1. 主變壓器的學習內容有哪些 ?
答 :
(1) 學習內容 : 基本原理、本體結構、輔助設備及其作用、運行規定、巡視檢查、 大小修的項目、驗收、異常運行及處理、事故處理等。
(2) 學習方法 ( 舉冷卻器為例說明 ): ①冷卻器的組成及作用 ; ②冷卻器控制箱各小開 關、操作把手、信號指示燈、主要的繼電器、接觸器等設備的作用 ; ③冷卻器啟動方式 ; ④ 冷卻器手動、自動操作 ; ⑤冷卻器交、直流電源配置 ; ⑥看懂冷卻器控制迴路圖 ; ⑦冷卻器 有哪些異常信號 , 各信號的含義是什麼 ; ③冷卻器的異常運行及處理 ; ⑨冷卻器的巡視檢查 內容 ; ⑩檢修冷卻器時如何佈置安全措施及驗收。
2. 變壓器在電力系統中的主要作用是什麼 ? 其基本原理是什麼 ?
答 :
變壓器在電力系統中的主要作用是變換電壓 , 以利於功率的傳輸。電壓經升壓變壓 器升壓後 , 可以減少線路損耗 , 提高送電的經濟性 , 達到遠距離送電的目的 ; 降壓變壓器能把高電壓變為用戶所需要的各級使用電壓 , 滿足用戶需要。
變壓器是一種按電磁感應原理工作的電氣設備 , 當一次線圈加上電壓、流過交流電流 時 , 在鐵芯中就產生交變磁通。磁通中的大部分交鏈著二次線圈 , 稱它為主磁通。在主磁通 的作用下 , 兩側的線圈分別產生感應電勢 , 電勢的大小與匝數成正比。變壓器的原、副線圈匝數不同 , 這樣就起到了變壓作用。
變壓器一次側為額定電壓時 , 其二次側電壓隨著負載電流的大小和功率因素的高低而變化。
3. 變壓器的基本結構如何 ?
答 : 變壓器主要由 : 鐵芯、繞組、絕緣以及輔助設備組成。
(1) 鐵芯。鐵芯型式有芯式和殼式。電力變壓器的鐵芯結構型式普遍採用芯式鐵芯 , 芯式鐵芯有分為以下三種 :
1) 單相二鐵芯柱 , 它有兩個鐵芯柱 , 用上、下兩個鐵扼將芯柱連接起來 , 構成閉合磁 路。繞組分別放在兩個鐵芯柱上 , 兩個鐵芯柱上的繞組可以接成串聯 , 也可以接成並聯。通 常將低壓繞組放在內側 , 即靠近鐵芯 , 而把高壓繞組放在外側 , 即遠離鐵芯。這主要是為了 滿足絕緣和其他方面 ( 如處理繞組的分接頭抽頭等 ) 的要求。
2) 三相三鐵芯柱 , 它是將三相的三個繞組分別放在三個鐵芯柱上 , 三個鐵芯柱也由上、下兩個鐵輒將芯柱連接起來 , 構成閉合磁路。繞組的佈置方式同單相變壓器一樣。
3) 三相五鐵芯柱 , 它與三相鐵芯相比較 , 在鐵芯柱的左右兩側多了兩個分支鐵芯柱 , 成為旁扼。各電壓級的繞組分別按相套在中間三個鐵芯柱上 , 而旁扼沒有繞組 , 這樣就構成 了三相五鐵芯柱變壓器。
(2) 繞組。國產電力變壓器 , 基本上都是芯式變壓器 , 所以繞組也都是採用同心繞組 ,主要有同圓形繞組、螺旋形繞組、換位導線繞成繞組、連續式繞組、糾結式繞組。
(3) 絕緣。變壓器的內部絕緣分主絕緣和縱向絕緣兩大部分。主絕緣是指繞組對地之間、相間和同一相而不同電壓等級的繞組之間的絕緣 , 主絕緣主要採用油 -隔板絕緣結構 ,這種結構通常採用加覆蓋層、包絕緣層及隔板油隙形成 ; 縱向絕緣是指同一電壓等級的一個繞組 , 其不同部位之間 , 例如層間、匣間、繞組與靜電屏之間的絕緣。
(4) 輔助設備。指油箱、油枕、呼吸器、防爆管 ( 壓力釋放裝置 ) 、散熱器、絕緣套管、分接開關、氣體繼電器、溫度計、淨油器等。
4. 變壓器主要技術參數的含義是什麼 ?
答 :
(1) 額定容量 : 指變壓器在額定電壓、額定電流時連續運行所輸送的容量。
(2) 額定電壓 : 指變壓器長時間運行所能承受的工作電壓。
(3) 額定電流 : 指變壓器在額定容量下 , 允許長期通過的電流。
(4) 容量比 : 指變壓器各側額定容量之比。 i
(5) 電壓比 : 指變壓器各側額定電壓之比。
(6) 短路損耗 ( 銅損 ): 指變壓器一、二次電流流過一、二次繞組 , 在繞組電阻上所消耗的能量之和。銅損與一、二次電流的平方成正比。
(7) 空載損耗 ( 鐵損 ): 指變壓器在額定電壓時 , 變壓器鐵芯所產生的損耗。鐵損包括激磁損耗和渦流損耗。
(8) 空載電流 : 指變壓器在額定電壓下空載運行時 , 一次側通過的電流。(不是指剛合閘瞬間的激磁湧流峰值 , 而是指合閘後的穩態電流。)
(9) 百分比阻抗 ( 短路電壓 ): 指變壓器二次繞組短路 , 使一次側電壓逐漸升高 , 當二次繞組的短路電流達到額定值時 , 此時一次側電壓與額定電壓比值百分數。
變壓器的容量與短路電壓的關係是 : 變壓器容量越大 , 其短路電壓越大。
5. 自耦變壓器的額定容量、標稱容量、通過容量的含義是什麼 ?
答 : 設自耦變壓器二次側的功率、電流、電壓分別為 P2 、I2、 U2, 則功率與電流、電壓的關係為 P2=U2I2=U2(I+II)=U2I+U2II=Pdc+Pd；
式中 :Iz=I+I1;Pz 為二次功率 , 也是自耦變壓器的 " 額定容量 " 或叫 " 通過容量 "； Pdc為電磁功率 , 也叫自耦變壓器的 " 標準容量 ", 這部分功率表示通過公共線圈 ;Pd 為傳導功率, 通過自耦變壓器的串聯線圈利用電路直接由一次傳到二次側去的功率。傳導功率不需要增加二次線圈的容量。
自耦變壓器銘牌上所標的額定容量 , 指的是額定 " 通過容量 ", 同時也是高壓側串聯線圈的額定容量。自耦變壓器的 " 標準容量 " 總是小於其通過容量 , 換句話說 , 用自耦變壓來傳輸功率時 , 它本身某部分線圈的容量可以不比其通過容量小。因為變壓器的尺寸、重量及鐵芯截面是由通過其磁路傳輸的功率決定的 , 因此 , 對於自藕變壓器來說 , 其尺寸和重量則是由公共線圈的容量 , 也即由其額定標準容量決定的。
6. 什麼叫變壓器的接線組別 ? 常用的有哪幾種 ?
答 : 為了表明變壓器各側線電壓的相位關係 , 將三相變壓器的接線分為若干組 , 稱為接線組別。
常用的有 Y,Yn12 、 Y,d11 、0-YN,d12,d11,500KV 主變壓器常採用0-YN,d12,d110
7. 變壓器的絕緣是怎樣劃分的 ?
答 :
變壓器的絕緣可分為內絕緣和外絕緣 , 內絕緣是指洶箱內的各部分絕緣 , 開絕緣是指套管上部對地和彼此之間的絕緣。內絕緣又可分為主絕緣和縱絕緣兩部分。主絕緣是繞組寫在泡部分之間以及繞組之間的絕緣。在油浸式變壓器中 , 主絕緣以油紙屏障絕緣結構最為常用。縱絕緣是同一繞組各部分之間的絕緣 , 如不同線段間、層間和匝間的絕緣等。通常以 衝擊電壓在繞組上的分佈作為繞組縱絕緣設計的依據 , 但匝間絕緣還應考慮長期工頻工作電壓的影響。
8. 什麼叫變壓器的分級絕緣 ? 什麼叫變壓器的全絕緣 ?
答 :
分級絕緣就是指變壓器的繞組靠近中性點的主絕緣水平比繞組端部的絕緣水平低。 相反 , 若變壓器首端與尾端絕緣水平一樣就稱為全絕緣。
9. 變壓器內部主要絕緣材料有哪些 ?
答 : 變壓器內部主要絕緣材料有 : 變壓器油 , 絕緣紙板 , 電纜紙 , 皺紋紙。
10. 變壓器溫度與使用壽命關係如何 ?
答 :
變壓器的使用壽命與溫度有密切關係。絕緣溫度經常保持在 95 ℃時 , 使用年限為 20 年 ; 溫度為 105 ℃ , 約為 7 年 , 溫度為 120 ℃ , 約為兩年 ; 溫度為 170 ℃ , 僅約為 10～12 天。
11. 什麼叫絕緣老化 ? 什麼是絕緣壽命六度法則 ?
答 :
變壓器中所使用的絕緣材料 , 長期在溫度的作用下 , 會逐漸降低原有的絕緣性能 ,這種絕緣在溫度作用下逐漸降低的變化 , 叫做絕緣的老化。
所謂絕緣壽命六度法則是指變壓器用的電纜紙 , 在 80～140 ℃的範圍內 , 溫度每升高60C , 絕緣壽命將要減少一半。
12. 為什麼降壓變壓器的低壓繞組在裡邊 , 而高壓繞組在外邊 ?
