變壓器的基本原理課件

變壓器運行江蘇省電力公司生產(chǎn)技能培訓(xùn)中心2010年8月變壓器運行江蘇省電力公司生產(chǎn)技能培訓(xùn)中心2第一部分變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)第二部分變壓器的異常運行狀態(tài)第三部分變壓器的保護配置第四部分變壓器保護的基本原理第五部分變壓器故障案例分析2第一部分變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)3第一部分變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)3第一部分變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)4一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)一、油浸式變壓器類型和結(jié)構(gòu)1、三相和單相型式：110（66）kV～330kV電壓等級變壓器一般采用三相共體式，500kV電壓等級變壓器受運輸條件的限制多采用單相式。三相共體變壓器比單相變壓器在節(jié)省材料和降低損耗方面有一定優(yōu)勢，但制造難度增加用。對于三相變壓器與單相變壓器要注意零序磁通的通路問題。2、芯式和殼式結(jié)構(gòu)變壓器一般采用芯式結(jié)構(gòu)，500（330）kV變壓器或電抗器也可采用殼式結(jié)構(gòu)?？紤]到部分500kV殼式變壓器在運行10年后出現(xiàn)油流放電故障的實際情況，在進一步總結(jié)制造和運行經(jīng)驗教訓(xùn)的同時，目前階段如選用殼式變壓器，宜采用非強迫油循環(huán)冷卻方式。4一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)一、油浸式變壓器類型和結(jié)構(gòu)5一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)3、多繞組和自耦型式

