干式变压器结构原理及检修维护复习过程
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干式变压器的工作原理干式变压器(Dry-type transformer)是一种常见的电力设备,用于将输电线路中的高电压(高压侧)转换为低电压(低压侧)。
它具有不同于油浸式变压器的绝缘结构和冷却方式。
本文将详细介绍干式变压器的工作原理。
1. 介绍干式变压器干式变压器是一种没有液体绝缘介质,而是通过空气或固体绝缘材料进行绝缘的变压器。
工作时,高压侧和低压侧之间的绝缘采用干燥的空气或特殊绝缘材料进行绝缘,因此不需要在变压器中加入绝缘油。
2. 干式变压器的基本结构干式变压器由高压绕组、低压绕组、铁心和外壳组成。
高压绕组和低压绕组通过独立的绝缘材料绝缘,并将它们通过绝缘支撑件分开。
铁心由铁片或矩形截面绞合的硅钢片组成,用来传导磁力线。
外壳则起到保护和散热的作用。
3. 特殊绝缘材料干式变压器中的特殊绝缘材料包括玻璃纤维纸、环氧树脂、聚酯树脂等。
这些绝缘材料具有较高的耐热性、耐湿性和电绝缘性能,可以在高温环境下保持良好的绝缘性能。
4. 工作原理干式变压器的工作原理主要包括磁感应定律和电磁感应定律。
4.1 磁感应定律磁感应定律描述的是磁场对于绕组中的电流的作用。
当通有交变电流的高压绕组中产生磁场时,这个磁场会穿过铁心,并通过磁感应耦合作用作用于低压绕组。
根据磁感应定律,磁场变化会在低压绕组中产生感应电动势。
4.2 电磁感应定律根据电磁感应定律,当低压绕组中的电流改变时,它会产生一个磁场。
这个磁场也会经过铁心,并通过磁感应耦合作用作用于高压绕组。
由于高压绕组中的电流也改变,因此会在高压绕组中产生感应电动势。
4.3 变压器原理干式变压器是根据变压器原理工作的。
根据变压器原理,当高压绕组和低压绕组之间的互感系数不等于1时,变压器将能够实现从高电压到低电压的电压变换。
在干式变压器中,高压绕组和低压绕组的匝数比决定了变压器的输出电压。
5. 工作过程和应用在干式变压器工作的过程中,高压侧的电压经过变压器的绝缘结构降压到低压侧。
干式变压器工作原理干式变压器是一种常见的电力设备,它能够将高电压变成低电压,并且可以在不使用液体绝缘剂的情况下工作。
干式变压器具有安全可靠、环保节能等优点,因此在各个领域得到了广泛的应用。
那么,干式变压器是如何工作的呢?下面将从以下几个方面进行详细介绍。
一、干式变压器的基本构造干式变压器由高压侧和低压侧两部分组成,其中高压侧包括高压线圈和铁芯,低压侧包括低压线圈和铁芯。
铁芯由多个薄片叠加而成,并且在叠加时需要采取交错排列的方式,以减小磁滞损耗和涡流损耗。
线圈则由导线绕制而成,并且需要经过严格计算和设计才能保证其符合规定的电气参数。
二、干式变压器的工作原理1. 磁通产生当高压侧通电时,会在高压线圈中产生磁通。
这些磁通会通过铁芯传递到低压侧,并在低压线圈中诱导出电动势。
这个过程可以用法拉第电磁感应定律来描述。
2. 磁通变化当高压侧的电流发生变化时,会引起高压线圈中的磁通发生变化。
这些变化的磁通会通过铁芯传递到低压侧,并在低压线圈中诱导出电动势。
这个过程可以用楞次定律来描述。
3. 电流传输当低压线圈中产生电动势时,如果有负载接入,就会产生电流。
这些电流会通过导线传输到负载上,并且完成功率转换的过程。
三、干式变压器的优点1. 安全可靠干式变压器不需要使用液体绝缘剂,因此不存在漏油、爆炸等安全隐患。
同时,干式变压器还具有较高的绝缘强度和耐热性能,能够在恶劣环境下正常工作。
