电力变压器的运行与维护ppt课件.ppt

电力变压器的运行与维护电力变压器的运行与维护2006年3月.济南内容安排：1、电力变压器的运行与维护2、电力变压器技术发展的基本情况3、节能型电力变压器的推广现状说明4、电力变压器型式和容量选择与经济运行5、站用电容量选择的安全经济效益分析6、国家电网公司系统变压器事故分析7、电力变压器温度异常分析处理8、变压器常见故障的现场分析与处理 第一章：大型变压器显性故障的特征与现场处理第一章：大型变压器显性故障的特征与现场处理 n第二章：第二章：变压器铁心接地故障特征与防范处理变压器铁心接地故障特征与防范处理 n第三章：变压器近距离出口短路损坏事故的判别处理和预防第三章：变压器近距离出口短路损坏事故的判别处理和预防 第四章：变压器有载分接开关常见故障的综合判断与现场处理第四章：变压器有载分接开关常见故障的综合判断与现场处理 第五章：气相色谱法对大型变压器故障的综合分析第五章：气相色谱法对大型变压器故障的综合分析n电力变压器的运行与维护电力变压器的运行与维护n 牵扯变压器检修运行的规程制度非常多，40余种；根据DL/T57295电力变压器运行规程，结合变压器的其他相关规程制度和现场具体使用情况，从变压器运行的基本要求，运行方式，运行维护，不正常运行和处理，以及安装、检修、试验、验收，现场大修常见问题等六个方面介绍运行维护的要求。n一、变压器运行的基本要求一、变压器运行的基本要求n二、变压器的运行方式二、变压器的运行方式n三、变压器运行维护管理三、变压器运行维护管理n四、变压器的不正常运行和处理办法四、变压器的不正常运行和处理办法n五、变压器的安装、检修、试验和验收的相关要求五、变压器的安装、检修、试验和验收的相关要求n六、变压器现场大修常见问题及原因分析六、变压器现场大修常见问题及原因分析第一部分、变压器运行的基本要求第一部分、变压器运行的基本要求这是变压器运行应具备的基本条件；一、围绕变压器本体提出的应具备的基本条件一、围绕变压器本体提出的应具备的基本条件 1.1保护、测量、冷却装置1.1.1变压器应按有关标准的规定装设保护和测量装置。1.1.2油浸式变压器本体的安全保护装置、冷却装置、油保护装置、温度测量装置和油箱及部件等应符合GB6451的要求。（1）变压器应装有气体继电器，800KVA以上需要，气体数量达到250mL300mL或流速在整定范围内，应分别接通相应接点。安装位置应能观察到分解气体的数量和颜色，便于取气样。变压器油箱联管的设计应采取措施使气体易于汇集在瓦斯继电器内。（变压器内部严重故障重瓦斯动作，如：内部相间短路，匝间短路，绕组及引线对铁心和外壳放电，铁心严重故障，分接开关的选择开关接头过热，导线焊接不良过热等，非突发故障引起轻瓦斯发信，如油面降低，空气进入变压器，发热产生少量气体，穿越性短路等。）（2）变压器本体应装有压力释放装置。800KVA以上的变压器（防止内部压力使油箱变形）。（3）变压器均需装储油柜（全密封除外），储油柜一端装油位计，要求在最高环境温度和允许负载下油不溢出，最低温度和退出运行时应看到油位。 （防油老化措施，排污，油位计，注放油管路） 。（储油柜：变压器油的热胀冷缩，减少和空气接触防止油老化，保持正压力），100KVA以上的储油柜上要装带油封吸湿器。（4）变压器应供玻璃温度计用的管座，管座在邮箱顶部，伸入油内120-+10mm,1000KVA以上的变压器需要装户外式信号温度计。（5）带有套管式电流互感器的变压器应供给信号测量和保护装置辅助回路用的接线箱；套管接线端子连接处，在环境空气中的温生不大于55K，在油中的温升不大于15K。（6）有载调压开关应有其自身的保护装置。（7）带有套管式电流互感器的变压器应供给吹风装置控制箱，当额定电流2/3或油面温度650C时，应投入吹风装置。当低于额定电流1/3或油面温度500C时，可切除风机。（8）强油循环变压器一是应按负载情况自动投入或切除相应数量的冷却器，二是切除故障冷却器，备用冷却器应自动投入；三是冷却器电源故障或电压降低时，应自动投入备用电源；四是投入备用电源、备用冷却器，切除冷却器和电动机损坏时应发出信号。（9）强油循环冷却器的油泵或风机应有过载、短路和断相保护。（10）强油风冷变压器，当冷却系统全停时，额定负载下允许运行20分钟，若油面温度未达到750C时，允许上升到750C，但失去冷却器的最长运行时间不得大于一小时。