和母线电压比原来降价.(4) 定子电流表指示升高.(5) 功率因数表指示进相.(6) 无功功率表指示负值.有哪些原因能够造成发电机定子绕组在运行中损坏?造成发电机定子绕组在运行中损坏的原因主要有以下几点:(1) 由于定子绝缘老化、受潮或局部有缺陷造成定子绝缘在运行电压或过电压下被击穿.(2) 由于定子接头过热或铁芯局部过热造成定子绕组绝缘烧毁引起绝缘击穿.(3) 突然短路的电动力造成绝缘损坏.(4) 由于运行中转子零件飞出或端部固定零件脱落等引起绝缘损坏.发电机振荡失步将呈现哪些现象?怎样处置? 发电机振荡失步将呈现下列现象:(1) 定子电流超越正常值,电流表指针将剧烈地撞挡.(2) 定子电压表的指针将疾速摆动.(3) 有功功率表指针在表盘整个刻度盘上摆动.(4) 转子电流表指针在正常值左近疾速摆动.(5) 发电机收回鸣叫声,且叫声的变卦与仪表指针的摆动频率相对应.(6) 其他并列运行的发电机的仪表也有相应的摆动发电机振荡失去同步时,值班人员应注意①要通过增加励磁电流来发作恢复同步的条件;②要适外地调整该机的负荷,以帮助恢复同步;③当整个电厂与系统失去同步时,该电厂的所有发电机都将发作振荡,除设法增加每台发电机的励磁电流外,在无法恢复同步的情况下,为使发电机免遭继续电流的损害,应按规程规则,在2 分钟后将电厂与系统解列.同步发电机有哪些内部损耗?同步发电机的内部损耗主要包括铁损、铜损、机械损耗及附加损耗等四局部.。
500KV变压器冷却方式解析摘要:本文概述了变压器的冷却方式,对变压器冷却方式的种类进行了说明,在此基础上,详细分析了如何选择变压器冷却方式,以期有所帮助。
关键词:变压器;冷却方式;选择变压器在运行时内部的铁和铜会出现一定的损耗。
这些损耗最后会转化成热能从变压器的内部向外部发散,从而会使变压器持续发热和温度变高。
为了保障变压器能够正常运行、良好散热,就应采取有效的冷却方式把变压器内所产生的热量及时带走。
若是变压器的不能很好散热将会致使变压器的温度升高,会出现超过规格范围内的温升水平,会使变压器的使用寿命降低,甚至会损坏内部,给变压器的正常运行带来严重的不利影响。
1.变压器冷却方式的概述变压器的冷却方式主要有四种。
第一,强迫油导向风冷方式是由冷却器潜油泵产生驱动力将冷却油推进变压器的油箱内之后,会再经过密封良好的导游设施把油运输到变压器的绕组下方,然后再由变身器内部的结构把油运输到各部分的绕组当中。
变压器内的线圈和铁心内的油温度上升后会通过位于内部油箱上方的导油管传输到油箱外的冷却系统实现有温度的降低,从而形成了循环冷却。
第二,强迫油循环非导向风冷式是冷却的变压器油受到冷却器油泵的驱动力会传输到变压器内的底部位置,然后再由变压器内部的有关结构把底部位置温度较低的冷却油有效分配传输到各部分的绕组当中。
当变压器内线圈以及铁心内有温度升高之后会通过位于油箱上部的导油管传送到油箱外的冷却系统中降低温度,从而形成了完整的循环冷却。
强迫油循环导向风冷式和强迫油循环非导向风冷式都属于强迫油循环油风冷方式。
第三,油浸风冷式是将油箱上下的油温差将温度上升的油通过散热器和有关的吹风装置使散热能力加强把油温度降低,从形成了自然循环冷却。
第四,油浸自冷式是利用热油和冷却油的对流将热量带走,未有其他的冷却设备。
1.500KV变压器冷却方式的选择在对冷却方式进行选择时应首先考虑变压器的容量。
500KV变压器通常有较大的容量,在正常运行时会散发出很高的热量,会优先考虑强迫油循环冷方式。
