變壓器有載調(diào)壓的原理

1、變壓器有載調(diào)壓 的原理： 變壓器的高壓繞組終端區(qū)隔一些線匝就抽出一個接頭， 電源接在不同的抽頭 上，高壓繞組的實際線匝數(shù)就不同，而低壓繞組的線匝數(shù)是固定的，這樣， 變化的高壓繞組匝數(shù)和不變的低壓繞組匝數(shù)就構(gòu)成了不同的變比， 根據(jù)變壓 器變壓的原理， 低壓繞組就可以隨高壓繞組接不同的抽頭而變出不同的電壓； 高壓繞組的抽頭可以在線圈的電源側(cè)，也可以在中心點側(cè)，這都能不能改變 其基本原理。所以220KV以下的變壓器抽頭一般設(shè)在電源側(cè)，更高電壓的變 壓器抽頭就設(shè)在高壓繞組的中心點側(cè)了； 變壓器一般都帶抽頭，以便現(xiàn)場根據(jù)實際電壓來調(diào)整電壓值。但是無載調(diào)壓 占多數(shù)，主要是一般地區(qū)的電壓變化不是那么頻繁和幅

2、度那么大，可以不用 時時調(diào)整；但是有些地方對于電壓要求比較嚴(yán)，有些地方的電壓常常變化， 就得使用有載調(diào)壓了。有載調(diào)壓 就是將上述繞組抽頭都接在有滅弧能力的開關(guān)上， 在外部通過遠(yuǎn)方 控制手的或自動調(diào)節(jié)電源好這些抽頭的連接， 從而達(dá)到隨時調(diào)整低壓繞組輸 出電壓的目的。調(diào)整時，這些開關(guān)先與需要的那個抽頭接上，然后斷開原來 接通的抽頭，因為有電壓好運行電流的存在，所以跳開的開關(guān)與我們使用的 其他電源開關(guān)一樣，要滅弧后斷開。什么情況下不允許調(diào)整變壓器 有載調(diào)壓 裝置的分接頭？(1) 變壓器過負(fù)荷運行時(特殊情況除外) ；(2) 有載調(diào)壓 裝置的輕瓦斯動作報警時；(3) 有載調(diào)壓 裝置的油耐壓不合格或油標(biāo)

3、中無油時；(4) 調(diào)壓次數(shù)超過規(guī)定時；（5）調(diào)壓裝置發(fā)生異常時。500kV變壓器也是用的有載調(diào)壓？厲害！單從有功潮流方向還不能確切判斷如何調(diào)整，還得看無功方向，我僅憑經(jīng)驗簡單說明一下，但還得進(jìn)行深層分析，以 500kV側(cè)CT為參考點：第一相限：即有功、無功由 500kV流向220kV, 500側(cè)電壓高說明500kV側(cè) 無功過剩，可根據(jù)電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)計算需方的無功需量，這種情況一般來講， 調(diào)底有載開關(guān)檔位起不到多大作用，應(yīng)降低500kV側(cè)系統(tǒng)（發(fā)電機無功出力） 或投電抗器來實現(xiàn)；第二相限： 即有功由 220流向 500，無功由 500流向 220， 500側(cè)電壓高還是 說明500kV側(cè)無功過剩，調(diào)

4、節(jié)方式同上；第三相限：即有功、無功均由 220流向 500，這種情況一般不會導(dǎo)致 500kV 過壓，除非 220 側(cè)電壓超得太多， 也可以調(diào)高有載開關(guān)檔位 （類似升壓變）； 第四相限：即有功由 500流向 220，無功由 220流向 500，說明 220側(cè)無功 過剩，也可以調(diào)高有載開關(guān)檔位，或投電抗器或降低220側(cè)系統(tǒng)無功；有載開關(guān)調(diào)節(jié)都很困難，500kV般都由電容、電抗器來調(diào)節(jié)或調(diào)發(fā)電機 AVR 很方便。以上內(nèi)容僅為鄙人觀點，若有錯誤，盡請諒解，能力有限，請多指教。 主變壓器的有載調(diào)壓開關(guān)操作規(guī)程6.1?110kV 主變使用的 ZYI III300/110 ±8有載調(diào)壓 分接開關(guān)是

