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油浸式电力变压器
产品介绍

油浸式电力变压器

配电变压器为工矿企业与民用建筑供配电系统中的重要设备之一,它将106kV35kV网络电压降至用户使用的230/400V 母线电压。此类产品适用于交流5060Hz,三相最大额定容量2500kVA(单相最大额定容量833kVA,一般不推荐使用单相变压器),可在户内(外)使用,容量在315kVA 及以下时可安装在杆上,环境温度不高于40,不低于-25,最高日平均温度30,最高年平均温度20,相对湿度不超过90%(环境温度25),海拔高度不超过1000m。若与上述使用条件不符时,应按GB6450-86的有关规定,作适当的定额调整。

中文名

油浸式电力变压器

    

变压器

    

油浸式

    

油浸式试验变压器

产品选用指南

产品概述 油浸式变压器,又称油浸式试验变压器。

产品概述

1000kVA及以上油浸式变压器,须装设户外式信号温度计,并可接远方信号。800kVA及以上油浸式变压器应装气体继电器和压力保护装置,800kVA以下油浸式变压器根据使用要求,与制造厂协商,也可装设气体继电器。干式变压器应按制造厂规定,装设温度测量装置,一般为630kVA及以上变压器装设。

产品分类 按照单台变压器的相数来区分,可以分为三相变压器和单相变压器。在三相电力系统中,一般应用三相变压器,当容量过大且受运输条件限制时,在三相电力系统中也可以应用三台单相式变压器组成变压器组。

产品分类

按照绕组的多少来分,可分为双绕组变压器和三绕组变压器。通常的变压器都为双绕组变压器,即在铁芯上有两个绕组,一个为原绕组,一个为副绕组。三绕组变压器为容量较大的变压器(在5600千伏安以上),用以连接三种不同的电压输电线。在特殊的情况下,也有应用更多绕组的变压器。

按照结构形式来分类,则可分为铁芯式变压器和铁壳式变压器。如绕组包在铁芯外围则为铁芯式变压器;如铁芯包在绕组外围则为铁壳式变压器。二者不过在结构上稍有不同,在原理上没有本质的区别。电力变压器都系铁芯式。

按照绝缘和冷却条件来分,可分为油浸式变压器和干式变压器。为了加强绝缘和冷却条件,变压器的铁芯和绕组都一起浸入灌满了变压器油的油箱中。在特殊情况下,例如在路灯,矿山照明时,也用干式变压器。

此外,尚有各种专门用途的特殊变压器。例如,试验用高压变压器,电炉用变压器,电焊用变压器和可控硅线路中用的变压器,用于测量仪表的电压互感器与电流互感器。

产品选用要点

负荷性质 1)有大量一级或二级负荷时,宜装设二台及以上变压器,当其中任一台变压器断开时,其余变压器的容量能满足一级及二级负荷的用电。一、二级负荷尽可能集中,不宜太分散。

负荷性质

2)季节性负荷容量较大时,宜装设专用变压器。如大型民用建筑中的空调冷冻机负荷、采暖用电热负荷等。

3)集中负荷较大时,宜装设专用变压器。如大型加热设备、大型X光机、电弧炼炉等。

4)当照明负荷较大或动力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时,可设照明专用变压器。一般情况下,动力与照明共用变压器。

使用环境 在正常介质条件下,可选用油浸式变压器或干式变压器,如工矿企业、农业的独立或附建变电所、小区独立变电所等。可供选择的变压器有S8S9S10SCB9SCB10等。

使用环境

用电负荷 1)配电变压器的容量,应综合各种用电设备的设施容量,求出计算负荷(一般不计消防负荷),补偿后的视在容量是选择变压器容量和台数的依据。一般变压器的负荷率85%左右。此法较简便,可作估算容量之用。

用电负荷

2)GB/T17468-1998《电力变压器选用导则》中,推荐配电变压器的容量选择,应根据GB/T15164-94《油浸式电力变压器负载导则》或GB/T17211-1998《干式电力变压器负载导则》及计算负荷来确定其容量。上述二导则提供了计算机程序和正常周期负载图来确定配电变压器容量。