（11）套管接线端子连接处在环境空气的温升不大于55K，在油中对油的温升不大于15K，封闭母线除外。（12）变压器的油箱应能承受真空度为133Pa和正压力98kPa的机械强度试验，油箱不得有损伤和不允许的永久变形。（13）油箱下部应有供千斤顶顶起变压器的装置，为取气样和观察瓦斯继电器，应在油箱壁上设置适当高度的梯子。（14）所有变压器的铁心应从油箱上部引出并可靠接地，接地处应有明显的接地符号。1.1.3变压器用熔断器保护时，熔断器性能必须满足系统短路容量、灵敏度和选择性的要求。分级绝缘变压器用熔断器保护时，其中性点必须直接接地。主要是为防止不同期合闸和非全相运行产生的过电压。这种保护方式现在基本没有。1.1.4装有气体继电器的油浸式变压器，无升高坡度者，安装时应使顶盖沿气体继电器方向有1%1.5%的升高坡度。（变压器顶盖下面有隔筋的，间隔之间应打通，便于内部的气体进入瓦斯）。1.1.5变压器的冷却装置应符合以下要求：a.按制造厂的规定安装全部冷却装置；b.强油循环的冷却系统必须有两个独立的工作电源并能自动切换。当工作电源发生故障时，应自动投入备用电源并发出音响及灯光信号；独立工作电源是指接入两台变压器两段母线上的电源，如有从站外接入的另一电源，可靠性更高。c.强油循环变压器，当切除故障冷却器时应发出音响及灯光信号，并自动投入备用冷却器；d.风扇及油泵的附属电动机应有过负荷、短路及断相保护；应有监视油泵电机械转方向的装置；e. 强油循环冷却的变压器，应按温度和(或)负载控制冷却器的投切。1.1.6变压器应按下列规定装设温度测量装置：a.应有测量顶层油温的温度计(柱上变压器可不装)，无人值班变电站内的变压器应装设指示顶层油温最高值的温度计；是指温度计能显示曾达到过的最高温度。b.1000kVA及以上的油浸式变压器、800kVA及以上的油浸式和630kVA及以上的干式厂用变压器，应将信号温度计接远方信号；c.8000kVA及以上的变压器应装有远方测温装置；d. 测温时，温度计管座内应有充有变压器油；（考虑误差）e.干式变压器应按制造厂的规定，装设温度测量装置。（表面贴温度计，通风道内埋设测温元件，绕组内埋设测温电阻）1.1.7无人值班变电站内20000kVA及以上的变压器，应装设远方监视负载电流和顶层油温的装置。 主要考虑变压器造价高，损坏后影响大，检测负载电流和温度，通过综合自动化比较容易实现。 无人值班的变电站内安装的强油循环冷却的变压器，应有保证在冷却系统失去电源时，变压器温度不超过规定值的可靠措施，并列入现场规程。失去冷却，热点温度会很快上升，而损坏变压器，主要措施有：提高冷却装置运行可靠性的措施：提高冷却装置运行可靠性的措施：1、装设两个或更多各自独立的冷却器电源，和与之配套的备用电源自投装置；2、定期检查这些电源和检验自动装置的可靠性。3、配备能够迅速赶往现场的检修力量和交通工具4、拟定切除变压器或减少负载的应急预案，并列入现场规程。5、选用可靠性高的元件。冷却器本身，站用电，控制箱等。6、加强站内设备维护管理等等。二、有关变压器运行的其它要求附属设施的要求：2.1大中型变压器应有永久或临时性起吊钟罩设施及所需的工作场地。方便检修和安装。2.2释压装置的安装应保证事故喷油畅通，并且不致喷入电缆沟、母线及共它设备上，必要时应予遮挡。防止引起母线短路，防止火灾。2.3变压器应有铭牌，并标明运行编号和相位标志。安装在变压器室内或台上、柱上的配电变压器亦应编号并悬挂警告牌。2.4变压器在运行情况下，应能安全地查看储油柜和套管油位、顶层油温、气体继电器，以及能安全取气样等，必要时应装设固定梯子。2.5室(洞)内安装的变压器应有足够的通风，避免变压器温度过高。装有机械通风装置的变压器室，在机械通风停止时，应能发出远方信号。变压器的通风系统一般不应与其他通风系统连通。2.6变压器室的门应采用阻燃或不燃材料，并应上锁。门上应标明变压器的名称和运行编号，门外应挂“止步，高压危险”的标志牌。2.7安装油浸式电力变压器的场所应按有关设计规程规定设置消防设施和事故储油设施，并保持完好状态。变压器着火变压器着火应该说现在还没有有效的灭火措施，反措要求应该说现在还没有有效的灭火措施，反措要求9万的变压万的变压器要安装自动灭火装置（充氮），据了解各单位安装了器要安装自动灭火装置（充氮），据了解各单位安装了不少，但投的不多，本身维护的工作量大。砂箱、灭火不少，但投的不多，本身维护的工作量大。砂箱、灭火器等应该齐全。器等应该齐全。