答 :
這主要是從絕緣方面考慮的。因為變壓器的鐵芯是接地的 , 低壓繞組靠近鐵芯 , 容易滿足絕緣要求。若將高壓繞組靠近鐵芯 , 由於高壓繞組的電壓很高 , 要達到絕緣要求就需來傳輸功率時 , 它本身某部分線圈的容量可以不比其通過容量小。因為變壓器的尺寸、重量 及鐵芯截面是由通過其磁路傳輸的功率決定的 , 因此 , 對於自藕變壓器來說 , 其尺寸和重量 則是由公共線圈的容量 , 也即由其額定標準容量決定的。
13. 變壓器絕緣套管的作用是什麼 ?
答 :
(1) 將變壓器內部的高、低壓引線引到油箱的外部 ;
(2) 固定引線。
14. 變壓器冷卻器的作用是什麼 ? 變壓器的冷卻方式有哪幾種 ?
答 :
當變壓器上層油溫與下部油溫產生溫差時 , 通過冷卻器形成油溫對流 , 經冷卻器冷卻後流回油箱 , 起到降低變壓器溫度的作用。變壓器的冷卻方式有 :
(1) 油浸式自然空氣冷卻方式。
(2) 油浸風冷式。
(3) 強迫油循環水冷式。
(4) 強迫油循環風冷式。
(5) 強迫油循環導向冷卻。
在 500KV 變電站中一般大型變壓器採用強油強風冷式 , 而超大型變壓器採用強迫油循環 導向冷卻方式。
15. 強油強鳳冷變壓器冷卻器由哪些主要元件組成 ? 備元件的作用是什麼 ?
答 :
冷卻器由熱交換器、風扇、電動機、氣道、油泵油流指示器等組成。冷卻風扇是用 : 於排出熱交換器中所發射出來的熱空氣。油泵裝在冷卻器的下部 , 使熱交換器的頂部油向下部循環。油流指示裝在冷卻器的下部較明顯的位置 , 以利運行人員觀察油泵的運行狀態。
16. 變壓器在正常運行時為什麼要調壓 ?
答 :
變壓器正常運行時 , 由於負載變動或一次側電源電壓的變化 , 二次側電壓也是經常在變動的。電網各點的實際電壓一般不能恰好與額定電壓相等。這種實際電壓與額定電壓之差稱為電壓偏移。電壓偏移的存在是不可避免的 , 但要求這種偏移不能太大 , 否則就不能保證供電質量 , 就會對用戶帶來不利的影響。因此 , 對變壓器進行調壓( 改變變壓器的變比 )，是變壓器正常運行中一項必要的工作。
17. 什麼叫分接頭開關 ? 什麼叫無載調壓 ? 什麼叫有載調壓 ?
答 :
連接以及切換變壓器分接拙頭的裝置 , 稱為分接開關。 如果切換分接頭時必須先將變壓器從電網中退出來 , 即不帶電切換 , 稱為無勵磁調壓或無載調壓。這種分接頭開關稱為無勵磁分接頭開關或無載調壓分接頭開關。
如果切換分接頭時不需要將變壓器從電網中退出 , 即可以帶著負載切換 , 則稱為有載調壓。這種分接頭開關稱為有載調壓分接頭開關。
18. 有載調壓變壓器與無載調壓變壓器有什麼不同 ? 各有何優缺點 ?
答 :
有載調壓變壓器與無載調壓變壓器不同點在於 : 前者裝有帶負荷調壓裝置 , 可以帶負荷調壓 , 後者只能在停電的情況下改變分頭位置 , 調整電壓。有載調壓變壓器用於電壓質 量要求較嚴的地方 , 加裝有自動調壓檢測控制部分 , 在電壓超出規定範圍時自動調整電壓。 其主要優點是 : 能在額定容量範圍內帶負荷調整電壓 , 且調整範圍大 , 可以減少或避免電壓 大幅度波動 , 母線電壓質量高 , 但其體積大 , 結構複雜 , 造價高 , 檢修維護要求高。無載調壓變壓器改變分接頭位置時必須停電 , 且調整的幅度較小 ( 每改變一個分頭 , 其電壓調整 2.5% 或 5%), 輸出電壓質量差 , 但比較便宜 , 體積較小。
有載調壓的基本原理 , 就是在變壓器的繞組中 , 引出若干分接抽頭 , 通過有載調壓分接開關 , 在保證不切斷負荷電流的情況下 , 由一個分接頭切換到另一個分接頭 , 以達到改變繞組的有效匝數 , 即改變變壓器變比的目的。
19. 有載調壓分接開關由哪些主要部件組成 ? 各部件的作用是什麼 ?
答 : 有載調壓分接開關由下列主要部件組成 :
(1) 有載分接開關。它是能在變壓器勵磁或帶負荷狀態下調換線圈分接頭運行位置的切 換開關 , 通常它由一個帶過渡阻抗的切換開關和一個帶 ( 或不帶 ) 範圍開關的分接選擇器所 組成。整個開關是通過驅動機構來操作的 ( 在有些型式的分接開關中 , 切換開關和分接選擇 器的功能被結合成為一個選擇開關 ) 。
(2) 分接選擇器。它是能承載但不能接通或斷開電流的一種裝置 , 與切換開關配合使用 , 以選擇分接頭的連接位置。
(3) 切換開關。它是與分接選擇器配合作用 , 以承載、接通和斷開巳選電路中的電流的一種裝置。
(4) 選擇開關。把分接選擇器和切換開關的作用結合在一起 , 能承載接通和斷開電流的一種裝置。
(5) 範圍開關。它具有通電能力 , 但不能切斷電流。它可將分接繞組的一端或另一端接到主繞組上。
(6) 驅動機構。是驅動分接開關的一種裝置。
(7) 過渡阻抗。在切換時用以限制在兩個分接頭間的過渡電流 , 以限制其循環電流。 (8) 主觸頭。它承載通過電流的觸頭 , 是不經過過渡阻抗而直接與變壓器繞組相連接的觸頭組 , 但不用於接通和斷開任何電流。
(9) 主通斷觸頭。它是不經過過渡阻抗而直接與變壓器繞組相連接 , 直接能接通或斷開電流的觸頭組。
(10) 過渡觸頭。它是經過串聯的過渡阻抗與變壓器繞組相連接的 , 能接通或斷開電流的觸頭組。
20. 氣體繼電器的作用是什麼 ? 如何根據氣體的顏色來判斷故障 ?
答 :
氣體繼電器的作用是當變壓器內部發生絕緣擊穿、線匝短路及鐵芯燒燬等故障時 ,給運行人員發出信號或切斷電源以保護變壓器。
可按下面氣體的顏色來判斷故障 :
(1) 灰黑色 , 易燃。通常是因絕緣油炭化造成的 , 也可能是接觸不良或局部過熱導致。
(2) 灰白色 , 可燃。有異常臭味 , 可能是變壓器內紙質燒燬所致 , 有可能造成絕緣損。
(3) 黃色 , 不易燃。因木質製件燒燬所致。
(4) 無色 , 不可燃。 無味 , 多為空氣。
21. 變壓器油箱起什麼作用 ? 常見的變壓器油箱類型有幾種 ?
答 :
油箱是變壓器的外殼 , 內裝鐵芯和線圈並充滿變壓器油 , 使鐵芯和線圈浸在油內。 變壓器油起絕緣和散熱作用。大型變壓器一般有兩個油箱 , 一個為本體油箱 ; 一個為有載調壓油箱 , 有載調壓油箱內裝有切換開關。這是因為切換開關在進行操作過程中會產生電弧 , 若進行頻繁操作將會使油的絕緣性能下降 , 因此設一個單獨的油箱將切換開關單獨放置。
常見的變壓器油箱按其容量的大小 , 有箱式和鐘罩式兩種基本型式。
(1) 箱式油箱。箱式油箱用於中、小型變壓器。這種變壓器上部箱蓋可以打開 , 其充油 後的總重量 , 與大型變壓器相比 , 不算太重 , 因此 , 當變壓器的器身需要進行檢修時可以將 整個變壓器帶油搬運至有起重設備的場所 , 將箱蓋打開 , 吊出器身 , 進行檢修。
(2) 鐘罩式油箱。一般大型變壓器均採用鐘罩式油箱。這種變壓器的器身自重都在 200t 以上 , 總重量均在 300t 以上 , 運輸起來比較困難。當進行器身檢修時 , 不必吊出笨重的器身 , 只要吊去較輕的箱殼 , 即可進行檢修工作。
22. 變壓器油枕的作用是什麼 ?
答 :
當變壓器油的體積隨著油的溫度膨脹或減小時 , 油枕起著調節油量 , 保證變壓器油箱內經常充滿油的作用。若沒有油枕 , 變壓器油箱內的油麵波動就會帶來兩個方面的不利因 素 : 一是油麵降低時露出鐵芯和線圈部分會影響散熱和絕緣 ; 二是隨著油麵波動 , 空氣從箱蓋縫裡排出和吸進 , 而由於上層油溫很高 , 使油很快地氧化和受潮。油枕的油麵比油箱的油 面要小 , 這樣 , 可以減少油和空氣的接觸面 , 防止油被過速地氧化和受潮。另外油枕的油在 平常幾乎不參加油箱內的循環 , 它的溫度要比油箱內的上層油溫底得多 , 油的氧化過程也慢得多 , 因此有了油枕 , 可防止油的過速氧化。
變壓器油枕有兩種型式 , 即膠囊式油枕和隔膜式油枕。
23. 膠囊袋的作用是什麼 ? 膠囊式油枕有何特點 ?
