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油浸式变压器构造:
(1) 铁芯
铁芯是变压器的磁路部分。为了减小铁芯中的磁滞与涡流损耗,铁芯由0.35mm~0.5mm厚的硅钢片叠成,硅钢片表面涂有绝缘漆或利用表面氧化膜使片间彼此绝缘。三相变压器的铁芯中直立部分叫铁芯柱,在柱上套着变压器的低压绕组和高压绕组;水平部分叫铁轭,用来构成闭合磁路。
(2) 绕组
绕组又叫线圈,是变压器的电路部分,分为原、副两种绕组。其中与电源连接的绕组叫原绕组,与负载连接的绕组叫副绕组。原、副绕组都是用包有高强度绝缘物的铜线或铝线绕成的。三相变压器的每一相原、副绕组都制成圆筒形套在同一铁芯柱上,匝数少的低压绕组套在里面靠近铁芯,匝数多的高压绕组套在低压绕组的外面。这样放置是因为低压绕组对铁芯绝缘比较容易。低压绕组和铁芯之间及高压绕组和低压绕组之间都用绝缘材料做成的套筒隔离,把它们可靠地绝缘起来。为了便于散热,在高、低绕组之间留有一定的间隙作为油道,使变压器油能够流通。
(3) 油箱
油箱是变压器的外壳,铁芯、绕组都装在里面,并充满变压器油。对于容量比较大的变压器,在油箱外面装有散热片或散热管。
变压器油是一种绝缘性能良好的矿物油,它有两个作用:一是绝缘作用,变压器油的绝缘性能比空气好,绕组浸在油里可以提高各处绝缘性能,并且避免和空气接触,预防绕组受潮;二是散热作用,利用油的对流,把铁芯和绕组产生的热量通过箱壁和散热管散发到外面。变压器油以它的凝固点不同分为10号、25号、45号三种规格,它们的凝固点分别为-10℃、-25℃、-45℃,一般根据当地气候条件予以选用。
(4) 储油柜
储油柜俗称油枕,为一圆筒行容器,横放于油箱上方,用管道与变压器的油箱连接,储油柜的体积一般为油箱体积的10%左右。该储油柜为式储油柜,将储油柜内的油与外界空气隔绝开。当变压器油热胀时,油由油箱流向储油柜;当变压器油冷缩时,油由储油柜流向油箱。储油柜有两个作用:一是当变压器油的体积随着油温的变化而膨胀或缩小时,储油柜起储油和补油的作用,保证油箱内充满油及铁芯和绕组浸在油内;二是可以减小油面与空气的接触面积,防止变压器油受潮和变质。
储油柜的油位显示采用连杆式铁磁油位计,以观测油面的高低,当由于渗漏等原因造成油量不足时,应及时注油加以补充。油位计上刻有油温在-30℃、+20℃和+40℃时的油面高度标准线,作为装油的标准。油位标上+40℃表示安装地点变压器在环境温度为+40℃时满载运行中油位的限额线,油位不得**过此线;+20℃表示年平均温度为+20℃时满载运行时的油位高度;-30℃表示环境为-30℃时空载变压器的油位线,不得低于此线,若油位过低,应加油。油枕上装有呼吸孔,使油枕上部空间和大气相通。变压器油热胀冷缩时,油枕上部的空气通过呼吸孔出入,油面可以上升或下降,防止油箱变形或损坏。
(5) 套管
变压器绕组引出线通过导杆与外电路相连,套管是导杆与箱盖之间的绝缘体,它起着绝缘和固定导杆的作用。套管有高压套管和低压套管两种。
(6) 防爆管
防爆管安装在变压器箱盖上,当变压器内部发生剧烈的突发性故障时,油箱内的压力将迅速升高,为防止因压力过分升高而引发油箱爆炸事故。动作后即释放箱体内部压力并接通触头报警或跳闸。
(7) 瓦斯气体继电器
利用法兰将瓦斯继电器安装在储油柜与变压器油箱盖的连接管之间,运行中瓦斯继电器充满油,当变压器内部发生轻微故障而产生气泡时,它们会首先聚集在瓦斯继电器的上部空间,并迫使油面下降,使上开口杯失去浮力自身质量加重,从而反向偏转,使磁铁靠近干簧管动作。下接点挡板式原理相同。
(8) 测温装置
油面温升是指变压器在额定状态下工作时,油箱中油面温度允许**出周围环境温度的数值。
该主变本体油温暂设定报警为80℃,跳闸为100℃。
(9) 中性点接地闸刀
我国110kV电力系统中性点接地方式主要采用中性点直接接地方式(包括中性点经小电阻接地方式),即大接地电流系统。因为系统在发生单相接地故障时,接地短路电流很大。
变压器停送电操作时,其中性点一定要接地。因为该变压器绕组是半绝缘(又称分级绝缘)的,即变压器的绕组近中性点部分的主绝缘,其绝缘水平比绕组端部的绝缘水平低。所以,为防止过电压损坏变压器绝缘变压器停送电操作时,其中性点一定要接地。
(10) 分接开关
储油柜用于有载调压变压器时,在储油柜的底装一个无的开关储油柜。
变压器调压方式分有载调压和无载调压两种:
有载调压是指变压器在运行中可以调节其分接头位置,从而改变变压器变比,以实现调压目的。