自耦變壓器在節(jié)省材料和降低損耗方面比多繞組變壓器有優(yōu)勢，但固定的中性點接地方式，會帶來電網(wǎng)單相短路接地電流的增大，應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)的統(tǒng)一規(guī)劃，確定變壓器采用多繞組或自耦型式。4、變壓器的全星形接線和穩(wěn)定繞組一般不宜采用無三角形繞組的全星形接線。當(dāng)電網(wǎng)運行需要全星形接線變壓器時，應(yīng)設(shè)立單獨的三角形接線的穩(wěn)定繞組。穩(wěn)定繞組的額定電壓一般應(yīng)稍低于相鄰繞組的額定電壓，額定容量一般不超過一次額定容量的50%，其絕緣水平還應(yīng)考慮其它繞組的傳遞過電壓。平衡繞組一般選用15千伏、25％變壓器額定容量。5一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)3、多繞組和自耦型式6一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)自耦變壓器的第三繞組如是三角接線即為平衡繞組，如是Y接線，則不是平衡繞組，需要再增加一個三角接線的繞組（穩(wěn)定繞組）即為平衡繞組，主要是降低系統(tǒng)的零序阻抗。全星接線的變壓器對于零序電流來說，變壓器表現(xiàn)為低阻抗（屬短路阻抗性質(zhì)），當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障時，角接繞組內(nèi)的環(huán)流提供補償安匝，角接第三繞組或穩(wěn)定繞組的承受短路能力應(yīng)能滿足最大的感應(yīng)零序電流。6一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)自耦變壓器的第三繞組如是三角接線7一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)5、無勵磁和有載調(diào)壓變壓器無勵磁調(diào)壓變壓器比有載調(diào)壓變壓器簡單可靠，可根據(jù)電網(wǎng)情況，確定合理的調(diào)壓方式。為保證的電壓質(zhì)量，110（66）kV變壓器通常采用有載調(diào)壓變壓器。在滿足電網(wǎng)電壓變化范圍的情況下，500（330）kV變壓器優(yōu)先選用無勵磁調(diào)壓變壓器。7一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)5、無勵磁和有載調(diào)壓變壓器8一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)二、油浸式變壓器的冷卻方式對于油浸式變壓器，用四個字母順序代號標(biāo)示其冷卻方式。第一字母表示與繞組接觸的內(nèi)部冷卻介質(zhì)：O—礦物油或燃點不大于300℃的合成絕緣液體；K—燃點大于300℃的絕緣液體；L—燃點不可測出的絕緣液體。第二字母表示內(nèi)部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式：N—油流是自然的熱對流循環(huán)；F—冷卻設(shè)備中的油流是強迫循環(huán)，流經(jīng)繞組內(nèi)部的油流是熱對流循環(huán)；D—冷卻設(shè)備中的油流是強迫循環(huán)，（至少）在主要繞組內(nèi)部的油流是強迫導(dǎo)向循環(huán)。第三字母表示外部冷卻介質(zhì)：A—空氣；W—水。第四字母表示外部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式：N—自然對流；F—強迫循環(huán)（風(fēng)扇、泵等）。8一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)二、油浸式變壓器的冷卻方式9一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2.常見的冷卻方式有自然冷卻（ONAN）、自然油循環(huán)風(fēng)冷（ONAF）和強迫油循環(huán)風(fēng)冷或水冷（OFAF、OFWF、ODAF、ODWF）等冷卻方式。為了適應(yīng)不同負荷、不同運行環(huán)境等情況，一臺變壓器可同時具有多種冷卻方式。自然冷卻（ONAN）100％容量；自然冷卻（ONAN）67％及以上容量，自然油循環(huán)風(fēng)冷（ONAF）100％容量；如大部分國產(chǎn)風(fēng)冷變壓器。自然冷卻（ONAN）60％容量，自然油循環(huán)風(fēng)冷（ONAF）80％容量，強油循環(huán)風(fēng)冷（OFAF、ODAF）100％容量；如日本三菱變壓器。無自然冷卻能力,強迫油循環(huán)風(fēng)冷或水冷（OFAF、ODAF）100％容量。9一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2.常見的冷卻方式有自然冷卻（O10一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)考慮到變壓器運行維護的簡化，110（66）kV～220kV變壓器一般采用自然或自然油循環(huán)風(fēng)冷冷卻方式，220kV～500（330）kV采用以上一種、兩種或三種冷卻方式。對于具有多種冷卻方式的變壓器，應(yīng)根據(jù)負荷和油溫，制定安全和合理的冷卻系統(tǒng)的控制策略，并在控制回路中予以實現(xiàn)。10一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)考慮到變壓器運行維護的簡化，111一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)三、油浸式變壓器的額定溫升在額定使用條件和額定負荷????下的溫升稱為額定溫升。我國規(guī)定變壓器的額定使用條件為：最高氣溫+40℃，最高月平均氣溫+30℃，最高年平均氣溫+20℃，最低氣溫-25℃（對戶外）或-5℃（對戶內(nèi)）。變壓器各部分溫升不得超過表中數(shù)值。自然油循環(huán)自冷、風(fēng)冷迫油循環(huán)風(fēng)冷 導(dǎo)向強迫油循環(huán)風(fēng)冷繞組對環(huán)境的平均溫升（℃） 65 65 70 繞組對油的平均溫升（℃） 21 30 30 油對環(huán)境的平均溫升（℃） 44 35 40 頂層油對環(huán)境的溫升（℃） 55 45 4511一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)三、油浸式變壓器的額定溫升12一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)四、變壓器的絕緣老化1.絕緣老化現(xiàn)象（1）絕緣老化變壓器在長期運行中，由于受到大氣條件和其他物理化學(xué)作用的影響，其絕緣材料的機械強度和電氣強度逐漸衰退的現(xiàn)象，稱為絕緣老化。（2）絕緣老化的判據(jù)絕緣老化程度不能只按電氣強度來判斷，必須考慮機械強度的降低程度，而且主要由機械強度的降低程度來確定。（3）影響絕緣老化的因素變壓器的絕緣老化，主要是由于溫度、濕度、氧氣和油中的某些分解物所引起的化學(xué)反應(yīng)的影響，其中高溫是促成老化的直接原因。12一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)四、變壓器的絕緣老化13一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2.變壓器的熱老化定律：繞組熱點溫度每增加6℃（??每增加1），老化加倍，即預(yù)期壽命縮短一半，此即熱老化定律（或稱絕緣老化的6℃規(guī)則）。據(jù)上式可計算各溫度下的老化率，如表所示。各溫度下的老化率??h(℃) 80 86 92 98 104 110 116 122 128 134 140 ?? -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 ν＝2n 0.125 0.25 0.5 1 2 4 8 16 32 64 128 ??? 8 4 2 1 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 13一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2.變壓器的熱老化定律14一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)五、變壓器的過負荷運行1．變壓器的負荷能力變壓器的負荷能力是指，變壓器在短時間內(nèi)所能輸送的容量，在一定條件下，它可能超過額定容量。負荷能力的大小和持續(xù)時間受下述條件限制：（1）變壓器的電流不得超過規(guī)定的限值（2）溫度(熱點溫度及與絕緣材料接觸的金屬部件的溫度)不得超過規(guī)定的限值；（3）在整個運行期間，變壓器的絕緣老化不得超過正常值。14一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)五、變壓器的過負荷運行15一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2．負荷狀態(tài)分類（1）正常周期性負荷。指遵循等值老化原則的負荷。（2）長期急救周期性負荷。這是由于系統(tǒng)中部分變壓器長時間（數(shù)周或數(shù)月）退出運行而引起，將導(dǎo)致運行變壓器的老化加速，但不直接危及絕緣的安全。（3）短期急救負荷。這是由于系統(tǒng)中發(fā)生了事故，導(dǎo)致變壓器短時間內(nèi)嚴(yán)重過載。運行變壓器繞組熱點溫度可能達到危險的程度，并可能導(dǎo)致絕緣強度暫時下降。這種負荷的持續(xù)時間一般應(yīng)小于0.5h。對于過負荷能力的計算可參照變壓器運行規(guī)程及有關(guān)廠家說明，對于現(xiàn)場規(guī)程中應(yīng)當(dāng)進行明確。15一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2．負荷狀態(tài)分類16一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)六、自耦變壓器的特點和運行方式：1．特點高、中壓側(cè)共用一部分繞組。即高、中壓繞組之間，不僅有電磁聯(lián)系，更有電路上的直接聯(lián)系。故此，自耦變壓器的損耗低，傳輸效率高。2．缺點（1）高壓側(cè)的電壓易于傳遞到中壓電路，所以中壓電路的絕緣必須按較高電壓設(shè)計；（2）高、中壓繞組之間的漏磁場較小，電抗較小，短路電流及其效應(yīng)比普通雙繞組變壓器大；16一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)六、自耦變壓器的特點和運行方式17一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（3）高、中壓側(cè)的三相連接方式必須相同，即均為Y或D型（常用Y型）；（4）運行方式多樣化，繼電保護整定較困難；（5）在有分接頭調(diào)壓的情況下，很難取得繞組間的電磁平衡，有時造成軸向作用力的增加。3．容量和標(biāo)準(zhǔn)容量（1）電壓、電流關(guān)系17一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（3）高、中壓側(cè)的三相連接方式18一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)：（2）容量傳輸關(guān)系??2??2稱自耦變壓器的通過容量；??2????2??稱自耦變壓器的額定通過容量。傳輸功率由兩部分組成：一部分??2??2??12（即??2??1）為經(jīng)串聯(lián)繞組由電路直接傳輸?shù)墓β?；另一部??2??21?1??12（即??2??）為經(jīng)公共繞組由電磁感應(yīng)作用傳輸?shù)墓β省Ｓ呻姶鸥袘?yīng)作用傳輸?shù)淖畲蠊β?，即公共繞組的容量，稱自耦變壓器的標(biāo)準(zhǔn)容量。18一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)：（2）容量傳輸關(guān)系19一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)4.自耦變壓器的效益系數(shù)：用完全相同的材料制成的普通變壓器和自耦變壓器的通過容量之比，即自耦變壓器標(biāo)準(zhǔn)容量與通過容量之比，稱為自耦變壓器的效益系數(shù)，用????表示，即????值小于1。????值越小，說明自耦變壓器與用完全相同的材料制成的普通變壓器相比，通過容量顯得越大，其經(jīng)濟效益越顯著。????隨??12的減?。ㄗ钚〉扔?）而減小，因此，當(dāng)????1與????2相差不大，即??12較小時，????較小，采用自耦變壓器經(jīng)濟效益較顯著。目前，國內(nèi)外實際應(yīng)用的自耦變壓器，其??12≤3，即????≤23≈0.67。19一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)4.自耦變壓器的效益系數(shù)：用20一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)5．自耦變壓器的第三繞組第三繞組接成三角形，其作用是：（1）消除三次諧波電壓分量；（2）減小自耦變壓器的零序阻抗；（3）用來連接發(fā)電機或調(diào)相機；（4）用來對附近地區(qū)或廠（所）用電系統(tǒng)供電。第三繞組的容量：（1）如果僅用來補償三次諧波電流，其容量一般為標(biāo)準(zhǔn)容量的1/3；（2）如果還用來連接發(fā)電機或調(diào)相機，其容量等于標(biāo)準(zhǔn)容量。自耦變壓器有了第三繞組，在材料消耗、尺寸、質(zhì)量、價格等方面都有增加，但與同等的普通三繞組變壓器相比，價格只有后者的65％～70％。20一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)5．自耦變壓器的第三繞組21一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)6．自耦變壓器的過電壓問題由于自耦變壓器的高、中壓繞組有電氣連接，存在過電壓從一個電壓級電網(wǎng)向另一個電壓級電網(wǎng)傳遞的可能性，因此，必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施。（1）各側(cè)裝設(shè)避雷器，防止雷電過電壓。（2）中性點接地。自耦變壓器的中性點必須直接接地或經(jīng)過小電抗接地，以避免當(dāng)高壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生單相接地時，在中壓繞組的其它兩相出現(xiàn)過電壓。所以，自耦變壓器只能用在高、中壓側(cè)均為中性點直接接地系統(tǒng)中。21一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)6．自耦變壓器的過電壓問題22一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)22一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)23一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)7．自耦變壓器的過負荷自耦變壓器有三種運行方式，即1）聯(lián)合運行方式：在高—中、高—低及中—低壓側(cè)之間均有功率交換；2）純自耦運行方式：只在高—中壓側(cè)之間有功率交換；3）純變壓運行方式：只在高—低或中—低壓側(cè)之間有功率交換。在選擇自耦變壓器時，必須掌握其各個繞組的負荷，尤其要知道繞組上的最大負荷；在運行時，也必須知道繞組間的負荷分布，以便確定該種運行方式是否容許，同時也可計算在各種運行方式下繞組上的功率損耗。23一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)7．自耦變壓器的過負荷24一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)對于純自耦和純變壓運行方式比較簡單，最典型的聯(lián)合運行方式有兩種：（1）方式一：高壓側(cè)同時向中、低壓側(cè)（或中、低壓側(cè)同時向高壓側(cè)）送電，在此運行方式下，最大傳輸功率受到串聯(lián)繞組容量的限制。（2）方式二：中壓側(cè)同時向高、低壓側(cè)（或高、低壓側(cè)同時向中壓側(cè)）送電，在此運行方式下，最大傳輸功率受到公共繞組容量的限制。因此，對于自耦變壓器還需監(jiān)視公共繞組的負荷電流。24一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)對于純自耦和純變壓運行方式比較25一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)七、變壓器的并列運行1.并列運行條件，所謂并列運行，就是指將各臺變壓器需并列側(cè)的繞組分別接到公共的母線上。變壓器并列運行必須滿足以下條件：1）各側(cè)繞組的額定電壓分別相等，即變比相等；2）各對繞組的額定短路電壓分別相等；3）接線組別相同。第一、二個條件不可能絕對滿足，一般規(guī)定變比相差不得超過±0.5％，短路電壓相差不得超過±10％。25一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)七、變壓器的并列運行26一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2．不滿足變壓器并列運行條件時的運行（1）變比不同的變壓器并列運行設(shè)Ⅰ、Ⅱ號變壓器的變比分別為??Ⅰ、??Ⅱ，二次側(cè)電勢分別為??2Ⅰ、??2Ⅱ。如果??Ⅰ≠??Ⅱ，則??2Ⅰ≠??2Ⅱ，當(dāng)一次側(cè)接上電源后，二次繞組回路中存在電勢差。所以，在二次側(cè)未接上負荷之前（即空載時），即存在平衡電流????2（設(shè)??2Ⅰ>??2Ⅱ，則其方向與??2Ⅰ方向相同），一次繞組相應(yīng)地出現(xiàn)平衡電流????1。當(dāng)二次側(cè)接上負荷后，設(shè)Ⅰ號變壓器的負荷電流為????，Ⅱ號變壓器的負荷電流為????，則兩臺變壓器二次繞組中的總電流分別為??2Ⅰ＝????＋????2，??2Ⅱ＝?????????2由于平衡電流疊加在負荷電流上，使得一臺變壓器(二次側(cè)電壓較高的)負荷加重，另一臺變壓器(二次側(cè)電壓較低的)負荷減輕。如果增大的負荷超過前者的額定容量，則必須校驗其是否在容許范圍內(nèi)。26一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2．不滿足變壓器并列運行條件時27一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（2）短路電壓不同的變壓器并列運行設(shè)有??臺短路電壓不同（即短路阻抗不同）的變壓器并列運行，經(jīng)推導(dǎo)得，第??臺變壓器的負荷為??Σ——??臺變壓器總負荷；??????、???????——第??(??＝1，2，…，??)臺變壓器的額定容量及短路電壓標(biāo)么值?？梢姡?dāng)數(shù)臺變壓器并列運行時，如果短路電壓不同，其負荷不按額定容量成比例分配。負荷分配與短路電壓成反比，短路電壓小的變壓器可能過負荷。27一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（2）短路電壓不同的變壓器并列28一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)如果對二次側(cè)電壓較高的變壓器選用較大的短路電壓，對二次側(cè)電壓較低的變壓器選用較小的短路電壓，則短路電壓不同和變比不同所產(chǎn)生的效果可互相補償，從而可減少過負荷。28一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)如果對二次側(cè)電壓較高的變壓器選29一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)29一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)30一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)八、變壓器的經(jīng)濟運行變壓器經(jīng)濟運行是尋求降低變壓器運行中的有功功率損耗、提高其運行效率，以及降低變壓器的無功功率損耗、提高變壓器電源側(cè)的功率因數(shù)。同時，變壓器經(jīng)濟運行也是降低電力系統(tǒng)網(wǎng)損的重要措施。1.雙繞組變壓器的經(jīng)濟負載系數(shù)??——負載系數(shù)，??＝??????。變壓器的有功功率損耗及其因消耗無功功率而使電網(wǎng)增加的有功功率損耗之和，稱為變壓器的綜合功率損耗，用Δ????表示。即30一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)八、變壓器的經(jīng)濟運行31一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（2）綜合功率經(jīng)濟負載系數(shù)。令??Δ????％????=0，可得Δ????％最低(效率最高)時所對應(yīng)的??值，稱為綜合功率經(jīng)濟負載系數(shù)，用??????表示。有即??JZ2Δ??????=Δ??0??（負載綜合功率損耗與空載綜合功率損耗相等），綜合功率經(jīng)濟負載系數(shù)Δ????（％）最低，效率最高。31一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（2）綜合功率經(jīng)濟負載系數(shù)。32一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（3）最低綜合功率損耗率。