答 : 油的老化 , 除了由於油本身的質量原因外 , 油和大氣相接觸是一個非常主要的原 因。因為變壓器油中溶解了一部分空氣 , 空氣中的氧將促使變壓器油及浸泡在油中的纖維老化。為了防止和延緩油的老化 , 必須儘量避免變壓器油直接和大氣相接觸。變壓器油麵與大 氣相接觸的部位有兩處 : 一是安全氣道的油麵 ; 二是油枕中的油麵。安全氣道改用壓力釋放 閥 , 油枕採用膠囊密封 , 可以減少油與大氣接觸的面積 , 用這種方法能防止和減緩油質老 化。
膠囊式油枕是在油枕的內壁增加了一個膠囊袋。膠囊袋內部經過呼吸器及其連管與大氣相通 , 膠囊袋的底面緊貼地浮在油枕上 , 使膠囊袋和油麵之間沒有空氣 , 隔絕了油麵和空氣 的接觸。這樣空氣中的氧不再和油中的氣體相交換 , 油中溶解氧的含量漸漸下降 , 直到全部消耗完為止 , 從而可達到阻止油氧化的目的。用膠囊袋還可以防止外界的溼氣、雜質等侵入變壓器內部 , 使變壓器能保持一定的乾燥程度。當油麵隨溫度變化時 , 膠囊袋也會隨之膨脹和壓縮 , 起到了呼吸的作用。
M. 隔膜式油枕有何特點 ?
答 : 油枕中隔膜使油枕中的油與空氣隔離 , 達到減慢油質劣化速度的目的。 隔膜式油枕就是在油枕的中間法蘭處安裝膠囊密封隔膜 , 隔膜底面緊貼在油枕的油麵上 , 使隔膜和油麵之間沒有空氣。在油枕的下部增加了一個集氣室 , 其底部傾斜 , 便於汙油 沉積和氣體彙集。集氣室底部有兩個連接頭 , 一個接排氣管 , 另一個接注、放油管。
25. 油位計的作用是什麼 ?
答 :
油枕的一端一般裝有油位計 ( 表 ) 。油位計 ( 表 ) 是用來指示油枕中的油麵。
對於膠囊式油枕 , 為了使變壓器油麵與空氣完全相隔絕 , 其油位計間接顯示油位。這種 油枕是通過在油枕下部的小膠囊袋 , 使之成為一個單獨的油循環系統 , 當油枕的油麵升高時 , 壓迫小膠囊袋的油柱壓力增大 , 小膠囊袋的體積被縮小了一些 , 於是在油表反應出來的 油位也高起來一些 , 且其高度與油枕中的油麵成正比 ; 相反 , 油枕中的油麵降低時 , 壓迫小 膠囊袋的油柱壓力也將減小 , 使小膠囊袋體積也相對地要增大一些 , 反應在油表中的油麵就 要降低一些 , 且其高度與油枕中的油麵成正比。換句話說 , 它是通過油枕油麵的高、低變化 , 導致小膠囊袋壓力大小發生變化 , 從而使油麵間接地、成正比例地反應油枕油麵高低的 變化。
對於隔膜式油枕 , 可安裝磁力式油表。油表連桿機構的滾輪在薄膜上不受任何阻力 , 能 自由、靈活地伸長與縮短。磁力表上部有接線盒 , 內部荔開關 , 當油枕的油麵出現最高或最 低位置時 , 開關自動閉合 , 發出報警信號。
26. 防潮呼吸器、內部的硅膠、油封杯的作用 ?
答 : 呼吸器的作用是提供變壓器在溫度變化時內部氣體出人的通道 , 解除正常運行中因溫度變化產生對油箱的壓力。 呼吸器內硅膠的作用是在變壓器溫度下降時對吸進的氣體去潮氣。 油封杯的作用是延長硅膠的使用壽命 , 把硅膠與大氣隔離開 , 只有進入變壓器內的空氣才通過硅膠。
27. 引起呼吸器硅膠變色的原因主要有哪些 ?
答 : 正常幹 ' 燥時呼吸器硅膠為藍色。當硅膠顏色變為粉紅色時 , 表明硅膠已受潮而且失
效。一般變色硅膠達 2/3 時 , 值班人員應通知檢修人員更換。硅膠變色過 ' 快的原因主要有 :
(1) 長時期天氣陰雨 , 空氣溼度較大 , 因吸溼量大而過快變色。
(2) 呼吸器容量過小。
(3) 硅膠玻璃罩罐有裂紋、破損。
(4) 呼吸器下部油封罩內無油或油位太低 , 起不到良好的油封作用 , 使溼空氣未經油封 過濾而直接進入硅膠罐內。
(5) 呼吸器安裝不當。如膠墊龜裂不合格、螺絲鬆動、安裝不密封等。
28. 變壓器壓力釋放閥的作用 ?
答 : 變壓器壓力釋放閥的作用相當於早期變壓器的防爆筒 , 起安全閥的作用。當變壓器發生故障或穿越性的短路未及時切除 , 電弧或過流產生的熱量使變壓器油發生分解 , 產生大 量高壓氣體 , 使油箱承受巨大的壓力 , 嚴重時可能使油箱變形甚至破裂 , 並將可燃性油噴灑 滿地。壓力釋放閥在這種情況下動作排出故障產生的高壓氣體和油 , 以減輕和解除油箱所承 受的壓力 , 保證油箱的安全。對主變壓器 ( 日立公司 ), 其動作壓力整定在 10 ± 1 磅 / 平方英 寸 , 並在 2m 內全部開放。主、輔油箱各有一個壓力釋放閥。
29. 溫度計的作用是什麼 ?
答 :
一般大型變壓器都裝有測量上層油溫的帶電接點的測溫裝置 , 它裝在變壓器油箱外 , 便於運行人員監視變壓器油溫情況。 用於測量變壓器上層油溫的測溫裝置有電觸點壓力式溫度計和遙測溫度計。 電觸點壓力式溫度計除了可以測量變壓器的實時溫度外 , 還帶有電觸點 , 若溫度到達或超過上、下限給定值時 , 其觸點會閉合 , 發出報警信號。
遙測溫度計也稱為電阻溫度計。它是利用電橋原理構成的 , 主要由兩個部件組成 , 一是 動圈式溫度指示儀表 ; 一是熱電阻檢測元件。熱電阻是裝在變壓器的箱蓋上的 , 溫度指示儀 則裝在控制室 , 兩者之間通過控制電纜或光纜連接起來 , 所以可以實現遙測測溫。
30. 舉例說明主變冷控櫃內各開關、把手、指示燈的作用是什麼 ? 答 : 日立公司變壓器冷控櫃面板如圖 2-1 所示。
圖 2-1 中 :W1、W2——電源指示燈 EI 常時燈亮；43A ——手動 (M 油 nd), 自動把手 (Auto)( 當打在手動位置時〉＼可手動 l 起動風扇和投入冷卻器電源 ; 當打在自動 位置時 , 可自動起動風扇以及在冷卻器工 ; 作交流電源故障時自動切換至交流電源 ); 43C —— No1 、 No2 風扇優先控制把手 ;3-8A ——主電源控制把手 ;3-8B ——備用電源控制把手 ;3-88F1 —— #1 冷卻器控制
把手 ;3-88 歸—— #2 冷卻器控制把於 11R( 紅燈 ) ——當把手投入時亮 ;G (綠燈) ——當把手未投入時亮。冷控櫃內各主要元件的作用 :8A 、 8B ——動力電源主開關 l8C ——冷卻器控制迴路電源開關 ;8H ——加熱器電源開關 ;42F1 —— #1 冷卻器電源總開關 ;42 應—— #2 冷卻器電源總開關。
圖 2 · 1 冷控櫃控制面板
31. 舉例說明主變壓器調壓控制屏上各元件的作用是什麼 ?
答 : 以日立公司 500KV 主變壓器為例 :
(1) M01Eo" 就地一遠方 " 選擇把手 , 置於 " 就地 " 位置時 , 在本屏調到 分頭 ; 置於 " 遠方 " 時 , 在控制屏 ( 或監控屏 ) 上調主變壓器分頭。
(2) MANUAL-AUTOMATIC。 " 手動一自動 " 選擇把手 , 置於 " 手動 " 位置時 , 在本屏通過升或降按鈕調主變壓器分頭 : 置於 " 自動 " 位置時 , 由無功補償裝置自動調節主變壓器分頭。
(3) TAP CHANGER LomR 。將分頭 " 按鈕。
(4) TAP CHANWER RAISE 。 " 升分頭 " 按鈕。
(5) HESEATINGo 步進遲緩信號燈。在主變壓器調壓過程中 , 如果完成一級的時間超過1Os 時此燈亮。
(6) OUT OF STEP 。調壓失步燈。每一組變壓器分頭位置不一致時此燈亮。
(7) IN PROGRESS 。在調壓過程中 , 從發調壓命令到分頭切換完畢之間此燈亮。
32. 舉例說明主變壓器有載調壓裝置的操作方式有哪些 ?
答 : 以日立公司 500KV 變壓器為例 :
(1) 自動操作。由無功補償裝置自動控制。
(2) 遠方操作。由網調進行遠方遙控操作。
(3) 主控室集中操作。一是在主變調壓控制屏上操作 , 一個是在主控制屏或監控屏上操作。
(4) 現場電氣操作。變壓器現場分相操作。
(5) 現場手動操作。靠人工在變壓器現場分相操作。正常運行時禁止在現場進行操作。
33. 油在變壓器中起什麼作用 ?
