2022年电力变压器故障诊断与典型案例分析.pdf
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1、毕业论文开题报告题目:电力变压器故障诊断与典型案例分析姓名:学号:专业:年级班级:指导教师:系(部):2014 年 6 月 20 日精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 22 页 - - - - - - - - - - 一、论文题目题目来源电力变压器故障诊断与典型案例分析自己拟定二、选题的目的和意义1、目的电力变压器指的是电力系统一次回路中供输、配、供电用的变压器。 在供电系统中变压器是非常重要的电气设备。在电能的传输和配送过程中, 电力变压器是能量转换、传输的核心, 是国民经济各行
2、各业和千家万户能量来源的必经之路,是电网中最重要和最关键的设备。 其运行状态直接影响系统的安全性,随着超高压和特高压输变电技术的迅速发展, 电网容量加大和覆盖面增广, 它的故障可能对电力系统和用户造成重大的危害和影响。2、意义分析电力变压器的结构有助于对其认识。分析电力变压器的故障有助于对整体的了解。(2)实际意义通过这次设计使自己把所学的知识很好的联系起来了,并进一步的巩固和加深了很多。通过对电力变压器的结构与巡视检查的认识,有助于在实际工作中对电力变压器的运行有初步认识。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - -
3、- - - -第 2 页,共 22 页 - - - - - - - - - - 三、选题的研究概况和趋势电力变压器指的是电力系统一次回路中供输、配、供电用的变压器。 在供电系统中变压器是非常重要的电气设备。在电能的传输和配送过程中, 电力变压器是能量转换、传输的核心, 是国民经济各行各业和千家万户能量来源的必经之路,是电网中最重要和最关键的设备。 其运行状态直接影响系统的安全性,随着超高压和特高压输变电技术的迅速发展, 电网容量加大和覆盖面增广, 它的故障可能对电力系统和用户造成重大的危害和影响。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 -
4、 - - - - - - - - -第 3 页,共 22 页 - - - - - - - - - - 四、论文写作的指导思想及技术方案(研究方法)1、指导思想根据唯物主义辨证观的基本原理,稳抓电力变压器日常运行基本原则,结合相关的文献资料,坚持理论联系实际的原则,把所学专业知识和实际运用结合起来,对电力变压器在运行中遇到的故障进行分析跟整理,建立相关模型, 并力争做到在理论上有所创新。2、技术方案(1)技术路线深入学习相关理论知识收集相关的理论及实践资料进行调查研究分析整理资料得出初步结论撰写论文初稿修改定稿。(2)研究方法搜集资料,了解电力变压器的基本机构与日常运行;典型案例调查法:调查典型
5、案例,分析故障类型与处理分析总结经验。文献资料法:查找相关的文献资料,了解目前国内外关于本论题的研究情况,借鉴有关研究成果。五、论文的基本框架1.电力变压器的结构分析器身油箱冷却装置保护装置出线装置2.电力变压器的日常运行电力变压器的并列运行电力变压器稳定运行管理精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 22 页 - - - - - - - - - - 3.电力变压器故障诊断电力变压器的外观检查机械类检测装置 .电气类检测装置利用仪器仪表检测诊断故障4.电力变压器的常见故障及原因分析声音
6、异常渗漏油油位异常油温异常套管闪络放电接线端子过热氧化5.案列分析电厂简介故障的原因及处理预防措施6.对电力变压器发生故障的预防措施技术措施管理措施7.工作体会结束语致谢参考文献六、主要参考文献1刘静.变压器的故障分析及处理 J.西北职教, 20082张学勇 .一起典型变压器故障的分析与处理J.南钢科技与管理, 20093汤力明,对变压器常见故障及其大修项目的分析,今日科苑,2009 4许丽芳,110kV忠门变电站设备运行及事故处理规程,福建省莆田电业局,20115张佳仪, 110KV国投变电张现场运行规程,国投湄洲湾港口有限公司,20146合肥 ABB变压器有限公司,电力变压器设计说明书M,
7、2011精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 22 页 - - - - - - - - - - 目录引言 . 错误!未定义书签。1.电力变压器的结构分析 . 错误!未定义书签。器身 . 错误!未定义书签。油箱 . 错误!未定义书签。冷却装置 . 错误!未定义书签。保护装置 . 错误!未定义书签。出线装置 . 错误!未定义书签。2.电力变压器的运行 . 错误!未定义书签。并列运行 . 错误!未定义书签。变压器稳定运行管理 . 错误!未定义书签。3.电力变压器的故障检测诊断方法 . 错误