油浸式变压器的不正常运行和应急处理:
(a) 运行中的不正常现象。变压器在运行中发现有任何不正常现象时(如漏油、油枕内油面高度不够、发热不正常、声响不正常等)应设法消除。如有下列情形者应立即停下修理。
① 内部声响较大,很不均匀,有爆裂声。
② 在正常冷却条件下,温度不正常并不断上升。
③ 油枕喷油或防爆管喷油。
④ 漏油使油面下降低于油位指示计上的限度。
⑤ 油色变化过甚,油内出现碳质。
⑥ 套管有严重的破损和放电现象。
(b) 不允许的过负荷、不正常的温升和油面。如变压器过负荷**过允许值时,应及时调整变压器的负荷。变压器油温的升高**过许可限度时,应判明原因,采取办法使其降低,因此必须进行下列工作。
① 检查变压器的负荷和冷却介质的温度,并与在这种负荷和冷却温度下应有的温度核对。
② 核对温度表。
③ 检查变压器机械冷却装置或变压器室的通风情况。
若发现油温较平时同样的负荷和冷却温度下高出10℃以上,或负荷不变,油温不断上升,经检查冷却装置、变压器室通风和温度计都正常,则可能是变压器内部故障(如铁芯起火、线圈层间短路等),应立即停下修理。
如变压器的油已凝固时,允许将变压器带负荷投入运行,但必须注意上层油温和油循环是否正常。
当发现变压器的油面较当时油温应有的油位显著降低时,应立即加油。如因大量漏油而使油位迅速下降时,禁止将瓦斯继电器改为只动作于信号,而必须迅速采取堵漏措施,并立即加油。
(c) 瓦斯继电器动作时的处理。瓦斯继电器信号动作时,应检查变压器,查明信号动作原因,是否因空气侵入变压器内,或因油位降低,或是二次回路故障。如变压器外部不能查出故障时,则需继电器内积聚的气体的性质。如气体是无色无臭且不可燃,则是油中分离出来的空气,变压器仍可继续运行。如气体是可燃的,必须停下变压器,仔细研究动作原因。
检查气体是否可燃时,须特别小心,不要将火靠近继电器*,而要在其上5~6cm处。
如瓦斯继电器动作不是因为空气侵入变压器所引起,则应检查油的闪点,若闪点较过去记录降低5℃以上,则说明变压器内已有故障。
如变压器因瓦斯继电器动作而跳闸,并经检查是可燃性气体,则变压器在未经特别检查和试验合格前不许再投入运行。
瓦斯继电器的动作,根据故障性质的不同,一般有两种:一种是信号动作而不跳闸;一种是两者同时动作。
信号动作而不跳闸者,通常有下列几个原因。
① 因漏油、加油或冷却系统不严密,致使空气进入变压器。
② 因温度下降或漏油致使油面缓缓低落。
③ 因变压器故障而产生少量气体。
④ 由于发生穿越性短路而引起。
信号与开关同时动作,或仅开关动作者,可能是由于变压器内部发生严重故障,油面下降太快或保护装置二次回路有故障等。在某种情况下,例如在修理后,油中空气分离出来得太快,也可能使开关跳闸。
(d) 变压器漏油处理
漏油有焊缝漏油和密封漏油两种。焊缝漏油处理是补焊,焊接时应吊出器身,将油放净。密封漏油应查明原因,如操作不良(密封垫圈放得不正,压得不均匀,压力不够等),应酌情修理。若垫圈老化或损坏(如耐油胶皮发粘、失去弹性、开裂等),应更换密封材料。
油浸式变压器性能特点:
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。
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,降低了变压器的维护成本,同时延长了变压器的使用寿命。
油浸式变压器故障分析:
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,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。
高分子材料治理油浸式变压器故障
六、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
1.海拔不**过1000m 户内或户外
2.环境气温+40℃日平均温度+30℃
3.年平均温度+20℃气温-25℃
4.根据用户要求可提供在使用条件下运行的变压器
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油浸式变压器
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单位注册资金单位注册资金人民币 100 万元以下。
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