2．短路電壓相近的??臺并列運行變壓器的經(jīng)濟負載系數(shù)短路電壓相近的具體條件是：變壓器間短路電壓的差值Δ????%≤5％。這時，可認為負載按容量成比例分配，即負載系數(shù)??相同。設(shè)第??臺變壓器有則第??臺變壓器的綜合功率損耗Δ????為32一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（3）最低綜合功率損耗率。33一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)類似地，得綜合功率損耗率、綜合功率經(jīng)濟負載系數(shù)、最低綜合功率損耗率為33一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)類似地，得綜合功率損耗率、綜合34一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)雙繞組變壓器的經(jīng)濟運行區(qū)由于綜合功率經(jīng)濟負載系數(shù)??????只是曲線Δ????％=??(??)上的一點，因此國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13462-92提出了變壓器的經(jīng)濟運行區(qū)的概念，并給出了按綜合功率確定經(jīng)濟運行區(qū)的方法。其確定原則是：變壓器在額定負載下的運行應(yīng)屬于經(jīng)濟運行區(qū)。因此，經(jīng)濟運行區(qū)的上限值定為????1??=1；經(jīng)濟運行區(qū)的下限為????2??，其對應(yīng)的損耗率與額定負載損耗率Δ短路電壓相近、容量相同的雙繞組變壓器并列運行的經(jīng)濟運行方式（有興趣的可以參照相關(guān)資料）34一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)雙繞組變壓器的經(jīng)濟運行區(qū)35二、變壓器的異常運行狀態(tài)一、變壓器的常見異常本體油類，滲漏油，油枕，壓力釋放閥，油位計，硅膠，套管及本體油色油位異常等。油溫升高，接線錯誤，溫度計失靈，主變過載等。氣類，輕瓦斯發(fā)信，氣體的性質(zhì)判斷故障情況，聲音：正常時應(yīng)為持續(xù)均勻的“嗡嗡”聲，不正常聲音如下。35二、變壓器的異常運行狀態(tài)一、變壓器的常見異常主變常見的異常本體油類，滲漏油，油枕，壓力釋放閥，油位計，硅膠，套管及本體油色油位異常等。油溫升高，接線錯誤，溫度計失靈，主變過載等。氣類，輕瓦斯發(fā)信，氣體的性質(zhì)判斷故障情況，聲音：正常時應(yīng)為持續(xù)均勻的“嗡嗡”聲，不正常聲音如下。主變常見的異常本體聲音判斷主變異常均勻較沉重的“嗡嗡”聲，可能是變壓器負荷增加，鐵芯振動增在引起。結(jié)合負荷變化判斷。短時“哇哇”聲，時間短，很快恢復(fù)，可能是變壓器受短路電流沖擊，主要負序電流引起。如系統(tǒng)故障，負荷突變，大動力設(shè)備啟動等。持續(xù)尖細的“哼哼”聲，聲音可能忽強忽弱，則可能是系統(tǒng)中鐵磁諧振造成，聲音判斷主變異常均勻較沉重的“嗡嗡”聲，可能是變壓器負荷增加“吱吱”尖銳聲或“叭叭”聲，可能內(nèi)部有拉弧放電，如主變分接頭接觸不良，絕緣對地放電等。金屬碰撞的“叮當(dāng)”聲或鋼片振動的“營營”聲，表明變壓器內(nèi)部機械異常，有可能發(fā)展為嚴(yán)重的內(nèi)部故障。發(fā)出不均勻且響聲很大的放電爆炸聲或拉弧聲，表明內(nèi)部嚴(yán)重故障，處理不及時可能導(dǎo)致變壓器的損壞?！爸ㄖā奔怃J聲或“叭叭”聲，可能內(nèi)部有拉弧放電，如主變分接頭油色譜分析結(jié)果甲烷（CH4）；乙烷（C2H6）；乙烯（C2H4）；乙炔（C2H2）；故障類型主要氣體組成油過熱CH4，C2H4油和紙過熱CH4，C2H4，CO，CO2油紙絕緣中局部放電H2，CH4，C2H2，CO油中火花放電C2H2，H2油中電弧H2，C2H2油和紙中電弧H2，C2H2，CO，CO2進水受潮或油中氣泡H2油色譜分析結(jié)果甲烷（CH4）；乙烷（C2H6）；乙烯（C2H判斷變壓器的故障性質(zhì)表氣體顏色可燃性故障性質(zhì)無色不可燃變壓器內(nèi)有空氣黃色不易燃木質(zhì)故障淡灰色可燃紙及紙板絕緣材料故障灰色、黑色易燃油故障判斷變壓器的故障性質(zhì)表氣體顏色可燃性故障性質(zhì)無色不可燃冷卻系統(tǒng)的主要故障形式：風(fēng)冷交流電源故障；風(fēng)扇電機熱耦動作；電機燒壞，軸承，風(fēng)扇刮頁等油泵故障冷卻器碟閥等油管路故障變壓器冷卻器故障冷卻系統(tǒng)的主要故障形式：變壓器冷卻器故障變壓器油流故障油流故障的現(xiàn)象，一般會有“冷卻器故障”或“備用冷卻器”投入等信號，現(xiàn)場檢查油流指示器處于停止位置。油流故障的可能原因：油流管道堵塞，油泵故障或未運轉(zhuǎn)，油閘門未開，油流指示器故障。另外對于風(fēng)冷要檢查各散熱器是否有溫度，若溫度較低，則要檢查碟閥是否開啟。變壓器油流故障油流故障的現(xiàn)象，一般會有“冷卻器故障”或“備用變壓器油流故障處理處理：到現(xiàn)場檢查油路閥門位置是否在正常位置，檢查冷卻器回路是否正常，油泵是否運轉(zhuǎn)正常，檢查油流指示器是否完好，無異常，加強對變壓器的監(jiān)視。尤其是當(dāng)變壓器備用冷卻器投入運行時，此時要注意輔助冷卻器的運行情況，根據(jù)負荷調(diào)整冷卻器的工作方式，工作、輔助、備用、停止四種方式。變壓器油流故障處理處理：到現(xiàn)場檢查油路閥門位置是否在正常位置變壓器的基本原理課件有載調(diào)壓分接開關(guān)動作示意圖1－14中，動觸點D及A、K1、K2、K3、K4、B觸點和電阻R1、R2組成切換開關(guān)，完成快速切換電阻、限流滅弧的功能；XK1和XK2觸點以及對應(yīng)繞組各調(diào)壓分接位置1、2、3、4、5觸點，完成選擇分接位置的功能。此外，還有極性變換開關(guān)，變換調(diào)壓繞組的極性，在圖1－14中未標(biāo)出。圖（a），繞組運行在分接3的位置，負荷電流流經(jīng)觸點A；圖（b），繞組分接位置欲從3變換為2，選擇開關(guān)觸點XK2運動至2，此時未發(fā)生XK2帶電流變換位置的現(xiàn)象；圖（c），切換開關(guān)開始向右運動，即離開觸點A，經(jīng)K1、K2向K3運動，此時負荷電流流經(jīng)R1，被限流并使電弧減??；圖（d）切換開關(guān)短接K2、K3，電阻R1和R2流過負荷電流和分接位置2和3間的環(huán)流Ixh,此時R1和R2仍是限流并使電弧減小的可能，選擇開關(guān)XK1和XK2觸點均有電流流過；圖（e），切換開關(guān)繼續(xù)向右移動，離開K2后，負荷電流全部轉(zhuǎn)移至R2和XK2側(cè)；圖（f），切換開關(guān)最終移至B，完成了分接位置由3向2變換的全部過程。由以上過程看出，選擇開關(guān)在運動過程中始終無任何電流（包括負荷電流）；切換開關(guān)快速運動和限流電阻R1和R2的存在，有利于熄滅電弧，減少觸點的壽命損失。切換開關(guān)在切換過程中產(chǎn)生電弧，油質(zhì)容易劣化，因此被安裝在單獨的絕緣筒內(nèi)，與變壓器本體油箱完全隔開。切換開關(guān)絕緣筒的輕微滲漏，會引起變壓器本體油色譜分析的異常，易造成誤判斷，應(yīng)予避免。有載調(diào)壓分接開關(guān)動作示意圖1－14中，動觸點D及A、K1、變壓器有調(diào)調(diào)壓裝置故障有載調(diào)壓裝置的組成：切換開關(guān)快速機構(gòu)，選擇器，電動操作機構(gòu)等構(gòu)成。有載調(diào)壓裝置故障的常見形式：有載調(diào)壓切換開關(guān)拒動，電動機構(gòu)失靈，造成電動機構(gòu)上調(diào)或下調(diào)失控，分接開關(guān)油室泄漏，滑檔。處理方法：下列情形之一，應(yīng)立即停止調(diào)壓操作并斷開動力電源。變壓器有調(diào)調(diào)壓裝置故障有載調(diào)壓裝置的組成：切換開關(guān)快速機構(gòu)，有載調(diào)壓開關(guān)異常處理檔位級進一次，中低壓側(cè)電壓電流不變化，指示盤未進入綠色區(qū)或檔位顯示不正確連續(xù)滑檔。自動空氣開關(guān)跳閘，強送一次不成功。調(diào)壓過程中主變壓器輕瓦斯動作。裝置的切換開關(guān)或選擇開關(guān)部位有異常響聲。注意：如果遙控急停以后Q1開關(guān)跳開，需到現(xiàn)場試送一次。有載調(diào)壓開關(guān)異常處理檔位級進一次，中低壓側(cè)電壓電流不變化，指有載調(diào)壓開關(guān)異常處理切換開關(guān)拒動，應(yīng)檢查動力電源是否正常，控制電源，控制回路是否正常，機構(gòu)裝置有無故障，處理好后，才能開始調(diào)壓。否則，在切換中拒動，將造成調(diào)壓選擇器與切換開關(guān)不對應(yīng)，從而造成動觸頭未經(jīng)過渡電阻而離開動觸頭，產(chǎn)生電弧，嚴(yán)重時燒毀觸頭，引起主變跳閘，出現(xiàn)這種情況應(yīng)立即將主變停電，匯報上級處理。有載調(diào)壓開關(guān)異常處理切換開關(guān)拒動，應(yīng)檢查動力電源是否正常，控有載調(diào)壓開關(guān)異常處理電動機構(gòu)失靈，造成連續(xù)滑檔，可能造成電動機構(gòu)從一個分接頭到上調(diào)或下調(diào)極限位置，此時若兩臺變壓器并列運行，兩臺變壓器變比相差大，致使變壓器負荷分配不均，環(huán)流增大，變壓器發(fā)熱，應(yīng)立即按急停，用手搖機構(gòu)將分接頭調(diào)壓至合適位置，進一步檢查原因，匯報上級，安排檢修處理。有載調(diào)壓開關(guān)異常處理電動機構(gòu)失靈，造成連續(xù)滑檔有載調(diào)壓開關(guān)異常處理分接開關(guān)油泄漏，將使分接開關(guān)絕緣降低，同時分接開關(guān)的油進入變壓器本體油箱，會影響變壓器本體的油質(zhì)和絕緣強度。出現(xiàn)這種情況，應(yīng)匯報上級處理，并且不得進行有載調(diào)壓操作，斷開有載調(diào)壓機構(gòu)電源。有載調(diào)壓開關(guān)異常處理分接開關(guān)油泄漏，將使分接開關(guān)絕緣降低，同51一、差動保護二、五、變壓器過負荷保護變壓器過負荷保護：一般取B相電流。Ⅰ段用于發(fā)告警信號；Ⅱ段用于啟動風(fēng)扇冷卻器；Ⅲ段用于閉鎖有載調(diào)壓。六、變壓器的非電量保護1、瓦斯保護是變壓器油箱內(nèi)繞組短路故障及異常的主要保護。輕瓦斯：動作于信號。重瓦斯：動作于切除變壓器。與差動保護比較：匝間短路?？煽啃源胧?；密封，加裝防雨罩。2、壓力保護：與瓦斯保護基本相同。動作于切除變壓器。3、油溫及油位保護：動作于告警信號。4、冷卻器全停保護：動作后立即告警，經(jīng)長延時切除變壓器。三、常用主變保護配置51一、差動保護三、常用主變保護配置一、變壓器縱差保護差動保護要解決的幾個問題相位補償同時濾除了零序分量。不平衡電流補償CT飽和勵磁涌流閉鎖過勵磁保護差動速動保護一、變壓器縱差保護差動保護要解決的幾個問題2、比率制動式差動保護