8、!未定义书签。油浸变压器的外观检查 . 错误!未定义书签。机械类检测装置 . 错误!未定义书签。电气类检测装置 . 错误!未定义书签。利用仪器仪表检测诊断故障 . 错误!未定义书签。4.电力变压器常见故障及原因分析 . 错误!未定义书签。声音异常 . 错误!未定义书签。渗漏油 . 错误!未定义书签。油位异常 . 错误!未定义书签。油温异常 . 错误!未定义书签。套管闪络放电 . 错误!未定义书签。接线端子过热氧化 . 错误!未定义书签。5. 案例分析 . 错误!未定义书签。电厂简介 . 错误!未定义书签。故障的原因及处理 . 错误!未定义书签。预防措施 . 错误!未定义书签。6.对变压器发生故
9、障的预防措施探讨 . 错误!未定义书签。技术措施 . 错误!未定义书签。管理措施 . 错误!未定义书签。7.工作体会 . 错误!未定义书签。总结 . 错误!未定义书签。致谢 . 错误!未定义书签。参考文献 . 错误!未定义书签。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页,共 22 页 - - - - - - - - - - 电力变压器故障诊断与典型案例分析巫晓慧摘要 :电力变压器是一种改变交流电压大小静止的电力设备,是电力系统中核心设备之一,在电能的传输和配送过程中,电力变压器是能量转换、传输
10、的核心,是国民经济各行各业和千家万户能量来源的必经之路。如果变压器发生故障,将影响电力系统的安全稳定运行电力系统中很重要的设备,一旦发生事故,将造成很大的经济损失。本文主要以国投湄洲湾110kv 变电站 #1 变压器为例。 简要介绍了电力变压器的结构组成,并说明了电力变压器的在稳定运行管理。并对变压器的故障进行诊断,针对电力变压器的常见缺陷和故障,分析了产生故障的原因以及电力变压器发生故障的预防措施进行探讨,找出原因,总结出处理事故的办法。关键词: 变压器、故障诊断、常见故障、预防措施引言电力变压器指的是电力系统一次回路中供输、配、供电用的变压器。在供电系统中变压器是非常重要的电气设备。在电能
11、的传输和配送过程中,电力变压器是能量转换、传输的核心,是国民经济各行各业和千家万户能量来源的必经之路,是电网中最重要和最关键的设备。其运行状态直接影响系统的安全性,随着超高压和特高压输变电技术的迅速发展,电网容量加大和覆盖面增广,它的故障可能对电力系统和用户造成重大的危害和影响。一直以来,电力运行人员对电力变压器采用定期检修方式来保证电力变压器的安全运行。定期检修在理论上存在一定的不合理性,它是一种盲目性的检修方式,主要以预防性试验为主,虽然这种检修方式相对于故障检修方式有很大的进步。但是,定期检修并没有考虑到电力设备的初始状态量变化情况,导致电力设备出现“该修没修 的严重后果。1.电力变压器
12、的结构分析变压器是一种静止的电气设备,它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电转化成同频率另一种电压等级的交流电。变压器按用途分为:电力变压器,特种变压器及仪用互感器。按冷却介质可分为油浸式和干式两种。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 22 页 - - - - - - - - - - 图 11 老式中小型油浸电力变压器1 铭牌2.信号式温度计3.吸潮器4.油位计5.油枕6.安全气道7.瓦斯继电器8.高压套管9.低压导管10.分接开关11.油箱12.放油阀门13.绝缘图 1 2 电
13、力变压器外形图1.油枕2. 高压套管3. 低压导管4. 油箱5.散热片6. 放油阀门7.吸湿器8. 油位计14.接地螺栓15.小车表 11 电力变压器结构组成表电力变压器器身铁芯、绕组、绝缘结构、引线、分接开关油箱油箱本体、附件冷却装置散热器、冷却器保护装置储油柜(油枕)、油位表、防爆管(安全气道)、吸湿器、气体继电器(瓦斯继电器)出线装置高压套管、低压套管器身铁芯铁芯结构铁芯是变压器磁路部分,由铁芯柱和铁轭两部分组成。绕组套装在铁心柱上,而铁轭则用来整个磁路的闭合。变压器铁心分为心式结构和壳式结构精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳
14、- - - - - - - - - -第 8 页,共 22 页 - - - - - - - - - - (1)心式变压器:心式变压器的原、副绕组套装在铁心的两个铁心柱上。结构简单,电力变压器均采用心式结构。(2)壳式变压器:壳式变压器的铁心包围绕组的上下和侧面。制造复杂,小型干式变压器多采用。铁芯接地铁芯必须接地,铁芯及金属结构件必须经油箱面接地,且要确保电器接通。图 13 铁芯接地图绕组绕组是变压器的电路部分,用绝缘铜线或铝线绕制而成。绕组的作用是电流的载体,产生磁通和感应电动势。(1) :高低压绕组在同一芯柱上同芯排列,低压绕组在里,高压绕组在外,便于与铁芯绝缘,结构较简单。(2) :高低
15、压绕组分成若干部分形似饼状的线圈,沿芯柱高度交错套装在芯柱上。图 14 同心式绕组图 15 交叠式绕组绝缘结构变压器内部主要绝缘材料有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹纸等分接开关为了供给稳定的输出电压,均需对变压器进行电压调整。目前,变压器调整电压的方法是在其某一侧绕组上设置分接,用来切除或增精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页,共 22 页 - - - - - - - - - - 加一部分绕组的线匝,以改变绕组匝数,从而达到改变电压比的有极调整电压的方法。这种绕组抽出分接以供调压的电路
