变压器运行的危险点分析与预控设计说明520.pdf
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1、变压器运行的危险点分析与预控设计 第一章导言 安全生产是电力企业一切工作的基础,电力安全生产是对国家、社会和人民的最大贡献,也是企业的最大效益。随着社会的不断发展,人们对事故预防和安全生产客观规律的认识也在不断深化。危险点分析与控制理论是近年来电力企业为预防事故而探索的一种方法。电力事故发生前,总会有一定的征兆,遵循着从有到无,从量变到质变的发展过程。事故隐藏在生产活动过程中的危险点,并逐渐产生、扩大和发展,最终导致事故的发生。因此,引发事故的危险点是可以识别、预测、控制和预防的。通过对电力生产中危险点的预测和预控,制定有针对性的安全防范措施,可以有效地杜绝或减少事故的发生。本次毕业设计主要分
2、为三个部分。第一部分介绍了危险点的含义、预控措施以及分析预控危险点的意义。第二部分讲述变压器的基础知识。第三部分重点介绍了变压器检修的操作步骤以及检修中危险点的分析和预控。这个设计是在胡斌老师的指导下完成的,他给了我很多宝贵的意见。在设计过程中表达心声,帮助同学。第二章。变压器的基本知识 第一节。变压器的基本工作原理和分类 变压器的工作原理是基于电磁感应定律。两个相互绝缘的绕组套在同一个铁芯上,绕组之间只有磁耦合,没有电连接。1122ddtddtenen 因为感应电动势的大小与绕组的匝数成正比,绕组的感应电动势近似等于它们各自的电压,改变一、二次绕组的匝数比就可以改变变压器的电压,这就是变压器
3、的变压原理。变压器的分类按照不同的方式可以分为很多种。以下是一些常见的分类方法:1.按应用分类,有升压变压器、降压变压器、接触式变压器和辅助变压器;仪表变压器(电压互感器和电流互感器);特种变压器(电炉变压器、整流变压器、焊接变压器、试验变压器、调压变压器)。2.按冷却方式和冷却介质分,有油浸式变压器(油浸自冷、油浸风冷变压器、油浸强制油循环风冷变压器、油浸强制油循环水冷变压器)、干式变压器和充气式变压器。3.按磁路系统分类,有铁心变压器和组变压器。4.按绕组数分,有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器。第二节。变压器型号和额定参数 一、变压器型号 各种变形金刚不可能包含变形金刚的所有特征,
4、需要产品模型来表达所有特征。变压器的模型由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成,每个字母代表一定的含义,如图。二、变压器的额定参数 1.额定电压。三相变压器的额定电压是指线电压,用千伏(KV)表示。单位用千伏(。单位用千伏(2.额定电流。用单位安培(a)表示,变压器线电流值等于铭牌上的额定电流,表示变压器运行在额定状态;如果超过额定电流,称为过载运行。单位用安(。单位用安(3.额定容量。也就是说,用千伏安(KVA)表示的视在功率表示变压器在额定条件下传输最大电功率的能力。也就是视在功率,单位用千伏安(。也就是视在功率,单位用千伏安(单相变压器:=三相变压器:=3 特殊使用环境代号高压绕组电压等级额定容
5、量KVA设计序号调压方式(无励磁不标)导线材料绕组数量(双绕组不标)循环方式(自然循环不标)冷却方式(油浸自冷不标)相数绕组耦合方式(只标自耦变)4.额定频率。额定频率是指变压器的设计工作频率。单位是赫兹(Hz),我国的工频是 50Hz。额定频率指对变压器设计的运行频率。单位为赫兹(。额定频率指对变压器设计的运行频率。单位为赫兹(5.空载电流%和空载损耗。表情%.表达式0%0。表达式00%100%NIII 空载损耗是指变压器空载运行时产生的有功损耗。即变压器空载运行时产生的有功损耗称。0即变压器空载运行时产生的有功损耗称。6.阻抗电压%和负载损耗。变压器二次短路的表达式,一次额定电流所施加的电