比率制動式差動保護概念的引入：如果差動保護動作電流是固定值，按躲過區(qū)外故障最大不平衡電流來整定值就高，如果發(fā)生匝間短路，離中性點較近的單相接地短路，就不能靈敏動作。作圖分析：比率制動式差動保護的動作電流是隨外部短路電流按比率增大，既能保證外部短路不誤動，又能保證內(nèi)部故障有較高的靈敏度。

2、比率制動式差動保護

比率制動式差動保護概念的引入：（1）和差式比率制動的差動保護原理如果以流入變壓器的電流方向為正方向，即流入為正，流出為負。那么差動電流為：

Id=|Ih+Il|為了使區(qū)外故障時獲得最大制動作用，區(qū)內(nèi)故障時制動作用最小，則制動電流為：

Ir=|Ih–Il|/2分析：區(qū)外故障時：Ih＝–IlId=0（最小等于TA飽和產(chǎn)生的不平衡電流）；Ir=Il（最大）區(qū)內(nèi)故障時：Ih＝IlIr=0（最?。?；Id=2Il（最大）保護動作，靈敏度較高。此時雖然Ir最小值，但不為零，即區(qū)內(nèi)故障時仍帶有一定的制動量。（1）和差式比率制動的差動保護原理如果以流入變壓器的電流方向比率制動特性由于電流補償存在一定誤差，在正常運行時Id仍有少量的不平衡電流Iunb。所以差動保護動作必須使Id大于一個起動電流Id.st，差動保護的第一判據(jù)是：

Id＞Id.st按比率制動的比率系數(shù)概念，差動繼電器在區(qū)外故障時，動作電流隨短路電流按比率增大，所以差動保護的第二判據(jù)是：

|△Id|/|△Ir|＝Kr＞D比率制動特性：

比率制動特性由于電流補償存在一定誤差，在正常比率制動特性：（2）影響比率制動式差動保護的動作特性的因素影響比率制動式差動保護的動作特性的因素有三個，即：差動門檻；拐點電流；比率制動系數(shù)。作圖分析：差動門檻值提高：

拐點電流減少：

比率制動系數(shù)增加：分析以上三種情況可得：差動保護動作區(qū)減少，靈敏度降低；躲區(qū)外故障不平衡電流的能力增加，誤動可能性降低。反之靈敏度增加；誤動可能性增加。

（2）影響比率制動式差動保護的動作特性的因素影響比率制動式差

3、勵磁涌流閉鎖元件

（1）勵磁涌流產(chǎn)生的原因和特點：磁鏈?zhǔn)睾愣桑壕€圈中的磁鏈不能突變。電壓與磁通的相位關(guān)系：電壓超前磁通900；或磁通滯后電壓900。分析：設(shè)u=Umsinωt,φ＝φmsin(ωt-900)空載合閘瞬間u=0，φ～＝－φm，保持磁鏈?zhǔn)睾悖袘?yīng)直流分量：φ－＝＋φm此時變壓器鐵心中的總磁通：φ＝φ～＋φ－可見：經(jīng)過半周（0.01S），出現(xiàn)磁通的最大值為2φm。作波形圖分析：

3、勵磁涌流閉鎖元件

（1）勵磁涌流產(chǎn)生的原因和特作波形勵磁電流與磁通的關(guān)系磁化曲線分析：勵磁電流與磁通的關(guān)系，分析勵磁涌流產(chǎn)生的原因。由于磁路的深度飽和，產(chǎn)生2φm所需要的勵磁電流很大很大。這就是勵磁涌流產(chǎn)生的原因。勵磁涌流的特點：大量的二次、三次諧波；波形不對稱；間斷角。

