变压器的冷却方式有几种.pdf

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1、第 1 页 变压器的冷却方式有几种？各种冷却方式的特点是什么？电力变压器常用的冷却方式一般分为三种：油浸自冷式、油浸风冷式、强迫油循环。油浸自冷式就是以油的自然对流作用将热量带到油箱壁和散热管，然后依靠空气的对流传导将热量散发，它没有特制的冷却设备。而油浸风冷式是在油浸自冷式的根底上，在油箱壁或散热管上加装风扇，利用吹风机帮助冷却。加装风冷后可使变压器的容量增加 30%35%。强迫油循环冷却方式，又分强油风冷和强油水冷两种。它是把变压器中的油，利用油泵打入油冷却器后再复回油箱。油冷却器做成容易散热的特殊形状，利用风扇吹风或循环水作冷却介质，把热量带走。这种方式假设把油的循环速度比自然对流时提高

2、 3 倍，那么变压器可增加容量 30%。什么叫变压器？变压器是一种用于电能转换的电器设备，它可以把一种电压、电流的交流电能转换成一样频率的另一种电压、电流的交流电能。变压器的主要部件有：(1)器身：包括铁芯，线圈、绝缘部件及引线。(2)调压装置：即分接开关，分为无载调压和有载调压装置。(3)油箱及冷却装置。(4)保护装置：包括储油柜、油枕、防爆管、吸湿器、气体继电器、净油器和测温装置。第 2 页(5)绝缘套管。变压器铭牌上的额定值表示什么含义？变压器的额定值是制造厂对变压器正常使用所作的规定，变压器在规定的额定值状态下运行，可以保证长期可靠的工作，并且有良好的性能。其额定值包括以下几方面：(1

3、)额定容量：是变压器在额定状态下的输出能力的保证值，单位用伏安(VA)、千伏安(kVA)或兆伏安(MVA)表示，由于变压器有很高运行效率，通常原、副绕组的额定容量设计值相等。(2)额定电压：是指变压器空载时端电压的保证值，单位用伏(V)、千伏(kV)表示。如不作特殊说明，额定电压系指线电压。(3)额定电流：是指额定容量和额定电压计算出来的线电流，单位用安(A)表示。(4)空载电流：变压器空载运行时激磁电流占额定电流的百分数。(5)短路损耗：一侧绕组短路，另一侧绕组施以电压使两侧绕组都到达额定电流时的有功损耗，单位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。(6)空载损耗：是指变压器在空载运行时的有功功率损失

4、，单位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。(7)短路电压：也称阻抗电压，系指一侧绕组短路，另一侧绕组到达额定电流时所施加的电压与额定电压的百分比。(8)连接组别：表示原、副绕组的连接方式及线电压之间的相位差，以时钟表示。常用变压器有哪些种类？各有什么特点？第 3 页 一般常用变压器的分类可归纳如下：(1)按相数分：1)单相变压器：用于单相负荷和三相变压器组。2)三相变压器：用于三相系统的升、降电压。(2)按冷却方式分：1)干式变压器：依靠空气对流进展冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器。2)油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。(3)按用途分：1)电

5、力变压器：用于输配电系统的升、降电压。2)仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。3)试验变压器：能产生高压，对电气设备进展高压试验。4)特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。(4)按绕组形式分：1)双绕组变压器：用于连接电力系统中的两个电压等级。2)三绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。3)自耦变电器：用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。(5)按铁芯形式分：第 4 页 1)芯式变压器：用于高压的电力变压器。2)壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的

6、电源变压器。发电机受潮时，如何进展枯燥处理？发电机在进展就地枯燥时，一定要做好必要的保温和现场平安措施，具体措施如下：(1)如果枯燥现场温度较低，可以用帆布将发电机罩起来，必要时还可用热风或无明火的电器装置将周围空气温度提高。(2)枯燥时所用的导线绝缘应良好，并应防止高温损坏导线绝缘。(3)现场应备有必要的灭火器具，并应去除所有易燃物。(4)枯燥时，应严格监视和控制枯燥温度，不应超过限额。枯燥时，发电机各处的温度限额为：(1)用温度计测量定子绕组外表温度为 85。(2)在最热点用温度计测量定子铁芯温度为 90。(3)用电阻法测量转子绕组平均温度应低于 120130。枯燥时间的长短由发电机的容量

7、、受潮程度和现场条件所决定，一般预热到 6570的时间不得少 1230 小时，全部枯燥时间不低于 70 小时。在枯燥过程中、要定时记录绝缘电阻、绕组温度、排出空气温度、铁芯温度的数值，并绘制出定子温度和绝缘电阻的变化曲线，受潮绕组在枯燥初期，由于潮气蒸发的影响，绝缘电阻明显下降，随着枯燥时间的增加，绝缘电阻便逐渐升高，最后在一定温度下，稳定在一定第 5 页 数值不变。假设温度不变，且再经 35 小时后绝缘电阻及吸收比也不变。用摇表测量转子的绝缘电阻大于 1M 时，那么可认为枯燥工作完毕。发电机在现场枯燥时，多采用以下几种方法：(1)定子铁损枯燥法：此法是枯燥发电机最常见的方法。在定子线圈铁芯上