16、,称为调压电;交换分接以进行调压所采用的开关,称为分接开关。油箱油箱是油浸式变压器的外壳,变压器的器身置于油箱内,箱内灌满变压器油。冷却装置变压器运行时,由于绕组和铁芯中国产生的损耗转化为热量,必须及时散热,以免变压器过热造成事故。变压器的冷却装置是其散热作用的装置,根据变压器容量的大小不同,采用不同的冷却装置。对于小容量的变压器,绕组和铁芯所产生的热量经过变压器油与油箱内壁接触,以及油箱外壁与外界冷空气的接触而自然的散热冷却,无须任何附加的冷却装置。若变压器容量稍大些,可以在油箱外壁上焊接散热管以增大散热面积。对于容量更大的变压器,则应安装冷却风扇,以增加冷却效果。当变压器容量在50000K
17、VA及以上时,则采用强迫油循环水冷却器或者强迫油循环风冷却器。保护装置储油柜(油枕)储 油 柜 位 于 变 压 器 油 箱 上 方 , 通 过 气 体 继 电 器 与 油 箱 相 通 。图 16 油枕外形图图 1 7 防爆管结构图1.储油柜2.连接小管3.防爆管4.油箱防爆管(安全气道)安全气道装在油箱顶盖上,其出口用玻璃防爆膜封住。当变压器发生故障而产生大量气体时,油箱内的压强增大,气体和油将冲破防爆膜向外喷出,避免油箱爆裂,防止出现故障时损坏油箱。吸湿器精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第
18、10 页,共 22 页 - - - - - - - - - - 为了使储油柜内上部的空气保持干燥和避免工业粉尘的污染,油枕通过吸湿器与大地相通。吸湿器内装有氯化钙或氯化钴浸渍过的硅胶,它能吸收空气中的水份。当它受潮到一定程时,其颜色由蓝变为白色、粉红色。温度计监测变压器的油面温度。小型的油浸式变压器用水银温度计,较大的变压器用压力式温度计。图 17 温度计图 18 吸湿器气体(瓦斯)继电器装在变压器的油箱和储油柜间的管道中,主要保护装置。内部有一个带有水银开关的浮筒和一块能带动水银开关的挡板。当变压器发生故障,产生的气体聚集在气体继电器上部,油面下降,浮筒下沉,接通水银开关而发出信号;当变压器
19、发生严重故障,油流冲破挡板,挡板偏转时带动一套机构使另一水银开关接通,发出信号并跳闸。以保护变压器。出线装置变压器内部的高低压引线经绝缘套管引到油箱外部的,它起着固定引线跟对地绝缘的作用。套管由带电部分跟绝缘部分组成。带电部分以导电杆、导电管、电缆、铜排。绝缘部分分为外绝缘跟内绝缘。外绝缘为瓷管,内绝缘为变压器油、附加绝缘和电容性绝缘。2.电力变压器的运行并列运行并列运行就是将两台或多台变压器的一次侧和二次侧绕组分别接于公共的母线上,同时向负载供电。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页
20、,共 22 页 - - - - - - - - - - 图 21 变压器并列运行接线图并列运行的目的(1)提高供电的可靠性并列运行时,如果其中一台变压器发生故障从电网中切除,其余变压器扔能继续供电。(2)提高变压器运行的经济性可根据负载的大小调整投入并列运行的台数,以提高运行效率。(3)可以减少总的备用容量,并可随着用电量的增加分批增加新的变压器。理想并列运行的条件根据电力变压器的应用导则 (GB/T13499-2002 )规定,变压器理想并列运行应满足以下条件:(1)变压器的接线组别相同;(2)变压器的一、二次电影相等、电压变化相同(一般允许有+%的差值) ;(3)变压器的阻抗电压Uz% 相
21、等(一般允许有 +-10%的差值) 。此外,两台并列变压器的容量比不能超过3:1.变压器稳定运行管理做好变压器的运行管理,应重视日常的巡视检查工作和定期试验工作。El 常的巡视检查工作应按照规程要求的周期和项目进行,并注意环境因素的变化。这样可以及时、有效地发现变压器运行中存在的缺陷或薄弱环节。对变压器进行定期预防性试验,可以有效弥补日常巡视时难以发现的内部缺陷或问题,进一步防止变压器事故的发生。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页,共 22 页 - - - - - - - - - -
22、 巡视周期 :(1)运行中的变压器每个巡视周期至少要检查一次;(2)每月进行一次夜间熄灯巡视检查;(3)大修后或新投入的变压器,在投入运行 24 小时内 ,每 2 小时应检查 1 次,?以后按正常情况巡视检查;(4)此外在恶劣气候环境下和鸟害季节还必须进行特殊巡视。巡视检查变压器的日常巡视检查(1)变压器的油温和温度计应正常,储油柜的油位应与制造厂提供的油温、油位曲线相对应,温度计指示清晰。(2)变压器各部位无渗油、漏油;(3)套管油位应正常,套管外部无破损裂纹、无严重油污、无放电痕迹及其它异常现象;(4)变压器声响均匀、正常;(5)呼吸器完好,吸湿剂干燥,若有3 /4 硅胶已变色应更换,油杯
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