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【摘要】本文概述了供电系统变压器的工作原理、作用,并陈述了变压器的安装步骤,并探讨了其出现问题的处理方案。
【关键词】供电系统变压器;安装;缺陷处理
中图分类号:U223文献标识码: A
一、前言
变压器在供电系统中占据很重要的位置,其安装步骤容不得一丝马虎。同样的,当供电系统的变压器出现缺陷,如何合理地解决问题也是一门学问,本文就这一问题进行了深入探讨。
二、电力变压器概述
电力变压器是一种静止的电气设备,是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。当一次绕组通以交流电时,就产生交变的磁通,交变的磁通通过铁芯导磁作用,就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关,即电压大小与匝数成正比。主要作用是传输电能,因此,额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值,它是表征传输电能的大小,以kVA或MVA表示,当对变压器施加额定电压时,根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。较为节能的电力变压器是非晶合金铁心配电变压器,其最大优点是,空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值,是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时,除要考虑非晶合金铁心本身不受外力的作用外,同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。
电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。变压器的作用是多方面的不仅能升高电压把电能送到用电地区,还能把电压降低为各级使用电压,以满足用电的需要。总之,升压与降压都必须由变压器来完成。在电力系统传送电能的过程中,必然会产生电压和功率两部分损耗,在输送同一功率时电压损耗与电压成反比,功率损耗与电压的平方成反比。利用变压器提高电压,减少了送电损失。
变压器是由绕在同一铁芯上的两个或两个以上的线圈绕组组成,绕组之间是通过交变磁场而联系着并按电磁感应原理工作。变压器安装位置应考虑便于运行、检修和运输,同时应选择安全可靠的地方。在使用变压器时必须合理地选用变压器的额定容量。变压器空载运行时,需用较大的无功功率。这些无功功率要由供电系统供给。变压器的容量若选择过大,不但增加了初投资,而且使变压器长期处于空载或轻载运行,使空载损耗的比重增大,功率因数降低,网络损耗增加,这样运行既不经济又不合理。变压器容量选择过小,会使变压器长期过负荷,易损坏设备。因此,变压器的额定容量应根据用电负荷的需要进行选择,不宜过大或过小。
三、供用电变压器安装
1.变压器安装前的准备工作。
(一)绝缘检查。
在吊罩检查心部前,首先要进行一次全面的绝缘检查,以确定出厂后处于运输状态的变压器是否受潮。首先取油样进行电力变压器绝缘油试验简单分析闪点、绝缘强度、酸值、酸碱反应,以及游离碳、水分、机械混合物的体积分数等7项内容。新、旧油要用混油进行取样试验。再次检查油箱密封性,外观检查各处焊缝密封口是否渗漏油,运输状态的变压器密封是否良好。最后线圈的绝缘
测量和绝缘判断,包括测量每相绝缘电阻、吸收比以及每相对地的介质损耗值。根据绝缘检查结果,参照国家标准中电力变压器不经干燥投入运行的条件进行绝缘判断。
(二)干燥处理。
变压器的干燥方法很多。对于大、中型电力变压器来说采用真空铁损干燥法比较合适。真空铁损干燥法是在变压器外壳上缠绕磁化线圈,通电后在油箱上产生涡流损耗,发出热量,从而提高变压器匝线的绝缘强度.使变压器干燥。真空铁损干燥法的优点有:电源容量不大,—般为被干燥变压器容量的0.25一0.5%;采用—般的交流电源;绝缘测量和温度调节方便。
2.变压器的安装程序。
变压器的安装、调试通常由专业的安装调试部门来完成。在某些情况下,调试工作由使用单位的车间或实验室来完成。在施工过程中,应有建筑、运输等部门参加,使用单位参与各部门的协调工作,实行技术监督,并进行工程的验收。对于大型高压变压器的安装.使用单位需邀请制造厂的技术人员进行技术指导。