2.8安装在震级烈度为七级及以上地区的变压器，应考虑下列防震措施：防震措施：a.将变压器底盘固定于轨道上；b.变压器套管与软导线连接时，应适当放松；与硬导线连接时应将过渡软连接适当加长；c.冷却器与变压器分开布置时，变压器应经阀门、柔性接头、连接管道与冷却器相连接；d.变压器应装用防震型气体继电器；e.柱上变压器的底盘应与支架固定，上部应与柱绑牢。2.9当变压器所在系统的实际短路表观容量大于GB1094.5中表2规定值时，应在订货时向制造厂提出要求；对运行中变压器应采取限制短路电流的措施。变压器保护运作的时间应小于承受短路耐热GB1094.5能力的持续时间。 GB1094.5是电力变压器 第五部分：“承受短路的能力”，提供的双绕组变压器典型阻抗电压值：630KVA以下4%；-1250/5%；-3150/6.25%;-6300/7.15%; -12500/8.35;-25000/10%;-200000/12.5%; 提供的电压等级及表观容量： 10/500MVA，35/1500；110/8000；220/15000；500/43300； 超过以上数值定货时应特殊说明。重点是和配套开关的遮断电流和遮断容量相适应。 用于计算承受短路耐热能力的电流的持续时间一般按2S。2.10如在变压器上安装反映绝缘情况的在线监测装置，其电气信号应经传感器采集，并保持可靠接地。采集油中溶解气样的装置，应具有良好的密封性能。 检测绝缘的在线检测技术，有套管的末屏接地回路的电容电流测量，介损测量，铁心接地电流测量，变压器油中溶解气体含量的测量等等，因为现在这些技术上还不是非常成熟，测量结果分散性大；这些不是变压器运行必须的，但本条从安全角度规定电信号必须经过传感器采集，不得从末屏上直接采取；另外对使用的传感器要求原边引线和线圈必须使用铜线，其截面不应小于传感器接入部位原有接地引线的截面。原有的接地引线是指末屏内部或外部引线中截面较小的那一部分，一般不得小于6mm.三、技术文件三、技术文件（变压器运行必须的软件支撑）（变压器运行必须的软件支撑） 强调了需要有安装和检修全过程的记录，这是因为，一方面安装和检修的过程对变压器的安全运行具有重大影响，微小的失误都可能留下隐患，另一方面，变压器安装和检修规程规定了具体的要求，完成记录也就有了依据和基础。3.1变压器投入运行前，施工单位需向运行单位移交下列技术文件和图纸。3.1.1新设备安装竣工后需交：新设备安装竣工后需交：a.制造厂提供的说明书、图纸及出厂试验报告；b.本体、冷却装置及各附件(套管、互感器、分接开关、气体继电器、压力释放阀及仪表等)在安装时的交接试验报告、器身吊检时的检查及处理记录等；c.安装全过程(按GBJ148和制造厂的有关规定)记录；d.变压器冷却系统，有载调压装置的控制及保护回路的安装竣工图；e.油质化验及色谱分析记录；f.备品配件清单。安装全过程安装全过程(按按GBJ148和制造厂的有关规定和制造厂的有关规定)记录；记录；a 变更设计部分的实际施工图b 变更设计的证明文件c 制造厂提供的产品说明书、试验记录、合格证件、及安装图纸等技术文件。d 安装技术记录、器身检查记录、干燥记录等e 试验报告f 备品备件的移交清单。和新设备移交的记录有重复，但强调了过程，如“器身检查” “图纸”等3.1.2检修竣工后需交：检修竣工后需交：a.变压器及附属设备的检修原因及检修全过程记录；b.变压器及附属设备的试验记录；c.变压器的干燥记录；d.变压器的油质化验、色谱分析、油处理记录。3.3.2每台变压器应有下述内容的技术档案：a.变压器履历卡片；b.安装竣工后所移交的全部文件；c.检修后移交的文件；d.预防性试验记录；e.变压器保护和测量装置的校验记录；f.油处理及加油记录；g.其它试验记录及检查记录；h.变压器事故及异常运行(如超温、气体继电器动作、出口短路、严重过电流等)记录。以上也是编写大修报告考虑的内容。3.3变压器移交外单位时，必须将变压器的技术档案一并移交。GB10941996 变压器 第一部分：总则 提出的变压器询价和定货时需提出的技术要求：一、额定值和一般数据要求1、正常项目（在所有的情况下都应给出的项目）a.变压器应符合技术规范的详细说明。b.变压器的类型(如:独立绕组变压器,自耦变压器或增压变压器)c.单相还是三相d.系统中的相数e.频率f.干式或油浸式(若油浸式,是矿物油还是合成绝缘液体;若为干式,其外壳的防护等级要求;密封性,或非密封性(常用,铁心和线圈靠外界空气冷却)j.