答 :
變壓器的油箱內充滿了變壓器油 , 變壓器油的作用一是絕緣 , 二是散熱。變壓器內的絕緣油可以增加變壓器內部各部件的絕緣強度 , 因為油是易流動的液體 , 它能夠充滿變壓 器內部的任何空隙 , 將空氣排除 , 避免了部件因與空氣接觸受潮而引起的絕緣降低 ; 其次 , 因為油的絕緣強度比空氣大戶鄉人而增加了變壓器內部各部件之間的絕緣強度 , 使繞組與繞組 之間 , 繞組與鐵芯之間 , 繞組與之由箱蓋之間均保持良好的絕緣 ; 第三 , 可以使變壓器的繞組 和鐵芯得到冷卻 , 因為變壓器運行中 , 繞組與鐵芯周圍的油受熱後 , 溫度升高 , 體積膨脹 , 相對密度減小而上升 , 經冷卻後 , 再流入油箱的底部 , 從而形成了油的循環 , 這樣 , 油在不 斷循環的過程中 , 將熱量傳給冷卻裝置 , 從而使繞組和鐵芯得到冷卻 ; 第四 , 能使木材、紙 等絕緣物保持原有的化學和物理性能 , 使金屬得到防腐作用 , 能熄滅電弧。
34. 常用變壓器油有幾種 ? 不同型號的變壓器油能否混合使用 ?
答 :
常用的變壓器油有 3 種 , 其代號為 DB -10 、 DB -25 、 DB -45。
變壓器油是礦物油 , 由於它的成分不同 , 若將不同的變壓器油混合在一起 , 對油的安定 度有影響 , 會加快油質劣化 , 所以不同型號的變壓器油一般不應混合使用。若因同型號油不 足不得不混合使用時 , 則應經過混油 ( 化學、物理 ) 試驗證明可以混合 , 方能混合使用。
35. 變壓器油的閃點指的是什麼 ?
答 : 變壓器油的閃點是指油蒸汽與空氣的混合物用火一點就閃火的溫度。
36. 變應器的鐵芯為什麼要接地 ?
答 :
運行中變壓器的鐵芯及其他附件都處於繞組周圍的電場內 , 如不接地 , 在外加電壓的作用下 , 鐵芯及其他附件必然感應一定的電壓。當感應電壓超過對地放電電壓時 , 就會產生放電現象。為了避免變壓器的內部放電 , 所以要將鐵芯接地。
37. 什麼叫溫升 ? 變壓器溫升額定值是怎樣規定的 ? 為什麼要限制變壓器的溫升 ?
答 :
運行中 , 設備溫度比環境溫度高出的數值叫溫升。
變壓器溫升額定值 , 油為 55 ℃ , 線圈為 65 ℃。
因為變壓器繞組正常老化溫度為 98 ℃。運行中繞組最熱點溫升約比其平均溫升高 13OC，在環境溫度等於 20 ℃時 , 按以上溫升標準設計的變壓器 , 其繞組最熱點溫度為 20+65+l3=98 ℃ , 恰與繞組正常老化溫度一致。而變壓器過負荷時 , 其各部分溫升將超過額定值 , 使 ! 變壓器的絕緣老化加速。一般認為 , 繞組絕緣溫度比 98 ℃每高 6 ℃ , 其壽命老化損失將增加一倍。因此 , 對變壓器的過負荷時間必須加以限制 , 否則會影響變壓器的壽命。
38. 為什麼將變壓器繞組的溫升規定為 65 ℃ ?
答 : 變壓器在運行中要產生鐵損和銅損 , 這兩部分損耗全部轉化為熱量 , 使鐵芯和繞組發熱、絕緣老化 , 影響變壓器的使用壽命 , 國標規定變壓器繞組的絕緣多采用 A 級絕緣葉 因此規定了繞組的溫升為 65 ℃。
39. 為什麼變壓器上層油溫不宣經常起過 85 ℃ ?
答 : 上層油溫的允許值應遵守制造廠的規定 , 對自然油循環自冷、風冷的變壓器最高利得超過 95 ℃ , 為了防止變壓器油劣化過速 , 上層油溫不宜經常超過 85 ℃。這是因為溫度劉 高 , 油的氧化速度增大 , 油的老化越快。根據試驗得出 , 當平均溫度每升高 10 ℃時 , 油劇 劣化速度就會增加 1.5～2 倍。當然 , 規定再低一些對油的運行雖然有利 , 但卻限制了變品 器的出力。為了兼顧二者 , 因此 , 變壓器油溫不宜經常超過 85 ℃。
40. 什麼是變壓器的過負荷 ? 變壓器過負荷運行有哪幾類 ?
答 : 變壓器的過負荷是指變壓器運行時 , 傳輸的功率超過變壓器的額定容量。可分為 :
(1) 允許過負荷。頂部油溫不太高 , 繞組熱點溫度還無損害 , 過負荷並不太大 , 負荷制況穩定 , 但時間不宜太長。
(2) 限制過負荷。過負荷程度較重 , 頂部油溫升高 , 繞組熱點溫度有一定危害 , 頂部淚度還未達到 140 ℃ , 但時間不能太長。
(3) 禁止過負荷。過負荷很大 , 運行時間很長 , 頂部油溫很高 , 繞組熱點溫度也達到角險程度。
41. 什麼是變壓器的正常過負荷 ? 變壓器正常過負荷運行的依據是什麼 ?
答 :
所謂正常過負荷係指不影響變壓器壽命的過負荷。其含義是變壓器在運行中 , 負載是經常變化的 , 在高峰負荷期 , 變壓器可能短時過載 , 在低谷期 , 變壓器欠載。因此 , 低谷期損失小 , 可延長使用壽命 ; 高峰期損失大 , 而縮短使用壽命。這樣低谷可以補償高峰 , 而不影響變壓器的使用壽命。 變壓器正常過負荷運行的依據是變壓器絕緣等值老化原則。即變壓器在一段時間內時正常過負荷運行 , 其絕緣壽命損失大 , 在另一段時間內低負荷運行 , 其絕緣壽命損失小 , 兩者絕緣壽命損失互補 , 保持變壓器正常使用壽命不變。如在一晝夜內 , 高峰負荷時段 , 變壓器過負荷運行 , 繞組絕緣溫度高 , 絕緣壽命損失大 ; 而低谷負荷時段 , 變壓器低負荷運行 , 繞組絕緣溫度低 , 絕緣壽命損失小 , 因此兩者之間絕緣壽命損失互相補償。同理 , 在夏季 , 變壓器一般為過負荷或大負荷運行 , 冬季為低負荷運行 , 兩者的絕緣壽命損失互為補償。因此 , 若過負荷運行的變壓器總的使用壽命無明顯變化 , 則可以正常過負荷。
42. 什麼是變壓器的事故過負荷 ?
答 :
在電力系統發生事故時 , 為了保證對重要用戶的連續供電 , 允許變壓器在短時間內 過負荷運行 , 稱為事故過負荷。變壓器在事故狀態下過負荷運行 , 不考慮起始負荷倍數和年 等值環境溫度 , 只考慮變壓器的冷卻方式和當時的環境溫度。
在事故過負荷狀態下 , 將加速絕緣老化 , 減少變壓器的壽命 , 但因這種損失要比對用戶停電帶來的損失小得多 , 因此在經濟上仍然是合理的。
43. 變壓器正常運行時 , 其運行參數的允許變化範圍如何 ?
答 :
(1) 變壓器在運行中絕緣所受的溫度越高 , 絕緣的老化也越快 , 所以必須規定絕緣 的允許溫度。一般認為 : 油浸變壓器繞組絕緣最熱點溫度為 98 ℃時 , 變壓器具有正常使用壽命 , 約 20～30 年。
(2) 上層油溫的規定。上層油溫的允許值應遵循製造廠的規定 , 對自然油循環自冷、風 冷的變壓器最高不得超過 95 ℃ , 為防止變壓器油劣化過速 , 上層油溫不宜經常超過 85 ℃ ; 對強油導向風冷式變壓器最高不得超過 80 ℃ ; 對強迫油循環水冷變壓器最高不得超過 75 ℃。
(3) 溫升的規定。上層油溫與冷卻空氣的溫度差 ( 溫升 ), 對自然油循環自冷、風冷的變壓器規定為 55 ℃ , 而對強油循環風冷變壓器規定為 40 ℃。
(4) 線圈溫度規定。一般規定線圈最熱點溫度不得超過 105 ℃ , 但如在此溫度下長期運行 , 則變壓器使用年限將大為縮短 , 所以此規定僅限於當冷卻空氣溫度達到最大允許值且變 壓器滿載的情況。
(5) 電壓變化範圍。規程規定變壓器電源電壓變動範圍應在其所接分接頭額定電壓的 ± 5% 範圍內 , 其額定容量也保持不變 , 即當電壓升高 ( 降低 )5% 時 , 額定電流應降低 ( 升 高 )5% 。變壓器電源電壓最高不得超過額定電壓的 10% 。
44. 什麼是變壓器的空載運行 ?
答 :
變壓器的空載運行是指變壓器的一次繞組接入電源 , 二次繞組開路的工作狀況。此時 , 一次繞組中的電流稱為變壓器的空載電流。空載電流產生空載磁場。在主磁場 ( 即同時 交鏈一、二次繞組的磁場 ) 的作用下 , 一、二次繞組中便感應出電動勢。變壓器空載運行 時 , 雖然二次側沒有功率輸出 , 但一次側仍要從電網吸取一部分有功功率 , 來補償因磁通飽和 , 在鐵芯內引起的磁滯損耗和渦流損耗 , 簡稱鐵耗。磁滯損耗的大小取決於電源的頻率和 鐵芯材料磁滯回線的面積 ; 渦流損耗與最大磁通密度和頻率的平方成正比。另外還存在空載電流引起的銅耗。對於不同容量的變壓器 , 空載電流和空載損耗的大小是不同的。
45. 什麼是變壓器的負載運行 ?