6、压称为阻抗,此时产生的相当于额定容量和参考温度的损耗为负载损耗。空载损耗和负载损耗称为变压器的总损耗。此外,变压器的铭牌还给出相数、接线图和连接组、运行方式和冷却方式、变压器总重量、油总重量等数据。%。表达式变压器二次短路,一次通以额定电流而施加的电压称为阻抗%。表达式%100%KKNUUU变压器二次短路,一次通以额定电流而施加的电压称为阻抗 第三节。变压器的主要结构 它由变压器本体、油箱、冷却装置、保护装置、出口装置和调压装置组成。本体包括铁芯、绕组、绝缘结构和引线等。包括罐体(罐盖、罐壁和罐底)和一些附件(放油阀、小车、油节流阀、接地螺栓和铭牌等。);冷却装置包括散热器和冷却器。1-放油阀
7、;2-铭牌 3-加湿器 4-油表 5-储油箱 6-安全气道 7-气体继电器 8-高压套管 9-低压套管 10-零线套管 11-温度计 12-滤油阀 13-信号温度计 14-接地螺钉 15-小车 第一,核心结构 1.核心功能 变压器铁心作为变压器的基本机械骨架,由 0.35-0.5 毫米厚的身体 核心-充当磁路。弯曲-充当电路。使绝-隔离带电线路之间和带电线路与地面之间引线-连接绕组套管、分接开关和主体。压力调节-改变绕组匝数和调节电压的装置 燃料-用来储油,支撑身体。冷却设备-循环油来冷却变压器。油枕-减少油与空气的接触面,调整油量,喷安全航路-防止内部故障时内部过压,对喷油起到导向作用。吸湿
8、器-可以吸走空气中的杂质和水分,过滤闸流管-因匝间短路、绝缘击穿、铁芯故障等产生气体时。或油箱泄漏等。来保护右边。温度计-监控变压器工作温度 保护装置 出口套管-为了将绕组的端部从油箱引到邮箱的外面,对地应有足够的绝缘距离。变压器油-其绝缘、冷却和灭弧功能 变压 用硅钢片制成,作为变压器的主磁路和电能转换的介质,起着磁性作用。另外,铁芯约占变压器总重量的 40%-60%。2.铁芯的形成 变压器铁心为矩形封闭和结构。其中有线圈的部分称为芯柱,没有线圈的部分只起到闭合磁路的作用称为铁轭。铁芯有两种基本结构,即壳式和芯式。(1)壳核。壳铁心水平放置,其截面为矩形,每列有两个侧轭,铁心环绕线圈,故称壳
9、铁心。这种结构使用的硅钢片少,铁心牢固方便,漏磁闭路,附加损耗小,耐高压冲击。但与之匹配的巨型线圈很难制造,短路线圈容易变形,所以硅钢片用量大。(2)心核。芯式铁芯一般垂直放置,其截面为分级圆柱形,线圈环绕芯柱,所以可取。硅钢片规格多,绑扎夹紧要求高。然而,匹配的圆柱形线圈易于制造,并且在短路时具有良好的稳定性。一般来说,铁芯是由剪切后的硅钢片叠放而成的,这种结构称为叠铁芯结构。在选择铁心结构时,主要考虑的是使空载电流和空载损耗小,噪声低,电压波形正弦。3.铁芯的绝缘和接地(1)铁心绝缘有两种,即铁心片间绝缘和结构间绝缘。(2)铁芯接地:在线圈交变电场的作用下,铁芯及其金属部件因位置不同而感应
10、出的浮动电位也不同。虽然它们之间的电位差不大,但也会通过很小的绝缘距离产生浮充放电,进而产生间歇性放电现象。目前铁芯的接地一般遵循一点接地的原则,即在一些铁芯片之间插入一个接地片,因为硅钢片之间的绝缘水平可以阻止涡流从一片硅钢片流向另一片硅钢片,但不能组织高压电场和高压磁场产生的电荷在硅钢片之间通过。当铁芯两点或多点接地时,铁芯中感应出的磁通会在接地回路中产生环流,使空载损耗增大,进而温度升高。接地片越多,循环电流越大,温度越高可能烧坏接地片,导致故障。所以核心一定要接地,只能有一点接地。遵循芯线一点接地的原则,目前采用三种不同的接地结构,即无外接芯线接地、有外接芯线接地、同时有线夹接地。二、
