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干式变压器的运行与维护

干式变压器的运行与维护

  • 分类:行业动态
  • 作者:陕西四方华能
  • 来源:
  • 发布时间:2020-07-14
  • 访问量:

【概要描述】干式变压器在现代电力系统的应用较为广泛,电气工程人员必须掌握干式变压器的结构原理、安装与调试、运行与维护的方法,才能保证干式变压器安全可靠地运行。本文简要分析了干式变压器的运行与维护, 提出了个人的见解和认识。

干式变压器的运行与维护

【概要描述】干式变压器在现代电力系统的应用较为广泛,电气工程人员必须掌握干式变压器的结构原理、安装与调试、运行与维护的方法,才能保证干式变压器安全可靠地运行。本文简要分析了干式变压器的运行与维护, 提出了个人的见解和认识。

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  • 作者:陕西四方华能
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  • 发布时间:2020-07-14 16:10
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   干式变压器是相对于传统油浸式变压器的概念,因其难燃、防水、防爆、防震、防尘、耐潮、环保、安全可靠等优点,在现代电力系统中逐渐取代了传统的油浸式变压器。如何使干式变压器安全可靠地运行, 是电气工程人员应重点考虑的问题之一。因此,掌握干式变压器的结构原理、安装与调试、运行与维护的方法,对充分发挥干式变压器的功能具有重要意义。本文将主要针对干式变压器的运行与维护进行简要分析,并提出个人见解。

 

一. 干式变压器的结构与工作原理

(一)干式变压器的结构

   干式变压器与传统的油浸式变压器骨架相同,均由铁芯和绕组等主要部分组成。铁芯是变压器的主要磁路部分,由铁芯柱和铁轭两部分组成。铁轭通常由含硅量较高、厚度为0。35mm或0。5mm、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠加而成。普通型的铁芯由硅钢片叠加而成,硅钢片与硅钢片之间通过斜口相错叠加。卷铁芯变压器的铁芯,由硅钢带绕制而成。这两种结构的铁芯是为了起到减少磁滞损耗,提高磁导率和电阻率,防老化作用。铁芯柱上套有绕组,其套法分心式和壳式两种。变压器的绕组是变压器的电路通道,利用纸包的绝缘扁线或圆线按交叠式绕成。为了使绕组在电磁力的作用下受力均匀,具有良好的机械特性,并且便于制造,在制作时,将线圈绕成圆筒状,然后把高、低压绕组同心地套在芯柱上,低压绕组在内,靠近铁芯,高压绕组在外,这样放置有利于提高绕组对铁芯的绝缘和高、低压绕组之间的励磁。另外,干式变压器的结构还有调压设置等附属设备。 

   干式变压器是将铜带或箔绕成的高低压绕组和铁芯全部在真空中浇铸环氧树脂,使环氧树脂渗透至铁芯和绕组各层之间,将其固化成型,使之与导线、绝缘材料牢固地结合在一起,构成高强度的玻璃钢体结构;为了散热,在高低压绕组中设有用于降低变压器的日常运行温度的纵向通风气道;线圈内、外表面由玻璃纤维网格布增强其机械强度。所以,固化成型后的干式变压器具有极高的机械强度,又由于固化过程在真空中进行,所以成型后的局部放电量很低。

(二)干式变压器的工作原理

   干式变压器的主要工作原理是电磁感应原理。当把原绕组与交流电流相接时,在原绕组中产生交变电流,这个交变电流便在闭合的铁芯中产生交变磁通。由电磁感应原理可知,交变磁通能在原副绕组中产生感应电动势。若变压器的副绕组与负载相接,对负载而言,副绕组中的感应电动势就相当于电源电动势。适当的选择变压器原、副绕组的匝数,就可以利用变压器达到改变交流电压和电流大小的目的。如果设变压器原边加上的交流电压为U1,流过的交流电流为I1时,那么,通过铁芯中产生的交变磁通在二次绕组中便产生了电压U2、电流I2。如果U1>U2就是降压变压器;如果U1<U2时就是升压变压器。在我们日常生活的变配电系统中,主要用的是降压变压器。

 

二. 干式变压器的安装与调试

   由于环氧树脂型干式变压器受环境条件影响较大,所以,必须采用IP23防护等级,才能在户外使用。因此,对干式变压器的安装环境有一定要求,既要保证环境的通风性,还要保持环境清洁,避免灰尘进入装置。同时,干式变压器还要装设有对蛇、虫、鼠等的防护装置。因此,安装干式变压器时一定要装上防护外套,这些防护装置的外壳可以采用钢板、铝合金及不锈钢等材料:如适用于室内的IP20型防护外套,可以有效地防止≥12。5mm的固体异物进入装置,可防止15°角滴水造成有害影响。