施工、安装要点

配电变压器为变电所的重要组件,油浸式变压器一般安装在单独的变压器室内。

依靠油作冷却介质,如油浸自冷,油浸风冷,油浸水冷及强迫油循环等。一般升压站的主变都是油浸式的,变比20KV/500KV,或20KV/220KV,一般发电厂用于带动带自身负载(比如磨煤机,引风机,送风机、循环水泵等)的厂用变压器也是油浸式变压器,它的变比是20KV/6KV

油浸式变压器采用全充油的密封型。波纹油箱壳体以自身弹性适应油的膨胀是永久性密封的油箱,油浸式变压器已被广泛地应用在各配电设备中。

性能特点

a、油浸式变压器低压绕组除小容量采用铜导线以外,一般都采用铜箔绕抽的圆筒式结构;高压绕组采用多层圆筒式结构,使之绕组的安匝分布平衡,漏磁小,机械强度高,抗短路能力强。

b、铁心和绕组各自采用了紧固措施,器身高、低压引线等紧固部分都带自锁防松螺母,采用了不吊心结构,能承受运输的颠震。

c、线圈和铁心采用真空干燥,变压器油采用真空滤油和注油的工艺,使变压器内部的潮气降至最低。

d、油箱采用波纹片,它具有呼吸功能来补偿因温度变化而引起油的体积变化,所以该产品没有储油柜,显然降低了变压器的高度。

e、由于波纹片取代了储油柜,使变压器油与外界隔离,这样就有效地防止了氧气、水份的进入而导致绝缘性能的下降。

f、根据以上五点性能,保证了油浸式变压器在正常运行内不需要换油,大大降低了变压器的维护成本,同时延长了变压器的使用寿命。

故障分析及解决方案

1、焊接处渗漏油

主要是焊接质量不良,存在虚焊,脱焊,焊缝中存在针孔,砂眼等缺陷,油浸式变压器出厂时因有焊药和油漆覆盖,运行后隐患便暴露出来,另外由于电磁振动会使焊接振裂,造成渗漏。对于已经出现渗漏现象的,首先找出渗漏点,不可遗漏。针对渗漏严重部位可采用扁铲或尖冲子等金属工具将渗漏点铆死,控制渗漏量后将治理表面清理干净,目前多采用高分子复合材料进行固化,固化后即可达到长期治理渗漏的目的。

2、密封件渗漏油

密封不良原因,通常箱沿与箱盖的密封是采用耐油橡胶棒或橡胶垫密封的,如果其接头处处理不好会造成渗漏油故障。有的是用塑料带绑扎,有的直接将两个端头压在一起,由于安装时滚动,接口不能被压牢,起不到密封作用,仍是渗漏油。可用福世蓝材料进行粘接,使接头形成整体,渗漏油现象得到很大的控制;若操作方便,也可以同时将金属壳体进行粘接,达到渗漏治理目的。

3、法兰连接处渗漏油

法兰表面不平,紧固螺栓松动,安装工艺不正确,使螺栓紧固不好,而造成渗漏油。先将松动的螺栓进行紧固后,对法兰实施密封处理,并针对可能渗漏的螺栓也进行处理,达到完全治理目的。对松动的螺栓进行紧固,必须严格按照操作工艺进行操作。

4、螺栓或管子螺纹渗漏油

出厂时加工粗糙,密封不良,油浸式变压器密封一段时间后便产生渗漏油故障。采用高分子材料将螺栓进行密封处理,达到治理渗漏的目的。另一种办法是将螺栓(螺母)旋出,表面涂抹福世蓝脱模剂后,再在表面涂抹材料后进行紧固,固化后即可达到治理目的。

5、铸铁件渗漏油

渗漏油主要原因是铸铁件有砂眼及裂纹所致。针对裂纹渗漏,钻止裂孔是消除应力避免延伸的最佳方法。治理时可根据裂纹的情况,在漏点上打入铅丝或用手锤铆死。然后用丙酮将渗漏点清洗干净,用材料进行密封。铸造砂眼则可直接用材料进行密封。

6、散热器渗漏油

散热器的散热管通常是用有缝钢管压扁后经冲压制成在散热管弯曲部分和焊接部分常产生渗漏油,这是因为冲压散热管时,管的外壁受张力,其内壁受压力,存在残余应力所致。将散热器上下平板阀门(蝶阀)关闭,使散热器中油与箱体内油隔断,降低压力及渗漏量。确定渗漏部位后进行适当的表面处理,然后采用福世蓝材料进行密封治理。