勵磁涌流的衰減：勵磁電流與磁通的關(guān)系磁化曲線分析：勵磁電流與磁通的關(guān)勵磁涌流勵磁涌流的判別

（2）二次諧波制動：利用差流中的二次諧波含量來識別勵磁涌流。PST-1202：I2＞XB2×Id1RCS-978：I2＞K2xb×IdI3＞K3xb×Id二次諧波制動系數(shù)一般取0.15；三次諧波制動系數(shù)一般取0.2。滿足以上條件，判斷為勵磁涌流引起的差流，閉鎖差動保護。（3）波形對稱原理：利用波形對稱原理來識別勵磁涌流。作圖分析波形對稱與不對稱情況下，it與i(t+T/2)的關(guān)系。比較|it－i(t+T/2)|和|it＋i(t+T/2)|的大小。it，i(t+T/2)>0;it>0，i(t+T/2)<0|it－i(t+T/2)|??；|it－i(t+T/2)|大|it＋i(t+T/2)|大；|it＋i(t+T/2)|?。粍幼髋袚?jù)為：≤K；或：|it＋i(t+T/2)|≤K|it－i(t+T/2)|勵磁涌流的判別（2）二次諧波制動：比較|it－i(t+T/4、過勵磁閉鎖元件過勵磁原因：電壓升高或頻率下降，勵磁電流增加。分析：U=4.44?NΦmΦm=U/4.44?N即：變壓器鐵心的飽和程度決定于U/?。對于超高壓大型變壓器，為防止過勵磁運行時差動保護誤動，設(shè)置過勵磁閉鎖元件。由于變壓器過勵磁時，勵磁對流中5次諧波分量很大，所以采用5次諧波電流制動。過勵磁判據(jù)：I5>K5Id滿足判據(jù)判過勵磁引起的差流，閉鎖差動保護。通常當(dāng)過勵磁倍數(shù)>1.4時，不再閉鎖差動保護。5、差動速斷元件為什么要用差動速斷保護？在區(qū)內(nèi)嚴(yán)重故障TA飽和時，TA二次電流的波形將發(fā)生嚴(yán)重畸變，其中含有大量的諧波分量，從而使勵磁涌流判別元件，誤判勵磁涌流，致使差動保護拒動或延緩動作，嚴(yán)重損壞變壓器。所以采用差動速斷元件，不管差流的波形及諧波分量的大小，只要差流的有效值超過定值，保護迅速動作，快速跳開變壓器各側(cè)開關(guān)，切除變壓器。差動速斷判據(jù)：Id>Isd(差動速斷定值)Isd一般?。?～8）IN。4、過勵磁閉鎖元件過勵磁原因：電壓升高或頻率下5、差動速斷元二、復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護1、復(fù)合電壓閉鎖元件復(fù)合電壓閉鎖元件是利用正序低電壓和負序過電壓反映系統(tǒng)故障。復(fù)合電壓閉鎖元件起動判椐是：線電壓Uab<本側(cè)母線線電壓的低電壓定定值；負序電壓U2>負序電壓定值。低電壓和負序電壓超過定值都可以起動過流保護，是或的邏輯關(guān)系。，二、復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護1、復(fù)合電壓閉鎖元件，動作特性PST-1202動作特性：（方向指向變壓器時）

RCS-978動作特性：（方向指向變壓器時）

動作特性PST-1202動作特性：RCS-978動作特問題五為什么要采用其他側(cè)的復(fù)壓元件來開放高壓側(cè)的復(fù)壓閉鎖過流保護？思考：如果故障發(fā)生在低壓側(cè)TA與斷路器之間，會出現(xiàn)什么問題？低后備動作跳開低壓側(cè)斷路器，故障還在，需要高后備切除，但此時高壓側(cè)電壓下降不到低電壓定值，復(fù)壓過流保護被閉鎖，不會動作。所以可采用低壓側(cè)復(fù)壓來開放過流保護。問題五為什么要采用其他側(cè)的復(fù)壓元件來開放高壓側(cè)的復(fù)壓閉鎖過流三、變壓器零序方向過流保護控制字的含義：PST-1202、RCS-978動作特性：（方向指向變壓器）電壓為110kV及以上的變壓器，在大電流接地系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置反應(yīng)接地故障的零序電流保護。三圈變壓器其零序電流應(yīng)帶方向，組成零序方向保護。零序電流可取自中性點TA二次，或由本側(cè)TA二次三相電流自產(chǎn)。零序電壓取自本側(cè)TV三次（開口三角），或由本側(cè)TV二次三相電壓自產(chǎn)。微機保護裝置都用自產(chǎn)3I0

和3U0。三、變壓器零序方向過流保護控制字的含義：電壓為110kV及以四、變壓器中性點間隙保護1、間隙保護的作用：是保護中性點不接地變壓器中性點絕緣安全的。在變壓器中性點對地之間安裝一個擊穿間隙，在變壓器不接地運行時，若某個原因變壓器中性點對地電位升高到不允許程度時，間隙擊穿，保護變壓器中性點絕緣不被擊穿。2、保護間隙保護接線：四、變壓器中性點間隙保護1、間隙保護的作用：是保護中性66二、500kV變壓器保護

1、變壓器保護配置雙重化的電量保護和一套非電量保護，電量保護分為主保護和后備保護。主保護縱聯(lián)（分相）差動保護分側(cè)（零序）差動保護高后備帶偏移特性的阻抗保護、過激磁保護，過負荷保護中后備帶偏移特性的阻抗保護、過負荷保護低后備過流保護、過負荷保護、電壓偏移保護公共繞組后備零序過流保護、過負荷保護非電量保護瓦斯保護，壓力保護，溫度保護，油位保護、冷卻全停保護。二、500kV保護基本原理66二、500kV變壓器保護主保護高后備非電量保護二67

2、主保護（電氣量）（1）縱差保護：主變低壓側(cè)保護繞組取自獨立流變。分相差動保護：主變低壓側(cè)保護繞組取自套管流變?？v差（分相差動）保護：保護主變?nèi)齻?cè)，但是勵磁涌流始終是縱差（分相差動）保護無法完全解決的問題，其根本原因是什么？用電量保護來保護只有磁聯(lián)系的元件，必然存在缺陷。（2）分側(cè)（零序）差動保護：保護自耦變的高、中壓側(cè)。由于自耦變有直接電的聯(lián)系，所以對于分側(cè)差動保護而言，不存在勵磁涌流造成誤動的問題。但是也存在問題：對于主變繞組的匝間短路，分側(cè)（零序）差動就無能為力了。二、500kV保護基本原理672、主保護（電氣量）用電量保護來保護只有磁聯(lián)系的元件，68如上圖，繞組匝間短路電流不反映在分側(cè)（零序）差動保護的差流中匝間短路-分側(cè)差動等效圖匝間短路-縱差等效圖如下圖，繞組匝間短路電流可以反映在縱差（分相差動）保護的差流中。二、500kV保護基本原理68如上圖，繞組匝間短路電流不反映在分側(cè)（零序）差動保護的差69（3）勵磁涌流對于縱差（分相差動）保護而言，勵磁涌流是視為差流，如不采取措施，會導(dǎo)致主變差動保護誤動作。勵磁涌流主要分為：合閘涌流、合應(yīng)涌流、恢復(fù)涌流。合閘涌流：本質(zhì)是合閘的時候，變壓器磁通不能突變。由于合閘角、主變剩磁等原因，會導(dǎo)致主變磁通飽和，產(chǎn)生很大勵磁電流。二、500kV保護基本原理69（3）勵磁涌流二、500kV保護基本原理70合應(yīng)涌流：當(dāng)兩臺主變并列運行時，一臺主變空載合閘，導(dǎo)致另一臺運行主變無故障跳閘。其本質(zhì)就是：空載合閘勵磁涌流中的直流分量在系統(tǒng)電阻上產(chǎn)生直流電壓，由于，該電壓對于運行主變產(chǎn)生的磁通隨著時間越積越多，最終導(dǎo)致運行主變磁通飽和，產(chǎn)生很大的勵磁電流。

恢復(fù)涌流：故障切除后電壓恢復(fù)的過程中，其直流分量產(chǎn)生的磁通越積越多，最終導(dǎo)致主變磁通飽和，產(chǎn)生很大的勵磁電流。二、500kV保護基本原理70合應(yīng)涌流：當(dāng)兩臺主變并列運行時，一臺主變空載合71（4）縱差保護中零序電流消除由于縱差保護，低壓側(cè)使用的是獨立CT。必然存在Y側(cè)和△側(cè)的轉(zhuǎn)角變換問題。如果Y側(cè)發(fā)生區(qū)外單相故障時，會發(fā)生什么情況？若在Y側(cè)進行角度變換（Ia-Ib、Ib-Ic、Ic-Ia）的話，則Y側(cè)的零序電流自動消除，所以無需考慮Y側(cè)區(qū)外故障零序電流產(chǎn)生差流問題。若在△側(cè)進行角度變化的話，則當(dāng)Y側(cè)發(fā)生區(qū)外故障時，Y側(cè)有零序電流，而△側(cè)沒有零序，必然產(chǎn)生差流，所以必須對差流進行零序電流補償。二、500kV保護基本原理71（4）縱差保護中零序電流消除若在Y側(cè)進行角度變換（I72

2、后備阻抗保護（1）變壓器阻抗保護是偏移特性，正方向指向主變，反方向指向系統(tǒng)。一般來說，主變中壓側(cè)阻抗第一時限跳母聯(lián)分段、第二時限跳主變，為何？由于阻抗保護的反方向是保護系統(tǒng)，所以當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障，先跳開母聯(lián)分段，可以有效的隔離故障。如果無法隔離故障，再跳開主變。這樣可以避免無謂的切除主變，但是現(xiàn)在該回路并不接入。（2）當(dāng)主變不帶中性點小電抗時，阻抗保護定值中的K（零序補償系數(shù)）設(shè)為0，為何？變壓器的結(jié)構(gòu)決定了相相之間沒有互感。Z0=ZL+2ZM、Z1=Z2=ZL-ZM，因此Z0=Z1=Z2，而K=（Z0-Z1）/3Z1,所以K=0。二、500kV保護基本原理722、后備阻抗保護由于阻抗保護的反方向是保護系統(tǒng)，所以當(dāng)73

