如何提高变压器的运行效率,实现变压器的经济运行?

变压器的节能,不但与设计制造有密切的关系,
而且与变压器的运行也有密切关系。实践证明,即使是
低损耗变压器,如果运行不当,实际运行时效率也不会
理想。近年来,国内外变压器用户创造了很多提高变压
器运行效率,实现经济运行的好方法。
(I) 对不同负载率的变压器规定不同的标准损耗
值。变压器在不同负载情况下,其效率是不同的,要做
到经济运行,除要尽量减少变压器的空载损耗与负载损
耗的乘积以外,还应选择适当的空载损耗和负载损耗的
比值,尽量满足变压器效率最大的经济负载率。对发电
机变压器,由于负载率比较高,要做到经济运行,要求
制造广尽量障低负载损耗率。对变电所变压器和配电变
压器,负载不一定很大,有的甚至很小,应适当降低空载损耗值,提高其负载率。
(2) 根据经济负载率选择变压器容量。变压器运
行时除存在有功损耗外,还有一定的无功损耗。为发出
和输送这些无功功率,在发电机、线路、调相机、电容
器等设备上都会产生有功损耗。因此,在考虑变压器经
济运行,确定经济负荷率时,还应考虑由千变压器空载
无功损耗带来附加有功损耗。另外,确定经济负载率
时,也应考虑变压器的负载实际上是经常变化的这一因
索。JMB行灯变压器
为此,用户实际上应按经济分析确定的负载率选择
所安装的变压器容量,有时即使”大马拉小车”(即容
量利用率低千50%) 也是经济的。一定要对负载变动
情况作认真的调查和预测,应避免变压器可能出现的过
载运行,因为过载运行时易造成变压器老化甚至损坏。
(3) 采用并联运行方式。根据实际情况,对年负
荷变化很大的地点,如排灌站、盐场等地区使用的变压
器,季节性负荷相差悬殊。为降低空载损耗,除采用调
容量变压器外,还可采用多台(组)较小容量变压器并
联运行,高峰时变压器全部投入运行,低谷时仅投入一
台(组)。或者采用“母子“变压器,高峰时用一台较
大变压器,而低峰时自动切除大变压器,投入一台小变
压器。QZB自耦变压器
另外采用两台不同变压器,以便将工业动力电源和
照明电源分开,也是节能的一个好方法。
(4) 改冷备用为热备用。为避免变压器出现故降
而对电网造成损失,很多用户装有备用变压器,平时不用,称作冷备用。为提高效率,应改冷备用为热备用,
即平时变压器也投入运行,只是负载率不高。当一台变
压器出现故障退出运行时,其他仍可正常运行,不会超
载,通过改冷备用为热备用,使平时变压器负载率接近
经济负载率,提高了运行效率。
(5) 减少冷却装置消耗的功率。变压器运行时,
根据负载变动的具体情况,有效地控制冷却器,减少冷
却装置消耗的功率。其方法: O分组控制冷却器,将冷
却器分2 组或3 组,根据负载变动情况,确定冷却器运
行组数,将部分或全部冷却器停运以降低风机油泵辅机
的损耗;@辅机变速运行。采用辅机变速运行的方法障
低辅机提耗。

变压器铁芯多点接地故障如何判断?