7、瓷瓶及玻璃油标渗漏油

通常是因为安装不当或密封失效所制。高分子复合材料可以很好的将金属、陶瓷、玻璃等材质进行粘接,从而达到渗漏油的根本治理。

冷却方式

油浸式电力变压器在运行中,绕组和铁芯的热量先传给油,然后通过油传给冷却介质。油浸式电力变压器的冷却方式,按容量的大小,可分为以下几种:

1.自然油循环自然冷却(油浸自冷式)

2.自然油循环风冷(油浸风冷式)

3.强迫油循环水冷却

4.强迫油循环风冷却

正常使用条件

海拔不超过1000m户内或户外

最高环境气温+40最高日平均温度+30

最高年平均温度+20最低气温-25

根据用户要求可提供在特殊使用条件下运行的变压器。

执行标准

aGB1094.12-1996GB1094.3,.5-2003电力变压器;

bGB/T6451-2008三相油浸式电力变压器技术参数和要求。

故障分析

变压器在运行中常见的故障有绕组、套管和分接开关及铁芯、油箱及其它附件的故障等。

1.绕组故障

主要有匝间短路、绕组接地、相间短路,断线及接头开焊等。

2.套管故障

变压器套管积垢,在大雾或小雨时造成污闪,使变压器高压侧单相接地或相间短路。

3.严重渗漏

变压器运行渗漏油严重或连续从破损处不断外溢以致油位计已看不到油位,此时应立即将变压器停用进行补漏和加油,引起变压器渗漏油的原因有焊缝开裂或密封件失效,运行中受到震动外力冲撞油箱锈蚀严重而破损等。

4.分接开关故障

常见的故障有分接开关接触不良或位置不准,触头表面熔化与灼伤及相间触头放电或各分接头放电。

5.过电压引起的故障

运行中的变压器受到雷击时,由于雷电的电位很高,将造成变电压器外部过电压,当电力系统的某些参数发生变化时,由于电磁振荡的原因,将引起变压器内部过电压,这两类过电压所引起的变压器损坏大多是绕组主绝缘击穿,造成变压器故障。

6.铁芯的故障

铁芯的故障大部分原因是铁芯柱的穿心螺杆或铁芯的夹紧螺杆的绝缘损坏而引起的。

7.渗漏油现象

变压器油的油面过低,使套管引线和分接开关暴露于空气中,绝缘水平将大大降低,因此易引起击穿放电。

防火安全措施

油浸式变压器应特别注意其防火安全措施。

1.油量在2500kg以上的油浸式变压器与油量在600kg2500kg的充油电气设备之间,其防火间距不应小于5m

2.当相邻两台油浸式变压器之间的防火间距不满足要求时,应设置防火隔墙或防火隔墙顶部加防火水幕。单相油浸式变压器之间可只设置防火隔墙或防火水幕。

3.当厂房外墙与屋外油浸式变压器外缘的距离小于规范表规定时,该外墙应采用防火墙。该墙与变压器外缘的距离不应小于0.8m

4、厂房外墙距油浸式变压器外缘5m以内时,在变压器总厚度加3m的水平线以下及两侧外缘各加3m的范围内,不应开设门窗和孔洞;在其范围以外的该防火墙上的门和固定式窗,其耐火极限不应低于0.9h

5.油浸式变压器及其它充油电气设备单台油量在1000Kg以上时,应设置贮油坑及公共集油池,并放置变压器鹅卵石以备用来防火以及卸油。

6.油浸式变压器应按现行的有关规范规定,设置固定式水喷雾等灭火系统。油浸式厂用变压器应设置在单独的房间内,房间的门应为向外开启的乙级防火门,并直通屋外或走廊,不应开向其它房间。

油系统

油浸式变压器有几个互相隔离的独立油系统。在油浸式变压器运行时,这些独立油系统内的油是互不相通的,油质与运行工况也不相同,要分别做油中含气色谱分析以判断有无潜在故障。

