光伏电站变压器简介.docx

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1、光伏电站变压器简介1.1 变压器的工作原理变压器是电力系统中的重要电气设备之一，起到传输电能的作用。 从发电厂到用户可根据不同的需要，将供电电压升高或降低，要靠变 压器来完成。变压器是应用电磁感应原理来进行能量转换的，其结构的主要部 分是两个（或两个以上）互相绝缘的绕组，套在一个共同的铁芯上， 两个绕组之间通过磁场而耦合，但在电的方面没有直接的联系，能量 的转换，能量的转换以磁场作为媒介。在两个绕组中，把接到电源的 一个称为一次绕组，而把接到负载的一个称为二次绕组。当一次绕组 接到交流电源时，在外施电压的作用下，一次绕组中通过交流电流， 并在铁芯中产生交变磁通，其频率与外施电压的频率一致，这个

2、交变 磁通同时交链这一、二次绕组，根据电磁感应定律，交变磁通在一、 二次绕组感应出相同频率的电动势，二次绕组有了电动势便向负载输 出电能，实现了能量转换。利用一、二次绕组匝数的不同及不同的绕组连接法，可使一、二 次绕组有不同的电压、电流和相位。1.2 光伏电站100MW主变压器一、lOOMw主变压器参数1、#1主变压器使用河北保定尼尔电气制造的40Mw变压器，型 号为 szn-40000/121变压器的电流、电压、有功、无功、油位（此题略高于分接）、 油温（就地与远方温度计指示差小于5）等参数均在其铭牌或规程的规定范围内。变压器的运行检查安装在有人值班的变电所的变压器，应根据控制盘上的仪表件式

3、 变压器的运行。每小时抄表一次。假设变压器过负荷运行，那么应隔半小 时抄表一次。变压器运行中应检查：变压器油位，油色是否正常；器身、套管及附件有无渗油或锈蚀。上层油温、声响是否正常；有无异常气味。变压器是否清洁，有无破损裂纹。套管是否清洁，有无破损、裂纹和放电现象；接头有无发热。变压器声响是否正常。变压器的防爆管隔膜是否正常完好。变压器的油温及冷却系统运行状况。呼吸器油封、硅胶是否失效。瓦斯继电器是否充满油，油色是否正常、有无渗漏油，放水、防 油措施是否完好，分接开关位置是否正确一致。假设变压器系统在室内，那么应检查门窗、门闩是否齐全，房屋是否 漏雨，照明和空气温度是否适宜。接地装置及其引下线

4、是否完好，有无损伤、锈蚀等。运行电压、电流是否在规定范围内。变压器周围是否有威胁变压器正常运行的杂物。变压器的特殊巡视检查过负荷：监视负荷电流、油位和油温的变化，声音是否正常，接 头是否发热。冷却器是否全部投入并运转正常。气温骤变时：检查油位、接头和引线松弛度是否正常。大风、雷雨、冰雹后：检查套管瓷绝缘有无破损、裂纹、放电、 接头是否发热。雨、雾、雪时：检查套管瓷绝缘有无破损、裂纹、放电、接头是 否发热。故障后：检查油色、油温、瓦斯继电器、套管瓷绝缘、接头和接 地引下线等是否正常，有无喷油现象。新投和大修后投入运行：72h内每2h巡视检查一次变压器的声 音、油位、油温和渗油等。变压器的并列运行

5、并列运行的条件为线圈绕组组别相同；电压比相等；短路电压相 等。电压比不同和短路电压不同的变压器，在任何一台都不过负荷的 情况下，也可以并列运行；短路电压不同的变压器并列运行时，应当 适当提高短路电压大的变压器二次电压，并使并列运行的变压器的容 量充分利用。变压器安装后以及在进行有可能会使相位变动的工作后，必须经 过定相后才可以并列运行。所有奇数绕组的三相变压器，只要调换外部接头，即可并列运行; 所有偶数绕组的三相变压器，如相差120或240 ,亦可调换外部 接线头并列运行。但相差60。、180、300者，必须调换内部接线 后，才能并列。奇数绕组与偶数绕组的变压器不能互相并列。变压器的合闸、拉闸