11、绕组和引线结构 绕组是变压器的电路部分,由表面绝缘的铜(铝)线绕制而成,套在变压器的心柱上。由于国内生产和使用的铁心变压器多为同心变压器,绕组多为同心结构。绕组要求足够的绝缘强度、机械强度和耐热性。缠绕形式可分为层绕和饼绕。层绕结构紧凑,生产效率高,耐冲击电压性能好,但机械强度差。饼式绕组散热性能好,机械强度高,适用范围广。导线将外部电能输入到变压器中,并将传输的电能输出到变压器。一般可分为三种:绕组线端与套管连接的引出线、各相绕组间的连接引线和绕组抽头处与分接开关连接的分接引线。引线应能满足电气性能、机械强度和温升的要求。三。变压器绝缘 1.变压器的绝缘水平 绝缘水平是变压器在运行中能承受各
12、种过电压和长期最大工作电压的水平,与保护性避雷器相匹配的耐压水平,取决于设备的最大电压。根据变压器绕组终端和中性点的绝缘水平是否相同,可分为全绝缘和分级绝缘两种绝缘结构。当绕组线端的绝缘水平与中性点的绝缘水平相同时,它是完全绝缘的;绕组中性点的绝缘水平低于线端的绝缘水平,称为分级绝缘。2.变压器绝缘的分类。相对接地之间的绝缘 不同主相之间的绝缘 同相不同电压等级之间的绝缘 纵向相位中不同电位之间的绝缘 外壳本身的外部绝缘 外壳与地面之间的绝缘气隙距离。四。油箱和储油柜 油浸式变压器油箱是变压器本体的外壳,具有容纳变压器本体、填充变压器油和散热冷却的功能。油箱作为变压器油的容器,要求密封良好,防
13、止漏油。变压器的结构形式一般有三种:箱盖式油箱、钟罩式油箱和密封式油箱。外壳和冷却装置 变压器套管将变压器的高低压引线引至油箱外部。它不仅起到导线对地绝缘的作用,还起到固定导线的作用。因此,它应该具有足够的电气强度和机械强度。变压器的冷却装置是将变压器运行中损耗产生的热量散发出去,保证变压器安全运行的装置。通常,冷却装置是可拆卸的。不强制油循环的叫散热器,强制油循环的叫冷却器。不及物动词加湿器和净油机 加湿器是防止变压器油受潮的部件之一。其上端通过集管连接到储油柜,其下端有孔与大气相通。变压器运行过程中油温发生变化时,起吸排气作用。加湿器内安装硅胶或氧化钙等吸湿剂时,在吸收水分或被水饱和时会自
14、行变质,失去吸湿能力,应定期检查更换。净油器是一个用钢板焊接而成的小圆柱形油箱,里面装有硅胶等吸湿剂。它是利用变压器运行时箱式变压器的对流效应来吸收水渣、氧化物等。在油中,以便油可以自动地和连续地再生。油温降低后,从净油器下部返回变压器油箱。七、气体继电器、安全气道 气体继电器是气体保护的主要元件,安装在变压器油箱和储油柜之间的连接管道上。它的作用是当油箱中有气体逸出或变压器油位过低时,发出报警信号或切断变压器电源。安全气道就是防爆气道,它的主体是一个长的铜质圆柱体,顶部有防爆膜。变压器故障时,气体急剧增加,使油气冲破防爆膜,防止油箱开裂或爆炸。第三章。危险点 第一节。危险点的含义和特征 危险
15、点是场所、部位、场所、器具、行为等。操作过程中可能发生危险的地方。危险点包括三个方面:一是可能造成伤害的工作环境。比如,工作环境中的有毒物质会直接或间接危害劳动者的健康,诱发职业病。二是可能造成伤害的机器设备等物体。比如机械设备没有安全护罩,其运动部件裸露在外,接触到人体,就会造成伤害;如果人们触摸裸露的电源线,就会发生触电事故。三是操作人员违反安全工作规则,随心所欲操作。比如有的操作人员高空作业时系安全带,即使系了也不按规定系好。危险点具有以下特征:1.危险点是客观存在的;2.危险点是潜在的;3.危险点复杂多变;4.危险点是可知和可预防的。电力生产中任何事故的发生都是从隐患的产生开始,从渐变