变压器铁芯有两点及以上接点时,铁芯主磁通局
围有短路匝存在,匝内将流过环流,其大小取决于铁芯
正常接地点与故障点的位置,距离越远,包括的磁通就
越多,环流也比较大,有可能高达数百安培,反之,环
流较小。另外,环流也与金属接地或高阻接地有关。由
于铁芯芯片间有绝缘电阻,铁芯自身也有电阻,当环流
通过时,将会发热,而发热将使油温上升,变压器内部
产气速率猛增,如不及时处理,轻则瓦斯继电器动作,
产重者接地线烧断,进而出现放电放障,损坏固体绝缘
和油质绝缘强度,造成严重后果。所以,变压器铁芯多
点接地不可忽视。JMB行灯变压器
110 千伏及以上变压器铁芯和部分35 于伏变压器铁
芯经小套管外引到变压器底座上进行工作接地,为各种
测髓创造了条件。而铁芯没有外引的变压器,测髓起来
比较困难,放障类型也不太容易确定。一般初试方法有以下几种。
(!)钳型电流表法(在线测量)。对铁芯外引的变
压器用钳型电流表法,能准确地、不停电测试铁芯多点
接地故障。每年定期测量接地引线电流,一般电流应在
100 毫安以下,若大于此值,应加强监视。变压器投运
后连续测量几次接地线电阻,作为初始值,若初始值本
身就大,说明是变压器本身漏磁大所引起,以后所测数
值相差不大即可认为无故障接地点。若接地线电流大于
1 安,且与初始值相比增加较多,则可能是低阻接地或
金属接地故障,这种情况应及时处理。SG干式变压器
(2) 色谱分析法(带电取油)。油样进行色谱分
析,若总胫明显增加,且气体中的甲烧、乙烯占主要成
分,而一氧化碳和二氧化碳气体与以往相比变化不大或
基本不变,可判断为裸金属过热,可能是铁芯多点接地
或铁芯硅钢片间绝缘损坏,需进一步检查。若上述总经
中出现乙快,很可能是时隐时现的不稳定型铁芯多点接
地。QZB自耦变压器
(3) 绝缘电阻法(停电测试)。用2500 伏摇表摇
测铁芯与外壳之间电阻,绝缘电阻在200 兆欧及以上,
说明铁芯绝缘良好。若摇表指示铁芯与外壳相通,可换
用欧姆表测量铁芯与外壳之间的电阻,若测量值为200
-400 欧时,说明铁芯有高阻接地点,需对变压器进行
铁芯多点接地故障处理;若测量值为1000 欧以上时,
流过地线的电流较小,且不吊罩难以将故障排除,可不
处理,继续运行,定期进行在线监测,如钳型电流表法
(有铁芯外引线者)、油色谱分析法,发现异常后再处理;若测量值为1 – 2 欧,则判断铁芯有金属接地点,
必须对变压器进行处理。
以上三种方法互为补充,经综合比较,才能准确判
断故障性质。如变压器在运行中,油色谱分析异常时,
应用钳型表测铁芯接地引下线的电流,若电流值较以往
大,说明有接地故障存在。钳型电流表法和色谱分析法
都是在线监测,不需设备停电,发现问题比较及时,但
有时易引起误判,这需要由绝缘电阻法最后决定是否有
铁芯多点接地故障。

变压器局部放电是怎么产生的?如何测量局部放电和防止局部放电

局部故电主要是变压器、互感器以及其他一些高
压电气设备在高电压的作用下,其内部绝缘发生的故
电。这种放电只存在于绝缘的局部位置,不会立即形成
整个绝缘贯通性击穿或闪络,所以称为局部故电。局部
故电量很微弱,靠入的直觉感觉,如眼观耳听是察觉不到的,只有灵敏度很高的局部放电测量仪器才能把它检测到。SBK三相干式变压器
变压器内部绝缘在运行中长期处于工作电压的作用
下,特别是随着电压等级的提高,绝缘承受的电场强度
值很高,在绝缘薄弱处很容易产生局部放电,产生局部
放电的原因是:电场过于集中于某点,或者说某点电场
强度过大,如固体介质有气泡,杂质未除净;油中含
水、含气、有悬浮微粒;不同的介质组合中,在界面处
有严重电场畸变。局部放电的痕迹在固体绝缘上常常只
留下一个小斑,或者是树枝形烧痕。在油中,则出现一
些分解的小气泡。QZB自耦变压器
局部放电时间虽短,能量也很小,但具有很大的危
害性,它的长期存在对绝缘材料将产生粒大的破坏作
用,一是使邻近局部放电的绝缘材料,受到放电质点的
直接轰击造成局部绝缘的损坏,二是由放电产生的热、
臭氧、氧化氮等活性气体的化学作用,使局部绝缘受到
腐油老化,电导增加,悬终导致热击穿。运行中的变压
器,内部绝缘的老化及破坏,多是从局部放电开始。
变压器局部放电的检测方法一般有:
(I) 电测法。利用示波仪或无线电于扰仪,查找
放电的特征波形或无线电于扰程度。
(2) 超声波测法。检测放电中出现的声波,并把
声波变接为电信号,录在磁带上进行分析,利用电信号
和声信号的传递时间差界,可求得探测点到放电点的距
离。
(3) 化学测法。检测油中各种溶解气体的含量及增减变化规律。该测试法可发现油中的组成、比例以及
数精的变化,从而判定有无局部放电(或局部过热)。
此外,近年来还研制出局部放电在线检测仪,能在变压
器运行中进行自动检测局部放电。
为防止局部放电的发生,制造单位应对变压器进行
合理的结构设计,精心施工,提高材料纯净度,严格处
理各个环节的质精。运行单位应加强变压器维护、监测
等工作,以有效地防止变压器局部放电的发生。DG照明变压器

变压器在运行中温升过高是什么原因?