2. 环保节能由于不需要使用液体绝缘剂,因此干式变压器不会对环境造成污染。
同时,由于其高效节能的特点,能够有效降低电网的能耗和排放。
3. 维护简便干式变压器不需要定期更换绝缘油,因此维护成本较低。
同时,由于其结构简单,也方便进行日常检修和维护。
四、干式变压器的应用领域干式变压器广泛应用于各个领域,包括电力、工业、建筑等。
其中,在一些对环境要求较高的场所,如医院、学校等公共场所中,更是得到了广泛的应用。
五、干式变压器的发展趋势1. 高效节能随着社会经济的发展和环保意识的提高,人们对于能源利用效率和节能减排方面提出了更高要求。
干式变压器维修干式变压器是一种常见的变压器类型,与油浸变压器不同,它使用干燥的空气进行绝缘,因此更适合安装在干净、无粉尘、无湿气的环境中。
干式变压器使用寿命长,维护保养相对简单,不会对环境造成污染。
但是,在使用过程中,干式变压器也会遇到故障,需要进行维修。
下面,我们将讨论干式变压器维修的相关知识。
一、故障诊断首先,当干式变压器出现故障时,我们需要对故障进行诊断,确定问题的原因。
常见的故障类型包括绝缘击穿、变压器过热、变压器接线故障等等。
以下是一些常见的故障表现及其可能的原因:1、变压器温度过高变压器在正常工作状态下,温度应该在额定值范围内。
如果变压器温度过高,可能的原因是变压器散热不良、绕组内部故障、载流器过载等等。
对于这种故障,我们需要检查变压器周围环境是否通风良好、清理变压器散热器,或者减少变压器负载等。
2、绕组短路绕组短路是比较常见的故障类型,可能是由于绕组绝缘老化、振动、电流过载等原因引起。
绕组短路会导致变压器输出电压异常,引发电器设施事故。
对于这种故障,我们需要通过测量电阻、绝缘电阻、开路电压等方法进行诊断,找到其中的问题并进行修复。
3、电气绝缘击穿电气绝缘击穿是另一种常见的干式变压器故障类型,会导致变压器失去绝缘保护。
绝缘击穿可能由于电气应力超过了绝缘的耐受性、绝缘材料老化或者机械损伤等原因引起。
我们需要通过检查变压器内绝缘材料的状况、检测发现了绝缘击穿的绕组或芯铁、检测变压器的降压器等方式进行诊断。
除了上述故障类型之外,干式变压器还可能出现绕组接线故障、接地故障、绝缘油失效等等。
因此,故障诊断是维修中的重要一环,需要耐心仔细对待。
二、维修方法当确定了干式变压器的故障原因之后,接下来我们需要进行维修措施。
维修措施根据故障的不同类型而进行调整,常用的维修方法包括:1、更换损坏零件一些故障类型可能需要更换损坏的零件,以确保整个变压器的正常工作。
例如,绕组短路或电气绝缘击穿等故障时,需要更换损坏的绕组或绝缘材料。
变压器如何进行维护和检查及工作原理变压器如何进行维护和检查?变压器是利用电磁感应的原理来更改交流电压的装置,紧要构件是初级线圈、次级线圈和铁心(磁芯)。
紧要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。
按用途可以分为:配电变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。
(1)检查变压器的温度:温度计看变压器上层油温是否正常或是否接近或超过最高允许限额。
当指示温度的玻璃温度计与压力温度计相互间有显着异常时,应查明是否仪表不准或油温确有异常。
(2)油位检查:变压器储油柜上的油温是否正常,是否假油位,有无渗油现象;充油的高压套管油位、油色是否正常,套管有无漏油现象。
油位指示不正常时必需查明原因。