5、鑲?cè)胄偷?，具有單獨油箱和?油枕的開關(guān)。6.2 有載分接開關(guān)的油溫不得高于 100C，不低于-25C。觸頭中各單觸頭的接觸電阻不大于500Q o6.3 檢修后及新安裝的 有載調(diào)壓 開關(guān)投入使用前，必須進(jìn)行下述程序進(jìn)行操作試驗檢查。1. 投入使用前必須熟悉使用說明書的各項要求，先手動操作后電動操作。2. 操作試驗：在電動機控制回路施加電壓之前，檢查供給電源的額定值是否與所要求的數(shù)值一致。檢查電動機的電源相序是否正確，若電源相序錯， 則斷路器跳閘后再扣不上，或者斷路器再扣后機構(gòu)退回原始位置。3. 逐級操作的檢查：按動按鈕S1(1m級)或S2(nl級)，保持按鈕在操作位置直至電動機停止，電動機構(gòu)應(yīng)只

6、進(jìn)行一次分接變換操作，且電動機應(yīng)是自動斷開。4. 做機械限位裝置操作試驗和電氣限位開關(guān)操作試驗1.1 有載分接開關(guān)的操作，允許當(dāng)值人員在變壓器85 %額定電流(用該檔位的一次電流計算)下進(jìn)行分接變換操作，超過額定電流的85%調(diào)壓時，需經(jīng)車間技術(shù)人員同意。1.2 有載分接開關(guān)每進(jìn)行一次調(diào)壓操作一個檔位的變換操作完畢，須間隔一分鐘方可進(jìn)行第二次 的調(diào)壓操作。1.3 調(diào)壓操作須使母線電壓保持在5.9 6.2kV之間。1.4 調(diào)壓開關(guān)應(yīng)避免調(diào)到極限位置，即最高檔或最低檔位置，每次調(diào)壓操作均應(yīng)作記錄，并實地檢查檔位是否一致，如發(fā)現(xiàn)檔位不一致或調(diào)壓拒動應(yīng)立即停止操作，并1.5 由于有載調(diào)壓 開關(guān)的油與變壓

7、器本體的油是分隔開的， 所以有載調(diào)壓 開關(guān)裝有反映自身內(nèi)部故障的瓦斯保護(hù) ，跳開主變兩 側(cè)斷路器。1.6 瓦斯繼電器動作后，需進(jìn)行瓦斯氣體分析，在變壓器不帶電的情況下打開變壓器頂部繼電器 的頂蓋，復(fù)歸繼電器。復(fù)歸時可通過繼電器側(cè)面小窗口看到內(nèi)部紅色掉牌標(biāo)記復(fù)位。1.7 兩臺有載調(diào)壓主變需并列運行時，應(yīng)使兩臺主變分接開關(guān)的檔位一致。下載(1.11 MB)2013-7-20 10:43下載(1.05 MB)2013-7-20 10:42下載(1.16 MB)2013-7-20 10:42下載(1.21 MB)2013-7-20 10:43110 kV及以上變壓器的非電量保護(hù)及整定原則Non ele

8、ctricparameter Protectio n for Tran sformersof 110 kVand Higher and Their Setting Criteria周佩娟，霍光，王煒(石家莊供電公司，河北石家莊050011)摘 要：介紹了 110 kV及以上變壓器的非電量保護(hù)，同時提出了此類保護(hù)整定所應(yīng)遵循的原則。關(guān)鍵詞：大型電力變壓器；非電量保護(hù)；整定原則；壓力釋放閥Abstract:This paper introduces nonelectricparameter protectionand their setting criteria have to be follow

9、ed.Keywords:large power transformer;nonelectricparameter protection;setting criteria;pressure release valve變壓器非電量保護(hù)一般指涉及到整定值的氣體、 壓力和溫度方面的保護(hù)。 當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)單相接地、放電或不嚴(yán)重的匝間短路故障時，其他保護(hù)因 得到的信號弱而不起作用， 但這些故障均能引起變壓器及其它材料分解產(chǎn)生 氣體。利用這一特點構(gòu)成的反映氣體變化的保護(hù)裝置稱氣體（瓦斯）保護(hù)。 1 氣體保護(hù)繼電器及整定目前國產(chǎn)的氣體保護(hù)用氣體繼電器結(jié)構(gòu)為擋板式磁力接點結(jié)構(gòu)， 進(jìn)口的 氣體繼電器有浮桶式和壓

