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配電變壓�
閱讀�21200時間�2010-10-11 15:28:02

  配電變壓�指配電系�(tǒng)中根�(jù)電磁感應(yīng)定律變換交流電壓和電流而傳輸交流電能的一種靜止電器。通常裝在電桿上或配電所�,一般能將電壓從6�10千伏降至400伏左右輸入用��
  �(xiàn)在較為節(jié)能的電力變壓�是非晶合金鐵心配電變壓器,其�(yōu)�(diǎn)是,空載損耗值特�。最終能否確保空載損耗�,是整個設(shè)計過程中所要考慮的核心問題。當(dāng)在產(chǎn)品結(jié)�(gòu)布置�,除要考慮非晶合金鐵心本身不受外力的作用外,同時在計算時還須精確合理選取非晶合金的特性參�(shù)。國�(nèi)生產(chǎn)電力變壓器較大的廠家有特變電工等�

原理

  配電電力變壓器是一種靜止的電氣�(shè)�,是用來將某一�(shù)值的交流電壓(電流)變成頻率相同的另一種或幾種�(shù)值不同的電壓(電流)的設(shè)�。當(dāng)一次繞組通以交流電時,就�(chǎn)生交變的磁通,交變的磁通通過鐵芯�(dǎo)磁作�,就在二次繞組中感應(yīng)出交流電動勢。二次感�(yīng)電動勢的高低與一二次繞組匝數(shù)的多少有�(guān),即電壓大小與匝�(shù)成正比。主要作用是傳輸電能,因�,額定容量是它的主要參數(shù)。額定容量是一個表�(xiàn)功率的慣用�,它是表征傳輸電能的大小,以kVA或MVA表示,當(dāng)對變壓器施加額定電壓時,根據(jù)它來確定在規(guī)定條件下不超過溫升限值的額定電流�

供配電方�

  10KV高壓電網(wǎng)采用三相三線中性點(diǎn)不接地系�(tǒng)�(yùn)行方��
  用戶變壓器供電大都選用Y/Yno�(jié)線方式的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)�(yùn)行方式,可實(shí)�(xiàn)三相四線制或五線制供��

基本知識(口訣)

  1、變壓器的構(gòu)�
  變壓器,咱構(gòu)�,線圈油箱和鐵芯,油絕緣來又傳熱,散熱管子裝兩側(cè)�
  無載開關(guān)可調(diào)�,瓷�(zhì)套管把緣�,油�(biāo)油溫呼吸器,裝在油枕的上�(cè)�
  2、變壓器原理
  變壓�,壓么變,動電生磁磁變電,一次線圈通交�,二次線圈感生電�
  兩個線圈雖不�,閉合磁路有鐵芯,電流愈大導(dǎo)線粗,電壓匝�(shù)比成��
  3、變壓器技�(shù)參數(shù)與接�
  變壓型號知性能,技�(shù)參數(shù)作鑒證,電壓電流空載�,容量KVA為額��
  阻抗電壓功率�,空載損耗是P0,接線組�12種,Y,yn0、Y,d11、YN,d11��
  4、變壓器電壓�(diào)�
  電壓�(diào)整有兩法,有載無載調(diào)電壓,電壓低了調(diào)一�,分接開�(guān)在高��
  �(diào)壓原理是個啥,變動繞組線圈匝,每檔調(diào)壓正�(fù)5�,指針到位銷釘��
  5、配電變壓器安裝位置選擇
  配變位置咱確�,保證電壓是�(guān)�,小容量,多布點(diǎn),選在負(fù)荷的中心�
  高壓不超15千米,低壓供電半公里,照明半徑稍放大,不�1.5km�
  6、配變臺架安裝形�
  室外變臺型式�,單桿雙桿和三桿�560以上變壓器,選用落地石臺��
  為了�(yùn)行保安全,采用室�(nèi)變,配變建在中心�(diǎn),用電電壓有保證�
  7、變壓器的保�(hù)
  配變保護(hù)較簡�,短路熔斷跌開關(guān),中和雷電靠地線,關(guān)鍵就在雷避器�
  跌開高度四五�,傾斜不�30度,無論防雷和跌�,相間保持有半米�
  8、變壓器器額定電流與熔斷流的概算
  配電電流咋估�,容量乘倍較簡單,高壓百六就是安,低壓就按一倍半�
  熔絲選擇啥原�,也按容量來選擇,高壓移位便是安,低壓容量翻一��
  9、配電變壓器�(yùn)行系�(tǒng)
  大地零位是標(biāo)�(zhǔn),電氣接地才安全,配變運(yùn)行多型式,TT、TN、和IT�
  T N系統(tǒng)又分�� TN-S � TN-C� 還有TN—C—S� 接地系統(tǒng)選由��
  10、變壓器防雷接地要求
  防雷保護(hù)接地�,電阻越小越�(yōu)異,2.5m角鋼地八�,間�2米較合適�
  2.5扁綱連接�,百千伏安四歐計,百以下的變壓器,不超過十歐都可��
  11、變壓器損耗(Δp)計�
  電力變壓有變�,銅損鐵損溫度升,鐵芯磁化反�(fù)�,磁滯渦流為鐵損�
  降損節(jié)能選配變,“S11”型,鐵損銅損都相等,這種�(yùn)行最節(jié)��
  12、變壓器并列�(yùn)�
  變壓器,能并�,負(fù)載大小可�(diào)節(jié),并列運(yùn)行優(yōu)�(diǎn)�,滿足條件有四個�
  接線組別要相�,兩臺變比不岀�,短路電壓需一�,容量不超三比一�
  13、變壓器�(yùn)行維�(hù)
  電力電光中轉(zhuǎn)�,變壓配電供電源,要想連續(xù)不斷�,配變維�(hù)也關(guān)��
  一周半月巡一次,維護(hù)制度作保�,外部清掃內(nèi)檢查,安全供電創(chuàng)�
  14、變電站表觀電流估算
  變配�(fù)荷流換算,十五千瓦約1�,三五千伏變電站�1安電流五十算�
  電壓等級十一萬,一百六十約1�,要想得出精確數(shù),請按常�(guī)公式算�

故障原因分析

  1.1 繞組故障
  1.1.1 變壓器電流激�
  由于部分�(nóng)村低壓線路維�(hù)不到�,經(jīng)常發(fā)生過�(fù)荷和短路,發(fā)生短路時變壓器的電流超過額定電流幾倍甚至幾十�,線圈溫度迅速升�,導(dǎo)致絕緣老化,同時繞組受到較大電磁力矩作�,發(fā)生移位或變形,絕緣材料形成碎片狀脫落,使線體裸露而造成匝間短路�
  1.1.2 繞組絕緣受潮
  繞組絕緣受潮主要因為絕緣油質(zhì)不佳或油面降低導(dǎo)�,主要有以下幾種原因�
  a.配電變壓器在未投入前,處于潮濕場所或多雨地區(qū),濕度過�,潮汽侵入使絕緣受潮�
  b.在儲�、運(yùn)�、運(yùn)行過程中維護(hù)不當(dāng),水分、雜�(zhì)或其他油污混入變壓器油中,使絕緣�(qiáng)度大幅降��
  c.制造過程中,繞組內(nèi)層浸漆不透,干燥不徹�,繞組引線接頭焊接不良等絕緣不完整導(dǎo)致匝�、層間短�。在�(dá)到或接近使用年限�,絕緣自然枯焦變黑,絕緣特性下�,是老舊變壓器故障的主要原因�
  d.某些年久失修的老變壓器,因各種原因致使油面降低,絕緣油與空氣大面積、長時間接觸,空氣中水分大量�(jìn)入絕緣油,降低絕緣強(qiáng)��
  1.2 無載分接開關(guān)故障
  1.2.1 分接開關(guān)裸露受潮
  由于將軍帽、套�、分接開�(guān)、端�、油閥等處滲漏油,使分接開關(guān)長期裸露在空氣中,又因為配電變壓器的油標(biāo)指示�(shè)在油枕中�,變壓器在運(yùn)行中�(chǎn)生的碳化物受熱后又產(chǎn)生油焦等物質(zhì),容易將油標(biāo)呼吸孔堵�,少量的變壓器油留在油標(biāo)�(nèi),在�(fù)�、環(huán)境溫度變化時,油�(biāo)管內(nèi)的油位不變化,所以不容易被及時發(fā)�(xiàn)。裸露在空氣中的分接開關(guān)絕緣受潮一段時間后性能下降,導(dǎo)致放電短��
  1.2.2 高溫過熱
  正常�(yùn)行中的變壓器分接開關(guān),長期浸在高于常溫的油中,會引起分接開關(guān)觸頭出現(xiàn)碳膜和油�,引起觸頭發(fā)�,觸頭發(fā)熱后又使彈簧壓力降低或出�(xiàn)零件變形等情�,又加劇了觸頭發(fā)熱,從而引起電弧短�,燒壞變壓器�
  1.2.3 本身缺陷
  分接開關(guān)的質(zhì)量差,存在結(jié)�(gòu)不合�、壓力不�、接觸不可靠、外部字輪位置與�(nèi)部實(shí)際位置不完全一致等問題,引起動、靜觸頭不完全接�,錯位的動、靜觸頭使兩抽頭之間的絕緣距離變�,引�(fā)相間短路�?qū)Φ胤烹�?BR>  1.2.4 人為原因
  有的電工對無載調(diào)壓開�(guān)的原理不清楚,經(jīng)常調(diào)壓不正確或不到位,導(dǎo)致動、靜觸頭部分接觸或錯��
  1.3 鐵芯故障
  1.3.1 鐵芯多點(diǎn)接地
  ?鐵芯夾板穿心螺栓套管損壞后與鐵芯接觸,形成多�(diǎn)接地,造成鐵芯局部過熱而損壞線圈絕��
  ?鐵芯與夾板之間有金屬異物或金屬粉末,在電磁力的作用下形成“金屬橋”,引起多點(diǎn)接地�
  ?鐵芯與夾板之間的絕緣受潮或多處損傷,�(dǎo)致鐵芯與夾板有多�(diǎn)出現(xiàn)低電阻接��
  1.3.2 鐵芯硅鋼片短�
  雖然硅鋼片之間涂有絕緣漆,但其絕緣電阻小,只能隔斷渦�,當(dāng)硅鋼片表面上的絕緣漆因運(yùn)行年�,絕緣自然老化或損傷后,將�(chǎn)生很大的渦流損�,鐵芯局部發(fā)�,造成變壓器繞組絕緣擊穿短路而燒毀�
  1.4 套管閃絡(luò)
  ?套管閃絡(luò)放電也是變壓器常見異常之一。造成此種異常的原因有�
  ?膠珠老化滲油�,將空氣中的�(dǎo)電塵埃吸附在套管表面,在大霧或小雨時造成污閃,使變壓器高壓側(cè)單相接地或相間短��
  ?變壓器箱蓋上落異�,如大風(fēng)將樹枝吹落在箱蓋�,引起套管放電或相間短路�
  ?變壓器套管因外力沖撞或機(jī)械應(yīng)�、熱�(yīng)力而破損也是引起閃�(luò)的因��
  1.5 二次�(cè)短路
  �(dāng)變壓器發(fā)生二次側(cè)短路、接地等故障�,二次側(cè)將產(chǎn)生高于額定電�20�30倍的短路電流,變壓器一次側(cè)必然要產(chǎn)生很大的電流來抵消二次側(cè)短路電流的消磁作�,大電流在線圈內(nèi)部產(chǎn)生很大的�(jī)械應(yīng)�,致使線圈壓縮,絕緣襯墊、墊板松�,鐵芯夾板螺絲松弛,高壓線圈畸變或崩�,導(dǎo)致變壓器�(fā)生故��
  1.6 過電壓引�(fā)的故�
  1.6.1 雷擊過電�
  �(nóng)村配電變壓器的高低壓線路大多采用架空線路,在山區(qū)、林地、平原受雷擊的幾率較�,線路遭雷擊時,在變壓器繞組上產(chǎn)生高于額定電壓幾十倍以上的沖擊電壓,若安裝在配電變壓器高低壓出線的避雷器不能起到有效的保護(hù)作用或本身存在某些隱�,如避雷器沒有同期投入運(yùn)�、避雷器接地不良或接地電阻超�(biāo)�,則配電變壓器遭雷擊損壞將難以避��
  1.6.2 系統(tǒng)�(fā)生鐵磁諧�
  �10 kV配電系統(tǒng)�,小型變壓器、電焊機(jī)、調(diào)速機(jī)較多,使系統(tǒng)的等值電感和電容有可能相等或接近,導(dǎo)致系�(tǒng)出現(xiàn)諧振。諧振時,除變壓器電流激增熔斷器熔斷�,還將產(chǎn)生過電壓,引起變壓器套管�(fā)生閃�(luò)或爆��
  1.7 熔體選擇不當(dāng)
  配電變壓器通常采用熔斷器保�(hù),若熔斷電流選擇過小,則在正常運(yùn)行狀況下極易熔斷,造成對用戶供電的中斷,若熔斷電流選擇過大,將起不到保�(hù)作用。而在�(nóng)村配電變壓器�,由于各種原因經(jīng)常采用銅�、鋁線和鐵絲代替熔絲,使變壓器得不到有效的保�(hù)。在正常使用�,熔絲的選擇�(biāo)�(zhǔn)為:容量�100 kVA以上的變壓器一次側(cè)要配�1.5�2.0倍額定電流的熔絲;容量在100 kVA以下的變壓器一次側(cè)要配�2.0�3.0額定電流的熔�;低壓側(cè)熔斷件應(yīng)�1.1倍額定電流選擇�
  1.8 其它原因
  由于變壓器的一、二次側(cè)引出均為銅螺桿,而架空線路一般采用鋁�(dǎo)�,銅鋁界面在外界因素的影響下�(fā)生電離現(xiàn)�,銅鋁之間形成氧化膜,接觸電阻增大,使引線處銅螺�、螺�、引線燒毀�
  在檢修或安裝過程中,緊固或松動變壓器引線螺帽�,導(dǎo)電螺桿跟著轉(zhuǎn)�,導(dǎo)致一次側(cè)線圈引線斷線或二次側(cè)引出的軟銅片相碰造成相間短路�
  并聯(lián)�(yùn)行的配電變壓器在檢修、試驗或更換電纜后未�(jìn)行核�,隨意接線導(dǎo)致相序接錯,變壓器在投入�(yùn)行后將產(chǎn)生很大的�(huán)�,燒毀變壓��
  由于照明�(fù)荷大多數(shù)采用單相供電,管理又不到�,經(jīng)常造成配電變壓器長期三相不平衡�(yùn)行,致使某相線圈絕緣老化而燒毀變壓�

使用注意事項

  配電變壓器的故障,大部分是由于管理不到位和運(yùn)行維�(hù)不當(dāng)造成的,只要加強(qiáng)�(shè)備巡視管�,嚴(yán)格按照規(guī)程制度操作,大部分是可以避免的�
  2.1 投運(yùn)前檢�
  配電變壓器投�(yùn)前必須�(jìn)行現(xiàn)場檢�,其主要�(nèi)容如下:
  a.油枕上的油位計是否完�,油位是否清晰且在與�(huán)境溫度相符的油位線上�
  b.蓋板、套管、油位計、排油閥等處是否密封良好,有無滲油現(xiàn)象�
  c.防爆�(安全氣道)的防爆膜是否完好,呼吸器的吸潮劑是否失效�
  d.變壓器的外殼和低壓側(cè)中性點(diǎn)接地是否牢固可靠,接地電阻是否符合要��
  e.變壓器一、二次出線套管及與導(dǎo)線的連接是否良好,相色是否正��
  測量變壓器的絕緣電阻和直流電�,應(yīng)符合GB 50150-1991《電器裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)�(zhǔn)》的有關(guān)�(guī)��
  若以上檢查全部合格,則先將變壓器空投(不帶�(fù)�),檢查電磁聲有無異常,測量二次側(cè)電壓是否平衡,如平衡說明變壓器變比正常,無匝間短�,變壓器可以帶負(fù)荷正常運(yùn)��
  2.2 �(yùn)行中注意事項
  在配電變壓器�(yùn)行過程中,要定期檢查三相電壓和負(fù)荷是否平�,如�(yán)重失�,應(yīng)采取措施�(diào)整�
  �(yīng)�(jīng)常檢查變壓器的油�、油位,有無滲漏,發(fā)�(xiàn)缺陷及時消除,避免分接開�(guān)、線圈受��
  定期清理配電變壓器上的污�,檢查套管有無閃�(luò)放電,接地是否良�,定期遙測接地電阻不大于4Ω�
  在裝、拆配電變壓器引出線�,嚴(yán)格按照檢修工藝操�,避免引出線�(nèi)部斷裂。合理選擇導(dǎo)線的接線方式,如采用銅鋁過渡線夾或線板等。在接觸面上涂導(dǎo)電膏,增大接觸面積和�(dǎo)電能�,減少氧化發(fā)熱�
  在配電變壓器一、二次側(cè)裝設(shè)避雷�,并將避雷器接地引下�、變壓器外殼、二次側(cè)中性點(diǎn)分別接地。堅持每年一次的年度�(yù)防性試�,及時更換不合格的避雷器,減少因雷擊、諧振產(chǎn)生過電壓損壞變壓�。積極推廣使用S9系列新型防雷節(jié)能變壓器�
  每次�(diào)整無載分接開�(guān)前后,應(yīng)兩次測量直流電阻�,并做好記錄,比較三相直流電阻是否平�,比較三相直流電阻調(diào)整前后的變化,比較三相直流電阻與歷史值的差別,在確保�(diào)整正常無誤后,才可投入使��

行業(yè)�(fā)�

  我國配電變壓器通常是指電壓�35kV�10kV及以�、容量為6300kVA以下直接向終端用戶供電的電力變壓�。目前全國網(wǎng)上運(yùn)行的配電變壓器總電能損耗約�411億kWh,約�2000年總�(fā)電量�3.16[%]。盡管配電變壓器已是高效率的�(shè)�(95-99[%]),但由于其數(shù)量巨大和空載耗電的固定�,變壓器效率即便有微小的改�(jìn)也能獲得相當(dāng)大的能源節(jié)約和減少溫室氣體的排�,因此其本身存在著巨大的節(jié)能潛��
  90年代后期,我國配電變壓器行業(yè)�(fā)展速度較快�1997年以來,由于受到城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工程的拉動,電力變壓器行業(yè)保持了良好的�(fā)展勢��1999年電力變壓器�(chǎn)量增�24.81[%]�2000年電力變壓器�(chǎn)量增�15.88[%],配電變壓器的�(shù)量比重增加:1999年配電變壓器�(shù)量比重由1998年的34.72[%]上升�39.51[%],增�5個百分點(diǎn);2000年配電變壓器�(shù)量比重為36.89[%]�(10kV6,300KVA及以下變壓器�(chǎn)量為304,099��41,778KVA�35kV6,300KVA及以下變壓器�(chǎn)量為7,821��9316.4KVA)。城�(xiāng)電網(wǎng)改造工程所選用的油浸式配電變壓器設(shè)備已�(jīng)全部�(shí)�(xiàn)了由S7型向S9型的�(zhuǎn)變�
  隨著市場�(jīng)�(jì)的發(fā)展和科技的不斷�(jìn)�,新材料、新工藝的不斷應(yīng)�,新的低損耗配電變壓器相繼開發(fā)成功。國�(nèi)許多變壓器制造廠商投入了大量資金引�(jìn)國外先�(jìn)的制造技�(shù)及設(shè)�,不斷研制開�(fā)低損耗變壓器和各種結(jié)�(gòu)形式的變壓器,如油浸變壓器已出現(xiàn)比新S9系列更節(jié)能的S10、S11系列,新干式變壓器的SC9系列以及非晶合金鐵心等低損耗等�(chǎn)品都顯示了我國配電變壓器的節(jié)能潛��
  此外,在�(wǎng)上運(yùn)行的配電變壓器中役齡超過20年效率低的老舊變壓器約�10[%]以上,估算容量約�2.4億kVA,這些變壓器是按照六、七十年代標(biāo)�(zhǔn)�(shè)計的�(chǎn)�,損耗非常高,如果花一定投資用S9去替換老舊變壓器必定會獲得很大�(jīng)�(jì)效益。依不同容量的計�,購置S9變壓器去替換舊變壓器的投資回報年一般只需2~3�(未計舊變壓器回收�(fèi)和拆裝費(fèi)條件),其節(jié)能潛力巨��

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