变压器在运行中温升过高是什么原因?
© 变压器运行中,当发热与散热达到平衡状态时,
各部分的温度趋于稳定。若在同样条件下,油温比平时
高出10 度以上,或负荷不变,但温度不断上升,则可
认为变压器内部发生故障。一般故障原因如下:
I. 分接开关接触不良
由于分接开关在运行中其接触点压力不够或接触处
污秽等原因,使接触电阻增大。接触电阻增大又会使接
点的温度升高而发热。尤其是倒接分接头后和变压器过
负荷运行时更容易使分接开关接触不良而发热。
分接开关接触不良往往可以从轻瓦斯频繁动作来判
断;并通过取油样进行化验,可以发现分接开关接触不
良使油闪点迅速下降;此外还可以通过测量线圈的直流
电阻值来确定分接开关的接触情况。
2. 绕组匝间短路
由于绕组相邻几个线匝之间的绝缘损坏,将会出现
一个闭合的短路环流。同时该相的绕组减少了匝散,短
路环流产生高热使变压器的温升过高,严重时将会烧毁
变压器。造成绕组匝间短路的原因很多,如绕组制造时工艺粗糙使绝缘受到机械损伤;高温使绝缘老化;在电动力作用下使线匝发生轴向位移,将绝缘磨损等等,但
发展成匝间短路的主要原因是过电压和过电流。严重的
匝间短路使油温上升。取油样化验时油质变坏,并由轻
瓦斯动作发展到重瓦斯动作。此时用测量直流电阻的方
法测试也能发现匝间短路。
3 铁芯硅钢片间短路
由于外力损伤或绝缘老化等原因,使硅钢片间绝缘
损坏,涡流增大造成局部过热。此外穿心螺杆绝缘损坏
也是造成涡流的原因,轻者造成局部发热,一般观察不
出变压器油温的上升;严重时使铁芯过热,油温上升,
轻瓦斯频繁动作,油的闪点下降,更严重时重瓦斯动
作。以上说明了变压器局部发热使温度升高的主要原
因。但是要直接判断是同哪个部位引起的故障,还需进
行综合分析,并应结合监视变压器油温、声音以及瓦斯
动作情况等作具体分析。

变压器在运行中应作哪儿种测试?

为了保证变压器能够正常运行,应经常进行下列

几项测试:

(I) 温度测试。变压器运行状态是不是正常,温

度的高低是很重要的。规程规定上层油温不得超过85

度(即温升55 度)。一般变压器都装有专用温度测定装

置。SG干式变压器

(2) 负荷测定。为了据高变压器的利用率,减少

电能的根失,在变压器运行中,必须测定变压器真正能

承担的供电能力。测定工作通常在每一季节用电量最高

的时期进行,用钳形电流表直换测定。电流值应为变压

器额定电流的70% -80%, 超过时说明过负荷,应立

即调整。

(3) 电压测定。规程要求电压变动范围应在额定

电压士5% 以内。如果超过这一范围,应采用分接头进

行调整,使电压达到规定范围。一般用电压表分别测量

二次绕组端电压和末端用户的端电压。

(4) 绝缘电阻测定。为了使变压器始终处千正常

运行状态,必须进行绝缘电阻的测定,以防绝缘老化和发生事故。测定时应设法使变压器停止运行,利用摇表
测定变压器绝缘电阻值,要求所测电阻不低于以前所测
值的70% 。

怎样选择变压器的合理容量?

选择变压器一般应从变压器容量、电压、电流及
环境条件几方而综合考虑。其中容量选择应根据用户用
电设备的容量、性质和使用时间来确定所需的负荷量,
以此来选择变压器容量。在正常运行时,应使变压器承
受的用电负荷为变压器额定容量的75% ~ 90% 左右。
运行中如实测出变压器实际承受负荷小千50% 时,应更换小容量变压器,如大于变压器额定容量则应立即更
换大变压器。同时,在选择变压器时要根据线路电源决
定变压器的一次绕组电压值,根据用电设备选择二次绕
组的电压值,最好选为低压三相四线制供电。这样可同
时据供动力用电和照明用电。DG单相隔离变压器

绝缘子的作用是什么?