其安装步骤如下:
(一)安装油枕、冷却器以及不需打开油箱孔盖的所有附件,比时箱体内氮气压力保持在0.015~0.02MPa之间。
(二)为了不污染下一工序注入的合格绝缘油,在抽真空排氮注油前,应将箱内的残油排放干净。如残油的介质损耗值超过标准要求,这一步骤就更显重要。
(三)抽真空,排氮气。
(四)真空注油。
(五)安装升高座及套管,严格控制打开孔盖的时闯,防止绝缘件吸潮。在空气相对湿度小于75%时,一次只应打开—个孔盖,避免在箱内出现强烈的空气循环。连续工作时间最长为10~12h之后立即封闭箱体,并抽真空至规定值,次日才能再次打开孔盖继续完成工作。
(六)安装好变压器并抽真空保持24h后,由底部阀门注油,当油位计的油位温度指示值略高于环境温度时停止进油,打开全部排气帽和排气旋塞放气至油开始溢出为止。
3.安装过程中的变压器试验。
在变压器安装好投入运行之流还要对变压器进行试验测试变压器及其组件在投入运行前的基本参数和发现潜在的故障。这项试验工作一部分是在变压器安装过程中进行的,一部分是在最后组装和注油之后进行的。
(一)试验内容。
试验内容包括成套组件和装置(高压套管、装入式电流互感器、有载调压
装置、冷却系统的电动机和电动泵、各种继电器冬等的测量和试验、绝缘参数测量(用于判断变压器绝缘状态)、在单相低励磁下的空载损耗测量、绕组的有效电阻测量、电压比测量和绝缘外施耐压试验。
(二)试验顺序。
试验必须按规定的顺序进行。空载损耗的测量必需在直流电压加在变压器绕组之前进行,因为直流电压能够引起铁心附加磁化,使测量结果不准确,所以在低励磁下,空载损耗的测量应在变压器直流加热前和绕组有效电阻测量前进行。绕组有效电阻的测量必须在变压器加热前或冷却后温度稳定的情况下进行,以免由于各绕组温度不均匀引起测量数据不准确。绝缘外施耐压试验应在判断绝缘状态之后进行,破坏此顺序会使完全优质的变压器遭到损坏。
四、变压器的常见缺陷处理
1.变压器自身的缺陷
在变压器出厂后会经过存储与运输,在这两个环节可能会出现器身的损坏,如:引线绝缘损坏、导电体损坏和断裂以及绝缘零件损伤等。安装人员和运行人员在进行缺陷排除时可做下述处理:引起引线绝缘损坏的原因可能是引线急剧弯曲、绝缘层松开或绝缘纸断裂。因此在进行引线绝缘处理时需从损坏处的两端将引线绝缘削成锥形,该锥形的长度不得小于引线绝缘厚度的10倍,此外,需用漆布带缠绕引线上削去的部分;在进行与变压器引线固定件的损伤有关的缺陷排除时,要保证以下两点:
(1)保证不改变变压器引线的结构和固定方式,因为改动这些地方会带来引线的绝缘和机械强度方面变动等复杂问题。
(2) 用绝缘纸板将引线固定处的引线包起来,带绝缘的引线采用厚度为 0.5~1mm的绝缘纸板,不带绝缘的引线采用厚度为2~2.5mm的绝缘纸板。
2.变压器渗油处理
倘若密封不严则会导致变压器渗油,这是变压器维护工作中的一大难点。在排除密封不严这一缺陷之前,必须先检查出渗油的原因与精确部位。此时应考虑到变压器油有很强的渗透能力,会在金属表面上出现油斑与痕迹,而且油不会干涸,因此即使稍有渗油(湿润),也会在表面形成大面积的浸渍,若在这些浸渍的表面沾上灰尘或其他污穢后,不仅会影响到变压器的外观,也会使成组套件的工作环境变得恶劣。
3.油浸风冷冷却系统风扇振动的排除
该缺陷的排除可采用加强紧固度和平衡叶轮的方法,首先使用螺母将叶轮固定在电动机轴上,并将带指针的尾部拧在其端面上。指针的指示器要朝着一个叶轮片的方向,且将其用螺钉固定住。然后将螺杆的支架固定在槽钢上,用来调整间隙。最后接通电动机,检查是否能听到指针与螺杆的接触声,如果没有,依此方法继续检查其他叶片的均衡。
4.套管瓷件的修复
若套管瓷件的棱角打碎面积不超过总面积的0.05-0.075%,且沿着直线方向,打碎部位不超过两处,可在变压器上重新安装。安装时需注意:首先要清除掉损坏处污渍与灰尘,并用丙酮擦掉油脂,然后涂上环氧树脂漆。用相同的方法可以修复套管瓷件上的釉。
五、结语
随着供电系统的不断完善,变压器的安装和缺陷处理将会得到更多管理者的重视,在市场竞争日趋激烈的背景下,变压器的安装和缺陷处理将会发挥着越来越重要的作用。
参考文献:
[1]余勇 大容量变压器安装问题探讨 广东输电与变电技术 2010,12(3)
[2]马兴 变频器的安装应用 硅谷 2010(12)
【关键词】供电系统变压器;安装;缺陷处理
中图分类号:U223文献标识码: A
一、前言
变压器在供电系统中占据很重要的位置,其安装步骤容不得一丝马虎。同样的,当供电系统的变压器出现缺陷,如何合理地解决问题也是一门学问,本文就这一问题进行了深入探讨。
二、电力变压器概述
电力变压器是一种静止的电气设备,是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。当一次绕组通以交流电时,就产生交变的磁通,交变的磁通通过铁芯导磁作用,就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关,即电压大小与匝数成正比。主要作用是传输电能,因此,额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值,它是表征传输电能的大小,以kVA或MVA表示,当对变压器施加额定电压时,根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。较为节能的电力变压器是非晶合金铁心配电变压器,其最大优点是,空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值,是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时,除要考虑非晶合金铁心本身不受外力的作用外,同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。
电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。变压器的作用是多方面的不仅能升高电压把电能送到用电地区,还能把电压降低为各级使用电压,以满足用电的需要。总之,升压与降压都必须由变压器来完成。在电力系统传送电能的过程中,必然会产生电压和功率两部分损耗,在输送同一功率时电压损耗与电压成反比,功率损耗与电压的平方成反比。利用变压器提高电压,减少了送电损失。
变压器是由绕在同一铁芯上的两个或两个以上的线圈绕组组成,绕组之间是通过交变磁场而联系着并按电磁感应原理工作。变压器安装位置应考虑便于运行、检修和运输,同时应选择安全可靠的地方。在使用变压器时必须合理地选用变压器的额定容量。变压器空载运行时,需用较大的无功功率。这些无功功率要由供电系统供给。变压器的容量若选择过大,不但增加了初投资,而且使变压器长期处于空载或轻载运行,使空载损耗的比重增大,功率因数降低,网络损耗增加,这样运行既不经济又不合理。变压器容量选择过小,会使变压器长期过负荷,易损坏设备。因此,变压器的额定容量应根据用电负荷的需要进行选择,不宜过大或过小。
三、供用电变压器安装
1.变压器安装前的准备工作。
(一)绝缘检查。
在吊罩检查心部前,首先要进行一次全面的绝缘检查,以确定出厂后处于运输状态的变压器是否受潮。首先取油样进行电力变压器绝缘油试验简单分析闪点、绝缘强度、酸值、酸碱反应,以及游离碳、水分、机械混合物的体积分数等7项内容。新、旧油要用混油进行取样试验。再次检查油箱密封性,外观检查各处焊缝密封口是否渗漏油,运输状态的变压器密封是否良好。最后线圈的绝缘
测量和绝缘判断,包括测量每相绝缘电阻、吸收比以及每相对地的介质损耗值。根据绝缘检查结果,参照国家标准中电力变压器不经干燥投入运行的条件进行绝缘判断。
(二)干燥处理。
变压器的干燥方法很多。对于大、中型电力变压器来说采用真空铁损干燥法比较合适。真空铁损干燥法是在变压器外壳上缠绕磁化线圈,通电后在油箱上产生涡流损耗,发出热量,从而提高变压器匝线的绝缘强度.使变压器干燥。真空铁损干燥法的优点有:电源容量不大,—般为被干燥变压器容量的0.25一0.5%;采用—般的交流电源;绝缘测量和温度调节方便。
2.变压器的安装程序。
变压器的安装、调试通常由专业的安装调试部门来完成。在某些情况下,调试工作由使用单位的车间或实验室来完成。在施工过程中,应有建筑、运输等部门参加,使用单位参与各部门的协调工作,实行技术监督,并进行工程的验收。对于大型高压变压器的安装.使用单位需邀请制造厂的技术人员进行技术指导。