6、和变换分接头值班人员在合变压器的开关前，需仔细检查变压器，以确保变压 器处于完好状态。检查临时接地线、标识牌、遮拦等是否撤除。检修 后合开关时还要检查工作票是否交出，然后测量绝缘电阻。测量时应 将电压互感器断开。所有备用变压器均应随时可以投入运行。长期停用的备用变压器 应定期充电。变压器的拉、合闸的操作程序应在现场规程中予以规定并遵守下 列各条：变压器的充电应当在装有保护装置的电源侧进行，变压器损坏时 可由保护装置将其切断。有开关时，必须使用开关投入和切断。新安装或更换线圈大修后的变压器与电源侧单元绕线时，投入运 行应由零起升压充电，其他变压器可冲击合闸充电。变压器在大修和 世故检修及换油后，

7、可无需等待消耗油中的气泡即进行充油和加负荷 （但做耐油实验除外）。装有有真的变压器在合闸前，应放去外壳和 散热器上部的残存空气。瓦斯继电器当变压器内部发生故障时，油中产生的气体或油流动时，瓦斯 继电器的动作，发出信号或作用于变压器跳闸，以保护变压器。发生故障后，可通过瓦斯继电器的观察窗观察气体的颜色，并 取所进行分析，从而对故障的性质作出判断。瓦斯继电保护装置的运行变压器由运行该为备用时，瓦斯保护装置应照常与信号联接， 其目的在于监视变压器油面下降以便及时加油。对运行中的变压器滤油和加油时，应将瓦斯保护装置改为信号 此时变压器的其他继电保护装置（如差动保护、电流切断装置）仍应 接至跳闸线圈。变

8、压器滤油或加油后，与变压器完全停止排出空气气 泡时，不可将瓦斯继电保护装置重新加入运行。当油位计指示的油面有异常升高现象时，为查清原因，在未取 下瓦斯家电器跳闸回路的连接片以前，不得翻开各种放气或放油的塞 子，清理呼吸器的孔眼或进行其他工作。变压器的运行油温标准为确保变压器正常运行和其绝缘强度，防止变压器油劣化。对运 行中的油浸式变压器，运行人员必须认证监视上层油温不超过标准; 油浸式自冷为950当运行人员发现接近极限温度时，应按现场规 程加投入冷却器的数量或申请转移负荷，并加强巡视和监视。造成变压器缺油的原因及危害造成变压器缺油的主要因素有：变压器油箱渗油；放油截止阀门 关闭不严；取油样后未

9、及时补油；出现假油面未及时发现等。变压器缺油的主要危害有：油面过低，可能致使瓦斯继电器误动 作，造成变压器停电。同时由于变压器绕组露出油面，会使绝缘强度 下降，甚至造成事故。另外，油箱进入空气，变压器油吸收空气中的 潮气，会使变压器油绝缘强度下降，加速油质劣化。运行中的变压器取油样时考前须知取油样前，应先检查油标管，变压器缺油时不准取样；取油样应在天气干燥时进行；应使用带玻璃塞的玻璃瓶装油油样，并须经干燥处理；油样应一次取够，做油耐压试验不少于0.5L,做简化实验不少 于ILo运行时的变压器取油样的方法应在变压器下部放油截门处取油样，先放出2L左右的底部积存 污油，并擦净放油口，再用变压器油冲

10、洗干净；用变压器油将油样瓶冲洗两次，并将瓶塞冲洗干净；将油样灌入样瓶后，应立即将瓶塞塞好，并用石蜡封严瓶口，以 防受潮；启瓶时，室温应接近取油样时的温度，否那么油样会受潮，影响实 验的结果。变压器补油时的考前须知补入的油应与变压器中的油牌号相同，并经过试验确认合格，不 同牌号的油应做混油试验确认合格。如变压器在运行中补油，补油前应将重瓦斯保护装置改接信号位 置，防止误动掉闸。补油后要及时排放油中气体，运行24小时之后， 可将重瓦斯投入到工作位置。补油应在变压器油枕上的注油孔处进行，补油要适量，禁止从下 部放油截门处补油。变压器有载分接开关操作的一般规定正常情况下，一般使用远方电气控制逐级调压，

11、同时监视分接位 置指示灯与机械指示灯指示器的档位一致、电压变化在规定的调压范 围内及对应的电流变化正常（间隔应在1分钟以上，每调一个分接头 计为一次），并做好记录。当有载调压变压器过载1. 2倍时，禁止分接开关变换操作并闭锁。变压器的异常运行状态严重漏油；有位过高、过低或不正常升高；在正常负荷和冷却条 件下油温不正常升高；冷却装置故障；内部声音不正常；套管破损放 电或接头发热、瓦斯继电器内气体不断集聚，轻瓦斯连续动作发信号； 正常或事故过负荷；有载调压装置故障。根据变压器的声音异常判断故障性质变压器正常运行时发出均匀的“嗡嗡”声，但如果有较高且沉闷 的“嗡嗡”声，可能是过负荷运行、电流大、铁芯

