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第二部分变压器电动机运行本讲稿第一页，共六十二页本讲稿第二页，共六十二页课题一、变压器的允许运行方式允许温度和升温外加电源电压允许变化范围变压器允许的过负荷冷却装置的运行方式本讲稿第三页，共六十二页一、允许温度和升温1、允许温度 变压器运行时贵产生铜损和铁损，这些损耗全部转变为热量，使变压器的铁芯和绕组发热，温度升高。变压器温度对其运行有很大的影响，最主要的是影响变压器绝缘材料的绝缘强度。根据运行经验和专门研究，当变压器绝缘材料的工作温度超过允许值长期运行时，每升高6，其使用寿命减少一半，这就是变压器运行6规则。电力变压器大都是油浸式变压器。变压器绝缘材料的耐热温度与绝缘材料等级有关。本讲稿第四页，共六十二页下表为有警示变压器上层油温允许值冷却方式冷却方式冷却介质最高温冷却介质最高温度度长期运行上层油长期运行上层油温温最高上层油温最高上层油温自然循环冷却、风冷408595强迫油循环风冷407585强迫油循环水冷3070本讲稿第五页，共六十二页2、允许温升 变压器上层油温与周围环境温度的差值称温升。温升的极限值称允许温升。A级绝缘的油浸变压器，周围环境温度为40时，上层油的允许温升值规定如下：1）油浸自冷或风冷变压器。在额定负荷下，上层油温升不超过55；2）强迫油循环风冷变压器。在额定负荷下，上层油温升不超过45；3）强迫油循环水冷变压器。在额定负荷下，水冷介质最高温度为30时，上层油温升不超过40。运行中的变压器不仅要监视上层油温，而且还要监视上层油的温升。本讲稿第六页，共六十二页干冷式变压器的温升允许值按绝缘等级确定，如下表变压器的部位变压器的部位允许温升允许温升测量方法测量方法绕组A级绝缘60电阻法E级绝缘75B级绝缘80F级绝缘100H级绝缘125铁芯及结构零件表面最大不超过所接触的绝缘材料的允许温度温度计法本讲稿第七页，共六十二页2、外加电源电压允许变化范围 （1）加电源电压应尽量按变压器的额定电压运行。（2）电力系统运行方式的改变、系统负荷的变化、系统事故等因素的影响，变压器外加电源电压往往是变动的，不能稳定在变压器的额定电压下运行。（3）当外加电源电压低于变压器所用分接头额定电压时，对变压器的运行无任何危害；若高于变压器所用分接头额定电压较多时，则对变压器运行有不良影响。本讲稿第八页，共六十二页变压器运行规程对变压器外界电源电压变化范围作出如下规定：1）变压器外加电源电压可略高于变压器的额定值，但一般不超过所用分接头电压的5%，不论变压器分接头在何位置，如果所加电压不超过相应额定值的5%，则变压器二次绕组可带额定电流运行。2）个别情况根据变压器的结构特点，经试验可再1.1倍额定电压下长期运行。本讲稿第九页，共六十二页三、变压器允许的过负荷 变压器的过负荷是指变压器运行时，传输的功率超过变压器的额定容量。过负荷有两种，即正常过负荷和事故过负荷。正常过负荷经常使用，而事故负荷只允许在事故情况下使用。本讲稿第十页，共六十二页1、正常过负荷正常过负荷是指在系统正常的情况下，以不损害变压器绕组绝缘和使用寿命为前提的过负荷。正常过负荷每天都可能发生，随着外界因素的变化。特别是在高峰负荷时段，可能出现过负荷。正常过负荷运行的变压器总的使用寿命无明显变化。本讲稿第十一页，共六十二页 变压器运行负荷曲线本讲稿第十二页，共六十二页变压器正常过负荷注意事项：变压器正常过负荷注意事项：1）存在较大缺陷的变压器，如冷却系统不正常、严重漏油，色谱分析异常等。不准过负荷运行；2）全天满负荷运行的变压器不宜过负荷运行；3）变压器在过负荷运行前，应投入全部冷却器；4）密切监视变压器上层油温；5）对有载调压变压器，在过负荷程度较大时，应尽量避免用有载调压装置调分接头。