变压器的冷却方法有几种?各类冷却方法的特色是什么?电力变压器经常应用的冷却方法一般分为三种:油浸自冷式.油浸风冷式.强制油轮回.油浸自冷式就是以油的天然对流感化将热量带到油箱壁和散热管,然后依附空气的对传播导将热量披发,它没有特制的冷却装备.而油浸风冷式是在油浸自冷式的基本上,在油箱壁或散热管上加装电扇,应用吹风机帮忙冷却.加装风冷后可使变压器的容量增长30%~35%.强制油轮回冷却方法,又分强油风冷和强油水冷两种.它是把变压器中的油,应用油泵打入油冷却器后再复回油箱.油冷却器做成轻易散热的特别外形,应用电扇吹风或轮回水作冷却介质,把热量带走.这种方法若把油的轮回速度比天然对流时进步3倍,则变压器可增长容量30%.什么叫变压器?变压器是一种用于电能转换的电器装备,它可以把一种电压.电流的交换电能转换成雷同频率的另一种电压.电流的交换电能.变压器的重要部件有:(1)器身:包含铁芯,线圈.绝缘部件及引线.(2)调压装配:即分接开关,分为无载调压和有载调压装配.(3)油箱及冷却装配.(4)呵护装配:包含储油柜.油枕.防爆管.吸湿器.气体继电器.净油器和测温装配.(5)绝缘套管.变压器铭牌上的额定值暗示什么寄义?变压器的额定值是制作厂对变压器正常应用所作的划定,变压器在划定的额定值状况下运行,可以包管长期靠得住的工作,并且有优越的机能.其额定值包含以下几方面:(1)额定容量:是变压器在额定状况下的输出才能的包管值,单位用伏安(VA).千伏安(kVA)或兆伏安(MVA)暗示,因为变压器有很高运行效力,平日原.副绕组的额定容量设计值相等.(2)额定电压:是指变压器空载时端电压的包管值,单位用伏(V).千伏(kV)暗示.如不作特别解释,额定电压系指线电压.(3)额定电流:是指额定容量和额定电压盘算出来的线电流,单位用安(A)暗示.(4)空载电流:变压器空载运行时激磁电流占额定电流的百分数.(5)短路损耗:一侧绕组短路,另一侧绕组施以电压使两侧绕组都达到额定电流时的有功损耗,单位以瓦(W)或千瓦(kW)暗示.(6)空载损耗:是指变压器在空载运行时的有功功率损掉,单位以瓦(W)或千瓦(kW)暗示.(7)短路电压:也称阻抗电压,系指一侧绕组短路,另一侧绕组达到额定电流时所施加的电压与额定电压的百分比.(8)衔接组别:暗示原.副绕组的衔接方法及线电压之间的相位差,以时钟暗示.经常应用变压器有哪些种类?各有什么特色?一般经常应用变压器的分类可归纳如下:(1)按相数分:1)单相变压器:用于单相负荷和三相变压器组.2)三相变压器:用于三相体系的升.降电压.(2)按冷却方法分:1)干式变压器:依附空气对流进行冷却,一般用于局部照明.电子线路等小容量变压器.2)油浸式变压器:依附油作冷却介质.如油浸自冷.油浸风冷.油浸水冷.强制油轮回等.(3)按用处分:1)电力变压器:用于输配电体系的升.降电压.2)仪用变压器:如电压互感器.电流互感器.用于测量内心和继电呵护装配.3)实验变压器:能产生高压,对电气装备进行高压实验.4)特种变压器:如电炉变压器.整流变压器.调剂变压器等.(4)按绕组情势分:1)双绕组变压器:用于衔接电力体系中的两个电压等级.2)三绕组变压器:一般用于电力体系区域变电站中,衔接三个电压等级.3)自耦变电器:用于衔接不合电压的电力体系.也可做为通俗的升压或降后变压器用.(5)按铁芯情势分:1)芯式变压器:用于高压的电力变压器.2)壳式变压器:用于大电流的特别变压器,如电炉变压器.电焊变压器;或用于电子仪器及电视.收音机等的电源变压器.发电机受潮时,若何进行湿润处理?发电机在进行当场湿润时,必定要做好须要的保平和现场安然措施,具体措施如下:(1)假如湿润现场温度较低,可以用帆布将发电机罩起来,须要时还可用热风或无明火的电器装配将四周空气温度进步.(2)湿润时所用的导线绝缘应优越,并应防止高温破坏导线绝缘.(3)现场应备有须要的灭火器具,并应消除所有易燃物.(4)湿润时,应严厉监督和掌握湿润温度,不该超出限额.湿润时,发电机遍地的温度限额为:(1)用温度计测量定子绕组概况温度为85℃.(2)在最热门用温度计测量定子铁芯温度为90℃.(3)用电阻法测量转子绕组平均温度应低于120~130℃.湿润时光的长短由发电机的容量.受潮程度和现场前提所决议,一般预热到65~70℃的时光不得少12~30小时,全体湿润时光不低于70小时.在湿润进程中.要准时记载绝缘电阻.绕组温度.排出空气温度.铁芯温度的数值,并绘制出定子温度和绝缘电阻的变更曲线,受潮绕组在湿润初期,因为潮气蒸发的影响,绝缘电阻显著降低,跟着湿润时光的增长,绝缘电阻便逐渐升高,最后在必定温度下,稳固在必定命值不变.