12、震动力增大引起， 应监视变压器负荷变化。变压器内部有“哇哇”声，可能是大动力设备启动，负荷突然增 大，产生高次谐波；也可能使电网中发生过电压或雷电波侵入或穿越 性短路等。变压器内部有间隙的“哼哼”声，忽粗忽细、忽高忽低，可能是 系统中铁磁谐振，或有断线、接地故障。变压器内部有“僻啪”和“嗤嗤”的放电声，假设声音沉闷可能是 内部发生局部放电；假设声音清脆可能是套管裂纹、破损或污染严重、 设备线卡接触不良放电。变压器假设有“咕噜”、“咕噜”的沸腾声，可能是绕组发生短路故 障或接头接触不良近期的严重共过热。变压器有爆裂声，可能是变压器内部绝缘击穿的严重放电。变压内部有“叮当叮当”锤击声及“呼呼”刮大

13、风声，可能是铁 芯夹金件松动或个别零件松动。变压器温度升高的原因分接开关接触不良接触电阻增加造成打冷战发热，轻者会增加功 率损耗，使油温升高，重者还会烧毁分接开关。通过测量高压绕组的 直流电阻，可判断分接开关接触情况；也可通过轻瓦斯频繁动作或取 油化验判断。如属分接开关接触不良，应通过吊心进行检修。绕组短路局部会出现很大环流，绕组导线温度升高，造成变压器 温升过高。通过测量绕组的直流电阻，可判断匝间或层间是否短路; 如短路点打火形成电弧,会使油分解产生气体，导致清瓦斯频繁动作。 匝间或层间短路故障只能通过吊心检查并处理。硅钢片间绝缘损坏或穿心螺栓的绝缘套管损坏，都会使铁心产生 涡流，从而导致变

14、压器温升过高。长时间的高温会加速油质老化，因 此，通过油质化验分析，可大致做出判断。铁心故障只能通过吊心检 查并处理。浇注型干式变压器的运行与维护浇注型干式变压器将带电的线圈用环氧树脂浇注而成。因此，它具有难燃、平安、不吸收空气中的潮气、结构牢固、体积小、重量 轻、损耗小，节能、运行噪音小、脏物不会进入线圈、检查维护简单 等特点。开始运行前的实验，为了确保浇注型干式变压器能够在正常状态下开始运行。要进行 如下工作：测量绝缘电阻（用2500V兆欧表）。绝缘电阻绝缘值如下（25）：额定电压 KV3322116.63.31. 1工频耐压试验。为了核实变压器能否接入电网，还应进行耐压试 验。电路最高电

15、压KV7KV以下7KV以上试验时间min1010试验电压KV1.5E （最低 0. 5KV）1.2E （最低 10. 5KV）E是变压器最高工作电压投入后的维护和检查检查带电运行的浇注型干式变压器时，绝不可触及浇注型线圈的 环氧树脂外表，因为在运行中其外表电位与其内部线圈导体上的电位 大致相等触及后有危险。通常在浇注型变压器醒目之处钉有“禁止运 行中触及”的警告标示牌。当需要靠近带电局部时，与带电局部应保 持如下表规定的距离。距离（m）1.01.5额定电压（KV）22KV及以下超过22KV至33KV停电检查和维护时应核实变压器确已切断电源，并经过验电，做好接地后方可进行检查和维护o日常的检查维

16、护：日常的维护和检查是从外观检查变压器的运转状态，每日进行一 次，包括抄录电压、电流、功率因数、环境温度、变压器的温度、声音、振动情况、有无异常气味，以及线圈、铁芯、接线等有无灰尘放 电等异常现象，以便及时采取措施，防止发生不测事故。定期检查:第一次定期检查可在运行后23个月，以后每年进行一次。内容是:是:浇注线间连接线有无老化，有无沾污绝缘情况；铁芯、风道有无沾污和其他异常现象；引出线、调压分接开关的连接是否异常；线 圈支持件是否异常；仪表及保护装置的读书和动作是否正确；以及冷 却装置（如电机、风扇。轴承）附属仪表（如断风报警、温度计等） 是否正常。发现异常应予以更换和修理。其中“S”表示变

