干式变压器的原理、维护及检修.

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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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干式变压器的原理、维护及检修
目录
1 电力变压器
1.1 简介 1.2 主要部件 1.3 工作原理 1.4 型号及表示含义
2 干式变压器
2.1简介 2.2 分类 2.3 性能比较 2.4 工作原理 2.5 温度控制系统
3 维护及检修
3.1 日常维护项目 3.2 检修内容 3.3 检修步骤及质量标准 3.4 注意事项
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a. 环氧树脂浇注干变高压侧
b.环氧树脂浇注干变低压侧
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2.绕包式(缠绕式)环氧树脂干变 这种结构的典型代表是ABB公司在20世纪70年代中 期所开发出的“雷神”式变压器(RESI- BLOC)。这种变压器低 • 水 压一般为箔式绕组,高压绕组则在绕线机上绕包,内模为环氧玻 璃布筒。绕包时边绕导线,边绕玻璃纤维,再经过一树脂槽将浸 好树脂的纤维缠绕在已绕好的导线上面。待整个绕组绕完后,再 进烘箱加热固化,使之成为一个整体。
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7 变压器高温保护测试
检修步骤:用电吹风温度传感器,检查温度仪温度显示是否正常。温度超 o o C C 标130 时,温控仪是否报警。温度超出150 时变压器高压侧开关时否跳闸。 质量标准 :检查温度仪温度显示正常,温度超出 时,温控仪高温报 警,温度超出 时,变压器高压侧开关超温跳闸。
8 干式变压器预防性试验
1.2 主要部件
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变压器主要有:铁芯、绕组、油箱、附件等组成。 铁芯:是变压器的磁路部分,由铁芯柱(柱上套装绕组)、铁轭(连接铁芯 以形成闭合磁路)组成,为了减小涡流和磁滞损耗,提高磁路的导磁性,铁芯采 用0.35mm~0.5mm厚的硅钢片涂绝缘漆后交错叠成。
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绕组:是变压器的电路部分,采用铜线或铝线绕制而成,原、副绕组同心套 在铁芯柱上。为便于绝缘,一般低压绕组在里,高压绕组在外,但大容量的低压 大电流变压器,考虑到引出线工艺困难,往往把低压绕组套在高压绕组的外面。
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4 感谢
1 电力变压器
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1.1简介
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。 电力变压器一般分为油浸式和干式两 种,目前油浸式变压器用与升压变压器、 降压变压器、联络变压器和配电变压器等; 干式变压器特别是用于低损耗或节能型的, 以获得越来越广泛的应用。
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以大大减轻运行人员的负担,并降低运行费用。 6) 运行损耗低,运行效率高。 7) 噪声低。 8) 体积小、重量轻,安装调试方便。 • 水 9) 不需单独的变压器室,不需吊芯检修,节约占地面积, 相应节省土建投资。 (2) 绕包式干变特点: 绕包式结构的最大优点是无需专门的模具与专用浇注设备。 但是由于树脂是常规条件下加入,而不是真空浇注的,难免在它 的内部混有空气。这就容易引起局部放电从而降低其运行可靠性, 所以为了可靠起见,往往把设计场强取得低一些,这又将使变压 器的体积增大。另外,这种绕包式变压器所费的工时也较多。 综上所述可知,绕包式干变成本将高于一般的浇注式变压器, 同时运行可靠性也要差-些,因此这种缠绕式结构在国内仅少数 厂家生产,在世界上的应用也远远没有浇注式多。
2.3 环氧树脂浇注干变工作原理
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干式变压器,即不依靠其它冷却介质的自然风冷却的变压 • 水 器。工作原理是变压器初级绕组通过交流电流,在变压器的铁芯 内产生交变的磁场,交变的磁场就会在绕在同一铁芯上的次级绕 组产生感生电动势,即形成电压。变比是根据绕组的匝数决定的
2.4 温度控制系统
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干式变压器的安全运行和使用寿命,很大程度上取决于变压器绕 • 水 组绝缘的安全可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏,是导致变 压器不能正常工作的主要原因之一,因此对变压器的运行温度的监测及 其报警控制是十分重要的。 (1)风机自动控制:通过预埋在低压绕组最热处的Pt100热敏测 温电阻测取温度信号。变压器负荷增大,运行温度上升,当绕组温度达 110℃时,系统自动启动风机冷却;当绕组温度低至90℃时,系统自动 停止风机。