本讲稿第十三页，共六十二页2、事故过负荷 事故过负荷:是指在系统发生事故时，为保证用户的供电和不限制发电厂的出力，允许变压器短时间的过负荷。变压器事故过负荷的数值及持续时间，应按制造厂的规定执行。本讲稿第十四页，共六十二页 本讲稿第十五页，共六十二页四、冷却装置的运行方式1、变压器的冷却方式 变压器的冷却方式按容量分为油浸自冷、油浸风冷、强迫油循环冷却、强迫油循环导向冷却本讲稿第十六页，共六十二页2、变压器冷却装置的控制 油浸风冷风扇电动机的控制：（1）上层油温在45以下，冷却风扇不起动，变压器无风扇运行；（2）上层油温在55以上，冷却风扇自动投入，低于45及以下，风扇自动停止运行；（3）变压器负荷在额定容量的70%及以上，冷却风扇必须投入运行。本讲稿第十七页，共六十二页油浸风冷变压器本讲稿第十八页，共六十二页强迫油循环风扇冷却器控制（1）运行中的变压器上层油温或变压器负荷达到规定值时，能使辅助冷却器自动投入；（2）工作或辅助冷却器故障时，备用冷却器能自动投入运行；（3）冷却器全停时，变压器各侧断路器经延时跳闸；（4）控制箱采用两回独立电源想冷却器装置供电，两路电源可任选一路工作或备用。（5）设有变压器风扇和油泵的过载、短路及断相运行的保护装置；（6）冷却器系统在运行中发生故障时，能发出事故信号，告知运行值班人员予以处理。本讲稿第十九页，共六十二页电动机二次回路电动机二次回路本讲稿第二十页，共六十二页3、冷却装置的运行方式 油浸风冷冷却装置运行方式：油浸风冷冷却装置运行方式：将冷却风扇的控制SA投于自动位置，冷却风扇按变压器上层油温或变压器的负荷电流控制自动投入或切除；若温度起动或电流起动回路不正常，将控制开关SA拧至手动位置，手动起冷却风扇运行。本讲稿第二十一页，共六十二页强迫油循环风冷冷却装置运行方式强迫油循环风冷冷却装置运行方式 1）冷却器电源。路工作，路备用；或路工作，路备用，由电源切换控制开关SA实现。冷却器的、两路电源每月切换一次。改变冷却器动力电源自动运行方式前，应检查所属回路及电源正常。本讲稿第二十二页，共六十二页 2）控制电源。正常运行时，“辅助”及“备用”冷却器自动投入，SA1应在“工作”位置；冷SA2应在“工作”位置；SA3应在“工作”位置。3）各组冷却器工作状态的安排。强迫油循环变压器运行时，冷却器必须投入运行，各组冷却器的电源自动开关必须投入，通常“辅助”和“备用”冷却器只安置一组备用冷却器。各组冷却器所处运行方式应定期切换。变压器退出运行时，冷却器需继续运行一段时间，待温度不再上升后在停止运行。本讲稿第二十三页，共六十二页4）冷却器全停运行运行时间。当冷却系统发生故障，冷却器全部停止工作，变压器允许在额定负荷下运行20min。20min后上层油温未达到75，则允许继续运行到上层油温上升到75。但冷却器全停后，任何情况下最长时间不得超过1h本讲稿第二十四页，共六十二页课题二、变压器的运行操作变压器送电前得准备工作变压器的运行操作本讲稿第二十五页，共六十二页一、变压器送电前的准备工作（1）检查变压器及其相关回路的检修工作结束，检修工作票终结，并收回。（2）与检修有关的临时安全措施已拆除，接地隔离开关已拉开，恢复常设遮拦和标识牌。（3）测量绝缘电阻。（4）检查变压器一次回路。（5）检查冷却器装置并投入运行。本讲稿第二十六页，共六十二页二、变压器的运行操作 变压器的运行操作包括冷却器装置的投入与停用，变压器分接头的切换，变压器停、送电等。本讲稿第二十七页，共六十二页1、冷却装置的投与与停用操作油浸风冷变压器冷却装置的投入与停用1）检查冷却器工作电源已送电。