户内式还是户外式h.冷却方式I.每一绕组的额定容量;当分接范围超过-+5%时,还应规定出最大电流的分接.若规定了变压器的冷却方式,则各自的降低容量与额定容量值一起给出.（电力变压器选用导则规定，110KV容量在50000KVA以上的变压器宜选用风冷式，220KV以上电压等级变压器强油循环冷却方式）j.每个绕组的额定电压k.对带分接变压器的有关说明:哪一个绕组带有分接,其分接位置数和分接范围(分接范围按主分接对称分布,且分接级数相等) ;是无励磁分接开关还是有载分接开关;若分接范围超过-+5%,其调压种类和最大电流分接位置(降低容量的分接).(衡磁通调压,变磁通调压;混合调压,)l.每一绕组的设备最高电压Um; (GB1094.31985规定;Um 不同变压器瞬变过电压的绝缘配合规则是不相同的,绝缘额定耐受电压是不同的.)变压器铭牌上绝缘水平参数的意义： 一台220KV变压器,高压绕组=252KV,分级绝缘,星型联结,中性点非直接接地,另一绕组Um=126KV,分级绝缘,星型联结,第三绕组Um=11.5KV,三角形联结.绝缘水平表示如下: 绝缘水平:LI850AC360-LI400AC200/LI480 AC200-LI250AC95/LI75AC35 一台35KV变压器,两个绕组最高电压Um= 40.5和11.5,两个绕组都是全绝缘,绝缘水平表示, 绝缘水平:LI200AC85/LI75AC35 一台自耦变压器,最高电压Um =363KV和126KV;其中性点直接接地,第三绕组Um =40.5KV; 绝缘水平:SI950LI1175-AC85/ LI480-AC85/LI200AC85;其中:AC:工频耐受电压,LI:雷电冲击耐受电压,SI:操作冲击耐受电压m.系统接地方式(对每一绕组)n.每一绕组的绝缘水平,(全绝缘或分级绝缘)o.联结标号和中性点端子(如对某一绕组有要求)p.有关安装装配运输等的特点说明,以及尺寸和重量的限制.q.有关辅助电源电压细节(便于风扇和泵,分接开关,以及报警系统等)r.附件,仪表,铭牌,油位指示器的安装位置.s.油保护系统的类型t.对多绕组变压器,要求容量的负载组合,如有必要,分别说明各自的有功和无功输出.u.套管和套管电流互感器的要求.二、订货时的特殊项目要求二、订货时的特殊项目要求: :a 是否要求有稳定绕组，如要求其接地方式。在星性-星性或星性-曲折形联结的变压器，为减小星性联结绕组的零序阻抗而专门加装的一种辅助的三角形联结的绕组。为零序提供通道。b短路阻抗或阻抗范围，对多绕组变压器要给出各对绕组的阻抗。c 电压比允许偏差和短路阻抗的允许偏差。d 发电机变压器是否直接或通过开关装置与发电机连接，是否承受甩负载的工作条件。e 变压器是否直接通过短距离架空线接到组合电器上。f 海拔高度g 特殊的环境温度条件，或冷却空气循环的限制。正常-25度适应户外，最高气温40度。h 安装场地要求特殊考虑的预期地震活动情况。i 安装场地的环境污秽等级。j 影响变压器空气绝缘间隙和端子位置的特殊的安装空间限制。k 负载电流波形是否严重畸变，三相负载是否不平衡。l 变压器是否经常承受过负载电流。（电炉变、牵引变）m 提出周期性过负载的细节。n 其他特殊使用的条件（如：地下，直埋）o 变压器联结是否有变换，出厂时用那种联结。p 所连接系统的短路特性。q 是否进行声级测量。r 变压器油箱耐受真空的能力s 需要的其他试验项目。三、订货时对并联运行条件的要求 若要求与现运行的变压器并联运行，应该予以说明，并给出现有变压器的下列数据：a 额定容量b 额定电压比c 除主分接外的其它分接的电压比。d 在额定电流下主分接上的负载损耗，校正的相应的参考温度；e 如果带分接绕组的分接范围超过-+5%，给出主分接和至少两个极限分接上的短路阻抗。f 联结图或联结组标号，或两者都给出。第二部分、变压器运行方式第二部分、变压器运行方式1.一般运行条件一般运行条件1.1变压器的运行电压一般不应高于该运行分接额定电压的105%。对于特殊的使用情况(例如变压器的有功功率可以在任何方向流通)，允许在不超过110%的额定电压下运行，对电流与电压的相互关系如无特殊要求，当负载电流为额定电流的K(K1)倍时，按以下公式对电压U加以限制 U%=1105K2 并联电抗器、消弧线圈、调压器等设备允许过电压运行的倍数和时间，按制造厂的规定。1.2无励磁调压变压器在额定电压5%范围内改换分接位置运行时，其额定容量不变。