10、力式兩種結(jié)構(gòu)。氣體繼電器具有兩個功能：集氣保 護(hù)（稱輕瓦）和流速保護(hù)（稱重瓦） 。集氣保護(hù)是當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)過熱、 低能量的局部放電等不嚴(yán)重的局部故障時， 變壓器油分解產(chǎn)生的氣體上浮集 于繼電器的頂部，達(dá)到一定體積時，繼電器內(nèi)上置磁鐵使上干簧管觸點接通 啟動信號；流速保護(hù)是當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)高能量電弧放電等嚴(yán)重故障時，變 壓器油急劇分解產(chǎn)生大量氣體，通過氣體繼電器向儲油柜方向釋放，形成的 油、氣流達(dá)到一定流速，沖擊擋板，下置磁鐵使下干簧管觸點接通啟動跳閘。變壓器本體主繼電器一般使用 QJ-80 型，具有兩對觸點，分別作用于輕瓦信號和重瓦跳閘。本體繼電器多使用國產(chǎn)繼電器，流速的整定按1.0 1.2

11、 m/s即可；日本三菱產(chǎn)變壓器使用浮桶式繼電器， 流速整定值為1.0 m/s； 有載開關(guān)一般使用國產(chǎn) QJ-25 型繼電器，只有一對觸點，作用于跳閘，流速整定值為1.0 m / s;進(jìn)口開關(guān)使用的繼電器不盡相同， MR開關(guān)為自產(chǎn)繼電 器，流速值為1.2 m/s, ABB開關(guān)配德國產(chǎn)繼電器，流速值為1.5 m/s,并 且流速整定值不可調(diào)。這些問題在訂貨和使用中應(yīng)加以注意。早期的有載開關(guān)使用具有兩對觸點的繼電器,目前仍有運行。由于開關(guān) 切換時,產(chǎn)生的電弧必然引起開關(guān)內(nèi)變壓器油的分解,但由于電弧能量不是 很大,且切換次數(shù)有限,產(chǎn)氣速率很低,在相當(dāng)?shù)囊欢螘r間內(nèi)輕瓦斯應(yīng)不發(fā) 出信號。如在短時間內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)

12、輕瓦斯信號,表明開關(guān)內(nèi)部出現(xiàn)連續(xù)發(fā)展型 故障,或開關(guān)內(nèi)的油含碳量過多,油的滅弧能力降低,使電弧能量變大,此 時需進(jìn)行檢查或換油。2 壓力保護(hù)裝置及整定壓力保護(hù)使用壓力釋放裝置,當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重故障時,壓力釋放 裝置使油膨脹和分解產(chǎn)生的不正常壓力得到及時釋放,以免損壞油箱,造成 更大的損失。壓力釋放裝置有兩種：安全氣道（防爆筒）和壓力釋放閥。安全氣道為 釋放膜結(jié)構(gòu),當(dāng)變壓器內(nèi)部壓力升高時沖破釋放膜釋放壓力,如日本三菱產(chǎn) 變壓器。壓力釋放閥是安全氣道的替代產(chǎn)品,被廣泛應(yīng)用,結(jié)構(gòu)為彈簧壓緊 一個膜盤,壓力克服彈簧壓力沖開膜盤釋放,其最大優(yōu)點是能夠自動恢復(fù)。 目前河北省南部電網(wǎng)主網(wǎng)、 城網(wǎng)變壓器已

13、基本通過改造將安全氣道改造為壓 力釋放閥。壓力釋放閥一般要求開啟壓力與關(guān)閉壓力相對應(yīng), 且故障開啟時間小于2 ms因此在校核壓力釋放閥時，開啟壓力、關(guān)閉壓力和開啟時間均需校核。對于110220 kV變壓器常用的壓力釋放閥，其噴油的有效直徑為130 ms, 開啟壓力為55士 5 kPa，對應(yīng)的關(guān)閉壓力為29.5 kPa。壓力釋放閥帶有與釋放閥動作時聯(lián)動的觸點，作用于信號報警。3 溫度保護(hù)3.1 變壓器運行溫度的監(jiān)測和溫度高報警110 kV及以上的變壓器頂層油溫報警值設(shè)定為 80C，均比運行規(guī)程略 低，留有一定裕度；溫度指示一般使用壓力式溫度計，表計安裝在變壓器本 體易于觀測的部位，可以配置溫度變

14、送器將溫度信號傳送至遠(yuǎn)方如控制室； 有極少量的變壓器同時安裝了酒精溫度計，讀取數(shù)值時需爬上變壓器，不太 方便，但精度較高。3.2 變壓器冷卻系統(tǒng)的溫度控制變壓器冷卻系統(tǒng)控制邏輯有“手動”和“自動”兩種方式， “自動”方 式是指按變壓器運行負(fù)荷或頂層油溫控制冷卻器的啟、停，片式、管式散熱 器的冷卻器包括風(fēng)扇電機和油泵電機的電源控制。220 kV強油風(fēng)冷冷卻器（YF型）的“自動”控制方式又分為“輔助” 和“備用”兩種狀態(tài)。變壓器在運行中，當(dāng)上層油溫達(dá)到65C時（或負(fù)荷電 流達(dá)到70%或廠家出廠值時）自動投入輔助冷卻器，下降至 55C時退出。當(dāng) “工作”、“輔助”狀態(tài)運行的冷卻器組發(fā)生故障時，自動啟