其安装步骤如下:
(一)安装油枕、冷却器以及不需打开油箱孔盖的所有附件,比时箱体内氮气压力保持在0.015~0.02MPa之间。
(二)为了不污染下一工序注入的合格绝缘油,在抽真空排氮注油前,应将箱内的残油排放干净。如残油的介质损耗值超过标准要求,这一步骤就更显重要。
(三)抽真空,排氮气。
(四)真空注油。
(五)安装升高座及套管,严格控制打开孔盖的时闯,防止绝缘件吸潮。在空气相对湿度小于75%时,一次只应打开—个孔盖,避免在箱内出现强烈的空气循环。连续工作时间最长为10~12h之后立即封闭箱体,并抽真空至规定值,次日才能再次打开孔盖继续完成工作。
(六)安装好变压器并抽真空保持24h后,由底部阀门注油,当油位计的油位温度指示值略高于环境温度时停止进油,打开全部排气帽和排气旋塞放气至油开始溢出为止。
3.安装过程中的变压器试验。
在变压器安装好投入运行之流还要对变压器进行试验测试变压器及其组件在投入运行前的基本参数和发现潜在的故障。这项试验工作一部分是在变压器安装过程中进行的,一部分是在最后组装和注油之后进行的。
(一)试验内容。
试验内容包括成套组件和装置(高压套管、装入式电流互感器、有载调压
装置、冷却系统的电动机和电动泵、各种继电器冬等的测量和试验、绝缘参数测量(用于判断变压器绝缘状态)、在单相低励磁下的空载损耗测量、绕组的有效电阻测量、电压比测量和绝缘外施耐压试验。
(二)试验顺序。
试验必须按规定的顺序进行。空载损耗的测量必需在直流电压加在变压器绕组之前进行,因为直流电压能够引起铁心附加磁化,使测量结果不准确,所以在低励磁下,空载损耗的测量应在变压器直流加热前和绕组有效电阻测量前进行。绕组有效电阻的测量必须在变压器加热前或冷却后温度稳定的情况下进行,以免由于各绕组温度不均匀引起测量数据不准确。绝缘外施耐压试验应在判断绝缘状态之后进行,破坏此顺序会使完全优质的变压器遭到损坏。
四、变压器的常见缺陷处理
1.变压器自身的缺陷
在变压器出厂后会经过存储与运输,在这两个环节可能会出现器身的损坏,如:引线绝缘损坏、导电体损坏和断裂以及绝缘零件损伤等。安装人员和运行人员在进行缺陷排除时可做下述处理:引起引线绝缘损坏的原因可能是引线急剧弯曲、绝缘层松开或绝缘纸断裂。因此在进行引线绝缘处理时需从损坏处的两端将引线绝缘削成锥形,该锥形的长度不得小于引线绝缘厚度的10倍,此外,需用漆布带缠绕引线上削去的部分;在进行与变压器引线固定件的损伤有关的缺陷排除时,要保证以下两点:
(1)保证不改变变压器引线的结构和固定方式,因为改动这些地方会带来引线的绝缘和机械强度方面变动等复杂问题。
(2) 用绝缘纸板将引线固定处的引线包起来,带绝缘的引线采用厚度为 0.5~1mm的绝缘纸板,不带绝缘的引线采用厚度为2~2.5mm的绝缘纸板。
2.变压器渗油处理
倘若密封不严则会导致变压器渗油,这是变压器维护工作中的一大难点。在排除密封不严这一缺陷之前,必须先检查出渗油的原因与精确部位。此时应考虑到变压器油有很强的渗透能力,会在金属表面上出现油斑与痕迹,而且油不会干涸,因此即使稍有渗油(湿润),也会在表面形成大面积的浸渍,若在这些浸渍的表面沾上灰尘或其他污穢后,不仅会影响到变压器的外观,也会使成组套件的工作环境变得恶劣。
3.油浸风冷冷却系统风扇振动的排除
该缺陷的排除可采用加强紧固度和平衡叶轮的方法,首先使用螺母将叶轮固定在电动机轴上,并将带指针的尾部拧在其端面上。指针的指示器要朝着一个叶轮片的方向,且将其用螺钉固定住。然后将螺杆的支架固定在槽钢上,用来调整间隙。最后接通电动机,检查是否能听到指针与螺杆的接触声,如果没有,依此方法继续检查其他叶片的均衡。
4.套管瓷件的修复
若套管瓷件的棱角打碎面积不超过总面积的0.05-0.075%,且沿着直线方向,打碎部位不超过两处,可在变压器上重新安装。安装时需注意:首先要清除掉损坏处污渍与灰尘,并用丙酮擦掉油脂,然后涂上环氧树脂漆。用相同的方法可以修复套管瓷件上的釉。
五、结语
随着供电系统的不断完善,变压器的安装和缺陷处理将会得到更多管理者的重视,在市场竞争日趋激烈的背景下,变压器的安装和缺陷处理将会发挥着越来越重要的作用。
参考文献:
[1]余勇 大容量变压器安装问题探讨 广东输电与变电技术 2010,12(3)
[2]马兴 变频器的安装应用 硅谷 2010(12)