必需注意油位计出、入口处有无沉淀物聚积而阻拦油的通路。
(3)检查声响:变压器的电磁声与以往比较有无异常。
工作人员通常对变压器的正常噪声已经听惯,如有异常声响是简单发觉的。
异常噪声发生的原因通常有下列几种:1、因电源频率波动大,造成外壳及散热器的振动。
2、铁芯夹紧不良。
3、因铁芯或铁芯夹紧螺杆、紧固螺栓结构上的缺陷,发生铁芯短路。
4、紧固部分发生松动。
5、绕组或引线对铁芯或外壳有放电现象6、由于接地不良或某些金属部分未接地,产生静电放电。
(4)检查变压器顶盖上的绝缘件:出线套管、引出导电排的支持绝缘子等表面是否清洁,有无分裂或放电的痕迹等缺陷。
(5)检查引出导电排的螺栓接头有无过热现象:可查看视温蜡片及变色漆的变换情况活用红外线测温仪测。
当有电缆终端接头盒时,还应检查电缆头有无漏油现象。
(6)检查漏油:漏油会使变压器油面降低,还会使外壳散热器等产生油污,油污会污损变压器的外观。
应特别注意检查各阀门及各部分的垫圈。
若是因焊接不良,则应立刻进行检修处理。
(7)检查阀门:各种阀门是否按工作需要应打开的打开,应关闭的关闭。
振动也会使阀门发生松动,检查中应查看其状态是否符合运行要求。
干式变压器的运行及检查维护发表时间:2016-03-30T15:25:33.820Z 来源:《基层建设》2015年23期供稿作者:孙欣1 程志军2[导读] 大庆石化公司热电厂电气车间也就没有火灾、爆炸、污染等问题,干式变压器将以其在环保方面的优势,在未来的市场竞争中形成较强的竞争能力。
孙欣1 程志军2大庆石化公司热电厂电气车间摘要:干式变压器具有难燃、阻燃、防火、防爆且环保等特点,使用安全可靠、安装维护简单,广泛应用于高层建筑、石油石化企业及矿井内部等场合。
关键词:干式变压器;运行;维护一、正常运行时检查的项目如下1.1查看运行状况(如电压、电流、频率、功率因数、环境温度)有无异常;1.2查看变压器温度,记录好温控器的温度值;干式变压器温度异常,严重影响其运行寿命,甚至终止运行;即使在空载状态下,对铁芯温度有影响的数据都要记录好。
1.3查看异常声音、异常振动:①有无接地不良引起的放电声;②配电盘内有无共振声,铁板有无振音;③查看风冷装置:风冷装置运转应正常,确认有无振动和异常温度;④附件有无异常音及异常振动;⑤检查分接片有无过热变色痕迹,电源指示应正常;⑥根据室温涂料变色判断引线接头、电缆、母线的过热情况,投运初期应每周检查一次;⑦检查气味,温度异常时,附有脏物或绝缘件烧焦,发生臭味,应予以注意;⑧检查浇注线圈是否附有赃物,铁芯、套管上是否有污染;⑨查看绝缘件和绕组表面有无磷和放电痕迹,是否有裂纹。
二、干式变压器允许运行方式2.1干式变压器在规定的冷却条件下可按铭牌规定运行。
2.2变压器的温度保护:①干式变压器安装有温度控制器加以保护,它通过埋在低压线圈的三只铂热电阻反应绕组的温度状态,并设置特定的温度来启、停风机,对变压器进行强迫风冷,使用风机时,变压器的容量可增加40~50%,保护装有故障报警、超温报警、超温跳闸、三相巡回检测等功能,确保变压器安全运行。
②温控器的整定值如下:三、干式变压器的干燥3.1变压器一般不经干燥即可投入运行,若不符合绝缘要求的变压器,应进行干燥处理后,方可投入运行;3.2干燥方法可采用外加热法和短路加热法等等;干燥过程中,每隔一小时测量线圈绝缘电阻一次,并记录线圈温度,如用短路法干燥时,测量绝缘电阻时,应切断电源。