(1)主体内油系统。与绕组周围的油相通的油系统都是主体内系统,包括冷却器或散热器内的油,储油柜内的油,35kV及以下注油式套管内油。

注油时必须将这个油系统内存储的气体放气塞放出,一般而言,上述部件都应有各自的放气塞。主体内油主要起绝缘与冷却作用。油还可增加绝缘纸或绝缘纸板的电气强度。在真空注油时,如有些部件不能承受与主体油箱能承受的相同真空强度时,应用临时闸隔离,如储油柜与主油箱间的闸阀。冷却器上潜油泵扬程要够,以免由于负压而吸入空气。这个油系统要有释压装置的保护系统,以排除器身有故障时所产生的压力。

(2)有载分接开关切换开关室内的油。这部分油有本身的保护系统,即流动继电器、储油柜、压力释放阀。这个开关室内的油起绝缘与熄灭电流作用。油会在切换开关切断负载电流时产生的油中去,这个油系统要良好的密封性能,即使在切换过程中产生电弧压力也要保护密封性能。

有载分接开关切换开关室内的油虽与主体内油隔离,但在真空注油时,为避免破坏切换开关室的密封,应与主体内油同时真空注油,在真空注油时,使这两个系统具有相同的真空度,必要时也应将这个系统的储油柜在抽真空时隔离。为结构上方便,主体的储油与切换开关室的储油柜设计成一互相隔离的整体。

(3)60kV及以上电压等级的全密封。这个油系统内的主要起绝缘作用,或增加油电容式套管内绝缘纸的电气强度。在主体内注油时,应将套管端部接线端子密封好,以免进气。

(4)高压出线箱内油、或点气出线箱内油。三相500kV变压器的高压出线通过波纹绝缘隔离油系统。这个油系统主要起绝缘作用。

为简化结构,这个油系统也可通过连管与主体内油系统相联或设计成单独的油系统。

(5)在对油浸式变压器进行各种绝缘试验时,首先是放气,通过放气塞释放可能存储的气体。可通过分析各个系统的油中含气色谱分析可预判有无潜在故障。每一油系统都要满足运行的要求,如吸收油膨胀与收缩时油体积的变化,放油用阀门、放气塞、冷却器与散热器与主油箱的隔离阀等。每一油系统具有良好的密封性能,有载分接开关切换开关室内的油应能单独更换而不放出主体内油,运输时主体内油可放出而充干燥氮气。

安装及调试

变压器安装前 1、工时定额:(按国家定额标准)本体安装所需综合工日为21工日。工作内容包括:开箱检查,本体就位,器身检查,套管,油枕及散热器的清洗等,油柱实验,附件安装,垫铁及止轮器制作安装,补充柱及安装后整体密封试验,接地,补漆等。变压器在安装过程中是否需要干燥,检查和判后确定,需要干燥,用铁损干燥法干燥时后需工日为20日,油过滤所需工日为3.38工日/吨。调试所需工日要另行计算。

变压器安装前

2、安装现场布置:电力变压器大修及组装工作最好在检修室内进行。没有检修室,则需要选择临时行安装场所,最好选择在变压器的基础台附近,使变压器就位,也可以在基础台上就地安装,室外现场应有帐篷。临时安装场所必须运输方便,道路平坦,有足够的宽度,地面应坚实,平坦并干燥,远离烟窗和水塔,与附近建筑物距离要符合防火要求。

3、指定安全措施:防止人身触电及摔跌等事故的发生。防止绝缘过热。防止发生火灾。防止某物落进油箱。防止附件损坏。防止变压器翻倒。

4、制定技术措施:防止变压器芯不应受潮。如何保证各连接部分接触良好。各部位密封要良好,不漏油。如何保证变压器绝缘和油绝缘。

5、安装工作的基本程序:准备工作(工具、材料、设备、图纸)绝缘的检查和判断(主要是线圈和铁芯)附件的检查(应齐全,完好)吊芯检查(防止吸潮和工具、零件等掉进油箱)附件安装(外观检查,绝缘测量和严密行试验)结尾工作。交接试验。试运行。

6、工作人员的组织分工:安装总指挥和技术负责人安全员滤油组吊装及运输人员试验人员安装人员。

7、对变压器室的要求:一级防火通风良好安全距离应足够基础台应牢靠吊装设施应完好。

8、工具材料准备:

安装机具(如真空泵、油泵、油罐、压缩空气机、滤油机、电焊机、行灯变压器、阀门、各种扳手等。)

测试仪器(如摇表、介质损失角测定器,升压变压器,调压器、电流表、电压表、功率表、温度计等。)

起重机具(如吊车、吊架、吊梁、卷扬机、钢丝绳、滑轮、链式起重机等。)

绝缘材料(如绝缘油、纸板、布带、电木板绝缘漆等。)

密封材料(如耐右橡胶衬垫、石棉绳、钢垫底、虫胶漆、尼龙绳等。)

粘结材料(如环氧树脂胶、胶水、水泥、沙浆等。)

清洁材料(如白布、酒精、汽油等。)

其他材料(如石棉板、方木、电线、钢管、滤油纸、凡士林油、瓷漆等。)

9、变压器外部检查:

内容无机械损伤

箱盖螺栓完好

衬垫密封良好

套管表面无缺陷

无渗油和漏油现象

无锈蚀、油漆完整

各附件完好无缺

滚轮轮距与基础铁轨轨距相温吻合。

吊芯检查的要求 1、变压器经过长距离运输,会受到较大的震动,需要进行器身检查。变压器的器身检查分为吊芯和吊罩。无论吊芯或吊罩,检查的内容是一致的。吊芯检查应在一个工作日内完成,加快检查过程。

吊芯检查的要求

2、以吊芯检查为例:变压器吊芯应在室内进行,如果在室外应有帐篷,防止雨雪大雾、风沙等恶劣天气禁止吊芯。冬季吊芯温度不得低于零度,否则对变压器进行升温使铁芯温度高于周围温度10℃⑶铁芯暴露在空气中的时间越短越好,相对湿度65%时不应超过16小时,相对湿度25%时不得超过12小时,计算时间从放油开始至注油为止。当天气相对湿度超过75%以上时,不允许吊芯检查。在吊芯检查过程中,要特别注意防止零件和工具等掉进油箱。

吊芯前的工作准备 工具材料的准备:如储油箱,滤油机,成套扳手,道本,耐油胶绳,白布,绝缘纸板等。起重设备的准备:如起重机,倒链,手扳葫芦,三角架,钢丝绳等,若用倒链,必须根据变压器的高度和重量搭好吊架。变压器油的处理,取油样化验及试验,做好滤油准备,包括滤油纸。做好油盘的准备,用手放线芯。

吊芯前的工作准备

吊架的高度(h)应不妨碍吊出器身。因此:h=h1+h2+h3+h4+h5式中=h1油箱的高度h2器身的高度h3吊绳套高度h4滑轮(或倒链)最小距离h5备用高度(300~500mm)1.吊梁2.滑轮3.绳套4.器身5.油箱

吊芯步骤 选好吊芯位置,放油(放置大盘以下)

吊芯步骤

拆下防爆筒,油枕,瓦斯继电器

拆下大盖螺栓

利用平衡铁将铁芯吊出放在油盘内

检查:

线芯绝缘

铁芯绝缘

穿芯螺栓绝缘

分接开关接点绝缘

高低压引线

油箱杂物

散热管有无堵塞

遥测绝缘电阻

测量直流电阻

所有项目检查后未发现问题应及时回装,将铁芯回装在油箱内

坚固大盖螺栓

安装所拆下的附件

注入合格油

静止6-10小时后做全套耐压试验现场安装。

安装要求 1、变压器基础轨道应水平,油枕方应有1-1.5%坡度。

安装要求

2、变压器应加固

3、变压器一、二次引线不应使套管受力。

4、变压器外壳与中性点及接地装置连接牢固形成三位一体5.800KVA(安装瓦斯继电器)

试运行 1、变压器在全部试验项目合格后才可进行试运行。

试运行

2、试运行前还应对变压器进行一次全面检查。

3、变压器做5次冲击试验(合闸试验)

4、空载运行时间与变压器容量有关,一般不低于24小时。

5、空载运行时间完成后,变压器再加负荷。

油处理 1、压力滤过法:电力变压器用的绝缘油必具有绝缘性质和导热性质(国家标准)在安装现场,常用压力滤过法完成绝缘油的一般干燥(除去水分)和净化(除去脏物)的方法。