如为-7.5%和+10%分接时，其容量按制造厂的规定；如无制造厂规定，则容量应相应降低2.5%和5%。 有载调压变压器各分接位置的容量，按制造厂的规定。1.3油浸式变压器顶层油温一般不应超过下表的规定(制造厂有规定的按制造厂规定)。当冷却介质温度较低时，顶层油温也相应降低。自然循环冷却变压器的顶层油温一般不宜经常超过85。油浸式变压器顶层油温一般规定值冷却方式 冷却介质最高温度 最高顶层油温自然循环自冷 风冷 40 95强迫油循环风冷 40 85n经改进结构或改变冷却方式的变压器，必要时应通过温升试验确定其负载能力。n1.4干式变压器的温度限值应按制造厂的规定。这是因为干式变压器的种类很多，各厂的要求差别也比较大，无法统一规定。1.5变压器三相负载不平衡时，应监视最大一相的电流。 接线为YN，yn0的大、中型变压器允许的中性线电流，按制造厂及有关规定。防止中性点位移，现在还没有限制的标准。接线为Y，yn0(或YN，yn0)和Y，Zn11(或YN，zn11)的配电变压器，中性线电流的允许值分别为额定电流的25%和40%，或按制造厂的规定。2.变压器在不同负载状态下的运行方式2.1油浸式变压器在不同负载状态下运行时，一般应按油浸式电力变压器负载导则(以下简称负载导测)的规定执行。变压器热特性计算按制造厂提供的数据进行。当无制造厂数据时，可采用负载导则第二篇表2所列数据。（该表给出过载运行计算的一些热特性数据，比较复杂，同时，变压器的负载是由调度员控制，有关正常周期性负载和长期急救周期性负载的计算，应该由运行主管和调度部门承担，所以在这里不专门介绍）GB/T1516494油浸式电力变压器负载导则中油浸式电力变压器负载导则中对过载的效应及其一般限制对过载的效应及其一般限制1、影响变压器寿命的各种因素变压器的实际寿命与各种意外事故（过电压，系统中短路和急救负载等）有很大关系，这些意外事故可以单独出现，也可能同时出现，以下个因素对变压器寿命起决定性作用：a 事故的严重性（幅值大小及持续时间）b 变压器设计及质量c 变压器各部位的温度。d 固体绝缘介质和油中的含水量。e 杂质的数量大小和类型。f 固体介质和油中氧气和其它气体的含量。 正常的预期寿命值是以正常环境温度和额定条件下连续运行为基础的。当负载超过铭牌额定值或环境温度高于正常温度，变压器将承受一定程度的危险，并老化加速。2、变压器超铭牌额定值负载的危险性a 绕组、线夹、引线、绝缘油及绝缘部件的温度将会升高，且可能达到不可接受的程度。b 铁心外的漏磁通密度增加，从而使与此漏磁通相耦合的金属部件由于涡流而发热。c 主磁通与增加的漏磁通一起，使铁心的过励磁能力受到限制。d 随着温度的变化，固体绝缘物及油中的水分和气体的含量会变化。e 套管、分接开关、电缆终端连接和电流互感器等也将受到较高的热应力，从而使其结构和安全裕度受到影响。 因此，随着电流和温度的升高。增加了变压器过早损坏的危险性。这些危险可能属于短期性特征，也可能由于变压器多年积累劣化而造成。3、短期危险性a 对于短期性故障其主要危险是高场强区域（绕组和引线处）内可能出现气泡，使其绝缘下降。在热点温度突然升高超过临界温度时，在绝缘纸中可能会出现气泡。对于含水量正常的变压器，此临界温度大约在140-160度之间，含水量增加临界温度会降低。大型金属构件由于漏磁发热，在其表面处（油中或固体绝缘内）会出现气泡（或因油过饱和而产生）；然而，这些气泡通常在场强低的区域中产生，当向高场强区域流动时，会引起绝缘强度明显降低。 变压器内部的裸金属件，若不与有机绝缘材料有直接的热接触，只与油直接接触，则其温度可能迅速升高，规定不允许超过180度b 在较高的温度下，变压器的机械特性或出现暂时性的变劣，短路强度降低。c 套管内部可能因为压力升高而漏油，引起故障；如果绝缘介质的温度超过140度，套管内部也将产生气泡。d 储油柜中的油会因膨胀而溢出。e 分接开关在很大的电流下无法切断，发生事故。4、长期危险性a 导线的机械特性在较高的温度下，其劣化过程将加快，如果劣化到一定程度，变压器的有效寿命将缩短，特别是受到系统短路作用的情况下，变压器的寿命损失更加严重。b 其它绝缘材料也同结构件和导线那样，在较高的温度下也有可能劣化。c 由于电流大和温度高，分接开关的接触电阻有可能增大，在严重的情况下，会使接触点过热，也会影响热稳定性。d 变压器的密封材料在高温下可能变脆。 当负载下降到正常工况，短期性的危险一般会消失。