答 :
變壓器的負載運行是指一次繞組接上電源 , 二次繞組接有負載的運行形式。此時二次繞組便有電流 i2 流過 , 產生磁通勢 i2 嶼 , 該磁通勢將使鐵芯內的磁通趨於改變 , 使一次 電流 il 發生變化 , 但是由於電源電壓 u1 為常值 , 故鐵芯內的主磁通φm 始終應維持常值， 所以 , 只有當一次繞組新增電流 Ai1 所產生的磁通勢ω lAil 和二次繞組磁通勢 i2ω2 相抵消 時 , 鐵芯內主磁通才能維持不變 , 即 : ω 1Ail+ ω 2i2=0, 稱為磁通勢平衡關係。變壓器正是 通過一、二次繞組的磁通勢平衡關係 , 把一次繞組的電功率傳遞到了二次繞組 , 實現能量轉 換。
46. 什麼是變壓器的分列運行 ?
答 : 分列運行是指兩臺變壓器一次母線並列運行 , 二次母線用聯絡斷路器聯絡。正常運 行時 , 聯絡斷路器是分斷的 , 這時變壓器通過各自的二次母線供給各自的負荷。
這種運行方式的特點是在故障狀態下的短路電流小。
47. 什麼是變壓器的並列運行 ? 變壓器並列運行有哪些優點 ?
答 :
並列運行是指兩臺變壓器一次母線並列運行 , 正常運行時兩臺變壓器通過二次母線聯合向負荷供電。或者說二次母線的聯絡斷路器總是接通的。變壓器並列運行優點有 :
(1) 保證供電的可靠性。當多臺變壓器並列運行時 , 如部分變壓器出現故障或需停電檢修 , 其餘的變壓器可以對重要用戶繼續供電。
(2) 提高變壓器的總效率。電力負荷是隨季節和晝夜發生變化的 , 在電力負荷最高峰時 , 並列的變壓器全部投入運行 , 以滿足負荷的要求 ; 當負荷低谷時 , 可將部分變壓器退出 運行 , 以減少變壓器的損耗。
(3) 擴大傳輸容量。一臺變壓器的製造容量是有限的 , 在大電網中 , 要求變壓器輸送 11大的容量時 , 只有採用多臺變壓器並列運行來滿足需要。
(4) 提高資金的利用率。變壓器並列運行的臺數可以隨負荷的增加而相應增加 , 以減少 初次投資 , 合理利用資金。
48. 兩臺變壓器並列運行的條件是什麼 ?
答 :
(1) 變壓比相等 , 僅允許相差± 0.5%;
(2) 接線組別相同 ;
(3) 阻抗電壓的百分數相等 , 僅允許相差± 10%;
(4) 容量比不得超過 3:10
49. 變壓器正常運行的條件是什麼 ?
答 :
(1) 變壓器完好。主要包括變壓器本體完好 , 無任何缺陷 ; 各種電氣性能符合規 定 ; 變壓器油的各項指標符合標準 , 油位正常 , 聲響正常 ; 各輔助設備 ( 如冷卻裝置、調 11 裝置、套管、氣體繼電器、壓力釋放閥等 ) 完好無損 , 其狀態符合變壓器的運行要求。
(2) 變壓器額定參數符合運行要求 , 主要包括 : 電壓、電流、容量、溫度等 , 輔助設 4; 要求的額定運行參數 ( 如冷卻器工作電源 , 控制迴路所需的工作電源等 ) 也應滿足要求。
(3) 運行環境符合要求。主要包括變壓器接地良好 , 各連接接頭緊固 ; 各側避雷器工作正常 ; 各繼電保護裝置工作正常等。‘
(4) 冷卻系統完好。
50. 變壓器運行中有哪些現象屬於異常狀態 ?
答 : 變壓器在運行中出現下列情況之一者屬於異常狀態 :
(1) 嚴重漏油。
(2) 油位過低。
(3) 油位過高。
(4) 油枕、套管上看不到油位。
(5) 變壓器油碳化。
(6) 絕緣油定期色譜分析試驗有乙 : 快或氫氣 , 總短超標且不斷趨於嚴重。
(7) 變壓器內部有異常聲音。
(8) 有載調壓分接開關調壓不正常滑檔 , 無載分接開關直流電阻數值異常。
(9) 變壓器套管有裂紋或較嚴重破損 , 有對地放電聲 , 接線樁頭接觸不良有過熱現象。
(10) 氣體繼電器連續報警 , 且間隔趨短 , 氣體繼電器內氣體不斷集聚。
(11) 在同樣環境溫度和負荷下 , 變壓器溫度不正常 , 且不斷上升。
(12) 其他如冷卻系統等有不正常情況。
51. 變壓器運行中有哪些現象屬於事故狀態 ?
答 : 變壓器在運行中出現下列情況之一者屬於事故狀態 :
(1) 各異常狀態繼續發展成嚴重狀態 , 而使變壓器事故跳閘。
(2) 發生不符合變壓器正常運行的一般要求項目的現象 , 且有可能出現使變壓器燒損的情況。
(3) 變壓器發現有隱患、火光、響聲很大且不均勻或有爆裂聲。
(4) 變壓器著火。
52. 造成變壓器不對稱運行的原因有哪些 ?
答 :
(1) 由於三相負荷不對稱 , 造成不對稱運行。
(2) 由三臺單相變壓器組成三相變壓器組 , 當一臺損壞而用不同參數的變壓器來代替 時 , 造成電流和電壓的不對稱。
(3) 由於某種原因導致變壓器兩相運行 , 引起的不對稱。
53. 變壓器在什麼情況下應進行核相 ? 不核相併列可能有什麼後果 ?
答 :
(1) 新裝或大修後投入 , 或易地安裝。
(2) 變動過內、外接線或接線組別。
(3) 電纜線路或電纜接線變動 , 或架空線走向發生變化。 變壓器與其他變壓器或不同電源線路並列運行時 , 必須先做好核相工作 , 兩者相序相同才能並列 , 否則會造成相間短路。
54. 三繞組變壓器停一側 , 其他側能否繼續運行 ? 應注意什麼 ?
答 :
三繞組變壓器任何一側停止運行 , 其他兩側均可繼續運行 , 但應注意的是 :
(1) 若低壓側為三角形接線 , 停止運行後應投入避雷器。
(2) 高壓側停止運行 , 中性點接地隔離開關必須投入。
(3) 應根據運行方式考慮繼電保護的運行方式和整定值。
此外還應注意容量比 , 在運行中監視負荷情況。
55. 為什麼新安裝或大修後的變壓器在投入運行前要做衝擊合閘試驗 ?
答 :
(1) 檢查變壓器及其迴路的絕緣是否存在弱點或缺陷。拉開空載變壓器時 , 有可能產生操作過電壓。在電力系統中性點不接地或經消弧線圈接地時 , 過電壓幅值可達 4～4.5 倍相電壓 ; 在中性點直接接地時 , 過電壓幅值可達 3 倍相電壓。為了檢驗變壓器絕緣強度能 否承受全電壓或操作過電壓的作用 , 故在變壓器投入運行前 , 需做空載全電壓衝擊試驗。若 變壓器及其迴路有絕緣弱點 , 就會被操作過電壓擊穿而加以暴露。
(2) 檢查變壓器差動保護是否誤動。帶電投入空載變壓器時 , 會產生勵磁湧流 , 其值可 達 6～8 倍額定電流。勵磁湧流開始衰減較快 , 一般經 0.5～ls 即可減到 0.25～0.5 倍額定電流 , 但全部衰減完畢時間較長 , 中小型變壓器約幾秒 , 大型變壓器可達脅 2Os, 故勵磁電流衰減初期 , 往往使差動保護誤動 , 造成變壓器不能投入。因此 , 空載衝擊合閘時 , 在勵酣湧流作用下 , 可對差動保護的接線、特性、定值進行實際檢查 , 並作出該保護可否投入的評價和結論。 !
(3) 考核變壓器的機械強度。由於勵磁湧流產生很大的電動力 , 為了考核變壓器的機械強度 , 需做空載衝擊試驗。 l
按照規程規定 , 全電壓空載衝擊試驗次數 , 新產品投入 , 應連續衝擊 5 次 ; 大修後投入 ,應連續衝擊 3 次。每次衝擊間隔時間不少於 5min, 操作前應派人到現場對變壓器進行監視 , 檢查變壓器有無異音異狀 , 如有異常應立即停止操作。 ;
56. 為什麼要做變壓器的空載試驗和短路試驗 ?
答 :
在變壓器的製造過程中及檢修期間更換線圈之後 , 常要做空載試驗和短路試驗。
變壓器的空載試驗又稱無載試驗 , 實際上就是在變壓器的任一側線圈加額定電壓 , 其他側線圈開路的情況下 , 測量變壓器的空載電流和空載損耗。變壓器的空載電流的大小 , 取決於變壓器的容量、磁路、硅鋼片質量和鐵芯接縫的大小等因素。一般 , 中、小型變壓器的空載電流佔額定電流的 4%～16%;2400伏安以上的變壓器的空載電流佔額定電流的 0.9%～2.4% 。空載損耗主要包括鐵芯裡的渦流損耗和磁滯損耗 , 還有附加損耗。做變壓器空載試驗的目的如下 :
(1) 測量空載電流、空載損耗 , 計算出變壓器的激磁阻抗等參數 , 並求出變比。
(2) 能發現變壓器磁路中局部和整體的缺陷 , 如硅鋼片間絕緣不良 , 穿心螺桿或壓板的絕緣損壞等。當有這些缺陷時 , 由於鐵芯或鐵件中渦流損耗增加 , 空載損耗會顯著增加。
(3) 能發現變壓器線圈的一些問題 , 如線圈匝間短路 , 線圈並聯支路短路等。因為短路匝存在 , 其中流過環流引起損耗 , 也會使空載損耗增加。
變壓器的短路試驗 , 就是在變壓器的任一側線圈通以額定電流 , 其他側線圈短路的情況下 , 測量變壓器加電源一側的電壓、電流和短路損耗 ( 主要是線圈中的銅耗 , 包括鐵 件中的渦流損耗 ) 。為了測量方便 , 短路試驗一般由高壓側供電。做變壓器短路試驗的目的是 :
(1) 測量短路時的電壓、電流、損耗 , 求出變壓器的銅耗及短路阻抗等參數。
(2) 檢查線圈結構的正確性。對於短路損耗超出標準或比同規格的線圈大時 , 從中可發 現多股並繞線圈的換位是否正確或是否有換位短路。
57. 變壓器運行中試驗項目有哪些 ?