生产培训教案主讲人:刘文伟部门:设备部电气一次生产培训教案培训题目:干式变压器结构原理及检修维护培训目的:京玉电厂厂用电系统全部采用广东顺特等厂家生产的干式变压器,干式变压器台数多,在配电设备系统中占的比例较大,在系统中起着举足轻重的作用,通过培训使班组人员熟悉干式变压器的检修维护知识。
内容摘要:1、干式变压器的分类与特点;2、变压器试验;3、干式变压器运行维护及故障处理;4、变压器大修工序要求。
培训内容:第一篇干式变压器的分类与特点干变是防灾型变压器用量最大的一种。
目前制造技术已成熟,国内外许多工厂能大批量生产。
国内外产量最大的工厂干式变压器年生产量已分别超过3 000MVA(国外)和2 000MVA(国内)。
它适应高污秽、高温、潮湿的环境,具有阻燃、难燃、无公害、免维护等的优点,因而用量很大。
目前,干式变压器最高电压等级已达35kV,最大容量为20MVA。
一、干式变压器的分类1 浸渍式干式变压器该种变压器生产历史最长,制造工艺也比较简单。
导线采用玻璃丝包,垫块用相应的绝缘等级材料热压成型。
随浸渍漆的不同,变压器绝缘等级分为B、F、H、C级,主纵绝缘的空道全部以空气为绝缘物质。
由于此种变压器受外界环境的影响比树脂大,在国内外产量均趋于减少。
2 树脂干式变压器树脂干式变压器分为4种结构:树脂加填料浇注、树脂浇注、树脂绕包、树脂真空压力浸渍。
虽然采用的设备投资大,但安装、维护费用低。
2.1.树脂浇注与树脂加填料浇注结构这两种结构基本一样,其低压绕组用箔板(铜或铝)或线绕制(浸漆加端封),高压绕组用箔带(铜或铝)在环氧玻璃筒上绕成分段式(8~12段),或用扁、圆线绕成分段圆筒式,然后装入浇注模。
2.2.树脂绕包结构低压绕组结构与前种结构一样。
高压绕组在绕线机上进行,内模为环氧玻璃纤维布筒。
这种结构的优点是不需要浇注模。
用此结构绕一个高压绕组需8h,与绕制浇注式高压绕组的分段圆筒式结构所需的时间大体相同,而绕制一个高压箔绕仅需2h。
目前国内该型产品成本为树脂加填料产品的1.25倍左右。
2.3. 树脂真空压力浸渍结构低压绕组结构与上述结构一样。
高压绕组在绕线机上绕好并预压和预干燥后,放入浇注罐中抽真空处理。
在真空下注入树脂,使其渗入于导体中,整个绕组被树脂包裹,然后解除真空并并施压,使树脂很好地渗入绕组之中,而后将绕组送入炉中处理。
这种工艺结构如图4所示。
其优点是无须浇注模,绕制与前几种一样,只是需真空压力浸渍,这是近年来发展的一种新技术,是与国外真空压力浸渍套管(代替胶纸、油纸套管)同时开发的产品,应该是有前途的,只是迄今国内未开发。
二、树脂浇注式干式变压器的特点1. 无油、无污染、难燃阻燃、自熄防火。
2. 绝缘温升等级高:F级绝缘,变压器温升可达100K。
3. 损耗低、效率高:SC(B)9系列损耗比现行新国标(GB/T10228)降低10%。
4. 噪声小:SC(B)9系列配电变压器通常可控制在50dB以下。
5.局部放电量小 (通常10PC以下),可靠性高,可保证长期安全运行,寿命达30年。
6. 抗裂、抗温度变化,机械强度高,抗突发短路能力强。
7. 防潮性能好,可在100%湿度下正常运行,停运后不需干燥处理即可投入运行。
8. 体积小、重量轻,据有关人士统计,油变的外形尺寸为干变的2倍多。
9. 不需单独的变压器室,不需吊芯检修及承重梁,节约土建占地和占空;因无油,不会产生有毒气体,不会对环境造成污染,不要集油坑等附属建筑,减少了土建造价。
10. 安装便捷,无须调试,几乎不需维护;无须更换和检查油料,运行维护成本低。
11. 配备有完善的温度保护控制系统,为变压器安全运行提供可靠保障。