但是，从可靠性的角度来看，可能比长期性的危险更具有危险性的后果。5、变压器超额定负载的效应与变压器容量的关系超铭牌额定值负载的效应，与变压器容量大小有关，若容量大则有：a 漏磁密度增加b 短路应力增加c 受高场强作用的绝缘体积增加。d 准确确定热点温度的难度增加。 因此，大型变压器超铭牌额定负载时，较小型的变压器更容易损坏，故障后果更加严重。所以变压器分三类控制危险程度。第一配电变压器（2500KVA以下）只考虑热点温度和热劣化；第二中型变压器（100MVA及以下）其漏磁通的影响不是关键性的，但必须考虑不同的冷却方式；第三大型变压器受其漏磁通的影响非常大，故障的后果很严重。 由于负载导则对不同负载的运行，都要考虑热点温度不超过规定的限值， 对正常的周期性负载要保持平均相对老化率不大于1；所以，导则中给出的数据是根据不同的冷却方式，不同的负载曲线，对环境温度进行修正得出的；而在目前变压器的实际运行中长期过载的情况又比较少见 ，个人的观点：现场中应避免长期过载现象的发生，一旦发生，应进行限负荷处理。2.2变压器的分类按负载导则变压器分为三类：a.配电变压器。电压在35kV及以下，三相额定容量在2500kVA及以下，单相额定容量在833kVA及以下，具有独立绕组，自然循环冷却的变压器。b.中型变压器。三相额定容量不超过100MVA或每柱容量不超过33.3MVA，具有独立绕组，且额定短路阻抗(Z)符合式(2)要求的变压器。 Z（250.13 Sr/W)%式中W-有绕组的芯柱数；Sr-额定容量，MVA。c.大型变压器。三相额定容量100MVA以上，或其额定短路阻抗大于式(2)计算值的变压器。 超过额定运行的负载效应与变压器的容量密切相关,如:配电变压器可以仅考虑热点温度和老化,中型变压器必须考虑冷却方式,大型变压器还要考虑漏磁通的影响,负载电流越大,漏磁通越大,最热点的温度越高.2.3负载状态的分类。（确定运行方式的基础）a.正常周期性负载： 在周期性负载中，某段时间环境温度较高，或超过额定电流，但可以同其它时间内环境温度较低，或低于额定电流所补偿。从热老化的观点出发，它与设计采用的环境温度下施加额定秀载是等效的。b.长期急数周期性负载： 要求变压器长时间在环境温度较高，或超过额定电流下运行。这种运行方式可能持续几星期或几个月，将导致变压器的老化加速，但不直接危及绝缘的安全。c.短期急救负载： 要求变压器短时间大幅度超额定电流运行。这种负载可能导致绕组热点温度达到危险的程度，使绝缘强度暂时下降。2.4负载系数的取值规定。a.双绕组变压器：取任一绕组的负载电流标幺值；（因为每个绕组的负载系数是相等的）b.三绕组变压器：取负载电流标幺值最大的绕组的标幺值；c.自耦变压器：取各侧绕组和公共绕组中，负载电流标幺值最大的绕组的标幺值。2.5负载电流和温度的最大限值。 各类负载状态下的负载电流和温度的最大限值如下表所示，顶层油温限值为105。当制造厂有关于超额定电流运行的明确规定时，应遵守制造厂的规定。变压器负载电流和温度的限值负载类型负载类型 配电变压器配电变压器 中型中型 变压器变压器 大型变压器大型变压器正常正常 负载电流负载电流(标幺值标幺值) 1.5 1.5 1.3周期周期 热点温度热点温度(0C)性负性负 与绝缘材料接触的金属与绝缘材料接触的金属 140 140 120载载 部件的温度部件的温度 顶层油温顶层油温 105 105 105长期长期 负载电流负载电流(标幺值标幺值) 1.8 1.5 1.3急救急救 热点温度热点温度(0C)周期周期 与绝缘材料接触的金属与绝缘材料接触的金属 150 140 130性负性负 部件的温度部件的温度载载 顶层油温顶层油温 115 115 115短期短期 负载电流负载电流(标幺值标幺值) 2.0 1.8 1.5急救急救 热点温度热点温度(0C)负载负载 与绝缘材料接触的金属与绝缘材料接触的金属 160 160 部件的温度部件的温度 顶层油温顶层油温 115 115 n 上表中给出的不同运行的负载下,负载电流标幺值、热点温度的限值不论运行条件如何，都是不允许超过的，由于目前对热点温度还没有有效的检测手段，如：绕组温度也只是一个模拟量。因此，还是要对顶层油温做为控制的因素，负载导则规定1050C作为控制值。当然，在很多情况下，由于热量的传递需要一个过程，热点与温度表安装位置过远，很可能顶层油温没达到限值，而热点温度却大大超出限值。但是，如果此时的负载电流不大，温度却达到限值，变压器可能存在异常。