15、動投入“備用” 狀態(tài)的冷卻器組；根據(jù)外部環(huán)境溫度和負(fù)荷情況，可以手動選擇調(diào)整幾組冷 卻器的工作狀態(tài)，變壓器運行過程中一般均設(shè)置至少一組冷卻器運轉(zhuǎn)。220 kV強油片式散熱器（PC型）不再有獨立屬于各冷卻器的風(fēng)扇和油泵， 工作狀態(tài)也變?yōu)椤白岳洹?、“風(fēng)冷”和“強油風(fēng)冷”3 種工作狀態(tài)，上層油 溫達(dá)到55C時自動投入風(fēng)扇，達(dá)到65C時自動投入油泵。按負(fù)荷啟動一般根據(jù)變壓器銘牌所標(biāo)的冷卻方式設(shè)定，如負(fù)荷為60%額定容量時自動投入風(fēng)扇，80%時自動投入油泵。對于110 kV風(fēng)冷冷卻器（散熱器），一般規(guī)定變壓器頂層油溫達(dá)到65 C 時投入風(fēng)扇，或負(fù)荷電流達(dá)到 70%額定值時投入風(fēng)扇。為防止風(fēng)扇電機頻繁 啟

16、動，還應(yīng)調(diào)整裝置在 65C時投入風(fēng)扇，油面溫度下降至 55C時才退出風(fēng) 扇，或負(fù)荷電流低于 50%額定值時才切除風(fēng)扇。除 220 kV 強油風(fēng)冷冷卻器外，其他具備上述功能的兩種冷卻系統(tǒng)均可 運行于自動控制檔位。4 冷卻器的控制大多數(shù)變壓器一般同時使用按溫度和按負(fù)荷控制冷卻器， 變壓器冷卻器 控制應(yīng)以溫度優(yōu)先， 有些使用片式散熱器的變壓器銘牌所標(biāo)的按負(fù)荷啟動強 油風(fēng)冷的百分?jǐn)?shù)較低， 如 220 kV 變壓器銘牌標(biāo)的冷卻器方式為： ODAF/ONAN100%/6,3但片式散熱器的散熱效率較高，當(dāng)負(fù)荷電流達(dá)到60%額定值時，上層油溫往往達(dá)不到65C,使之實際形成了以負(fù)荷電流優(yōu)先啟動 的情況，變壓器常

17、在40C左右即投入風(fēng)扇和油泵。即使增加了負(fù)荷啟動的百 分?jǐn)?shù)，夏季溫度優(yōu)先控制的散熱系統(tǒng)進(jìn)入冬季仍可能會轉(zhuǎn)為負(fù)荷優(yōu)先。以過低的油溫投入風(fēng)扇，對于 110 kV 變壓器只是增加了電力和風(fēng)機的 損耗，對運行影響不大。對于強油循環(huán)變壓器，除增加上述損耗外，過低的 運行溫度還會增加變壓器油流帶電的危險性， 并且如變壓器運行在負(fù)荷啟動 的臨界值，因負(fù)荷變化頻率遠(yuǎn)高于溫度變化，造成風(fēng)機和油泵頻繁啟 /停， 使元件故障率增大， 另外還加大了油泵軸承磨損的金屬微粒進(jìn)入變壓器油的 機會，因此不推薦負(fù)荷啟動冷卻系統(tǒng)的方式。石家莊供電公司的220 kV變壓器用于220 kV變壓器片式散熱器的風(fēng)扇 和油泵分組啟動時間設(shè)定，根據(jù)使用說明和運行經(jīng)驗，一般將啟動風(fēng)扇和自 動、手動啟動油泵的分組啟動時間繼電器 KT1、KT2和KT3設(shè)置為20 s，按 溫度自動啟動風(fēng)扇和油泵的時間繼電器 KT4和KT6設(shè)置為60 s,按負(fù)荷自動 啟動風(fēng)扇、油泵的時間繼電器 KT5和KT7設(shè)置為30 s，但不使用按負(fù)荷啟動 功能。油泵分組啟動具有兩個優(yōu)點：減輕電源主接觸器的啟動負(fù)荷，減少觸頭 燒