若温度不变,且再经3~5小时后绝缘电阻及接收比也不变.用摇表测量转子的绝缘电阻大于1MΩ时,则可以为湿润工作停止.发电机在现场湿润时,多采取以下几种办法:(1)定子铁损湿润法:此法是湿润发电机最罕有的办法.在定子线圈铁芯上绕上励磁线圈,并通入380V的交换电,使定子产生磁通依附其铁损来湿润定子.(2)直流电源加热法:转子湿润多用此法.向转子线圈通入直流电,应用铜损所产生的热量加热转子绕组.(3)短路电流湿润法:采取此法,需将发电机定子绕组出口处三相短路,然后使发电机组在额定转速运转,经由过程调节励磁电流,使定子绕组电流随之上升.应用发电机自身电流所产生的热量,对绕组进行湿润.运行中的发电机频率过低将对发电机有什么影响?正常运行中的发电机,其频率误差应在额定值的±0.2周/秒规模之内,当运行中的发电机频率低于此规模时,将对发电机有下列影响:(1)因为频率降低,致使发电机转子转速降低,导致发电机两头电扇鼓风的风压降低,所以风量削减,导致发电机定.转子线圈和铁芯的温度升高.(2)因为频率降低时,发电机的端电压也将随之降低,要想保持端电压正常程度.则必须增大转子励磁电流,转子电流增大今后,将使转子和励磁绕组的温度增高.运行中的发电机,当转子绕组产生两点接地故障时,会消失哪些现象?为什么?当运行中的发电机转子绕组产生两点接地故障时,将消失下列现象:(1)励磁电流忽然增大.(2)功率因数增高甚至进相.(3)定子电流增大,电压降低.(4)转子产生激烈振动等现象产生以上现象的原因,重要有以下几点:(1)因为转子绕组两点接地后.转子接地点之间的绕组将被短路,这就使绕组直流电阻减小,所以励磁电流增大.(2)若绕组被短路的匝数较多,则主磁通将大量削减,致使发电机向电网输送的无功功率敏捷降低,致使发电机的功率因数增高,甚至进相,同时,也将可能引起定子电流增大.(3)因为转子部分绕组短路,破坏了发电机的磁路均衡,所以将引起发电机产生激烈的振动.发电机在运行中掉磁是什么原因引起的?掉磁后配电盘上的表计都有什么反应?发电机在运行中忽然掉磁的重要原因是因为励磁回路断路引起的.造成励磁回路断路有以下原因:(1)灭磁开关受振动而跳闸.(2)磁场变阻器接触不良.(3)励磁机磁场线圈断线.(4)整流子轻微冒火或主动电压调剂器故障.当发电机掉磁后,配电盘上各表计将消失以下现象:(1)转子励磁电流忽然变成零或接近于零.(2)励磁电压接近于零.(3)发电机电压和母线电压比本来降价.(4)定子电流表指导升高.(5)功率因数表指导进相.(6)无功功率表指导负值.有哪些原因可以或许造成发电机定子绕组在运行中破坏?造成发电机定子绕组在运行中破坏的原因重要有以下几点:(1)因为定子绝缘老化.受潮或局部出缺点造成定子绝缘在运行电压或过电压下被击穿.(2)因为定子接头过热或铁芯局部过热造成定子绕组绝缘销毁引起绝缘击穿.(3)忽然短路的电动力造成绝缘破坏.(4)因为运行中转子零件飞出或端部固定零件脱落等引起绝缘破坏.发电机振荡掉步将消失哪些现象?如何处理?发电机振荡掉步将消失下列现象:(1)定子电流超出正常值,电流表指针将激烈地撞挡.(2)定子电压表的指针将快速摆动.(3)有功功率表指针在表盘全部刻度盘上摆动.(4)转子电流表指针在正常值邻近快速摆动.(5)发电机发出鸣啼声,且啼声的变更与内心指针的摆动频率相对应.(6)其他并列运行的发电机的内心也有响应的摆动发电机振荡掉去同步时,值班人员应留意①要经由过程增长励磁电流来产生恢复同步的前提;②要恰当地调剂该机的负荷,以帮忙恢复同步;③当全部电厂与体系掉去同步时,该电厂的所有发电机都将产生振荡,除设法增长每台发电机的励磁电流外,在无法恢复同步的情形下,为使发电机免遭中断电流的伤害,应按规程划定,在2分钟后将电厂与体系解列.同步发电机有哪些内部损耗?同步发电机的内部损耗重要包含铁损.铜损.机械损耗及附加损耗等四部分.。
基于PLC大型电力变压器冷却控制的研究第一章引言电力变压器是发电厂和变电所的最重要设备之一。