3、公共繞組零序保護（1）500kV自耦變，公共繞組后備保護配置零序保護，但是為何零序保護不帶方向？中壓側(cè)發(fā)生單相故障，零序網(wǎng)絡(luò)等效圖如下所示，則公共繞組零序電流i=i2-i1*k，其中K是中壓側(cè)和高壓側(cè)的匝數(shù)變，必然小于1，而i2>i1，所以i必然大于0，也就是說公共繞組零序電流方向固定（流向中性點）。二、500kV保護基本原理733、公共繞組零序保護中壓側(cè)發(fā)生單相故障，零序網(wǎng)絡(luò)等效74高壓側(cè)發(fā)生單相故障，零序網(wǎng)絡(luò)等效圖如下所示，則公共繞組零序電流i=i1-i2*k，其中K是高壓側(cè)和中壓側(cè)的匝數(shù)變（大于1），雖然i1>i2，但是由于K>1，所以無法判斷i的正負，就是說公共繞組零序電流方向不固定，極端情況甚至為0。所以自耦變公共繞組零序電流沒有方向元件，是因為當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生單相故障時，其方向不定，取決于中壓側(cè)的系統(tǒng)零序阻抗。二、500kV保護基本原理74高壓側(cè)發(fā)生單相故障，零序網(wǎng)絡(luò)等效圖如下所示，則公共繞組75

4、低壓側(cè)過流保護（1）當(dāng)?shù)蛪簜?cè)過流保護采用低壓側(cè)套管流變時，需要考慮消除零序環(huán)流問題。問題來源：主變高、中壓側(cè)發(fā)生單相故障，則會在主變低壓側(cè)繞組產(chǎn)生零序環(huán)流（由于500kV主變低壓側(cè)繞組采用△型接線）。如果低壓側(cè)過流保護采用套管流變，即可感受到零序環(huán)流，在一定條件可能會誤動作。解決措施：有些保護裝置在計算低壓側(cè)電流時，可以自動的消除零序電流，例如PST1200U（標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計版）的低壓側(cè)電流采用：ia-ib、ib-ic、ic-ia。

有些保護裝置軟件沒有消除零序電流環(huán)節(jié)，所以只能將流變的二次回路接成△型，起到外回路消除零序電流的作用。二、500kV保護基本原理754、低壓側(cè)過流保護問題來源：解決措施：二、500k76

5、瓦斯保護瓦斯保護主要是反映變壓器內(nèi)部故障的保護，分為輕瓦斯保護：動作于信號；重瓦斯保護：動作于跳閘。國內(nèi)外的瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)并不相同，故而動作的條件也有區(qū)別。二、500kV保護基本原理765、瓦斯保護二、500kV保護基本原理77（1）國外瓦斯繼電器基本構(gòu)造：

輕瓦斯的動作條件：變壓器內(nèi)部輕微故障產(chǎn)生氣體迫使油面下降，從而輕瓦斯浮球下降，導(dǎo)致干簧接點動作。重瓦斯的動作條件：變壓器內(nèi)部輕微故障產(chǎn)生大量氣體迫使油面一直下降，直到重瓦斯浮球也下降，導(dǎo)致干簧接點動作，或者變壓器內(nèi)部嚴(yán)重故障，產(chǎn)生油流沖擊擋板，使得浮球下降，從而導(dǎo)致干簧接點動作。二、500kV保護基本原理77（1）國外瓦斯繼電器基本構(gòu)造：輕瓦斯的動作條件：變78（2）國內(nèi)瓦斯繼電器基本構(gòu)造：

輕瓦斯的動作條件：變壓器內(nèi)部輕微故障產(chǎn)生氣體迫使油面下降，從而輕瓦斯開口杯下降，導(dǎo)致干簧接點動作。重瓦斯的動作條件：變壓器內(nèi)部嚴(yán)重故障，產(chǎn)生油流沖擊擋板，克服彈簧的制定力，從而導(dǎo)致干簧接點動作。二、500kV保護基本原理78（2）國內(nèi)瓦斯繼電器基本構(gòu)造：輕瓦斯的動作條件：變79（3）總結(jié)對于輕瓦斯而言，制動力是浮球或者開口杯的浮力。對于重瓦斯而言，國外產(chǎn)品的制動力是浮球的浮力，國內(nèi)產(chǎn)品的制動力是彈簧的彈力。當(dāng)變壓器輕微匝間故障時，國外重瓦斯繼電器可能會動作，而國產(chǎn)重瓦斯繼電器不會動作。二、500kV保護基本原理79（3）總結(jié)對于輕瓦斯而言，制動力是浮球或者開口杯的80休息十五分鐘！80休息十五分鐘！81謝謝！81謝謝！變壓器運行江蘇省電力公司生產(chǎn)技能培訓(xùn)中心2010年8月變壓器運行江蘇省電力公司生產(chǎn)技能培訓(xùn)中心83第一部分變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)第二部分變壓器的異常運行狀態(tài)第三部分變壓器的保護配置第四部分變壓器保護的基本原理第五部分變壓器故障案例分析2第一部分變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)84第一部分變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)3第一部分變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)85一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)一、油浸式變壓器類型和結(jié)構(gòu)1、三相和單相型式：110（66）kV～330kV電壓等級變壓器一般采用三相共體式，500kV電壓等級變壓器受運輸條件的限制多采用單相式。三相共體變壓器比單相變壓器在節(jié)省材料和降低損耗方面有一定優(yōu)勢，但制造難度增加用。對于三相變壓器與單相變壓器要注意零序磁通的通路問題。2、芯式和殼式結(jié)構(gòu)變壓器一般采用芯式結(jié)構(gòu)，500（330）kV變壓器或電抗器也可采用殼式結(jié)構(gòu)?？紤]到部分500kV殼式變壓器在運行10年后出現(xiàn)油流放電故障的實際情況，在進一步總結(jié)制造和運行經(jīng)驗教訓(xùn)的同時，目前階段如選用殼式變壓器，宜采用非強迫油循環(huán)冷卻方式。4一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)一、油浸式變壓器類型和結(jié)構(gòu)86一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)3、多繞組和自耦型式