17、压器的相数为三相其中“Z”表示有载调压其中“n”为变压器的设计序号，同时高、低压电压向量关系其中“40000”表示变压器的额定容量为40000KVA其中“121”表示变压器的高压侧为121Kv等级主变压器接线方式为YNdll其中“Y”表示星形接线其中“N”表示高压侧中性点有零线引出其中“d”表示三角形接线其中“n”表示相位差为30。主变压器额定频率50HZ主变压器形式为油浸式主变压器冷却方式为油浸自冷式主变压器Ct变比为400/52、#2主变压器使用河北保定尼尔电气制造的60Mw变压器，型 号为 SFZ11-63000/121其中“S”表示变压器的相数为三相其中“Z”表示有载调压其中“11”为

18、变压器的设计序号，同时高、低压电压向量关系其中“63000”表示变压器的额定容量为63000KVA其中“121”表示变压器的高压侧为121Kv等级主变压器接线方式为YNdll其中“Y”表示星形接线其中“N”表示高压侧中性点有零线引出其中“d”表示三角形接线其中表示相位差为30。主变压器额定频率50HZ主变压器形式为油浸式主变压器冷却方式为油浸自冷式主变压器Ct变比为400/5二、变压器的结构高压套管分接开关一二-平安气道 油位计 油枕，一呼吸器变压器油散热也油箱大型的变压器一般是由铁芯、绕组、油箱、绝缘套管与主要局部 组成。铁芯和绕组是变压器进行电磁能量转换的有效局部，称为变压 器的器身。油箱

19、是油浸式变压器的外壳，箱内灌满了变压器油，变压 器起绝缘和散热作用。绝缘套管是将变压器内部的高低压引线引到油 箱的外部。不但作为引线对地的绝缘，身担负着固定引线的作用。净油器绕组铁芯下面分析各部件的作用:铁芯。铁芯是变压器的基本部件，由磁导体和夹紧装置组成，铁芯的磁 导体是变压器的磁路，它把一次电路的电能转为磁能，又由本身的磁 能转变为二次电路的电能，是能量转换的媒介。铁芯必须接地。因铁 心及金属构件在绕组电场作用下具有不同的电位，与油箱之间有电位 差，虽然它们之间的电位差不大，但将通过很小的绝缘距离而断续放 电。放电一方面使油分解，另一方面无法确认变压器在试验和运行中 的状态是否正常。铁芯必

20、须是一点接地。铁芯中是有磁通的，当有多 余点接地时，等于通过接地片而短接铁心片，短接回路中有感应环流, 接地点越多，环流回路越多，环流越大，环流大小还与多余接地点的 位置有关。铁心接地片为厚0. 3mm,宽40nm的紫铜片，铜片外表锡 以减少接触电阻，铁芯接地片插入铁筑的最大级中插入深度不小于 40mm o绕组。变压器的绕组是电流的通路，靠绕组通入电流，并借电磁感应作 用产生感应电动势。绕组必须具有足够的电气强度，耐热强度和机械 强度。连接组别与引线。三相高压，低压绕组分别连接起来，接成国家标准G131094-85 所规定的YNdll连接组，三相高压绕组接成YN,就是把X、Y、Z连 在一起，并

21、用中点套管引出，低压绕组连成d,就是a与y相连，b 与z相连，c与x相连，使高低压绕组线电压之间的相角差成为11 点的时钟。上述的同相绕组连接线，按接线组别，相与相方向的连接线以及 各绕组端头引至箱壳出线套管的导线均称为引线，引线的截面应能承 受所通过的电流而不致过热。按不同的绝缘等级，引线和各载流局部, 接地局部应有足够的绝缘距离，并保证必要的绝缘余度，引线要求布 置清晰，起线方便，距离较短，并与箱壳上套管的位置相对应。高低 压引线应分别在器身的两侧，引线用木夹件支撑，本夹件固定在器身 的构件上。油箱。油箱是油浸式变压器的外壳，变压器主体放在油箱中，箱内充满 变压器油。储油柜。储油柜也称辅助