随着电力系统规模的不断扩大和电压等级的提高,在电能输送过程中,电压转换层次有增多的趋势,要求系统中的变压器总量己由过去的5—7倍发电总容量,增加到9—10倍发电总容量。
因此,变压器能否正常运行对于电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。
变压器的效率虽然很高,但系统中每年变压器总的电能耗仍然是一个相当大的数目。
变压器的损耗主要是铜耗和铁耗,而这些损耗最终均转化为热量,从而使变压器的油温和铁心温度升高。
变压器的铜耗和铁耗产生的热量主要以传导和对流的方式向外扩散,变压器运行时,各部分的温度分布极不均匀。
分析与测试均表明,变压器产生的热量80%以上集中于绕组和铁心,它直接影响着变压器的出力。
通过计算以及运行实践证明,变压器最热点温度维持在98℃以下时,变压器能获得正常使用年限(20—30年)。
根据研究,变压器绕组每升高6℃,使用年限将缩短一半,此即所谓的绝缘老化6℃规则 [1]。
可见,温度对变压器的使用寿命有着至关重要的影响。
分析与计算表明,变压器损耗的增加与其额定容量的3/4次方成比例,而冷却表面的增加只与额定容量的1/2次方成比例。
可见,变压器的容量越大,其散热问题就越突出。
因此,如何使变压器最大限度地散热,是变压器生产厂家的重要课题,也是电力部门在生产运行中需要特别关注的问题。
因此要对变压器进行冷却控制[3]。
1.1 论文的背景和意义在输变电系统中,变压器是实现电能转换的最基本、最重要的设备,对供电可靠性有着重大的影响。
变压器在运行中是有损耗的,一种是空载损耗,它与负荷大小无关;另一种是负载损耗,与负载电流的平方成正比。
变压器运行中产生的损耗将转换为热量散发出来,使变压器绕组、铁芯和变压器油温上升。
变压器的温升影响它的带负荷能力,同时会加速变压器绕组和铁芯所采用绝缘材料的老化,影响它的使用寿命。
变压器运行中所带负荷随时都在发生变化,这将使变压器的损耗也随之发生变化,从而造成变压器油温的变化;同时不管是一年四季环境气温的变化,还是每天昼夜气温的变化,也都造成了变压器油温的变化。
强油冷却式变压器油流
带电分析
集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
强油冷却式变压器油流带电分析由于变压器的容量和电压等级不断增大,对强油循环冷却要求的提高,绝缘结构的紧凑化,材料干燥度的增加,使得绝缘油流过油道时,就会在油纸界面上产生电荷分离,进而形成油道中局部电荷的积累,即出现油流带电现象。
这种积聚达到一定程度,在油中产生浮云状的直流势差,产生闪络放电,破坏油道的绝缘性能,因此油流带电成为引起变压器故障的因素之一。
近些年来,国内运行中的500kV变压器相继发生数起重大事故,据有关资料报道,安徽洛河、山东潍坊的故障变压器就存在着明显的油流带电情况,部分500kV变压器在出厂实验时也发现有油流放电的迹象,甚至在个别运行中的220kV变压器也曾有类似的油流放电现象出现。
因此,油流带电问题应引起我们的高度关注。
1油流带电的机理
变压器中的流体带电不同于其它的流体带电,因为变压器通常由液体和固体两种材料承担电力绝缘,而且,它的流体带电是在一封闭的系统内进行,也就是在一个气、水成分受控制的封闭循环系统内进行。
在变压器中油流带电,特别是紊流的影响已导致几起变压器烧毁事故,如洛河电厂的变压器事件。
紊流为什么起电呢?这是因为在紊流条件下,流速分量同流向垂直,如单管模型的流体带电表示电荷分布不规律。
剩余电荷密度几乎均匀地分布于流体截面,电荷从管壁上激出。
2影响油流带电的几个因素
从变压器的结构来看,可分为芯式与壳式。
大亚湾核电站的主变为芯式结构,联变为壳式结构。
有关资料表明:壳式结构的油流带电现象较多于芯式结构。
现将国内外资料中,有关影响油流带电的几个因素分述于下。
2.1与流速及温度的关系
从泄漏电流与流速、油温的关系曲线可知,这里流速等于1Pu,表示最小流速。