16、到突变,从量变到质变,最终导致事故的发生。在这一演变过程中,暴露出许多可能危及操作人员健康和生命安全、设备安全、影响正常运行、甚至造成经济损失的事件,可称之为危险点。第二节。危险点的原因 1.在高空、井下、容器、带电、交叉作业、高温、高压、易燃易爆、有毒有害气体、缺氧等工作环境中工作;输配电线路穿越铁路、公路;天气的变化也影响用电安全。二、机械、设备、工具等。在工作中使用可能会给操作人员带来伤害和设备损坏。三、作业人员违反安全规定或违章等。,可能给作业人员带来伤害或设备损坏。四。操作人员身体不适、思想情绪波动、行为失误、技术素养不胜任。第三节。危险点的分析和预控 风险分析和预控是预先预测和预防
17、可能引发事故的风险点的方法。一般来说,作业中存在的危险点可分为两类:一类是明显的危险点,可以通过现场勘查或仔细预判来发现。另一个是潜在的危险点。人们仅凭经验或想象很难做出准确的判断,需要科学的分析和预控。设备中存在危险点,一般包括以下原因:1.设备制造时性能不符合规定的技术标准,制造工艺质量不过关,不投产存在隐患。2.新建、扩建、改建工程的设计和设备选型不符合电网安全稳定运行要求的;或者设计上没有问题,但由于某种原因,没有按照设计规定执行,从而形成危及生产的问题。3.设备投入使用时,均符合当时相关技术标准、法规和导则的要求。由于电网规模的扩大和科学技术的不断发展,出现了不能满足发展的技术要求和
18、影响安全的问题。由于电力生产设备的工作环境或工作条件,在工作中存在影响安全生产的问题。甚至某种临时性的意外原因都可能导致设备发生危及生产安全的事件。危险点预控方法:1。消除危险点。2.限制隐患。3.严格落实组织技术措施。4.加强安全防护(加强工作人员和电力设备的安全防护;加强对危险点的监控)。5.认真执行规章制度。危险点分析和预控的意义;1.做好危险点的分析和预控,可以增强人们的危险意识,克服麻痹思想,预防冒险行为。2.做好危险点的分析和预控,可以防止因仓促上阵而造成的危险。3.做好危险点的预控工作,可以防止因技术业务不熟而引发的事故。4.做好危险点的预控工作,可以使安全措施更有针对性和有效性
19、,真正起到预防事故的作用。5.做好危险点的预控工作,可以减少甚至杜绝因指挥不力造成的事故。第四节。消除危险点的方法 事故危险点是可以识别、预测、控制和预防的。通过对电力生产中危险点的预测和预控,制定有针对性的安全防范措施,可以有效地杜绝或减少事故的发生。一般有以下几种方法:1。对于严重威胁电网运行安全的危险点,先退出电网,待停止运行后再进行处理。2.创造条件更换危险点严重的设备或进行彻底的技术改造。3.对危险点严重的设备进行拆卸和检修,对一些严重磨损或老化的部件进行处理或更新。4.如因参与生产工作的人员素质造成严重危险,不符合要求者,按规定不得参与此项工作。第四章。变压器维护及危险点的分析和预
20、控 第一节。变压器维护周期、维护项目和仪器 一、变压器维护周期 变压器大修可分为大修和小修两大类,以是否悬挂为依据。变压器大修是指变压器吊或吊钟罩的检查和修理,小修是指不吊或不吊钟罩的检查和修理。正常运行的主变压器应在运行 5 年后每 5-10 年大修一次;一般情况下,变压器和线路配电变压器在没有过载的情况下,每 10 年检修一次。对于充有氦气并用胶囊密封的变压器,大修周期可适当延长。只有当预防性试验认为有必要时,才能检查大修。一般情况下,变压器的大修周期至少为一年一次,在特别恶劣的地区,大修周期可以缩短。热电厂每六个月需要小修一次。二、变压器小修项目 1.检查并清除变压器的外部缺陷,并进行全