n对于小型的变压器若经常超额定电流的可能，应该向制造厂提出特殊要求，对大中型变压器应杜绝此类现象发生，并留足足够的裕度。2.6附件和回路元件的限制。 变压器的载流附件和外部回路元件应能满足超额定电流运行的要求，当任一附件和回路元件不能满足要求时，应按负载能力最小的附件和元件限制负载。 变压器的结构件不能满足超额定电流运行的要求时，应根据具体情况确定是否限制负载和限制的程度。 这里指的载流附件包括：内部回路的元件；变压器套管、无励磁分节开关、有载调压开关等 。外部回路的元件；电缆及其终端头，断路器，电流互感器，外部的连接导线。 载流附件和外部回路元件，可能因电流增大时的过度发热而限制变压器的过负载运行。 变压器的过载能力还与储油柜有关，因为过热使变压器油膨胀，储油柜容量不能满足，导致内部压力大，压力释放装置可能动作。还与漏磁回路附近的铁磁结构件和磁屏蔽有关，因为电流增大会使漏磁增加，而引起局部位置过度发热，所以，考虑变压器过载运行要考虑的因素非常多，不可单纯凭变压器本身决定。2.7正常周期性负载的运行。2.7.1变压器在额定使用条件下，全年可按额定电流运行。2.7.2变压器允许在平均相对老化率小于或等于1的情况下，周期性地超额定电流运行。2.7.3变压器有较严重的缺陷(如冷却系统不正常、严重漏油、有局部过热现象、油中溶解气体分析结果异常等)或绝缘有弱点时，不宜超额定电流运行。2.7.4正常周期性负载运行方式下，超额定电流运行时，允许的负载系数和时间，可按负载导则的下述方法之一确定：a.根据具体变压器的热特性数据和实际负载周期图，用第二篇温度计算方法计算；b.查第三篇第15章的图912中的曲线。 变压器负载导则总的原则不是以名牌额定值指导变压器的运行，而是以热老化的原则作为指导原则；变压器的绝缘老化是一个比较复杂的问题，其寿命更是一个难以断定的问题，所有因素都难以分析变压器的寿命到底有多长；只是采用相对老化速度来反映。变压器老化的决定因素是热点温度。热点温度980C是负载导则规定的正常基准值；此时变压器的相对老化率小于1，根据实验和统计资料认为，温度上升60C，老化率增加一倍。680C准则就是这个意思；有寿命降低一倍的说法是不对的。也即相对老化率为2并非其寿命减少了一半。 从老化的观点出发，变压器在正常周期性负载下运行，其老化按正常的速度进行，即相对老化率小于1；由此，变压器在高低两类负载下运行，在较长的的时段内，其平均老化率也不会大于1，也属于周期性的正常负载。 保持正常老化允许的负载系数和运行时间计算，现在有专门的计算软件，手工难以计算，在这里认为，应该由调度运行专业用计算机计算。现在实际这样的问题极少。2.8长期急救周期性负载的运行2.8.1长期急救周期性负载下运行时，将在不同程度上缩短变压器的寿命，应尽量减少出现这种运行方式的机会；必须采用时，应尽量缩短超额定电流运行的时间，降低超额定电流的倍数，有条件时按制造厂规定投入备用冷却器。2.8.2当变压器有较严重的缺陷(如冷却系统不正常，严重漏油，有局部过热现象 ，油中溶解气体分析结果异常等)或绝缘有弱点时，不宜超额定电流运行。2.8.3长期急救周期性负载运行时，平均相对老化率可大于1甚至远大于1。超额定电流负载系数K2和时间，可按负载导则的下述方法之一确定：a.根据具体变压器的热特性数据和实际负载图，温度计算方法计算；b.查急救周期负载中表。4.2.8.4在长期急救周期性负载下运行期间，应有负载电流记录，并计算该运行期间的平均相对老化率。 长期周期急救负载多数在以下情况下出现：1 系统或变电站的其它变压器因为故障或检修而长期退出运行。2 系统的运行方式改变，使部分变压器的负载增大。如：不具备并列条件的变压器并列。3 用户负载急剧增加，而新的变压器又不能短时间内投入运行。 在非常特殊的情况下，为了减少损失，消除影响，个别变压器可以周期性的过载运行；但是从安全的角度，应避免该种运行方式的出现。 对于变压器长期过载运行，是否投入备用冷却器，应该甄别确定，若制造厂规定了投入冷却器台数的限值，说明备用只能在其他冷却器检修时，这时应该执行制造厂的规定，有的变压器设计的油流速度较高，若投入额外数量的冷却器，可能会加大油流速度，产生油流静电放电，甚至引起瓦斯继电器动作，因小失大。2.9短期急救负载的运行2.9.1短期急救负载下运行，相对老化率远大于1，绕组热点温度可能达到危险程度。