自耦變壓器在節(jié)省材料和降低損耗方面比多繞組變壓器有優(yōu)勢，但固定的中性點接地方式，會帶來電網(wǎng)單相短路接地電流的增大，應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)的統(tǒng)一規(guī)劃，確定變壓器采用多繞組或自耦型式。4、變壓器的全星形接線和穩(wěn)定繞組一般不宜采用無三角形繞組的全星形接線。當(dāng)電網(wǎng)運行需要全星形接線變壓器時，應(yīng)設(shè)立單獨的三角形接線的穩(wěn)定繞組。穩(wěn)定繞組的額定電壓一般應(yīng)稍低于相鄰繞組的額定電壓，額定容量一般不超過一次額定容量的50%，其絕緣水平還應(yīng)考慮其它繞組的傳遞過電壓。平衡繞組一般選用15千伏、25％變壓器額定容量。5一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)3、多繞組和自耦型式87一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)自耦變壓器的第三繞組如是三角接線即為平衡繞組，如是Y接線，則不是平衡繞組，需要再增加一個三角接線的繞組（穩(wěn)定繞組）即為平衡繞組，主要是降低系統(tǒng)的零序阻抗。全星接線的變壓器對于零序電流來說，變壓器表現(xiàn)為低阻抗（屬短路阻抗性質(zhì)），當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障時，角接繞組內(nèi)的環(huán)流提供補償安匝，角接第三繞組或穩(wěn)定繞組的承受短路能力應(yīng)能滿足最大的感應(yīng)零序電流。6一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)自耦變壓器的第三繞組如是三角接線88一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)5、無勵磁和有載調(diào)壓變壓器無勵磁調(diào)壓變壓器比有載調(diào)壓變壓器簡單可靠，可根據(jù)電網(wǎng)情況，確定合理的調(diào)壓方式。為保證的電壓質(zhì)量，110（66）kV變壓器通常采用有載調(diào)壓變壓器。在滿足電網(wǎng)電壓變化范圍的情況下，500（330）kV變壓器優(yōu)先選用無勵磁調(diào)壓變壓器。7一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)5、無勵磁和有載調(diào)壓變壓器89一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)二、油浸式變壓器的冷卻方式對于油浸式變壓器，用四個字母順序代號標(biāo)示其冷卻方式。第一字母表示與繞組接觸的內(nèi)部冷卻介質(zhì)：O—礦物油或燃點不大于300℃的合成絕緣液體；K—燃點大于300℃的絕緣液體；L—燃點不可測出的絕緣液體。第二字母表示內(nèi)部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式：N—油流是自然的熱對流循環(huán)；F—冷卻設(shè)備中的油流是強迫循環(huán)，流經(jīng)繞組內(nèi)部的油流是熱對流循環(huán)；D—冷卻設(shè)備中的油流是強迫循環(huán)，（至少）在主要繞組內(nèi)部的油流是強迫導(dǎo)向循環(huán)。第三字母表示外部冷卻介質(zhì)：A—空氣；W—水。第四字母表示外部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式：N—自然對流；F—強迫循環(huán)（風(fēng)扇、泵等）。8一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)二、油浸式變壓器的冷卻方式90一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2.常見的冷卻方式有自然冷卻（ONAN）、自然油循環(huán)風(fēng)冷（ONAF）和強迫油循環(huán)風(fēng)冷或水冷（OFAF、OFWF、ODAF、ODWF）等冷卻方式。為了適應(yīng)不同負荷、不同運行環(huán)境等情況，一臺變壓器可同時具有多種冷卻方式。自然冷卻（ONAN）100％容量；自然冷卻（ONAN）67％及以上容量，自然油循環(huán)風(fēng)冷（ONAF）100％容量；如大部分國產(chǎn)風(fēng)冷變壓器。自然冷卻（ONAN）60％容量，自然油循環(huán)風(fēng)冷（ONAF）80％容量，強油循環(huán)風(fēng)冷（OFAF、ODAF）100％容量；如日本三菱變壓器。無自然冷卻能力,強迫油循環(huán)風(fēng)冷或水冷（OFAF、ODAF）100％容量。9一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2.常見的冷卻方式有自然冷卻（O91一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)考慮到變壓器運行維護的簡化，110（66）kV～220kV變壓器一般采用自然或自然油循環(huán)風(fēng)冷冷卻方式，220kV～500（330）kV采用以上一種、兩種或三種冷卻方式。對于具有多種冷卻方式的變壓器，應(yīng)根據(jù)負荷和油溫，制定安全和合理的冷卻系統(tǒng)的控制策略，并在控制回路中予以實現(xiàn)。10一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)考慮到變壓器運行維護的簡化，192一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)三、油浸式變壓器的額定溫升在額定使用條件和額定負荷????下的溫升稱為額定溫升。我國規(guī)定變壓器的額定使用條件為：最高氣溫+40℃，最高月平均氣溫+30℃，最高年平均氣溫+20℃，最低氣溫-25℃（對戶外）或-5℃（對戶內(nèi)）。變壓器各部分溫升不得超過表中數(shù)值。自然油循環(huán)自冷、風(fēng)冷迫油循環(huán)風(fēng)冷 導(dǎo)向強迫油循環(huán)風(fēng)冷繞組對環(huán)境的平均溫升（℃） 65 65 70 繞組對油的平均溫升（℃） 21 30 30 油對環(huán)境的平均溫升（℃） 44 35 40 頂層油對環(huán)境的溫升（℃） 55 45 4511一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)三、油浸式變壓器的額定溫升93一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)四、變壓器的絕緣老化1.絕緣老化現(xiàn)象（1）絕緣老化變壓器在長期運行中，由于受到大氣條件和其他物理化學(xué)作用的影響，其絕緣材料的機械強度和電氣強度逐漸衰退的現(xiàn)象，稱為絕緣老化。（2）絕緣老化的判據(jù)絕緣老化程度不能只按電氣強度來判斷，必須考慮機械強度的降低程度，而且主要由機械強度的降低程度來確定。（3）影響絕緣老化的因素變壓器的絕緣老化，主要是由于溫度、濕度、氧氣和油中的某些分解物所引起的化學(xué)反應(yīng)的影響，其中高溫是促成老化的直接原因。12一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)四、變壓器的絕緣老化94一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2.變壓器的熱老化定律：繞組熱點溫度每增加6℃（??每增加1），老化加倍，即預(yù)期壽命縮短一半，此即熱老化定律（或稱絕緣老化的6℃規(guī)則）。據(jù)上式可計算各溫度下的老化率，如表所示。各溫度下的老化率??h(℃) 80 86 92 98 104 110 116 122 128 134 140 ?? -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 ν＝2n 0.125 0.25 0.5 1 2 4 8 16 32 64 128 ??? 8 4 2 1 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 13一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2.變壓器的熱老化定律95一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)五、變壓器的過負荷運行1．變壓器的負荷能力變壓器的負荷能力是指，變壓器在短時間內(nèi)所能輸送的容量，在一定條件下，它可能超過額定容量。負荷能力的大小和持續(xù)時間受下述條件限制：（1）變壓器的電流不得超過規(guī)定的限值（2）溫度(熱點溫度及與絕緣材料接觸的金屬部件的溫度)不得超過規(guī)定的限值；（3）在整個運行期間，變壓器的絕緣老化不得超過正常值。14一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)五、變壓器的過負荷運行96一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2．負荷狀態(tài)分類（1）正常周期性負荷。指遵循等值老化原則的負荷。（2）長期急救周期性負荷。這是由于系統(tǒng)中部分變壓器長時間（數(shù)周或數(shù)月）退出運行而引起，將導(dǎo)致運行變壓器的老化加速，但不直接危及絕緣的安全。（3）短期急救負荷。這是由于系統(tǒng)中發(fā)生了事故，導(dǎo)致變壓器短時間內(nèi)嚴(yán)重過載。運行變壓器繞組熱點溫度可能達到危險的程度，并可能導(dǎo)致絕緣強度暫時下降。這種負荷的持續(xù)時間一般應(yīng)小于0.5h。對于過負荷能力的計算可參照變壓器運行規(guī)程及有關(guān)廠家說明，對于現(xiàn)場規(guī)程中應(yīng)當(dāng)進行明確。15一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2．負荷狀態(tài)分類97一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)六、自耦變壓器的特點和運行方式：1．特點高、中壓側(cè)共用一部分繞組。即高、中壓繞組之間，不僅有電磁聯(lián)系，更有電路上的直接聯(lián)系。故此，自耦變壓器的損耗低，傳輸效率高。2．缺點（1）高壓側(cè)的電壓易于傳遞到中壓電路，所以中壓電路的絕緣必須按較高電壓設(shè)計；（2）高、中壓繞組之間的漏磁場較小，電抗較小，短路電流及其效應(yīng)比普通雙繞組變壓器大；16一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)六、自耦變壓器的特點和運行方式98一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（3）高、中壓側(cè)的三相連接方式必須相同，即均為Y或D型（常用Y型）；（4）運行方式多樣化，繼電保護整定較困難；（5）在有分接頭調(diào)壓的情況下，很難取得繞組間的電磁平衡，有時造成軸向作用力的增加。3．容量和標(biāo)準(zhǔn)容量（1）電壓、電流關(guān)系17一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（3）高、中壓側(cè)的三相連接方式99一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)：（2）容量傳輸關(guān)系??2??2稱自耦變壓器的通過容量；??2????2??稱自耦變壓器的額定通過容量。傳輸功率由兩部分組成：一部分??2??2??12（即??2??1）為經(jīng)串聯(lián)繞組由電路直接傳輸?shù)墓β?；另一部??2??21?1??12（即??2??）為經(jīng)公共繞組由電磁感應(yīng)作用傳輸?shù)墓β省Ｓ呻姶鸥袘?yīng)作用傳輸?shù)淖畲蠊β?，即公共繞組的容量，稱自耦變壓器的標(biāo)準(zhǔn)容量。18一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)：（2）容量傳輸關(guān)系100一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)4.自耦變壓器的效益系數(shù)：用完全相同的材料制成的普通變壓器和自耦變壓器的通過容量之比，即自耦變壓器標(biāo)準(zhǔn)容量與通過容量之比，稱為自耦變壓器的效益系數(shù)，用????表示，即????值小于1。????值越小，說明自耦變壓器與用完全相同的材料制成的普通變壓器相比，通過容量顯得越大，其經(jīng)濟效益越顯著。????隨??12的減小（最小等于1）而減小，因此，當(dāng)????1與????2相差不大，即??12較小時，????較小，采用自耦變壓器經(jīng)濟效益較顯著。目前，國內(nèi)外實際應(yīng)用的自耦變壓器，其??12≤3，即????≤23≈0.67。19一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)4.自耦變壓器的效益系數(shù)：用101一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)5．自耦變壓器的第三繞組第三繞組接成三角形，其作用是：（1）消除三次諧波電壓分量；（2）減小自耦變壓器的零序阻抗；（3）用來連接發(fā)電機或調(diào)相機；（4）用來對附近地區(qū)或廠（所）用電系統(tǒng)供電。第三繞組的容量：（1）如果僅用來補償三次諧波電流，其容量一般為標(biāo)準(zhǔn)容量的1/3；（2）如果還用來連接發(fā)電機或調(diào)相機，其容量等于標(biāo)準(zhǔn)容量。自耦變壓器有了第三繞組，在材料消耗、尺寸、質(zhì)量、價格等方面都有增加，但與同等的普通三繞組變壓器相比，價格只有后者的65％～70％。20一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)5．自耦變壓器的第三繞組102一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)6．自耦變壓器的過電壓問題由于自耦變壓器的高、中壓繞組有電氣連接，存在過電壓從一個電壓級電網(wǎng)向另一個電壓級電網(wǎng)傳遞的可能性，因此，必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施。（1）各側(cè)裝設(shè)避雷器，防止雷電過電壓。（2）中性點接地。自耦變壓器的中性點必須直接接地或經(jīng)過小電抗接地，以避免當(dāng)高壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生單相接地時，在中壓繞組的其它兩相出現(xiàn)過電壓。所以，自耦變壓器只能用在高、中壓側(cè)均為中性點直接接地系統(tǒng)中。21一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)6．自耦變壓器的過電壓問題103一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)22一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)104一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)7．自耦變壓器的過負荷自耦變壓器有三種運行方式，即1）聯(lián)合運行方式：在高—中、高—低及中—低壓側(cè)之間均有功率交換；2）純自耦運行方式：只在高—中壓側(cè)之間有功率交換；3）純變壓運行方式：只在高—低或中—低壓側(cè)之間有功率交換。在選擇自耦變壓器時，必須掌握其各個繞組的負荷，尤其要知道繞組上的最大負荷；在運行時，也必須知道繞組間的負荷分布，以便確定該種運行方式是否容許，同時也可計算在各種運行方式下繞組上的功率損耗。23一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)7．自耦變壓器的過負荷105一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)對于純自耦和純變壓運行方式比較簡單，最典型的聯(lián)合運行方式有兩種：（1）方式一：高壓側(cè)同時向中、低壓側(cè)（或中、低壓側(cè)同時向高壓側(cè)）送電，在此運行方式下，最大傳輸功率受到串聯(lián)繞組容量的限制。（2）方式二：中壓側(cè)同時向高、低壓側(cè)（或高、低壓側(cè)同時向中壓側(cè)）送電，在此運行方式下，最大傳輸功率受到公共繞組容量的限制。因此，對于自耦變壓器還需監(jiān)視公共繞組的負荷電流。24一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)對于純自耦和純變壓運行方式比較106一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)七、變壓器的并列運行1.并列運行條件，所謂并列運行，就是指將各臺變壓器需并列側(cè)的繞組分別接到公共的母線上。變壓器并列運行必須滿足以下條件：1）各側(cè)繞組的額定電壓分別相等，即變比相等；2）各對繞組的額定短路電壓分別相等；3）接線組別相同。第一、二個條件不可能絕對滿足，一般規(guī)定變比相差不得超過±0.5％，短路電壓相差不得超過±10％。25一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)七、變壓器的并列運行107一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2．不滿足變壓器并列運行條件時的運行（1）變比不同的變壓器并列運行設(shè)Ⅰ、Ⅱ號變壓器的變比分別為??Ⅰ、??Ⅱ，二次側(cè)電勢分別為??2Ⅰ、??2Ⅱ。如果??Ⅰ≠??Ⅱ，則??2Ⅰ≠??2Ⅱ，當(dāng)一次側(cè)接上電源后，二次繞組回路中存在電勢差。所以，在二次側(cè)未接上負荷之前（即空載時），即存在平衡電流????2（設(shè)??2Ⅰ>??2Ⅱ，則其方向與??2Ⅰ方向相同），一次繞組相應(yīng)地出現(xiàn)平衡電流????1。當(dāng)二次側(cè)接上負荷后，設(shè)Ⅰ號變壓器的負荷電流為????，Ⅱ號變壓器的負荷電流為????，則兩臺變壓器二次繞組中的總電流分別為??2Ⅰ＝????＋????2，??2Ⅱ＝?????????2由于平衡電流疊加在負荷電流上，使得一臺變壓器(二次側(cè)電壓較高的)負荷加重，另一臺變壓器(二次側(cè)電壓較低的)負荷減輕。如果增大的負荷超過前者的額定容量，則必須校驗其是否在容許范圍內(nèi)。26一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)2．不滿足變壓器并列運行條件時108一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（2）短路電壓不同的變壓器并列運行設(shè)有??臺短路電壓不同（即短路阻抗不同）的變壓器并列運行，經(jīng)推導(dǎo)得，第??臺變壓器的負荷為??Σ——??臺變壓器總負荷；??????、???????——第??(??＝1，2，…，??)臺變壓器的額定容量及短路電壓標(biāo)么值?？梢?，當(dāng)數(shù)臺變壓器并列運行時，如果短路電壓不同，其負荷不按額定容量成比例分配。負荷分配與短路電壓成反比，短路電壓小的變壓器可能過負荷。27一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（2）短路電壓不同的變壓器并列109一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)如果對二次側(cè)電壓較高的變壓器選用較大的短路電壓，對二次側(cè)電壓較低的變壓器選用較小的短路電壓，則短路電壓不同和變比不同所產(chǎn)生的效果可互相補償，從而可減少過負荷。28一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)如果對二次側(cè)電壓較高的變壓器選110一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)29一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)111一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)八、變壓器的經(jīng)濟運行變壓器經(jīng)濟運行是尋求降低變壓器運行中的有功功率損耗、提高其運行效率，以及降低變壓器的無功功率損耗、提高變壓器電源側(cè)的功率因數(shù)。同時，變壓器經(jīng)濟運行也是降低電力系統(tǒng)網(wǎng)損的重要措施。1.雙繞組變壓器的經(jīng)濟負載系數(shù)??——負載系數(shù)，??＝??????。變壓器的有功功率損耗及其因消耗無功功率而使電網(wǎng)增加的有功功率損耗之和，稱為變壓器的綜合功率損耗，用Δ????表示。即30一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)八、變壓器的經(jīng)濟運行112一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（2）綜合功率經(jīng)濟負載系數(shù)。令??Δ????％????=0，可得Δ????％最低(效率最高)時所對應(yīng)的??值，稱為綜合功率經(jīng)濟負載系數(shù)，用??????表示。有即??JZ2Δ??????=Δ??0??（負載綜合功率損耗與空載綜合功率損耗相等），綜合功率經(jīng)濟負載系數(shù)Δ????（％）最低，效率最高。31一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（2）綜合功率經(jīng)濟負載系數(shù)。113一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（3）最低綜合功率損耗率。