22、油箱，它是由钢板做成的圆筒形容器，水平安装 在变压器的油箱上，用弯曲连管与油箱连接，储油柜的一端装有油位 指示计，储油柜的容积一般为变压器油箱所装油体积的8Q10%。其 作用是变压器内部充满油，而由于储油柜内油位在一定限度，当油在 不同温度下膨胀和收缩时有回旋余地，并且储油柜内空余的位置小, 使油和空气接触的少，减少了油受潮的和氧化的可能性，另外，储油 柜内的油比油箱上部的油温低很多，几乎不和油箱内的油对流。在储 油柜和油箱的连接管上装有气体继电器，来反映变压器的内部故障。呼吸器。呼吸器内装有干燥剂即硅胶，用来吸收空气中的水分。防爆管。防爆管安装在变压器的油箱盖上。温度计。温度计安装在油箱盖上

23、的测温桶内用来测量油箱内的上层油温。 套管。套管是将变压器高、低压绕组的引线引到油箱外部的绝缘装置。 它既是引线对地（外壳）的绝缘，又担负着固定引线的作用。冷却装置。冷却装置是将变压器在运行中产生的热量散发出去的设备。净油器。又称为温差过滤器。它的主要局部是用钢板焊成的圆筒形净油罐, 安装在变压器油箱的一侧，罐内充满硅胶、活性氧化铝等吸附剂。在 运行中，由于上层油和下层油之间的温差，于是变压器油从上向下流 动经过净油器形成对流，油与吸附剂接触，其中的水分、酸和氧化物 等被吸收，使油得到净化。延长油的使用期限。强油循环变压器的净 油器是靠油流压差使变压器油流经净油泵，到达净化的目的。1.3光伏电

24、站箱变一、箱变参数箱变使用山东市泰开电器制造的型号为 ZGS11-Z. G-1000/10 的箱变其中“ZG”表示变压器为组合式美式一体箱变其中“S”表示三相其中“11”为变压器的设计序号，同时也是变压器的功耗等级其中“1000”表示变压器额定容量为lOOOKva其中“10”表示变压器高压侧为lOKv等级接线方式为Dyllyll额定频率50HZ冷却方式为油浸自冷式器身吊重1660Kg绝缘油重H50Kg总重4600Kg二、变压器结构组合式箱变的基本构成同大多数变压器一样，均是由铁芯、绕组、油箱与主要局部组成，其余局部的组成如下：箱式变压器（箱式变电站）的组成1、高压进线柜2、高压出线柜3、高压计

25、量柜4、低压进线柜5、低压出线柜6、低压计量柜7、电容补偿柜箱式变压器（箱式变电站）高压进线柜的组成:1、真空断路器3、微机保护装置5、穿墙套管7、柜内照明灯9、小母线端子11、温度控制器13、电磁锁15、热缩套管16、二次线路元件水平母排18、分支排20、柜体2、避雷器4、电流互感器6、静触头、触头盒8、绝缘子10、带电显示器12、加热板14、多功能表17、地排19、辅助材料2、避雷器4、电流互感器6、静触头、触头盒8、绝缘子10、带电显示器12、加热板14、多功能表17、地排19、辅助材料箱式变压器（箱式变电站）高压计量柜的组成1、隔离手车3、静触头、触头盒5、绝缘子7、温度湿度控制器9、

26、电磁锁n、多功能表2、穿墙套管4、柜内照明6、带点显示器8、加热板10、小母线端子2、穿墙套管4、柜内照明6、带点显示器8、加热板10、小母线端子箱式变压器（箱式变电站）高压出线柜组成1、热缩套管2、二次线路元件水平母排3、地排4、分支排5、辅助材料6、柜体1.4光伏电站站用变一、站用变参数站用变使用的是宁波天安变压器制造的 SCB10-500/10. 5型树脂绝缘干式变压器。其中“SC”表示三相固体成型其中“B”表示低压箔式线圈其中“10”为性能参数其中“500”表示额定容量为500KVA其中“10. 5”表示额定高压电压为10. 5Kv二、干式变压器的结构特点1、高、低压绕组全部采用铜带（箔）绕成；2、高、低压绕组全部在真空中浇注环氧树脂并固化，构成高强度 玻璃钢体结构3、高、低压绕组根据散热要求设置有纵向通风气道；4、线圈内、外外表由玻璃纤维网格布增强5、绝缘等级有F、H级；6、环氧树脂干式变压器体积小、重量轻。1.5变压器的运行与维护一、主变的运行与维护变压器的正常运行状态变压器正常运行时的响声是连续均匀的“嗡嗡.”声。