2）装上冷却器装置的电源熔断器1FU-3FU.3)将转换开关SA的手柄置于“手动”位置，冷却风扇投入运行。将SA置于“停止”位置，冷却风扇停止运行。4）将SA手柄置于“自动”位置，冷却风扇按变压器上层油温度或按变压器负荷负荷电流起动运行或停止运行。本讲稿第二十八页，共六十二页强迫油循环风冷变压器冷却装置的投入和停用冷却装置的投入1）检查冷却器继电器定值正确2）检查风扇电动机、潜油泵试运转正常3）打开油回路系统内的阀门4）打开下蝴蝶阀门，使油浸缓慢注入散热器，散热器注满后，关闭排气塞5）打开上蝴蝶阀门，开足下蝴蝶阀门6）检查冷却装置的两路工作电源已送电7）将冷却装置电源切换开关SA切至路电源工作位置，路电源联动备用8）装上所有控制和信号熔断器9）将转换开关SA1、SA2、SA3的手柄置于“工作”位置10）合上各组冷却器的电源自动开关1Q-NQ11）将冷却器的转换控制开关手柄置于“工作”位置，全部冷却器的风扇及潜油泵运转12）全部风扇运行1h后将辅助、备用冷却器的控制开关分别置于“辅助”、“备用”位置。工作冷却器继续运行。本讲稿第二十九页，共六十二页冷却装置的停用1）将该冷却器的控制开关手柄置于“停止”位置2）将该冷却器的电源自动开关断开3）关闭该冷却器的上、下蝴蝶阀门本讲稿第三十页，共六十二页冷却装置起动和停运注意事项冷却装置起动和停运注意事项（1）变压器投入运行前，应先投入冷却装置运行；变压器停用后，冷却器按规定运行一段时间后在停止运行（2）投入强迫油循环冷却装置时，应先开启冷却器的上、下蝴蝶阀门，后起动冷却器潜油泵；停用强迫油循环冷却装置时，应先停止潜油泵运行，再关闭其上、下蝴蝶阀门。（3）对于强迫油循环的冷却器，在投入运行时，应先起动潜油泵建立起油压后，才可以开启冷却水门，操作时缓慢进行，且油压大于水压。（4）水冷却装置使用的水质应不含腐蚀物质。（5）水冷却器在冬季停止运行时，应将冷却器水室和进、出水管剩水放尽，以免冻坏设备。本讲稿第三十一页，共六十二页变电站电气主接线本讲稿第三十二页，共六十二页课题三、变压器正常运行的监视与维护变压器的正常运行变压器正常运行的监视与维护本讲稿第三十三页，共六十二页一、变压器的正常运行变压器的正常运行包括以下几个方面：变压器完好 变压器的运行参数满足要求 变压器各类保护处于正常运行状态 变压器运行环境负荷要求本讲稿第三十四页，共六十二页二、变压器正常运行的监视与维护1、变压器正常运行的监视 变压器运行时，运行值班人员应根据控制盘上的仪表来监视变压器的运行情况，使负荷电流不超过额定值，电压不得过高，温度在允许范围内，并要求每小时记录一次表计指示值，对无温度遥测装置的变压器，在巡视检查时抄录变压器上层油温。若变压器过负荷运行，除应积极采取措施外，还要加强监视，并在运行记录中记录过负荷情况。本讲稿第三十五页，共六十二页2、变压器正常运行的监视与维护（1）油浸变压器正常巡视检查项目 1）检查变压器声音应正常 2）检查油枕和充油套管的油位、油色应正常，各部位无渗漏油现象 3）检查油温应正常 4）检查变压器套管应清洁、无破损、无裂纹和放电痕迹 5）检查引线接头应良好 6）检查呼吸器应完好7）防爆门隔膜应完好无裂纹8）检查冷却器运行正常9）检查气体继电器应充满油，无气体存在10）检查变压器铁芯接地线和外壳接地线无断线，接触良好11）检查调压分接头位置指示正确，各调压分接头的位置一致12）检查电控箱和机构箱完好、位置、状态正确本讲稿第三十六页，共六十二页（2）油浸变压器特殊巡视检查项目1）发生短路检查发生短路检查变压器有无爆裂、移位、变形、焦味、烧伤、闪络及喷油，油色电气连接部分有无发热、熔断、瓷质外绝缘破裂，接地引下线烧伤2）大风、雷雨、冰雹大风、雷雨、冰雹后检查引线摆动及有无断股，引线和变压器上有无搭挂物，瓷套管有无放电闪络痕迹及破裂现象3）浓雾、毛毛雨、下雪）浓雾、毛毛雨、下雪检查瓷套管有无沿表面放电闪络，导电部分无冰柱。