2．短路電壓相近的??臺并列運行變壓器的經(jīng)濟負載系數(shù)短路電壓相近的具體條件是：變壓器間短路電壓的差值Δ????%≤5％。這時，可認為負載按容量成比例分配，即負載系數(shù)??相同。設(shè)第??臺變壓器有則第??臺變壓器的綜合功率損耗Δ????為32一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)（3）最低綜合功率損耗率。114一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)類似地，得綜合功率損耗率、綜合功率經(jīng)濟負載系數(shù)、最低綜合功率損耗率為33一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)類似地，得綜合功率損耗率、綜合115一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)雙繞組變壓器的經(jīng)濟運行區(qū)由于綜合功率經(jīng)濟負載系數(shù)??????只是曲線Δ????％=??(??)上的一點，因此國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13462-92提出了變壓器的經(jīng)濟運行區(qū)的概念，并給出了按綜合功率確定經(jīng)濟運行區(qū)的方法。其確定原則是：變壓器在額定負載下的運行應(yīng)屬于經(jīng)濟運行區(qū)。因此，經(jīng)濟運行區(qū)的上限值定為????1??=1；經(jīng)濟運行區(qū)的下限為????2??，其對應(yīng)的損耗率與額定負載損耗率Δ短路電壓相近、容量相同的雙繞組變壓器并列運行的經(jīng)濟運行方式（有興趣的可以參照相關(guān)資料）34一、變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)雙繞組變壓器的經(jīng)濟運行區(qū)116二、變壓器的異常運行狀態(tài)一、變壓器的常見異常本體油類，滲漏油，油枕，壓力釋放閥，油位計，硅膠，套管及本體油色油位異常等。油溫升高，接線錯誤，溫度計失靈，主變過載等。氣類，輕瓦斯發(fā)信，氣體的性質(zhì)判斷故障情況，聲音：正常時應(yīng)為持續(xù)均勻的“嗡嗡”聲，不正常聲音如下。35二、變壓器的異常運行狀態(tài)一、變壓器的常見異常主變常見的異常本體油類，滲漏油，油枕，壓力釋放閥，油位計，硅膠，套管及本體油色油位異常等。油溫升高，接線錯誤，溫度計失靈，主變過載等。氣類，輕瓦斯發(fā)信，氣體的性質(zhì)判斷故障情況，聲音：正常時應(yīng)為持續(xù)均勻的“嗡嗡”聲，不正常聲音如下。主變常見的異常本體聲音判斷主變異常均勻較沉重的“嗡嗡”聲，可能是變壓器負荷增加，鐵芯振動增在引起。結(jié)合負荷變化判斷。短時“哇哇”聲，時間短，很快恢復(fù)，可能是變壓器受短路電流沖擊，主要負序電流引起。如系統(tǒng)故障，負荷突變，大動力設(shè)備啟動等。持續(xù)尖細的“哼哼”聲，聲音可能忽強忽弱，則可能是系統(tǒng)中鐵磁諧振造成，聲音判斷主變異常均勻較沉重的“嗡嗡”聲，可能是變壓器負荷增加“吱吱”尖銳聲或“叭叭”聲，可能內(nèi)部有拉弧放電，如主變分接頭接觸不良，絕緣對地放電等。金屬碰撞的“叮當(dāng)”聲或鋼片振動的“營營”聲，表明變壓器內(nèi)部機械異常，有可能發(fā)展為嚴(yán)重的內(nèi)部故障。發(fā)出不均勻且響聲很大的放電爆炸聲或拉弧聲，表明內(nèi)部嚴(yán)重故障，處理不及時可能導(dǎo)致變壓器的損壞。“吱吱”尖銳聲或“叭叭”聲，可能內(nèi)部有拉弧放電，如主變分接頭油色譜分析結(jié)果甲烷（CH4）；乙烷（C2H6）；乙烯（C2H4）；乙炔（C2H2）；故障類型主要氣體組成油過熱CH4，C2H4油和紙過熱CH4，C2H4，CO，CO2油紙絕緣中局部放電H2，CH4，C2H2，CO油中火花放電C2H2，H2油中電弧H2，C2H2油和紙中電弧H2，C2H2，CO