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1.4 型号及表示含义
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Full Of Water 2 干式变压器
2.1 干式变压器的分类
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目前世界上的干式变压器主要有浸渍式与环氧树脂式(包括 • 水 浇注式与绕包式)两大类型。 (一)浸渍式干变:它的制造工艺比较简单,通常用导线绕 制完成的绕组浸渍以耐高温的绝缘漆,并进行加热干燥处理。根 据需要可选用不同耐热等级的绝缘材料,分别制成B级、E级F级 和H级(早期为B、E级),早期这种干变的绝缘材料及其处理工艺 都不能满足制造高性能干变的要求,使得这种类型的干变极易受 潮,从而大大降低了运行可靠性,同时绝缘水平也较低。另外投 运前还需要预先加热干燥,也使运行复杂化。所以,环氧树脂浇 注干变正是为了克服这些缺点才应运而生、得以大量发展的。 (二)环氧树脂类干式变压器:环氧树脂类干变指主要用环 氧树脂做为绝缘材料的干式变压器,它又可分为浇注式与包绕式 两类。在现有产品中,绝大多数都是环氧浇注式。
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4 检查绝缘子
检修步骤:检查绝缘子是否完好 质量标准:绝缘子固定应牢固,连表面有无电痕迹和炭化现象,绝缘无损坏。
5 检查进出引线
检修步骤:检查进出引线是否完好 质量标准:引线相序正确,导电接触面无过热、灼伤痕迹,薄涂一层电力复 合脂连接紧固。
6 检查各绝缘件,检查紧固件、连接件
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检修步骤:检查各绝缘件,检查紧固件、连接件是否完好。 质量标准 :检查各绝缘件,检查紧固件、连接件不松动,螺栓齐全紧固, 松动螺栓进行紧固,表面无爬电和碳化现象。
(2)超温报警、跳闸:通过预埋在低压绕组中的PTC非线性热敏 测温电阻采集绕组或铁心温度信号。当变压器绕组温度继续升高,若达 到155℃时,系统输出超温报警信号;若温度继续上升达170℃,变压 器已不能继续运行,须向二次保护回路输送超温跳闸信号,应使变压器 迅速跳闸。
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(3)温度显示系统:通过预埋在低压绕组中的Pt100热敏电阻测 取温度变化值,直接显示各相绕组温度(三相巡检及最大值显示, • 水 并可记录历史最高温度),可将最高温度以 4~20mA模拟量输出, 若需传输至远方(距离可达1200m)计算机,可加配计算机接口, 1只变送器,最多可同时监测31台变压器。系统的超温报警、跳 闸也可由Pt100热敏传感电阻信号动作,进一步提高温控保护系 统的可靠性。
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SG10型H级浸渍干式变压器
1.环氧树脂浇注干变
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环氧树脂是一种早就广泛应用的化工原料,它不仅是一种难 燃、阻燃的材料,且具有优越的电气性能,后来逐渐为电工制造 • 水 业所采用。自从1964年德国制造出首台环氧浇注式干变后,这项 技术在欧洲发展得很快,并不断推出各种新的专利制造技术,这 些技术也不断推向世界。由于我国的干变制造技术主要是从德国 等欧洲国家引进的,所以迄今全国生产的干式变压器中,绝大多 数都是环氧浇注式。这里应当强调的是:由于环氧树脂比起空气 和变压器油来具有很高的绝缘强度,加之浇注成型后又具有机械 强度高以及优越的防潮、防尘性能,所以特别适合于制造干式变 压器。早期的环氧浇注式干变为B级绝缘,目前国内产品大多数 均为F级绝缘,也有少数为H级绝缘的。目前,从全面的技术经 济性来看,世界上公认的环氧浇注式干变的最高电压为35kV(个 别产品曾达66/77kV),最大容量为20MVA,基准冲击水平(BIL) 不超过250kVo
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9 检查通风散热系统
检修步骤:检查干式变压器风机。 质量标准 :检查风机无剧烈震动、无异常声音、转动正常。
3.4 注意事项
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1. 变压器安装完毕投入运行之前对于无外壳的变压器,应在变 • 水 压器垢周围安装隔离栏栅,以避免意外事故发生。