从低噪、节能、防火、节省土建造价、运行维护管理费以及长达30年的寿命等综合技术经济性能比较,干式变压器显现出其明显的优越性。
第二篇变压器试验一、变压器试验基础1.1概述变压器是输送电能的重要设备之一,变压器的质量和可靠性直接关系到安全可靠地输送电力。
发电变压器和关键部位的变电变压器的损坏,会影响电力的输送,而这些变压器的修复和往返运输,常常需要几个月的时间。
在这期间,电力输送会受到影响,因而也就会影响到工农业生产和人民生活用电的正常供应,给国民经济带来很大的损失。
由于对变压器安全可靠运行的要求在提高,因此近20年来变压器的检测技术也有了相应的发展。
如大型变压器额定电压下的短路试验,局部放电测量及定位技术,将传递函数用于变压器冲击示伤,将数字技术用于损耗测量,在噪声测量方面提出了声强法,将频谱测量用于变压器绕组的变形诊断以及变压器油的色谱分析得到愈来愈广泛的应用。
1.2变压器试验的标准为保证变压器能满足电力输送的质量和可靠性的要求,国家制定了变压器和变压器试验的标准,即(1)G B 1094.1-1996《电力变压器第1部分总则》。
(2)G B 1094.2-1996《电力变压器第2部分温升》。
(3)G B 1094.3-85《电力变压器第3部分绝缘水平和绝缘试验》。
(4)G B 1094.5-85《电力变压器第5部分承受短路的能力》。
(5)G B 6450-86《干式电力变压器》。
1.3变压器的试验项目1.3.1例行试验(1)绕组电阻测量。
(2)电压比测量和负载损耗的测量。
(3)短路阻抗和负载损耗的测量。
(4)空载电流和空载损耗的测量。
(5)绕组对地绝缘电阻的测量。
(6)绝缘例行试验;变压器绝缘的例行试验见表1-3中的出厂试验项目。
(7)有载分接开关试验。
1.3.2型式试验(1)温升试验。
(2)绝缘型式试验(见表1-3型式试验项目)。
1.3.3特殊试验(1)三相变压器零序阻抗的测量。
(2)短路承受能力试验。
(3)声级测定。
(4)空载电流谐波的测量。
二、电压比测量及联结组标号检定2.1概述电压比测量是变压器的例行试验,不仅在变压器出厂时要进行,而且在变压器安装现场投入运行前也要进行电压比测量。
2.1.1电压比测量的目的(1)保证绕组各个分接的电压比在标准或合同技术要求的电压比允许范围之内。
(2)确定并联线圈或线段(例如分接线段)的匝数相同。
(3)判定绕组各分接的引线和分接开关的连接是否正确。
电压比是变压器的一个重要性能指标。
电压比测量电压较低、操作简单,变压器在生产制造过程中,要进行不止一次电压比测量,以保证产品的电压比满足要求。
三、绕组直流电阻测量3.1测量的目的和要求绕组直流电阻测量按GB1094.1-1996《电力变压器第一部分总则》的规定属于变压器的例行试验,所以第一台变压器在制造过程中及制造完成后,都要进行直流电阻的测量。
测量直流电阻的目的主要是检查变压器的以下几个方面:(1)绕组导线连接处的焊接或机械连接是否良好,有无焊接或连接不良的现象;(2)引线与套管、引线与分接开关的连接是否良好;(3)引线与引线的焊接或机械连接是否良好;(4)导线的规格,电阻率是否符合要求;(5)各相绕组的电阻是否平衡;(6)变压器绕组的温升是根据绕组在温升试验前的冷态电阻和温升试验后断开电源瞬间的热态电阻计算得到的,所以温升试验需测量电阻。
3.2测量方法变压器绕组直流电阻按JB/T501-91《电力变压器试验导则》有两种方法,电桥法和伏-安表法。
四、空载试验4.1 概述空载损耗和空载电流测量是变压器的例行试验。