在这个流速下油温达到50℃时才会发生静电放电。
通常,由层流引起的流体电流同流速成正比,但在紊流条件下,流体电流同平均速度的7/4次方成正比,假若有旋涡产生,将会同平均流速的二次方成正比。
但实际运行的变压器结构复杂,油流的局部偏差不可避免,即使在设计时考虑了油流情况,绕组泄漏电流仍对流速表现出有较大的依赖性,从2次方到4次方。
对油温的依赖关系方面,油温上升,雷诺数增加,流体由层流向紊流变化。
当流速为一定值,导电率愈高即油温愈高,电流密度也愈大;反之,油温愈高松弛时间越短,泄漏电流就愈大。
此外,图3还说明,任何流速下模型变压器均在50~60℃的油温时出现最大泄漏电流,油温更高或更低,绕组的泄漏电流均有所下降,泄漏电流最大时的油温一般在20~60℃。
因此,变压器发生油流放电故障时,其油的温度应在20~60℃范围内;也就是说变压器空载时,其油温在45~50℃,若在1Pu流速下,亦可能会发生静电放电。
2.2绝缘材料的表面情况
各种不同的固体绝缘材料如牛皮纸、绝缘纤维板和棉布带都会用于变压器中,它们有不同的表面条件及电流密度。
带电程度按表面粗糙程度随牛皮纸、纤维板、皱纹纸和棉布带的排列顺序依次加大。
棉布带的允许带电程度大约是牛皮纸和纤维板的10倍,同样,皱折牛皮纸使其表面起毛,则带电程度也增加约10倍。
此外,从微观的角度看,接触面增大,能导致大量静电电荷产生。
这对壳式变压器绕组中的油道接触面来说,是带电的因素之一。
2.3绝缘油的带电倾向
油流带电的基本因素之一是绝缘油有带电倾向。
图4是两种绝缘油的差异,此外,还与最小流速有关。
所以绝缘油的性质对油流带电影响较大。
这对运行中的滤油、油质的质量要求,提出了更高的要求。
2.4其它因素
2.4.1励磁
静电带电强度随交流场强的增加而提高,当前对流动油和层压板系统的研究表明交流电场作用的增强大约可提高电荷密度5倍。
变压器流动油的介电强度随油的流速而变化,油的介电强度也随温度、水份、气泡的存在、杂质及微粒物质而变化。
此外,在运行的油/纸介质变压器系统中油和绝缘材料之间的水份是移动的。
当变压器温度和压力发生变化时,水份便移至重新建立的平
衡状态中,当水份留在或进入绝缘体的表面时,界面流体的导电性也相应地变化,这种情况同样会影响电荷的释放过程。
2.4.2微粒物质
变压器油中由生产过程中带来的微粒物质除对前面提到的介质特性有影响外,还对静电带电活动有所影响。
2.4.3电荷注入
已经证明上部流油电荷注入对下部流油的介质强度有所影响。
2.4.4油嘴
已经证明,油嘴也能产生电荷。
3变压器中局部放电的特征
静电放电发生时的油温大概会在绕组泄漏电流最大的地方出现,最小流速及各种油温下静电放电产生的绕组泄漏电流近似于常数,在5~8础。
芯式变压器的静电放电主要在绕组底部附近产生。
4结论与建议
对于油流带电的测试方法,可以实测电荷量。
该方法在制造厂生产时是有条件进行的,但对现场或已投运的变压器就很难办到了。
在现场就只能以色谱分析、超声测量作为主要手段,而辅以局放进行监控。
因此,建议:
(1)对于新设计变压器
在型式试验时,做油流带电试验。
做空载全电压试验,油泵全开12h以上。
试验前后做色谱试验,中间每隔2h取油样进行分析,以观察气体成分的增量。
C2H2量应为“0”,H2的增量不应超过10%。
试验过程中,用超声仪(带磁带录波)监测下列部位:进油口、有载开关引线处、变压器油箱上部。
(2)对于现场安装与即将投运的变压器在冲击合闸试验前,增加空载全电压试验,油泵全开12h以上。
(3)对于未投运的变压器
在冲击合闸试验前,加做以下3项试验:
①不加压,全油泵启动试验。
在高压绕组的中性点(各相分开)用静电电压表测量电压值。
如有油流带电,一般有10000V及以上电压指示。
启动试验从开始到结束,时间应不少于2~3h。
②分油泵启动试验。
③空载全电压试验,油泵全开12h以上。
此外,还应加强对油质和滤油速度的控制,以及变压油的水份和气体含量的控制。