答 :
(1) 測量繞組的絕緣電阻和吸收比 (l～2 年一次 ) 。
(2) 測量繞組連同套管一起的洩漏電流 (1～2 年一次 ) 。
(3) 測量繞組連同套管一起的 tg δ。
(4) 測量非純瓷套管的介質損失角正切值 tgS( 對不需要拆卸套管即能試驗者 1～2 年一次 )。
(5) 變壓器及其套管中的絕緣油試驗。
(6) 測量繞組的直流電阻。
(7) 冷卻裝置的檢查試驗。
(8) 檢查運行中的淨油器。
(9) 檢查接縫襯墊和法蘭連接情況。
(10) 對油中溶解氣體進行色譜分析。
(11) 局部放電試驗。
58. 變壓器檢修的目的是什麼 ?
答 :
(1) 消除變壓器缺陷 , 排除隱患 , 使設備能安全運行。
(2) 保持或恢復變壓器的額定傳輸能力 , 延長變壓器的使用壽命。
(3) 提高和保持變壓器的使用效率 , 提高利用率。
59. 變壓器檢修如何分類 ?
答 :
變壓器的檢修工作通常分為維護性檢修和恢復性檢修兩類。 維護性檢修是定期或不定期地對變壓器各輔助設備及變壓器油進行維護 , 如冷卻裝置風 肩、潛油泵以及散熱片、調壓驅動裝置等。維護性檢修的目的是保持變壓器始終處於正常狀態 , 提高變壓器的健康水平 , 保證變壓器能安全可靠、滿足負荷要求地運行。
恢復性檢修是在變壓器出現故障或缺陷 , 影響變壓器的正常運行甚至迫使變壓器退出運行時 , 對變壓器的故障和缺陷進行處理。恢復性檢修的目的是消除變壓器的故障和缺陷 , 使變壓器能夠投入正常運行。
500kV變壓器是不需要進行定期大修的 , 但維護性的檢修應按時進行。維護性檢修通常一年一次。
60.變壓器出現哪些情況應考慮進行恢復性檢修 ?
答 :
(1) 變壓器本體內部存在局部放電或局部過熱嚴重。
(2) 變壓器油質變壞、老化。
(3) 本體存在絕緣降低、受潮故障。
(4) 套管、套管電流互感器、調壓裝置出現故障。
(5) 本體運行聲音異常。
(6) 本體存在嚴重滲油 , 用其他方法又無法處理的滲油故障。
61. 變壓器的恢復性檢修 ( 大修 } 項目有哪些 ?
答 :
(1) 吊出器身或吊開鐘罩對器身進行檢修。
(2) 對繞組、引線及磁屏裝置的檢修。
(3) 對無載分接頭開關和有載分接開關的檢修。
(4) 對鐵芯、穿心螺絲、扼梁、壓釘及接地等的檢修。
(5) 對油箱、套管、散熱器、安全氣道和儲油櫃等的檢修。
(6) 對冷卻器、油泵、水泵、風扇、閥門及管道等附屬設備的檢修。
(7) 對保護裝置、測量裝置及操作控制的檢查試驗。
(8) 對變壓器油的處理或換油。
(9) 對變壓器油保護裝置 ( 淨油器、充氮保護及膠囊等 ) 的檢修。
(10) 對密封襯墊的更換。
(11) 對油箱內部的清潔 , 油箱外殼及附件的除鏽、塗漆。
(12) 必要時對絕緣進行乾燥處理。
(13) 進行規定的測量和試驗。
62. 變壓器的大修週期是怎樣規定的 ?!
答 :
(1) 發電廠和變電站的主變壓器、發電廠的主要廣用變壓器和主要變電站的所用到壓器 , 在投入運行後的第五年內和以後一般每 10 年應大修 1 次。
(2) 其他超過正常過負荷運行的變壓器 , 每 10 年大修 1 次 ; 充氮與膠囊密封的變壓器，可適當延長大修間隔。
(3) 對於密封式的變壓器 , 經過試驗和運行情況判定確有內部故障時 , 才進行大修。
(4) 運行中的變壓器發現異常情況或經試驗判明有內部故障時應提前進行大修。
(5) 在大容量電力系統中運行的主變壓器 , 當承受出口短路後 , 應考慮提前大修。 運行中沒有明顯缺陷的變壓器 , 且無適當的起重設備 , 而變壓器結構又能保證線圈釘壓緊者 , 對普通小型變壓器可取下變壓器頂蓋進行檢查修理 ; 對鐘罩式變壓器可放油後由人孔進入油箱內進行檢查修理。
63. 變壓器的小修項目有哪些 ?
答 :
(1) 檢查並消除已發現的缺陷。
(2) 檢查並擰緊套管引出線的接頭。
(3) 放出儲油櫃中的汙泥 , 檢查油位計。
(4) 對變壓器油保護裝置及放油閥們的檢修。
(5) 對冷卻器、儲油櫃、安全氣道及其保護膜的檢修。
(6) 對套管密封、頂部連接帽密封襯墊的檢查 , 對瓷套絕緣的檢查、清掃。
(7) 對各種保護裝置、測量裝置及操作控制箱的檢修、試驗。
(8) 對有載分接開關的檢修。
(9) 給充油套管及本體補充變壓器油。
(10) 對油箱及附件的檢修塗漆。
(11) 進行規定的測量和試驗。
64. 變壓器大修時運行人員需要做哪些安全措施 ?
答 :
(1) 主變壓器大修必須在設備停電檢修狀態下進行。
(2) 斷開主變壓器三側 TV 小開關。
(3) 斷開主變壓器三側隔離開關的動力電源小開關或動力電源保險 ( 可能來電的隔離開關 )。
(4) 停用主變壓器的全套保護。
(5) 停用主變壓器失靈保護。
(6) 停用主變壓器啟動穩定裝置 ( 保護啟動和開關三跳啟動 ) 。
(7) 按照《電業安全規程》的規定佈置好現場的安全措施 , 並與工作負責人進行交代。
(8) 停用主變壓器冷卻器。
(9) 停用主變壓器冷卻器交流動力電源。
(10) 停用主變壓器冷卻器直流控制電源。
(11) 停用主變壓器調壓裝置交、直流電源。
(12) 停用有載調壓在線濾油機交直流電源。
(13) 斷開本體非電量直流電源迴路。
65. 超高壓長線路末端空載變壓器的操作應注意什麼 ?
答 :
由於電容效應，超高壓空載長線線路末端電壓升高。在這種情況下投入空載變壓器 , 由於鐵芯的嚴重飽和，將感應出高幅值的高次諧波電壓，嚴重威脅變壓器絕緣。故在操作前要降低線路首端電壓， 並投入末端變電站的電抗器 , 使得操作電壓短時間 ( 如 500kV 級 不得超過 3omn) 不超過變壓器相應分接頭電壓的 10%O
66. 有些變壓器的中性點為何要裝避雷器 ?
答 :
當變壓器的中性點接地運行時 , 是不需要裝避雷器的。但是 , 由於運行方式的需要(為了防止單相接地事故時短路電流過大),220kV 及以下系統中有部分變壓器的中性點是斷開運行的。在這種情況下 , 對於中性點絕緣不是按照線電壓設計 ( 即分級絕緣 ) 的變壓器中性點應裝避雷器。原因是 , 當三相承受雷電波時，由於入射波和反射波的疊加，在中性點上 出現的最大電壓可達到避雷器放電電壓的 1.8 倍左右 , 這個電壓會使中性點絕緣損壞 , 所以必須裝一個避雷器保護。
67. 正常運行時變壓器中性點有沒有電壓 ?
答 :
理論上變壓器本身三相對稱 , 負荷三相對稱 , 變壓器的中性點應無電壓 , 但實際上三相對稱很難做到。
在中性點接地系統中變壓器中性點固定為地電位 ; 而在中性點不接地系統中變壓器中性點對地電壓的大小與三相對地電容的不對稱程度有關。當輸電線路採取換位措施 , 改善對地電容的不對稱度後 , 變壓器中性點對地電壓一般不超過相電壓的 1.5% 。
68. 主變壓器新裝或大修後投入運行為什麼有時氣體繼電器會頻繁動作 ? 遇到此類問題怎樣判斷和處理 ?
答 :
新裝或大修的變壓器在加油、濾油時 , 會將空氣帶入變壓器內部 , 若沒有能夠及時排出 , 則當變壓器運行後油溫會逐漸上升 , 形成油的對流 , 將內部貯存的空氣逐漸排除 , 使氣體繼電器動作。氣體繼電器動作的次數 , 與變壓器內部貯存的氣體多少有關。
遇到上述情況時 , 應根據變壓器的音響、溫度、油麵以及加油、濾油工作情況作綜合分 析。如變壓器運行正常 , 可判斷為進入空氣所致 , 否則應取氣做點燃試驗 , 判斷是否變壓器 內部有故障。
69. 怎樣判斷變壓器的溫度是否正常 ?
答 :
變壓器在運行時鐵芯和繞組中的損耗轉化為熱量 , 引起各部位發熱 , 使溫度升高。 熱量向周圍以輻射、傳定。巡視檢查變壓器時 照 , 進行分析、判斷變戎負荷不變但溫度不斷變壓器內部出現異常現象。
70. 油麵是否正常怎樣判斷 ? 出現假油麵是什麼原因 ?