变压器的全部励磁特性是由空载试验确定的。
进行空载试验的目的是:测量变压器的空载损耗和空载电流;验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足标准和技术条件的要求;检查变压器铁心是否存在缺陷,如局部过热、局部绝缘不良等。
4.2 空载损耗空载损耗主要由电工钢带的磁滞损耗和涡流损耗组成,空载损耗中也包括有附加损耗。
附加损耗主要有:4.3 空载电流变压器的空载电流主要由电工钢带的B -H 曲线决定。
五、负载损耗和短路阻抗测量5.1 负载试验概述变压器负载损耗和短路阻抗测量是变压器的例行试验。
制造厂进行负载试验的目的是测量变压器的负载损耗和短路阻抗。
确定这两个重要性能参数是否满足标准、技术协议的要求,以及变压器绕组内是否存在缺陷。
变压器一个绕组施加电压,铁心中产生磁通,施加电压的绕组中通过电流,根据磁势平衡的原理,另一个绕组短路时,第二个绕组中也产生感应电流,两个绕组的安匝数是相等的。
一个绕组中的电流达到额定电流。
则另一个短路绕组中也达到了额定电流。
其原理线路如图5-1,图中21/N N K =,1N 是一次绕组的匝数,2N 是二次绕组的匝数,1r 是一次绕组的交流电阻,1x 是一次绕组的漏抗;2r 是二次绕组的交流电阻,2x 是二次绕组的漏抗。
11jx r +是一次绕组的阻抗,22x j r '+'是二次绕组的阻抗,且有222K r r =',222K x x ='。
在变压器负载试验时,变压器铁心内的磁通是很小的。
但由于绕组内通过电流,两个绕组的安匝是平衡的,在变压器内产生漏磁通,此漏磁通在绕组内的导线中产生涡流损耗,在绕组的并联导线内产生不平衡电流损耗,漏磁通也会在夹件、油箱、屏蔽内产生附加损耗,在铁心中内和在铁心拉板内产生附加损耗。
所有这些损耗都与绕组内的电流有关,因而都归于变压器的负载损耗之内。
六、外施耐压试验6.1概述为保证出厂的变压器符合安全可靠运行的要求,除变压器的绝缘性能,电气性能要符合国家标准外,还必须使变压器的绝缘电气强度符合要求。
变压器的电气强度是考核变压器在正常工作电压和非正常状态下(如遭受雷电过电压,操作过电压等作用)能安全可靠运行的必要条件。
只有通过这些作用电压和局部放电的考核,才可以说变压器已经具有上网运行的基本条件。
因此每台变压器均应承受诸如短时工频耐压,冲击耐压和局部放电测量等试验的考核。
外施耐压试验的目的是考核绕组对地和绕组之间的主绝缘强度。
这上目的对于全绝缘变压器来说完全能达到,对于分级绝缘的变压器则只能考核绕组地铁轭的端绝缘,绕组部分引线的对地绝缘强度,至于绕组对地和绕组之间的绝缘强度则无法考核的目的。
对于此种变压器只能用感应试验的方法来达到考核绕组对地和绕组之间,以及相关引线绝缘强度的目的。
七、感应耐压试验7.1 概述感应耐压试验是继外施耐压试验之后考核变压器电气强度的又一重要试验项目。
对于全绝缘变压器来讲,外施耐压试验只考核了主绝缘的电气强度,而纵绝缘则由感应耐压试验进行检验。
对于分级绝缘变压器,外施耐压试验只考核中性点的绝缘水平,而绕组的纵绝缘即匝间、层间、段间绝缘以及绕组对地及对其他绕组和相间绝缘的电气强度仍需感应耐压试验进行考核。
因此,感应耐压试验是考核变压器绝缘和纵绝缘电气强度的重要手段。
7.2 试验要求感应耐压试验通常是在变压吕低压绕组端子施加两倍的额定电压,其他绕组开路,其波形应尽可能为正弦波。
第三篇运行维护及故障处理一、运行前的检查1.1检查所有紧固件、连接件是否松动,并重新紧固一次。