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1、高压配电设备及其运行(连载三) 北京地区电气规程汇编编写组 1电力变压器的运行 为了保证变压器的安全运行，电气运行人员必须掌握有关变压器运行的基本知识，加强运行过程中的巡视和检查，做好经常性的维护和检修工作，以及按期进行预防性试验，以便及时发现和消除绝缘缺陷。 (1)允许温度和温升： 允许温度：变压器运行时各部分的温度是不相同的，绕组温度最高，其次是铁芯，绝缘油的温度最低。为了便于监视运行中变压器各部分温度的情况，规定以上层油温来确定变压器运行中的允许温度。变压器的允许温度主要决定于绕组的绝缘材料。我国电力变压器大部分采用A级绝缘，即浸渍处理过的有机材料，如纸、木材、棉纱等。对于A级绝缘的变压
2、器在正常运行中，当周围空气温度最高为40时，变压器绕组的极限工作温度为105。由于绕组的平均温度比油温高10，同时为了防止油质劣化，所以规定变压器上层油温最高不超过95，而在正常情况下，为使绝缘油不致过速氧化，上层油温不应超过85。 若变压器的温度长时间超过允许值，则变压器的绝缘容易损坏。因为绝缘长期受热后要老化，温度越高，绝缘老化越快。当绝缘老化到一定程度时，在运行振动和电动力作用下，绝缘容易破裂，且易发生电气击穿而造成故障。 此外，当变压器绝缘的工作温度超过允许值后，由于绝缘的老化过程加快，其使用寿命缩短。使用年限的减少一般可按八度规则计算，即温度每升高8，使用年限将减少1/2。 例如：绝
3、缘工作温度为95时，使用年限为20年；绝缘工作温度为105时，使用年限为7年；绝缘工作温度为120时，使用年限为2年。 可见，变压器的使用年限主要决定于绕组的运行温度。因此，变压器必须在其允许的温度范围内运行，以保证变压器合理使用寿命。 温升：变压器温度与周围空气温度的差值叫变压器的温升。当变压器的温度升高时，绕组的电阻会增大，使铜损增加。因此对变压器在额定负荷时各部分温升作出的规定为允许温升。 对A级绝缘的变压器，周围最高温度为40时，国家标准规定绕组的温升为45。只要上层油温及其温升不超过规定值，就能保证变压器在规定的使用年限内安全运行。 (2)允许的过负荷运行方式： 变压器的过负荷能力，
4、是指它在较短的时间内，所能输出的最大容量。在不损害变压器绝缘和降低变压器使用寿命的条件下，它能大于变压器的额定容量。因此，变压器的额定容量和过负荷能力具有不同的意义。 变压器的过负荷能力，可分为在正常情况下的过负荷能力和事故情况下的过负荷能力。变压器正常过负荷能力可以经常使用，而事故过负荷能力只允许在事故情况下使用(例如运行中的若干台变压器中有一台损坏，又无备用变压器，则其余变压器允许按事故过负荷运行)。变压器存在较大的缺陷(例如，冷却系统不正常，严重漏油等)时，不准过负荷运行。 正常过负荷运行： 油浸式变压器正常过负荷运行，参照以下规定： 1)全天满负荷运行的变压器，不宜过负荷运行； 2)变
5、压器日平均负荷率小于1时，允许在负荷高峰时过负荷运行，过负荷运行时，应密切监视变压器运行温度，当油浸自冷式变压器上层油温达到95时，应立即减负荷； 3)变压器负荷达到额定容量的130%时，即便运行温度未达到最高温度限值时，亦应立即减负荷。 4)变压器过负荷运行，必须在冷却系统工作正常时，方可进行。 5)干式变压器的正常过负荷运行条件应遵照制造厂的规定。 事故过负荷运行允许值： 当变(配)电所发生事故时，为保证对重要设备的连续供电，变压器允许短时间过负荷的能力，称为事故过负荷能力。 事故过负荷会引起变压器绕组绝缘温度超过允许值，使绝缘老化速度比正常条件下快得多，因而会缩短变压器的使用年限。但考虑
6、到事故发生的机会少，而且变压器平时往往欠负荷运行，因此短时间的过负荷不会引起绝缘的显著损坏。 1)油浸变压器事故过负荷的允许值，按照不同的冷却方式和环境温度掌握，油浸自然循环式变压器事故过负荷允许值，参照表7规定运行； 表7油浸自然循环冷却变压器事故过负荷允许运行时间(h:min) 过负荷倍数环境温度() 012030401.124：00 24：00 24：00 19：00 7：00 1.224：00 24：00 13：00 5：50 2：45 1.323：00 10：00 5：30 8：00 1：30 1.48：30 5：10 3：10 1：45 0：55 1.54：45 3：10 2：00
7、 1：10 0：35 1.63：00 2：05 1：20 0：45 0：18 1.72：05 1：25 0：55 0：25 0：09 1.81：30 1：00 0：30 0：13 0：06 1.91：00 0：35 0：18 0：09 0：05 2.00：40 0：22 0：11 0：06 + 2)干式变压器事故过负荷运行允许值应遵照制造厂规定。 (3)允许的短路电流和不平衡电流： 变压器的允许短路电流应根据变压器的阻抗与系统阻抗来确定。但不应超过额定电流的25倍，当可能超过25倍时，应采取限制短路电流的措施，短路电流的持续时间不得超过表8的规定。 表8短路电流允许持续时间 短路电流倍数20以