答 :
變壓器的油麵正常變化 ( 排除滲漏油 ) 決定於變壓器的油溫變化 , 因為油溫的變化直接影響變壓器油的體積 , 使油麵上升或下降。影響變壓器油溫的因素有負荷的變化、環境溫度和冷卻器裝置的運行狀況等。如果油溫的變化是正常的 , 而油標管內油位不變化或變化異常 , 則說明油麵是假的。
運行中出現假油麵的原因可能有 : 油標管堵塞、呼吸器堵塞、防爆管通氣孔堵塞等。礎理時 , 應先將氣體繼電器跳閘出口解除。
71. 影晌變壓器油位及油溫的因素有哪些 ? 哪些原因使變壓器缺油 ? 缺油對變壓器運行有什麼影晌 ?
答 :
變壓器的油位在正常情況下隨著油溫的變化而變化 , 因為油溫的變化直接影響到器油的體積 , 使油位上升或下降。影響油溫變化的因素有負荷的變化、環境溫度的變化、內部故障及冷卻裝置的運行狀況等。造成變壓器缺油的原因有 : 變壓器長期滲油或大量漏油；在修試變壓器時 , 放油後沒有及時補油 ; 油枕的容量小 , 不能滿足運行要求 ; 氣溫過低、油枕的儲油量不足等都會使變壓器缺油。變壓器油位過低會使輕瓦斯動作 , 而嚴重缺油時 ,鐵芯暴露在空氣中容易受潮 , 並可能造成導線過熱 , 絕緣擊穿 , 發生事故。
72. 變壓器哪些部位易造成滲油 ?
答 :
(1) 套管升高座電流互感器小絕緣子引出線的樁頭處 , 所有套管引線樁頭、法蘭處。
(2) 氣體繼電器及連接管道處。
(3) 潛油泵接線盒、觀察窗、連接法蘭、連接螺絲緊固件、膠墊。
(4) 冷卻器散熱管。
(5) 全部連接通路碟閥。
(6) 集中淨油器或冷卻器淨油器油通路連接處。
(7) 全部放氣塞處。
(8) 全部密封部位膠墊處。
(9) 部分焊縫不良處。
73.為運行申的變壓器補油應注意哪些事項 ?
答 :
(1) 應補入經試驗合格的油 , 如需補人的油量較多則應做混油試驗。
(2) 補油應適量 , 使油位與油枕的溫度線相適應。
(3) 補油前應將氣體保護改接信號位置 , 補油後經兩小時 , 如無異常再將氣體保護由信號改接改接跳閘位置。
(4) 禁止從變壓器的底部閥門補油 , 防止變壓器底部的沉澱物衝入線圈內 , 影響變壓器的絕緣和散熱。
(5) 補油後要檢查氣體電器並及時放出氣體繼電器內的氣體。
74. 運行中的變壓器取油樣時應注意哪些事項 ?
答 :
(1) 取油樣的瓶子應進行乾燥處理。
(2) 取油樣一定要在天氣乾燥時進行。
(3) 取油樣時嚴禁煙火。
(4) 應從變壓器底部閥門放油 , 開始時緩慢鬆動閥門 , 防止油大量湧出。應先放出一部 分汙油 , 用棉紗將閥門擦淨後再放少許油沖洗閥門 , 並用少許油沖洗瓶子數次 , 才能取油樣 , 瓶塞也應用少許油清洗後才能密封。
75. 更換變壓器呼吸器內的吸潮劑時應注意什麼 ?
答 :
(1) 應將氣體保護改接信號。
(2) 取下呼吸器時應將連管堵住 , 防止回吸空氣。
(3) 換上乾燥的吸潮劑後 , 應使油封內的油沒有呼氣嘴並將呼吸器密封。
76. 變壓器在運行中哪些部位可能發生高溫過熱 ? 其原因是什麼 ?
答 :
(1) 鐵芯局部過熱。鐵芯是由絕緣的硅鋼片疊成的 , 由於外力損傷或絕緣老化使鋼 片間的絕緣損壞 , 渦流造成局部過熱。另外 , 鐵芯穿芯螺桿絕緣損壞會造成短路 , 短路電流也會使鐵芯局部過熱。
(2) 線圈過熱。相鄰幾個線圈匝間的絕緣損壞 , 將造成一個閉合的短路環路 , 同時 , 使 一相的繞組匝數減少。在短路環路內的交變磁通會感應出的短路電流併產生高溫。應間短路 在變壓器故障中所佔比重較大。引起匝間短路的原因很多 , 如 : 線圈導線有毛刺或製造過程 絕緣機械損傷 ; 絕緣老化或油中雜物堵塞油道產生高溫損壞絕緣 ; 穿越性短路故障 ; 線匝軸 向、輻向位移磨損絕緣等。
較嚴重的匝間短路導致發熱嚴重 , 使油溫急劇上升 , 油質變壞 , 因此容易被發現。而輕 微的匝間短路則較困難發現 , 需通過測量直流電阻或變比試驗來判斷。
(3) 分接開關過熱。分接開關接觸不良 , 接觸電阻過大 , 易造成局部過熱。調節分頭或 變壓器過負荷運行時應特別注意分接頭開關局部過熱問題。分接開關接觸不良的原因有 : 觸 點壓力不夠 ; 動靜觸點間有油泥膜 ; 接觸面有燒傷 ; 定位指示與開關接觸位置不對應 ;DW 型鼓形分接開關幾個接觸環與接觸柱不同時接觸等。
分接開關接觸不良最容易在大修或切換分接頭後發生 , 穿越性故障後可能燒傷接觸面。 一般分接開關過熱可以通過油化驗來判斷。分接開關過熱時一般油閃點迅速下降。變壓器如能停電 , 還可由三相分接頭直流電阻來判斷。
除上述集中局部過熱情況外還有接頭髮熱和因壓環螺釘絕緣損壞或壓環觸碰鐵芯造成環漏磁使鐵件渦流增大等都會使溫度升高。運行中判斷具體過熱部位是很困難的 , 必要時 , 需吊芯檢查。
77. 變壓器在運行時為什麼會有 " 嗡嗡 " 的聲音 ? 是什麼原因會使變壓器發出異常聲音 ?
答 :
變壓器合閘後 , 就有 " 嗡嗡 " 的響聲 , 這是由於鐵芯中交變的磁通在鐵芯硅鋼片間 產生一種力的振動的結果。一般說來 , 這種 " 嗡嗡 " 聲的大小與加在變壓器上的電壓和電流成正比。正常運行中 , 變壓器鐵芯聲音應是均勻的 , 但在下列情況下可能會產生異音 :
(1) 過電壓 ( 如鐵磁共振 ) 引起。
(2) 過電流 ( 如過負荷、大動力負荷啟動、穿越性短路等 ) 引起。 以上兩種原因引起的只是聲音比原來大 , 仍是 " 嗡嗡 " 聲 , 元雜音。但也可能隨著負布 的急劇變化 , 呈現 " 割割割、割割割 " 突出的間隙響聲 , 此聲音的發生和變壓器的指示儀表 ( 電流表、電壓表 ) 的指示同時動作 , 易辨別。
(3) 個別零件鬆動。這種原因能造成非常驚人的 " 錘擊 " 和 " 颳大風 " 之聲 , 如 "叮叮噹噹" 和 " 呼……呼…… " 之聲。但指示儀表均正常 , 油色、油位、油溫也正常。
(4) 變壓器外殼與其他物體撞擊引起的。這時 , 因為變壓器內部鐵芯的振動引起其他部件振動 , 使接觸部位相互撞擊。如變壓器上裝控制線的軟管與外殼或散熱器撞擊 , 呈現 " 沙沙沙 " 聲 , 這種聲音有連續時間較長、間隙的特點 , 變壓器各種部件不會呈現異常現象。這時可尋找聲源 , 在最響的一側用於或木棒按住再聽聲音有何變化 , 以判別之。
(5) 外界氣候影響造成的放電聲。如大霧天、雪天造成套管處電暈放電或輝光放電 , 呈現 " 嘶嘶 " 、 " 嗤嗤 " 之聲 , 夜間可見 , 藍色小火花。 |
(6) 鐵芯故障引起。如鐵芯接地線斷線會產生如放電的霹裂聲 ," 鐵芯著火 ", 造成不正常鳴音。
(7) 匝間短路引起。因短路處局部嚴重發熱 , 使油局部沸騰會發出 " 咕嚕咕嚕 " 像水開了的聲音。這種聲音需特別注意。
(8) 分接開關故障引起。因分接開關接觸不良 , 局部發熱也會引起象繞組匣間短路所引 起的那種聲音。引起異音的原因繁多 , 而且複雜 , 需要在實踐中不斷地積累經驗來判斷引起 異音的原因。
(9) 空載合閘。空載合閘時主要是勵磁湧流 , 這時的異常聲音只是一瞬間。
78. 變壓器套管閃絡的原因有哪些 ? 變壓器套管裂紋有什麼危害 ?
答 :
(1) 套管表面過髒。如粉塵、汙穢等。在陰雨天就會發生套管表面絕緣強度降低 ,容易發生閃絡事故 , 若套管表面不光潔 , 在運行中電場不均勻會發生放電現象。
(2) 高壓套管制造不良。末屏接地焊接不良形成絕緣損壞或末屏接地出線的瓷瓶心軸與接地螺套不同心、接觸不良或末屏不接地 , 也有可能導致電位提高逐步損壞。
(3) 系統出現內部或外部過電壓 , 套管內存在隱患而導致擊穿。
套管出現裂紋會使絕緣強度降低 , 造成絕緣的進一步損壞 , 直至全部擊穿。裂縫中的水結冰時也可能將套管脹裂。可見套管裂紋對變壓器的安全運行是有危害的。
79. 自藕變壓器有何特點 ?