在出现这种情况时，应投入包括备用在内的全部冷却器(制造厂另有规定的除外)，并尽量压缩负载、减少时间，一般不超过0.5h。当变压器有严重缺陷或绝缘有弱点时，不宜超额定电流运行。2.9.2 0.5h短期急救负载允许的负载系数，规程中的表3对各种变压器的负载系数都做了规定，大家会查、会用就可以。2.9.3 在短期急救负载运行期间，应有详细的负载电流记录。并计算该运行期间的相对老化率。 短期急救负载实际上相当于变电站运行规程中的过负荷事故处理。多数发生在以下情况：1、一个变电站内全部变压器的负载率都很高，而某台变压器或对其供电的线路发生故障掉闸，而所带负载不能立即切除或转移到其它变电站，迫使其它变压器过负载。2、系统发生局部的故障，部分不能切除的负载转移到某台或几台变压器上。 短期过负载会出现较高倍数的过电流，容易使绕组的热点温度达到危险程度，对变压器的绝缘损害大，因此，持续运行的时间小于变压器的热时间常数，而且与负载增加前的运行温度密切相关，所以热点温度按1600C，时间按不超过0.5小时控制。 措施就是立即切除或者是转移负载。2.10干式变压器的正常周期性负载、长期急救周期性秀载和短期急救秀载的运行要求，按制造厂规定和相应导则的要求。干式变压器大部分为配电变压器，缺少监视负载电流的手段，宜控制在不超过额定电流的状态下运行，否则，应采取必要的监视措施。2.11无人值班变电站内变压器超额定电流的运行方式，可视具体情况在现场规程中规定。应该临时派人值班，随时监控负载电流和上层油温。3.其他设备的运行条件其他设备的运行条件 串联电抗器、接地变压器、调压器等设备超额定电流运行的限值和负载图表，按制造厂的规定。消弧线圈和接地变压器在系统单相接地时的运行时间和顶层油温应不超过制造厂的规定。因为这些设备目前还没有足够的实验和运行经验作为依据，因此，只能是按厂家要求。4、强迫冷却变压器的运行条件、强迫冷却变压器的运行条件4.1强油循环冷却变压器运行时，必须投入冷却器。空载和轻载时不应投入过多的冷却器(空载状态下允许短时不投)。各种负载下投入冷却器的相应台数，应按制造厂的规定。按温度和(或)负载投切冷却器的自动装置应保持正常。4.2油浸(自然循环)风冷和干式风冷变压器，风扇停止工作时，允许的负载和运行时间，应按制造厂的规定。油浸风冷变压器当冷却系统故障停风扇后，顶层油温不超过65时，允许带额定负载运行。 65应该说比强油循环变压器切除全部冷却器的规定，裕度还是比较大的。若超过65冷却器仍不能恢复正常，就应该降低负载或切除变压器，若风扇停运，即使顶层油温较低，从安全出发，也要避免超额定电流运行。4.3强油循环风冷变压器，当冷却系统故障切除全部冷却器时，允许带额定负载运行20min。如20min后顶层油温尚未达到75，则允许上升到75，但达种状态下运行的最长时间不得超过1h。 这里的 20min也是比较保守的，但，从考虑安全还是应该的。 油浸式电力变压器技术参数和要求中规定：“变压器冷却装置应该按负载情况自动投入或切除相当数量的冷却器”。所以说自动投切是关键。冷却器的投入组数并非投入的越多越好，这是因为：1、高电压、大型变压器的油流带电现象，在国内有外有损坏变压器的情况；近几年的研究表明：油在绝缘油导中流动时，会在油纸表面产生电荷分离，在局部位置形成电荷积累，并随油流速度的升高而加剧；变压器的绝缘性能越高，积累的电荷越不容易泄露掉；积聚的空间电荷使局部的直流场强升高，当超过该处的绝缘耐受强度时，就可能产生静电放电。如果运行电压下的高场强部位与静电电荷积累形成的高场强部位重合，就有可能出现连续的局部放电，造成绝缘击穿。油流放电与多种因素有关，但，控制运行中强油循环变压器油的流速，特别是油温较低时的流速非常重要。2、不能认为运行时变压器的温度越低越好，一是油温低油流静电电荷的产生和积累速度有可能较快，二是冷却功率大，经济上也不合算。第三部分：变压器的运行与维护第三部分：变压器的运行与维护1 1、变压器的运行监视、变压器的运行监视1.1安装在发电厂和变电站内的变压器，以及无人值班变电站内有远方监测装置的变压器，应经常监视仪表的指示，及时掌握变压器运行情况。监视仪表的抄表 数由现场规程规定。当变压器超过额定电流运行时，应作好记录。 监控中心来办！ 无人值班变电站的变压器应在每次定期检查时记录其电压、电流和顶层油温，以及曾达到的最高顶层油温等。对配电变压器应在最大负载期间测量三相电流，并设法保持基本平衡。测量周期由现场规程规定。1.2变压器的日常巡视检查，可参照下列规定：a.