4）气温骤变检查气温骤变检查油枕位和瓷套管油位正常，油温和温升正常，各侧连接引线变形、断股或接头发热发红等。5)过负荷运行时检查过负荷运行时检查并记录负荷电流，油温和油位变化，声音正常，检查接头发热试温蜡片熔化现象，防爆膜。6）新投入或经大修的变压器新投入或经大修的变压器投入运行后4h内，每小时巡视检查一次，声音正常，冷却器温度正常，油温变化正常本讲稿第三十七页，共六十二页（3）干式变压器巡视检查项目）干式变压器巡视检查项目 1）高低压侧接头无过热、出线电缆头无漏油、渗油现象 2）绕组的温升，根据变压器采用的绝缘等级，其温升不超过规定值 3）变压器运行声音正常、无异味 4）瓷瓶无裂纹、无放电痕迹 5）变压器室内通风良好，室温正常，室内屋顶无渗、漏水现象本讲稿第三十八页，共六十二页（4 4）变压器分接头开关的运行维护）变压器分接头开关的运行维护无分接开关的维护无分接开关的维护 在切换分接头开关触头时，将分接头开关各正、反方向转动5圈，是触头接触良好，分接头切换完毕，检查分接头位置是否正确，检查是否在锁紧位置。测量绕组档位的直流电阻合格，做好分接头变化记录，拆除安全措施，进行送电操作有分接头开关的维护有分接头开关的维护1 1）有载调压时：）有载调压时：注意分接开关位置指示、变压器电流和母线电压变化情况；有载调压时应逐级调压；单相变压器组合三相变压器分相安装的有载分接开关，应三相同步操作，不允许分相操作；两台并列操作应轮流逐级进行；分接位置应尽量靠近无级变压器的分接位置。本讲稿第三十九页，共六十二页 2 2）电动操作机构保持良好状态。）电动操作机构保持良好状态。分接开关的电动控制正确无误，电源可靠；各接线端子接触良好，驱动电机运转正常，转向正确；控制盘上电动操作按钮和分接开关，控制箱上的按钮应完好；电源和行程指示灯应完好；极限位置的电气闭锁应可靠；大修后的有载分接开关，应在变压器空载下，用电动操作按钮至少操作一个循环，观察各项指示正确。3 3）有载分接开关的切换箱）有载分接开关的切换箱应严格密封，不得渗漏，保持变压器油位高于分接头开关切换箱的油位，防止分接开关切换箱的油渗入变压器本体内，影响其绝缘油质，如有此况，立即停电处理。4 4）有载分接开关装有瓦斯保）有载分接开关装有瓦斯保护及防爆装置护及防爆装置，重瓦斯动作与跳闸，轻瓦斯动作与信号，当保护装置动作时，应及时查明原因本讲稿第四十页，共六十二页（5 5）强油风扇冷却装置的运行维护）强油风扇冷却装置的运行维护 冷却装置运行时，应检查冷却器进、出油管的蝶阀在开启位置；散热器进风通畅，入口干净无杂物；检查潜油泵转向正确，运行中无杂音和明显振动；风扇电动机转向正确，风扇叶片无擦壳；冷却器控制箱内分路电源自动开关闭合良好，无振动及异常声响；检查冷却装置总控制箱正常；冷却器无渗、漏油现象本讲稿第四十一页，共六十二页 （6 6）胶带密封油枕的维护）胶带密封油枕的维护 为了减缓变压器油的氧化，在油枕的油面上放置一个隔膜或胶囊，胶囊的上口与大气相通，而使油枕的油面与大气完全隔离，胶囊的体积随油温的变化增大或减小。（7 7）净油器的运行维护）净油器的运行维护 变压器运行时，检查净油器上下阀门在开启位置，保持油在期间的通畅流动，净油器内的硅胶较长时间使用后应进行跟换，换上合格的硅胶，净油器投入运行时，先打开下部阀门，使油充满净油器，并打开净油器上部排气小阀，使其内空排出，当小阀门溢油时，即可关闭小阀门，然后打开净油器的上阀门。