油处理

2、开阀门811,然后起动油泵,再开阀门67。停油时,先关闭67,然后停油泵,再关闭811的阀门。正常工作时,压力表3*10~4*10Pa的压力下是正常工作,如果杂质和油纸堵塞,压力增高,当压力达到6*10Pa时,必须停止,更换滤纸。滤纸使用前放在80-90烘箱内干燥24小时,放在清洁容器内。滤网,每隔10~15小时清洗一次,开始时滤油3-5分钟内,出油孔通过阀门10送回污油罐重新滤过,积存滤油器内的油,通过阀门9送回污油系统,再次滤过。以上滤油要多次进行精华和干燥合格为止。

3、变压器带电滤油:当电压高于10V时,不宜采用带电滤油。因为在过滤时,产生较多的气泡,气泡在较高电压的作用下会产生游离现象,使油的绝缘性能变坏,导致内部放电。在进行带电滤油时,定期将瓦斯继电器内从油中释放出的气体放掉。带电滤油时,油管和滤油机应可靠接地,以保护工作人员的人身安全,工作人员要专业,要有人监护,穿带好绝缘用品。操作:45对角阀门接口处,接上压力式滤油扣,阀门4抽出油,从阀门5处打回油箱,经多项循环滤过,直至符合标准。

变压器的试验 1、绝缘电阻的遥测:遥测项目,高压对低压及地(),低压对高压及地()选用2500V的兆欧表,对兆欧表进行外观检测,应良好,外客完整,摇把灵活,指针无长阻,玻璃无破损。对兆欧表进行开路试,分开两只表笔,摇动兆欧表的手柄达120y/min,表针指向无限大(∞)为好,短路试验:摇动兆欧表手柄,将两只比瞬间搭接一下,表针指向“0”(),说明兆欧表正常。合格值:在温度20十,新变压器不小于450MΩ,运行中不小于300MΩ,本次数值比上次数值不得降低30%吸收比R60/R12,在10-30时应为1.3倍。

变压器的试验

2、直流电阻测量:可测量变压器内部导线和引线的焊接质量,并联支路连接是否正确,有无层间短路或内部断线,分接开关,套管与引线的接触是否良好等。

3、测量方法:有电桥可用电桥测量,可直接读数,准确度高,无电桥可用电压降法,电压降法测量直流电阻的接线a)测量小电阻b)测量大电阻1-被测线圈2-刀闸3-蓄电池4-电压表5-电流表直流电阻计算公式:式中:U-电压表的读数(mv)I-电流表的读数(A)带有分接开关的变压器,在交接或大修时,应在所有分接头位置上测量。三相变压器有中点因出线时,应测量各相线图的电阻,无中点引出线时,可测量线电阻。

测量时非被测试线图均应开路,不能短接。测量时必须等待电流稳定后再读数,应注意人身安全。

4、判断标准:各相线图的直流电阻相互间的差别不应大于三项平均值的2%,与以前测量比较,相对变化也不应大于2%。为了与出厂测量值或过去测量值进行比较,应将直流电阻值换算到相同温度时值,公式如下:铜导线:铝导线:式中:Re-在温度为Θ测得直流电阻值。Rt-换算温度为t时的直流电阻值。故障原因:分接开关接触不良线圈或引线焊接不良、断裂等。套管导电杆与引线连接不良线圈匝间短路或层间短路。

5、组别试验:

单相变压器测量极性。三相变压器测量组别目的是:进行正确的连接,判断变压器能否并联运行。

极性测:可用直流,也用交流测量,另介绍直流测量:直流试验接线选择2-4V的蓄电池和零位在中央的直流电压表,当合闸瞬间,表针向正方向摆,而拉开闸的瞬间,表针向负方向摆,则减极性。反之,加极性。

三相变压器接线组别测定,有直流法,有交流法。

注意事项

即使同一油系统,油基不同的油是不能混用的。

每一油系统应注意在负温时的油特性,如主体内油在负温时油的粘度大,流动性差,散热性差。有载分接开关切换开关室内油在负温时会影响切换过程加长,使过渡电阻温升增加。

对超高压油浸式变压器的主体内油系统而言,还应注意油流带电现象,要防止油流带电过渡到油流放电现象。要控制油的电阻率、各部分油速、释放油中电荷的空间。

 


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