8、上201515以下持续时间(s)234变压器三相负荷允许不平衡度：结线组为Yyn0和Yzn11的配电变压器三相负荷不平衡时，将影响变压器铁芯三相柱磁通的不平衡，可导致低压侧中性点偏移造成三相电压不平衡，出现相电压偏高或偏低，影响用电安全。因此，对Yyn0和Yzn11结线组的变压器运行中应监视三相电流的平衡程度，规程规定，结线组为Yyn0和Yzn11的配电变压器，中性线电流的允许值分别为变压器额定电流的25%到40%。 (4)允许运行电压： 变压器在电力系统中运行，由于系统运行方式的改变以及负荷变化，电网电压总有一定的波动，所以加在变压器一次绕组上的电压也可能有波动。当电网电压小于变压器分接头电
9、压时，对于变压器本身没有什么损害，只是可能降低一些出力。但当电网电压高于变压器额定电压很多时，则对变压器运行会产生不良影响。 当变压器的电源电压增高时，变压器的励磁电流增加，造成变压器铁芯损耗加大而过热。同时，由于励磁电流的增加，会使变压器实际出力降低。另外，对Yyn0接线的变压器，当励磁电流增加时，磁通密度增大，磁路饱和，会引起一、二次绕组电动势波形发生畸变，产生的高次谐波对变压器绝缘有一定的危害。 因此，变压器的电源电压一般不得超过额定值的5%，不论电压分接头在任何位置，如果电源电压不超过5%，则变压器二次绕组可带额定负荷，如电源电压波动超过-5%时，则应考虑相应降低额定容量。 (5)变压
10、器并列运行： 将两台或多台变压器的一次侧以及二次侧同极性的端子之间，通过同一母线分别互相连接，这种运行方式叫变压器的并列运行，如图3所示。 图3变压器并列运行示意图 变压器并列运行的目的： 1)提高变压器运行的经济性。当负荷增加到一台变压器的容量不够时，则可并列投入第二台变压器，而当负荷减少到不需要两台变压器同时供电时，可将一台变压器退出运行。这样，可尽量减少变压器本身的损耗，达到经济运行的目的。 2)提高供电可靠性。当并列运行的变压器中有一台损坏时，只要迅速地将其从电网中切除，其它变压器仍可正常供电。检修某台变压器时，也不影响其它变压器正常运行，这样减少了故障和检修时的停电时间。 变压器并列
11、运行的条件： 1)联接组(组别)标号相同； 2)电压及变比基本相等； 3)短路阻抗基本相等； 短路阻抗不同的变压器，可适当提高短路阻抗高的变压器的二次电压。 4)配电变压器容量比一般不应超过31。 并列运行条件分析： 变压器并列运行条件是为保证： 1)变压器并列组在空载时，绕组内不会产生环流。 2)变压器并列组在负载时，负荷能合理分配，做到负荷分配与容量成正比。 当并列变压器联接组不同时，二次侧对应相的线电压之间会有相位差。相位差形成的电压作用于变压器绕组会产生高于额定电流几倍的环流，以致烧毁变压器。 当并列变压器变比不等时，并列变压器二次侧会有电压差，而在绕组内产生环流。产生环流的大小取决于
12、变化相差的程度。产生环流过大会影响变压器容量的合理利用。 并列变压器短路阻抗不等时，变压器空载时绕组不会产生环流，但在变压器负载时，并列变压器的二次侧电压会有差别，会影响并列变压器的负荷分配，短路阻抗小的变压器承载负荷要大于短路阻抗大的变压器，形成短路阻抗小的变压器已达到额定容量或过负荷，而短路阻抗大的变压器容量未充分利用。在实际运行中为避免短路阻抗不相等，而使变压器并列运行时出现上述情况，运行中可将短路阻抗大的变压器的二次电压调高，以调整负荷分配。如果并列变压器容量不相同时，容量大的变压器短路阻抗小于容量小的变压器短路阻抗10%以下时，可允许并列运行，使负荷分配合理。 一般对配电变压器并列运
13、行，要求变压器容量比不宜超过31，也是为了避免因容量相差，短路阻抗随之相差而使负荷分配不合理。(待续)变压器油温过高原因浅析 魏民运行中的变压器，有时其油温升高，超过许可限度，在此浅析其原因，供检修参考 当发现变压器油温过高时，应检查变压器的负荷大小以及冷却油的温度同时 与以往的同样的负荷时的温度相比较，检查温度计本身是否失灵若以上检查均正常，但是油温比以往条件下高，且温升继续加大，则有可能是变压器内部故障一般油浸式变压器内部故障有以下几种情况：1分接开关接触不良运行中分接开关的接触点压力不够或接触处污秽等原 因，使接触电阻增大，从而导致接触点的温升而发热，特别是在倒换分接头后和变压器过负荷运
14、行时，更易使分接开关接触不良而发热，引起变压器油温过高分接开关是否接触不良可以通过测量线圈直流电阻来确定2线圈匝间短路当几个相邻线圈匝间的绝缘损坏，它们之间将会出现短路电流此短路电流使油温迅速上升造成线圈绝缘损伤的原因很多，包括：外力、高温、制造工艺等多方面的原因引起匝间短路的主要原因是过电流和过电压测量线圈匝间是否短路，可以通过测量线圈的直流电阻和取油样化验来确定.3铁心硅钢片片间短路由于外力损伤或绝缘老化等原因，使片间发生短路,造成铁心涡流损耗增加而局部过热此外,穿心螺杆绝缘损坏也是造成涡流的原因上几点关于油浸或变压器油温过高的主要原因，仅供参考，但是主要由哪个部位引起的，需要结合变压器油温、声音等情况具体分析.