本讲稿第四十二页，共六十二页课题四、变压器的异常运行及事故处理变压器的异常运行及处理变压器的事故处理本讲稿第四十三页，共六十二页一、变压器的异常运行及处理 变压器的异常运行主要表现在：声音不正常、温度显著升高、油色变黑，油位升高或降低，变压器过负荷，冷却系统故障及三相负荷不对称等。本讲稿第四十四页，共六十二页1、变压器的声音不正常 变压器运行，变压器运行，应为均匀的“嗡嗡声”。这是由于交流电流通过变压器绕组时，在铁芯中产生周期性变化的交变磁通，引起铁芯的振动而发出均匀的“嗡嗡声”如果变压器产生不均匀或其他异常的声音，都属于变压器声音不正常。不正常原因：不正常原因：变压器过负荷、负荷急剧变化、系统短路、电网发生过电压、变压器铁芯夹紧件松动、内部故障放电打火、绕组绝缘基础或匝间短路、外界气候引起的放电、本讲稿第四十五页，共六十二页2、变压器油温异常 在正常负荷和正常冷却条件下，变压器上层油温较平时高出10以上，或变压器负荷不变而油温不断上升，则认为变压器温度异常。（1 1）变压器内部故障：）变压器内部故障：绕组间短路或层间短路，绕组对围屏放电，内部引线接头发热，铁芯多点接地使涡流增大而过热等。（2 2）冷却装置运行不正常：）冷却装置运行不正常：潜油泵停运，风扇损坏停转，散热器管道积垢使冷却效果不良，散热器阀门未打开。本讲稿第四十六页，共六十二页3、变压器油色不正常 变压器油有新油和运行油两种。新油呈亮黄色，运行油呈透明微黄色。当化验发现油内含有碳粒和水分、酸价增高、闪光点降低、绝缘强度降低，说明油质已急剧下降，容易发生内部绕组对变压器外壳的击穿事故。该变压器应停止运行。若运行中的变压器油位骤然变化，油内出现碳质并有其他不正常现象时，应立即停用该变压器。本讲稿第四十七页，共六十二页4、变压器油位不正常（1 1）油位过高）油位过高（2 2）油位过低）油位过低（3 3）假油位）假油位 变压器运行时，一定要保持正常油位。运行值班人员应按时检查油位计的指示，油位过高应及时放油，油位过低应及时补油，以维持正常油位，确保变压器的正常运行。本讲稿第四十八页，共六十二页5、变压器过负荷 运行中的变压器过负荷时，警铃响，出现“过负荷”和“温度高”光子牌信号，可能出现电流表指示超过额定值，有功、无功指示增大。处理原则：（1）停止音响报警，汇报值长并做好记录（2）及时调整运行方式，调整负荷分配，如有备用变压，应立即投入（3）属于正常过负荷或事故过负荷时，按过负荷倍数确定运行时间。（4）过负荷运行时间内，应对变压器及其相关系统进行全面检查，发现异常应立即处理。本讲稿第四十九页，共六十二页6、变压器不对称运行运行中的变压器，造成不对称运行的原因有：（1）三相负荷不一致（2）有三台单相变压器组成的变压器（3）变压器两相运行 变压器不对称运行，会造成变压器容量降低，同时，对变压器本身有一定危害，对沿线通信线路造成干扰，对电力系统的继电保护工作条件也造成影响。变压器出现不对称运行，应分析引起的原因，并针对原因尽快消除。本讲稿第五十页，共六十二页7、变压器冷却装置故障 常见故障有冷却装置工作电源全部中断，部分冷却装置电源中断，潜油泵故障过风扇故障使部分冷却装置停运、变压器冷却水中断。当冷却装置故障时，变压器会发出“备用冷却器投入”和“冷却器全停”信号。