绝缘子的作用是什么?
@ 绝缘子俗称瓷瓶,它是用来支持导线的绝缘体。
绝缘子可以保证导线和横担、杆塔有足够的绝缘。它在
运行中应能承受导线垂直方向的荷重和水平方向的拉
力。它还经受着日晒、雨淋、气候变化及化学物质的腐
蚀。因此,绝缘子既要有良好的电气性能,又要有足够
的机械强度。绝缘子的好坏对线路的安全运行是十分重
要的。
绝缘子按结构可分为支持绝缘子、悬式绝缘子、防
污型绝缘子和套管绝缘子。JMB行灯变压器
架空线路中所用绝缘子,常用的有针式绝缘子、蝶
式绝缘子、悬式绝缘子、瓷横担、棒式绝缘子和拉紧绝
缘子等。
绝缘子的电气性故障有闪络和击穿两种。闪络发生
在绝缘子表面,可见到烧伤痕迹,通常并不失掉绝缘性
能;击穿发生在绝缘子的内部,通过铁帽与铁脚间瓷体
放电,外表可能不见痕迹,但已失去绝缘性能,也可能
因产生电弧使绝缘子完全破坏。对子击穿,应注重检查
铁脚的故电痕迹和烧伤情况。

隔离开关的用途是什么?

隔离开关(刀闸)的用途主要是:

(I) 用千隔离电源,将高压检修设备与带电设备

断开,使其间有一明显可看见的断开点。

(2) 隔离开关与断路器配合,按系统运行方式的

需要进行倒闸操作,以改变系统运行接线方式。

(3) 用以接通或新开小电流电路。隔离开关可以

进行以下操作:可以拉、合闭路开关的旁路电流;拉、

合变压器中性点的接地线,但当中性点上接有消弧线圈

时,只有在系统无故障时,方可操作;拉、合电压互感

器和避雷器;拉、合母线及直接连接在母线上设备的电

容电流;拉、合电容电流不超过5 安的空载线路;三联

隔离开关可以拉、合电压在10 千伏及以下、电流在15

安以下的负荷等。

在操作隔离开关时应注意,线路送电时先合母线侧

的隔离开关,后合线路侧隔离开关,再合新路器。线路

停电时应先断开断路器,后拉开隔离开关。不能带负荷

拉、合离压隔离开关。

带电作业安全技术要素有哪些?

要保证带电作业安全,必须注意以下问题:
(I) 带电作业的主要因素是人,因此担任带电作
业的人员必须具有较高的业务水平,熟悉带电作业的业
务知识、规章制度,有良好的心理素质,有较强的组织
纪律性。
(2) 天气要良好。带电作业是在高电压环境中工
作,天气条件对安全影响很大。天气以阴、晴为好,无
雨,无雷,气温应在5-30 度,湿度也不宜过大。
(3) 操作工具要安全可靠,结构合理,灵活轻便
而且具有多功能。要不断研究改进带电作业仪器、工
具、装备。DG单相隔离变压器
(4) 保证安全间隙(距离)。安全距高是保证作业
人员安全的重要一环,如在IO 千伏线路上要保待0.4
米安全距高,在220 千伏线路上要保持1.8 米, 500 千
伏线路上就要保持3.6 米以上。
(5) 带电作业除必须认真贯彻《安全规程》外,
还必须根据现场实际情况制定理场具体操作规程,从安
全原则到细小的操作动作都要科学、规范化。要根据不
同的作业对象及环境采用不同的作业方法,如等电位法、
地电位法(间接作业法)、中间电位法等。而且要不断研
究、改进操作方法,据高安全水平,降低劳动强度。                                                               (6) 要注意作业的对象,在绝缘配合和机械强度
方面都能满足安全需要。SG干式变压器
(7) 带电作业要考虑作业的自身保护。如在继电
保护方面要停用重合闸,有些保护要停用零序保护等。
在有些情况下要加装保护间隙、加遮蔽、穿屏蔽服等。
(8) 要加强现场监护。要对作业人员进行全方位、QZB变压器
全过程的监护,保证作业人员动作正确,不违反规程。