   依据干式变压器使用的环境条件,若在使用过程中看到干式变压器表面结凝露, 应先停掉高压电源,进行放电,然后用2500V的摇表测量变压器的高压、低压与地之间的绝缘值。当高压、低压与地之间的绝缘值≥300MΩ、低压与地之间的绝缘值≥100MΩ时,变压器此时可以正常运行。但变压器在比较潮湿的环境条件下运行时,线圈的绝缘电阻值会有所下降;一般情况下,如果每1000V额定电压下,绝缘电阻值不小于2MΩ,就能满足变压器的正常运行。如果变压器受潮严重,就必须停掉高压电源,对其进行干燥处理后进行耐压试验,确保正常后,再次投入运行。

   干式变压器在安装完毕后,投入运行前和运行过程中,需要对干式变压器运行的档位和电压进行调试,使之符合干式变压器工作实际场所的电压要求。电压为10000±2×2.5%V 的干式变压器在出厂时,分接片接在额定档(10000V),即第7-4档。当电压不符合现场要求,且采用无励磁调压的工作方式时,电气工程人员应先断开电源,在通过测量确认完全断电的前提下,根据电网电压的高低,根据变压器标签上的铭牌和分接指示牌的标志,将调压分接片接到相应档的位置上。经过实际测量,如果电网电压大于额定档10000V,出现电压偏高的情况,电气工程人员应在确保高压断电的前提下,按照变压器上的铭牌和分接指示牌将分接片往上接;如果电网电压小于额定档10000V,出现电压偏低的情况,电气工程人员应在确保高压断电的前提下,按照变压器上的铭牌和分接指示牌将分接片往下接。

   干式变压器档位及电压对应表如表 1:

表 1

   

6-5

5-7

7-4

4-8

8-3

电压

10500V

10250V

10000V

9750V

9500V

   对于有载调压的干式变压器,因为干式变压器线圈的分接抽头在出厂时已与开关对应连接,在电网电压出现波动时,电气工程人员可以在带负载情况下,通过自动控制器自动调节高压线圈档位,或者用电动、手动操作机构来进行高压线圈档位的调节。

   干式变压器在投入运行后,所带负荷即使是在规定的负载范围内,也应该在检查无异响后,由轻到重、逐渐增加投入的负荷量,切忌盲目进行一次性大负载投入。

   由于干式变压器的温度由预先埋藏于绕组线圈中的铂电阻,通过传感器直接传给温控器控制系统,当绕组温度超过绝缘耐受温度时,变压器的绝缘就会被破坏,这是导致变压器不能正常工作的主要原因之一,所以温控器能否安全运行和它使用寿命的长短,很大程度上决定了变压器绕组绝缘是否安全可靠。因此,对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要。

   干式变压器的冷却有自然空气冷却和强迫空气冷却两种方式。变压器过负荷时,其负载损耗和阻抗电压增加较大,变压器的温升增高。当采取自然空气冷却方式时,变压器可以长期连续地在额定容量下工作。采用强迫空气冷却方式时,通过装在干式变压器底部的横流式冷却风扇实现,此时变压器的输出容量可以提高50%,这种冷却方式适用于断续过负荷工作或应急事故过负荷工作。

   干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况、变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等因素有关,在安装与调试时,若有需要,可向干式变压器的生产厂家索取干变的过负荷曲线,以供参考。

 

三. 干式变压器的维护与保养

   干式变压器有着油浸式变压器无法比拟的优点,但环氧树脂浇注式干式变压器的维护与保养仍是电气工程人员日常工作中的重点。只有做好日常的维护与保养,才能保证干式变压器的正常运行。

   (1)在干式变压器运行过程中,在确保10KV停电的情况下定期对其各种紧固件、连接件进行紧固处理。拧螺母时,为了避免造成滑丝,扭矩不能过大,至感觉扳不动时为止。同时也要观察绝缘表面有无爬电痕迹和碳化现象,若有应采取相应的措施进行处理。

   (2)可通过观察法和嗅觉法,定期检修风机温度控制器及其辅助器件运行情况。若发现不正常现象时,应立即停电进行处理,尤其关注监视温度控制器上的温度显示数据是否正常。

   (3)定期对干式变压器的工作环境进行检查。如果发现变压器聚集的灰尘太多,则必须立即清除,以免造成空气流通不畅及绝缘击穿。特别是绝缘子、下垫块凸台处以及高压绕组表面的灰尘,可采用吸尘器进行吸尘处理。

   (4)在日常维护工作中,要经常检查干式变压器的运行状态。通过查看多功能电表里边的数值,可检查干式变压器运行时的电流、电压、频率、功率因数等方面有无异常情况。若确认这些方面出现异常情况,应立即采取措施进行处理。

   (5)为了确保干式变压器保持在正常运行的温度范围内,要经常查看温控器的显示温度是否在正常范围内,以及测温报警装置是否启动,若发现温度出现异常情况,应及时进行处理,这是保证干式变压器正常运行的前提。

   总之,干式变压器在现代电力系统中发挥着越来越重要的作用,电气工程人员通过学习与实践,掌握干式变压器的结构原理、安装与调试、运行与维护的方法,才能充分发挥干式变压器的功能,高质量完成本职工作。

 

本文作者:张全德(1970-),男,大学本科学历。

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