答 :
與同容量的雙繞組變壓器相比 , 自禍變壓器有如下特點 :
(1) 節省材料。自禍變壓器是將二次繞組容量作為一次繞組的一部分 , 這就等於省去了 一次繞組的一部分。另外 , 作為二次側的繞組容量還可以做成為同額定容量的雙繞組變壓器 的容量的 (1-UL)(KA 為變比 ), 這就可以省去製作繞組所需要的部分導線及絕緣材料。 由於電磁容量為標稱容量的 (1 一 1/KA), 故鐵芯尺寸也可縮小 , 節省了硅鋼片。由於省去了 一次繞組的一部分 , 減小了二次繞組導線的截面積以及縮小了鐵芯尺寸 , 使變壓器體積減 小 , 還可以節省部分鋼材。由此可以看出 , 自藕變壓器節省材料的優點是非常顯著的。
(2) 降低損耗。由於自藕變壓器省去了一次繞組的一部分 , 負載損耗減至為原雙繞組變 壓器 (1-1/KA), 且公共繞組的電流只有二次電流的 (1-1/KA), 截面也小至 (1 一 1/KA), 故運行時總的銅損耗是雙繞組變壓器銅耗的 (1-1/KA) 。由於自糯變壓器的電磁容量為標稱 容量的 (1-1/KA), 鐵芯尺寸比同容量的雙繞組變壓器小 , 激磁電流也相應減小 , 這就降低 了自禍變壓器的鐵損耗。
(3) 便於製造和使用。
(4) 自棋變壓器的一、二次線固不僅有磁的聯繫 , 還有電的聯繫。為了改善感應電勢波
形 , 還設有一個單獨的第三繞組接成三角形 , 第三繞組與高、中壓繞組間只有磁路上的聯 系 , 並無電路上的聯繫 , 除補償三次諧波電流之外 , 還可以連接發電機同步補償機以及作為 變電所用電。僅用於改善波形的第二繞組 , 容量不應小於電磁容量的 359 毛 , 一般第三繞組 的容量為額定容量的 1/2～1/30
(5) 變比選擇。自禍變壓器的一系列優點都是由於電磁容量小於通過容量 ( 額定容量 ) 所致 , 即 Sdc=(1-1/KA) SN＜SN, 當 KA( KA>1) 越接近 1 時 , 係數 (l-1/KA) 越小 , 自糯變壓器的優點就越顯著 ; 當 KA 較大時 , 繞組容量也越大 , 優越性就越低。所以 , 自耦變壓器適用於一、二次電壓變比不大的場合。一般自藕變壓器的變比 KA 在 2 左右。
(6) 自耦變壓器的缺點 :
1) 自藕變壓器的中性點必須接地或經小電抗接地。 當自禍變壓器高壓側網絡發生單相接地故障時 , 若中性點不接地 , 則在其中壓繞組上將出現過電壓 , 自藕變壓器變比 KA 越 大 , 中壓繞組的過電壓倍數越高。為了防止這種情況發生 , 其中性點必須接地。中性點接地 後 , 高壓側發生單相接地時 , 中壓繞組的過電壓便不會升高到危險的程度。
2) 引起系統短路電流增加。由於自禍變壓器有自糯聯繫 , 其電抗降低為同容量雙繞組 變壓器的 (1 一 1/KA), 漏阻抗的標麼值是等效的雙繞組變壓器的 (1-1/KA) 。所以自藕變壓 器電壓變動小而短路電流較同容量雙繞組變壓器大 , 使系統短路電流顯著增加。
3) 兩側過電壓的相互影響。自禍變壓器因其繞組有電的連接 , 當某一側出現大氣過電壓或操作過電壓時 , 另一側的過電壓可能超過其絕緣水平。
因此 , 自禍變壓器兩側出線端必須裝設避雷器。
80. 單相自稿變壓器第三繞組的作用 ?
答 :
(1) 由於變壓器是由三臺單相組成的三相變壓器組 , 三相磁路彼此元關 , 三次諧被 磁通磯和主磁通φ沿同一磁路閉和 , 由於磁阻很小 , 所以三次諧波磁通較大。加上三次諧波的頻率f3為基波頻率f1的三倍 , 所以由它感應的三磁諧波相電勢就相當大 , 其結果使相電勢發生畸變，最大值升高很多 , 可能將絕緣損壞為了消除三次諧波 , 就需設第三繞組
(2) 第三繞組還作連接所用電、無功補償設備用。
81. 主變壓器備用相代主變壓器任一相運行時運行人員應當做哪些工作 ?
答 :
(1) 檢查備用相一次接線是否正確。
(2) 配合保護人員檢查二次迴路的切換、信號迴路等是否正常 , 有無異常信號。
(3) 檢查備用相動力電源是否投入。
(4) 檢查備用相濾油機電源是否投入。
(5) 檢查備用相分頭位置是否與所代變壓器的分頭位置一致 , 若不一致時 , 應按規程講到一致的位置。
82. 變壓器運行電壓過高或過低對變壓器有何影響 ?
答 : 變壓器最理想的運行電壓是在額定電壓下運行 , 但由於系統電壓在運行中隨負荷到 化波動相當大 , 故往往造成加入變壓器的電壓不等於額定電壓的現象。若加於變壓器的電壓低於額定電壓 , 對變壓器不會有任何不良後果 , 只是對用戶有影響 ; 若加於變壓器的電壓高於額定值 , 導致變壓器鐵芯嚴重飽和 , 使勵磁電流增大 , 鐵芯嚴重發熱 , 將影響變壓器的使 用壽命 ; 使電壓波形畸變 , 影響了用戶的供電質量。其主要危害如下 :
(1) 引起用戶電流波形的畸變 , 增加電機和線路上的附加損耗。
(2) 可能在系統中造成諧波共振現象 , 導致過電壓使絕緣損壞。
(3) 線路中電流的高次諧波會影響電信線路 , 干擾電信的正常工作。
(4) 某些高次諧波會引起某些繼電保護裝置不正確動作。
83. 切除空載變壓器時為什麼會引起過電壓 ?
答 :
切除空載變壓器是系統中常見的一種操作。變壓器在空載運行時 , 表現為一勵磁電感 LM, 因此切除空載變壓器 , 也就是切除電感負載 , 就會引起操作過電壓。
84. 過電壓對變壓器有什麼危害 ? 為防止過電壓對變壓器的危害 , 應採取哪些措施 ?
答 :
變壓器過電壓有大氣過電壓和操作過電壓兩類。操作過電壓的數值一般為額定電壓的 2～4.5 倍 , 而大氣過電壓則可達到額定電壓的 8～12 倍。變壓器設計的絕緣強度一般考慮能承受 2.5 倍的過電壓。因此超過 2.5 倍的過電壓 , 不論哪一種過電壓都有可能使變壓器絕緣損壞。變壓器內部的電壓分佈受電壓的頻率和變壓器的電阻、感抗、容抗的影響有很大差異 , 在工頻電壓情況下容抗是很大的 , 由它構成的電路相當於斷路 , 因此 , 正常情況下變 壓器內部電壓分佈只考慮電阻和電感就可以了 , 其分佈基本均勻的。大氣過電壓或操作過電 壓基本是衝擊波 , 由於衝擊波的頻率很高 , 波前陡度很大 , 波前時間為 1.5μs 的衝擊波其頻率相當於 160kHz , 因此 , 在過電壓衝擊波的作用下 , 變壓器容抗很小 , 對變壓器內部電壓 的分佈影響很大。衝擊波作用於變壓器繞組時的危害可分成起始瞬間和振盪過程兩個階段來 說明。
(1) 起始瞬間。當 t =0 時 , 繞組的電容起主要作用 , 電阻和電感的影響可以忽略不計。 當衝擊波一進入高壓繞組 , 由於有對地電容的存在 , 繞組每一匝間電容流過的電流不同 , 起 始瞬間的電壓分佈使繞組首端幾阻間出現很大的匝間電壓 , 因此 , 頭幾匝的線圈間的絕緣受 到嚴重威脅 , 最高的匝間電壓可達額定電壓的 50～200倍。
(2) 振盪過程。當 t >0 時 , 從起始電壓分佈過渡到最終電壓分佈的這個階段 , 有振盪 現象。在此過程中 , 起作用的不僅有電容 , 而且還有電感和電阻 , 在繞組不同的點上將分別 在不同時刻出現最大電位 ( 對地電壓 ) 。繞組不同點出現的對地電壓可升到 2 倍的衝擊波電 壓值 , 繞組對地主絕緣有可能損壞。繞組上的電壓分佈均勻與否和繞組對地電容和匝間電容 的比值大小有關 , 比值越小繞組上的電容分佈越均勻。
為了防止過電壓損壞變壓器 , 首先安裝避雷器 , 不使超過繞組絕緣強度的電壓幅值作用 到繞組上 ; 其次在 110KV 及以上的變壓器上加裝靜電屏、靜電極 , 採用糾結式線圈等改善匣 間電容 , 儘量使起始電壓和最終電壓分佈均勻 , 並在 t =0～∞其間不產生振盪。
85. 突然短路對變壓器有何危害 ?
答 :
當變壓器的一次側加額定電壓 , 二次側端頭髮生突然短路時 , 短路電流值很大 , 其最大值可達額定電流幅值的 20～30 倍 ( 小容量變壓器倍數小 , 大容量變壓器倍數大 ) 。短路電流的大小與一次側的額定電流成正比 , 而與漏阻抗的標麼值成反比 , 最大值與短路電流的相位角有關。其危害有 :
(1) 使線圈受到強大的電磁力的作用。
(2) 使線圈嚴重過熱 , 可能燒燬。
由於自禍變壓器一、二次繞組有電的聯繫 , 與同容量的雙繞組變壓器相比 , 其漏阻抗的標麼值是雙繞組變壓器的 (1-1/KA) 。自稿變的漏阻抗小 , 短路電流更大。
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