绕组绝缘结构设计的基本原则

绕组绝缘结构设计的基本原则
绕组是电机的心脏, 其质量的高低首先取决于绕组绝缘结构的性能设计。
绕组绝缘包括对地绝缘, 层间绝缘、排间绝缘、匝间绝缘和股间绝缘, 以及端部各种支
撑和固定用绝缘构件, 连接和引出线等。
绕组绝缘结构设计的内容包括材料的选择、绝缘厚度的确定、防晕措施、固定方式、工艺方案的确定和制订试验规范等。下面讨论考虑主要问题应用的基本原则。
(1 ) 绝缘材料的选择正确地选择用绝缘材料是绝缘结构设计首先要解决的问题, 是保
证电机运行可靠性和寿命的先决条件。
1) 电机绝缘结构按耐热性分为A、E、B、F、H 五个耐热等级, 设计时应按电机不同
绝缘部位所达到的最高实际温度来选择耐热性合乎要求的绝缘材料。不同的部位可选用不同的绝缘材料, 但整个绝缘中耐热性最低的材料应能耐受制造过程中工艺条件的要求, 例如烘焙温度的要求。
由于绕组绝缘的寿命随温度的升高而呈指数下降, 如图8—31 所示。运行时, 绕组最高
允许温度不得超过相应耐热等线的规定值, 电机设计时通常留有5~10℃的余量。

对于频繁启动, 正反转和带冲击性负载的绕组绝缘的耐热等级, 应比正常工作方式的电
动机提高一级。
如为增加寿命和提高运行可靠性, 可选用耐热性更好的绝缘材料, 以使绕组绝缘结构的
耐热等级高于技术条件所规定的耐热等级。
2) 选用的绝缘材料的相容性要好, 如低压电机绕组用的漆包线与浸渍漆的相容性, 少
胶或中胶云母带的胶粘剂和浸渍漆的相容性。
3) 要根据制造和运行过程中的受力情况和工作电压的高低及工作环境要求来选用合适
的材料。4) 要根据工艺条件来选用材料, 如无真空压力无溶剂浸漆设备就不要选用少胶云母带。
5) 在达到同样技术要求的前提下, 选用价格最低、工艺性好的材料。
6) 要根据绝缘结构型式来选, 如高压电机对地绝缘材料要按绝缘结构和绝缘工艺来选
择。当采用连续式绝缘结构, 真空压力无溶剂浸漆绝缘工艺时, 对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母少胶带; 而采用连续式绝缘结构, 热模( 液) 压绝缘工艺时, 对地绝缘材料就应选用环氧玻璃粉云母多胶带; 如采用复合式绝缘结构端部绝缘材料可选用黑玻璃漆布或三合一带或胶化时间较长的多胶带; 当复合式绝缘结构槽部采用全带式热模( 液) 压时, 槽部选用环氧玻璃粉云母多胶带; 而复合式绝缘结构槽部采用烘卷式直线部分烘卷热压绝缘工艺时, 槽部绝缘材料选用环氧玻璃粉云母( 多胶) 箔。
7) 所用绝缘材料应力求立足国内, 资源丰富, 尽量少用或不用涉及国计民生的材料。
(2 ) 高、低压电机绝缘结构设计原则根据额定电压的高低, 凡额定电压低于500 V的
叫低压电机, 高于或等于6 kV的叫高压电机。高、低压电机绝缘结构设计所遵循的原则基
本相同, 但侧重点不同。
低压电机绝缘结构设计主要考虑不同方式嵌线的机械损伤和运行中的机械力和热老化因素。决定绝缘结构的主要因素是槽形、嵌线方法、绝缘材料和绝缘工艺。
低压电机的对地绝缘寿命应略高于匝间绝缘寿命, 使占电机成本较高的电磁线能得到充分利用。
高压电机绝缘结构的设计则要从机、电、热、材料、工艺、环境条件等各方面进行全面的考虑, 并以耐电压强度和机械强度为主要考虑因素。
高压电机的定子对地绝缘结构有连续式和复合式两种, 这两种结构的选用根据线圈是圈式还是条式而定, 对采用热模( 液) 压绝缘工艺的对地绝缘结构而言, 条式线棒用连续式绝缘结构, 圈式用复合式绝缘结构。
对地绝缘厚度的确定则主要根据额定电压的高低来定, 同时还要考虑机械因素、历次耐压试验的累积效应、绝缘质量的分散度和正常运行条件下的平均老化速率。总的原则是在保证电机运行可靠和达到预期寿命的前提下, 尽量选用较薄的绝缘厚度, 以提高槽利用率, 缩小电机的主要尺寸, 提高技术经济指标。