21、面清洁。2.检查储油箱的油位,释放集油器中的污油和水分。3.检查安全气道和防爆膜是否破裂。4.检查套管的密封情况,套管引线的连接情况,清洁套管并调整套管的油位。5.检查气体继电器和温度测量装置。6.检查分接开关并试运行。7.检查散热器风扇和控制系统。8.补充变压器油和套管中的油。9.检查接地装置是否良好接地。10.检查常规温度测量和实验。三。变压器吊心大修工程 1.变压器油检修和试验前的各种试验。2.检修绕组和铁芯,处理故障。3.检修分接开关、压板、外壳屏,处理缺陷。4.检修 60kv 及以上油纸电容器套管和 40kv 及以下充油套管。5.检修外壳和附件。6.检修冷却系统 7.检修监控仪表和信
22、号装置。8.清理油箱,处理漏油,喷漆。9.机油滤清器或机油更换。10.变压器的总装配。11.干燥变压器。12.实验和变压器调试。四。变压器的例行检查 1.外部检查 当发现变压器有故障时,首先应从外部进行详细检查,同时做必要的实验,分析确定故障的可能原因,提出检修方案。(2)检查储油箱中的油位是否正常。(3)安全气道防爆膜是否破裂。(4)套管是否有裂纹。(5)变压器外壳内的温度是否正常?(6)油箱漏油是否正常。(7).初级导线是否松动,有无发热迹象。(8).根据仪表显示和运行记录分析。(9)根据气体继电器的动作,采集气体样品,鉴别气体的可燃性和颜色进行分析。(10)根据差动保护器的动作情况,配合
23、试验进行更深入的分析。2.电气实验检查(1)绝缘电阻的测试。(2)绝缘油的取样试验。(3)电压比测试。(4)绕组 DC 电阻的测量。(5)DC 泄漏和交流耐压试验。(6)空载实验 变压器检修前,首先要明确检修任务,做好检修前的准备工作,了解变压器检修的所有检修标准,对变压器检修的明确步骤中可能出现的危险点进行计算和预测,然后提前采取预控措施,或在检修过程中有效消除,避免危险点被触发,造成不必要的事故。五、常用维修设备的维护。真空滤油器、压力滤油器、台钻、手提电焊机、空气压缩机、手持砂轮、滤油器干燥箱、油枪、兆欧表、交流电压表、钳形电流表、万用表、真空表、干燥温度计游标卡尺、钢丝绳、钢丝套、白棕
24、绳、滑轮、轻型铝合金梯子、橡胶电源线、临时电源低压行灯、专用吊具等。以下是变压器维护中五个常见的维护项目,例如:第二节变压器悬挂中心维护及危险点分析与预控 吊芯大修一般是由于变压器部分出现故障,必须取出变压器本体进行处理,如变压器绕组更换或大修等。1.吊芯前准备及吊芯检查 变压器挂芯前需要准备。1.起重设备。2.滤油设备。3.准备干燥计划和设备。4.准备好实验设备和各种仪器、操作工具。5.吊芯前对变压器进行绝缘电阻和 DC 电阻试验,并与吊芯前进行比较,制定维修项目、特殊维修和技术改进项目、维修质量标准和安全措施。吊芯检查时,应对铁芯、绕组和附件(冷却散热装置、保护装置、测温装置、载流装置、分
25、接开关)进行检查和处理,然后才能装配。如果维修后不符合技术要求,应立即更换。二、核心吊挂步骤及危险点分析:1.中小型变压器现场停电后,应运到修理厂进行吊芯检查。在运输变压器之前,必须拆除可拆卸的散热器。要拆卸散热器,必须密封临时蝶阀固定板。原装蝶阀会漏油。拆卸散热器,需要对散热器进行编号,然后关闭每个散热器的蝶阀,这样油箱里的油就不会大量进入散热器。打开散热器下放油阀和上放油阀放油。放油后,用暖气片挂下来,单独运输。用临时铁板和垫片密封油箱上下蝶阀:同时用铁板密封两个蝶阀。本分析步骤中可能存在的危险点有:(1)变压器停电后,工作人员在拆卸前应检查变压器是否带电,并确保其可以无电压运行,以防发生
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