2. 变压器投入运行以后严禁触摸变压器主体,以防事故发生。 3. 变压器的试验、安装、维护必须由有资格的专业人员承担。 4.变压器安装在高压开关柜中,应特别注意线圈外表对开关柜绝 缘距离,否则湿度大时就容易出意外。
3 维护及检修
3.1 日常维护项目
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3.2 检修内容
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3. 3 步骤及质量标准
1 变压器清灰
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检修步骤:用压缩空气清洁变压器铁芯和线圈缝隙及风机的灰尘。 质量标准:表面无灰 尘杂质。
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2 检查铁芯
检修步骤:(1) 检查铁芯是否平整,绝缘漆膜是否脱落, 叠片紧密程度。 (2) 检查铁芯上下夹件、 方铁、 压板的紧固程 度,并用扳手 逐个紧固上下夹件、方铁、压 板等各部位紧固螺栓。 (3)采用 2500V 绝缘电阻表测量铁芯对夹件及地的绝缘电阻。 质量标准 :(1)铁芯应平整,绝缘漆膜无 脱落,叠片紧密,边侧的硅钢 片 不应翘起或成波浪状,铁芯 各部表面应无灰尘和杂质,无 生绣、腐蚀痕迹;片 间应无短 路、搭接现象,接缝间隙符合要求。 (2) 螺栓紧固,夹件上的正、 d) 用专用扳手紧固上下铁芯的穿 心螺栓并 反压钉和锁紧螺帽无松动,与 测量穿心螺杆对铁芯及地绝缘电阻。 绝 缘垫圈接触良好,无放电烧 伤痕迹。 (3)铁芯对夹件及地的绝缘电阻不低于 5MΩ。
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ABB雷神(绕包式)干式变压器
2.2 干式变压器的性能比较
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(1) 环氧挠注式干变的特点: 1) 绝缘强度高:浇注用环氧树脂具有18~22kV/mm的绝 缘击穿场强,且与电压等级相同的油浸变具有大致相同的雷电冲 • 水 击强度。 2) 抗短路能力强:由于树脂的材料特性,加之绕组是整 体浇注,经加热固化成型后 成为一个刚体,所以机械强度很高, 经突发短路试验证明,浇注式变压器因短路而损坏的极少。 3) 防灾性能突出:环氧树脂难燃、阻燃并能自行熄灭, 不致引发爆炸等二次灾害。 4) 环境性能优越:环氧树脂是化学上极其稳定的一种材 料,防潮、防尘,即使在大 气污秽等恶劣环境下也能可靠地运行, 甚至可在100% 温度下正常运行,停运后无需干燥预热即可再次 投运。可以在恶劣的环境条件下运行,是环氧浇注式干变较之浸 渍式干变的突出优点之一。 5) 维护工作量很小:由于有了完善的温控、温显系统, 目前环氧浇注式干变的日常 运行维护工作量很小,从而可
检修步骤:1. 高、低压线圈的直流电阻测试。 2. 线圈绝缘电阻及吸收比测试。 3. 铁芯绝缘电阻测试。 4. 线圈所有分接头的电压比。 5. 线圈连同套管的交流耐压试验。 质量标准 :1. 高、低压线圈的直流电阻测试与原始值相比不超过2%,相 间相差不超过2%.
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2. 用2500V绝缘电阻表测试:高压对低压极低 ≥300 ; 低压 对 地 ≥ 100 。吸收比 =R60''/R15'' ≥1.3 3. 铁芯对夹件及地的绝缘电阻 ≥5 ;穿心螺杆对铁芯及地 。 4.线圈所有风接头的电压比比值与铭牌值不应有显著差别 绝缘电阻 ≥ 5M 且符合规律。变压器电压比允许偏差为 1%。 5. 大修时1min工频耐压试验电压为出厂的85%(变压器高压侧 绕组出厂试验电压为35Kv,低压侧绕组出厂试验电压为3Kv),更换线圈时试 验电压为出厂电压。
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3 检查线圈
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检修步骤:(1) 检查线圈变形、绝缘是否完好。 (2)检查高、低压线圈间风道 是否通畅。 。 (3)检查线圈引线及接头是否完好。 质量标准 :(1)绕组无变形、 倾斜、位移,绝缘无破损、变色及放电痕 迹 。 (2)高、低压线圈间风道无被杂物堵塞现象, 高、低压绕组 风道畅通,无杂物积存 。 (3)检查引线绝缘完好,无变形、变脆,引线 无断股情况, 接头表面平整、清洁、光滑无 毛刺,并不得有其它杂质;引线及接头处无过 热现 象,引线固定牢靠。
油箱:是装器身和变压器油的,为了便于散热,有的箱壁上焊有散热管。变 压器油的作用是绝缘和冷却。 器身:是指铁芯和绕组装在一起的整体。
Full Of Water 变压器的组成结构,如下图所示:
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1.3 工作原理
Full Of Water 变压器原、副边绕组如下图所示:
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