原因：（1）供电电源熔断器熔断或供电电源母线故障（2）冷却装置电源开关跳闸（3）单台冷却器的电源自动开关故障跳闸或潜油泵和风扇的熔断器熔断（4）潜油泵、风扇损坏及连接管道漏油本讲稿第五十一页，共六十二页二、变压器的事故处理1、变压器常见的故障部位 绕组的主绝缘和匝间绝缘故障、引线绝缘故障、铁芯绝缘故障、变压器套管闪络和爆炸、分解开关故障2、重瓦斯保护动作的处理运行值班人员对变压器应进行如下检查：（1）检查油位、油温、油色有无变化，检查防爆管是否破裂喷油，检查呼吸器、套管有无异常，变压器外壳有无变形（2）立即取气样和油样做色谱分析（3）检查系统有无冲击、电压有无波动、在重瓦斯保护动作原因未查明之前，不得合闸送电（4）检查无异常，而确系二次回路故障引起误动作，可将差动及过流保护投入，将重瓦斯保护投信号或退出，试送电一次，加强监 视本讲稿第五十二页，共六十二页3、变压器自动跳闸处理(1)当变压器各侧断路器自动跳闸后，将跳闸断路器的控制开关操作至跳闸后的位置，并迅速投入备用变压器，调整运行方式和负荷分配，维持运行系统及其设备处于正常状态（2）检查掉牌属何种保护动作及动作是否正确（3）了解系统有无故障及故障性质（4）人为误碰保护是断路器跳闸；保护明显误动作跳闸；变压器仅低压过流或限时过流保护动作，同时跳闸变压器下一级设备故障而其他保护未动作，且故障已切除，但试送电只允许一次。这些情况并经领导同于可不经检查试送电。（5）如属差动、重瓦斯或电流速断等主保护动作，故障时有冲击，则需对变压器及其系统进行详细检查，停电并测量绝缘本讲稿第五十三页，共六十二页4、变压器着火处理 （1）断开变压器各侧断路器，切断各侧电源，并迅速投入备用变压器，恢复供电 （2）停止冷却装置运行 （3）主变压器及高压厂用变压器着火时，应先解列发电机 （4）若油在变压器顶盖上燃烧时，应打开下部事故放油门放油至适当位置。（5）迅速用灭火装置灭火。本讲稿第五十四页，共六十二页小 结1、变压器允许运行方式 变压器的允许运行方式包括：允许温度和温升，外加电源电压允许变化范围，允许过负荷，冷却装置的运行方式等。本讲稿第五十五页，共六十二页2、变压器的运行操作 变压器操作之前工作票得收回；临时安全措施的拆除，恢复常设安全措施；测量变压器的绝缘电阻等。变压器的操作有分接开关的切换，冷却装置的投入与停用，变压器的送电操作等。本讲稿第五十六页，共六十二页 3、变压器运行中的监视与维护 变压器运行中的监视与维护主要是通过有关表计监视变压器的运行参数，是运行参数保持在允许范围内，同时对运行参数定时记录，从而保证变压器长期、正常运行。4、变压器的异常运行及事故处理 变压器异常运行包括声音不正常，油温异常，油色和油位不正常，变压器过负荷，变压器不对称运行，冷却器故障，轻瓦斯保护动作等。变压器的事故有断路器自动跳闸，变压器着火等。本讲稿第五十七页，共六十二页 本讲稿第五十八页，共六十二页电动机的运行1、电动机的允许运行方式（1）运行温度和温升不超过允许值（2）外加电源电压及频率不超过允许变化范围（3）电动机运行的振动与串动不应超过允许值（4）电动机运行前，器绝缘电阻应满足要求本讲稿第五十九页，共六十二页2、电动机起动、起动次数和起动间隔时间 频繁多次起动或不遵守起动间隔时间，对起动的电动机本身，对供电电源系统及在运行中或需要起动的其他电动机都有不利影响。特别是对被起动的电动机，可能烧坏电动机绕组绝缘。本讲稿第六十页，共六十二页 3、电动机的运行监视与维护 为保证电动机正常运行和使用寿命，运行人员应定期按项目对电动机进行巡视检查和监视，对发现的问题及时处理，根据情况调整电动机的运行工况并做好维护工作，式电动机经常处于良好状态本讲稿第六十一页，共六十二页 4、电动机异常运行（1）电动机起动声音沉闷，送电后不转或达不到正常转速；（2）起动时电动机冒烟；（3）运行中温度过高或冒烟；（4）轴承温度过高；运行中的振动过大或发出异常噪声，针对不同异常情况应作相应处理。电动机运行中也可能发生如自动跳闸、电动机着火等事故，应按规定作相应处理。本讲稿第六十二页，共六十二页