变压器换流变培训讲稿

缘）、引线、冷却和和控制 、引线、冷却和和控制保护系
保护系统
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统
主要考虑交流电压（工频电 除考虑交流电压还要考虑直流 压、雷电和操作过电压） 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）
一、变压器（换流变）结构
变压器
一、变压器（换流变）结构
变压器
1.高压套管 2.分接开关 3.低压套管 4.瓦斯继电器 5.防爆管 6.油枕 7.油位表 8.吸湿器 9.散热器 10.铭牌
油位过高，会导致油倒 吸入硅胶罐内
油位max刻度
油位min刻度
油位过低，起不到过
油
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）
p1
1、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，
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，
阀门，运行 时需拧紧
内部充满油
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
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， 压力上升速度为10kPa/s时，
动作时间约为0.2~0.3s
动作时间约为2~3s
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
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
气体继电器原理
气体继电器
油枕
0至5°的安 装坡度以利 于气体流动
箱体
二、变压器（换流变）各配件原理
瓦斯继电器
气体继电器原理
可随油流涌动 打开的挡板
可随油面 升降的浮 子（蓝色 表示正常 位置）
箱体方向
油枕方向
正常情况继电器内充满油
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
CT测量负载电流
发热元件根 据匹配电流 补偿铜油温 差
顶层油温
叠加两者对 波纹管产生 的角位移量
根据负载电流匹配相应 的铜油温差所需的电流
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
油枕
隔膜式储油柜，它是用 厚度为0．26ram0．35ram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。
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
二、变压器（换流变）各配件原理
测温装置
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
11.接地螺栓 12.油样活门 13.放油阀门 14.活门 15.绕组 16.温度计 17.铁芯 18.净油器 19.油箱 20.变压器油
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
分级绝缘
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
交流套管
• 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。
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
Ø 有运行中释放阀动作但箱体仍被损坏的案例
t1=动油压传至 释放阀时间+阀 动作时间
t2<t1，释放阀动作滞后，造 成箱体损坏
t2=动油压传至箱体 最近处时间
故障点
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
有载调压开关检查项目
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；
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）
故障产生气体
箱体方向
气体聚集导致 油面下降
浮子跟随油面 下降导通报警 回路
油枕方向
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
被向上推，同时空气进占其原
来的位置
空气进 4、空气进入油后上浮进入管道
入空隙
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
工作原理
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。
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
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 。
胶囊式储油柜 隔膜式储油柜 波纹管式储油柜
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。
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
p1
2、管道内气压p1<大气压p0，
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
• 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。
二、变压器（换流变）各配件原理
变压器换流变培训讲稿
目录
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变压器（换流变）结构 变压器（换流变）各配件原理 变压器（换流变）的故障处理
一、变压器（换流变）结构
换流变压器与普通电力变的异同
普通电力变压器
换流变压器
工作原理
电磁感应原理
电磁感应原理
相同点 不同点
基本结构
在系统的电 气连接（阀 侧绕组）
绝缘结构
铁心、线圈、器身（主绝 铁心、线圈、器身（主绝缘）
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。
二、变压器（换流变）各配件原理
呼吸器
油封杯原理（不呼吸时 ）管道经硅胶至油枕
与大气连通
油压
油室与箱体联通 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）
油压增大
气室压力推动 操作波纹管
操作波纹管推 动微动开关动 作
油室与箱体联通
平衡装置根 据动作特性 动作，内部 气室压力增 大
二、变压器（换流变）各配件原理
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
二、变压器（换流变）各配件原理
压力释放
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
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）
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
油枕方向
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
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。
二、变压器（换流变）各配件原理
集气盒
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 与气体继电 器相连
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
瓦斯继电器的日常巡视内容
气体颜色
气味
无色
轻微油臭味
淡黄色
强烈臭味
微黄色
-----
灰色或黑色
-----
可燃性 不燃 可燃 不易燃 易燃
故障原因 空气
纸绝缘材料损伤 木质材料损伤
油故障
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
二、变压器（换流变）各配件原理
油枕
纵向波纹管储油柜
油位指 示
膨胀节 金属软管
注油 管
变压器 油
二、变压器（换流变）各配件原理
油枕
横向波纹管储油柜
二、变压器（换流变）各配件原理
变压器的绝缘
变压器绝 缘
空气
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
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
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
1 作用
反应箱体内的压力变化 发出报警信号，不接跳闸
2 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。
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（正常运行时）
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。