8、绕上励磁线圈，并通入 380V 的交流电，使定子产生磁通依靠其铁损来枯燥定子。(2)直流电源加热法：转子枯燥多用此法。向转子线圈通入直流电，利用铜损所产生的热量加热转子绕组。(3)短路电流枯燥法：采用此法，需将发电机定子绕组出口处三相短路，然后使发电机组在额定转速运转，通过调节励磁电流，使定子绕组电流随之上升、利用发电机自身电流所产生的热量，对绕组进展枯燥。运行中的发电机频率过低将对发电机有什么影响？正常运行中的发电机，其频率偏差应在额定值的0.2 周/秒范围之内，当运行中的发电机频率低于此范围时，将对发电机有以下影响：(1)由于频率下降，致使发电机转子转速降低，导致发电机两端风扇鼓风的风压下

9、降，所以风量减少，导致发电机定、转子线圈和铁芯的温度升高。(2)由于频率降低时，发电机的端电压也将随之降低，要想维持端电压正常水平、那么必须增大转子励磁电流，转子电流增大以后，将使转子和励磁绕组的温度增高。第 6 页 运行中的发电机，当转子绕组发生两点接地故障时，会出现哪些现象？为什么？当运行中的发电机转子绕组发生两点接地故障时，将出现以下现象：(1)励磁电流突然增大。(2)功率因数增高甚至进相。(3)定子电流增大，电压降低。(4)转子产生剧烈振动等现象 产生以上现象的原因，主要有以下几点：(1)由于转子绕组两点接地后。转子接地点之间的绕组将被短路，这就使绕组直流电阻减小，所以励磁电流增大。(

10、2)假设绕组被短路的匝数较多，那么主磁通将大量减少，致使发电机向电网输送的无功功率迅速下降，致使发电机的功率因数增高，甚至进相，同时，也将可能引起定子电流增大。(3)由于转子局部绕组短路，破坏了发电机的磁路平衡，所以将引起发电机产生剧烈的振动。发电机在运行中失磁是什么原因引起的？失磁后配电盘上的表计都有什么反映？发电机在运行中突然失磁的主要原因是由于励磁回路断路引起的。造成励磁回路断路有以下原因：(1)灭磁开关受振动而跳闸。(2)磁场变阻器接触不良。第 7 页(3)励磁机磁场线圈断线。(4)整流子严重冒火或自动电压调整器故障。当发电机失磁后，配电盘上各表计将出现以下现象：(1)转子励磁电流突然

11、变为零或接近于零。(2)励磁电压接近于零。(3)发电机电压和母线电压比原来降价。(4)定子电流表指示升高。(5)功率因数表指示进相。(6)无功功率表指示负值。有哪些原因能够造成发电机定子绕组在运行中损坏？造成发电机定子绕组在运行中损坏的原因主要有以下几点：(1)由于定子绝缘老化、受潮或局部有缺陷造成定子绝缘在运行电压或过电压下被击穿。(2)由于定子接头过热或铁芯局部过热造成定子绕组绝缘烧毁引起绝缘击穿。(3)突然短路的电动力造成绝缘损坏。(4)由于运行中转子零件飞出或端部固定零件脱落等引起绝缘损坏。发电机振荡失步将出现哪些现象?怎样处理?发电机振荡失步将出现以下现象：(1)定子电流超出正常值，

12、电流表指针将剧烈地撞挡。(2)定子电压表的指针将快速摆动。第 8 页(3)有功功率表指针在表盘整个刻度盘上摆动。(4)转子电流表指针在正常值附近快速摆动。(5)发电机发出鸣叫声，且叫声的变化与仪表指针的摆动频率相对应。(6)其他并列运行的发电机的仪表也有相应的摆动 发电机振荡失去同步时，值班人员应注意要通过增加励磁电流来产生恢复同步的条件；要适当地调整该机的负荷，以帮助恢复同步；当整个电厂与系统失去同步时，该电厂的所有发电机都将发生振荡，除设法增加每台发电机的励磁电流外，在无法恢复同步的情况下，为使发电机免遭持续电流的损害，应按规程规定，在 2 分钟后将电厂与系统解列。同步发电机有哪些内部损耗

13、？同步发电机的内部损耗主要包括铁损、铜损、机械损耗及附加损耗等四局部。最正确答案电力变压器常用的冷却方式一般分为三种：油浸自冷式、油浸风冷式、强迫油循环。油浸自冷式就是以油的自然对流作用将热量带到油箱壁和散热管，然后依靠空气的对流传导将热量散发，它没有特制的冷却设备。而油浸风冷式是在油浸自冷式的根底上，在油箱壁或散热管上加装风扇，利用吹风机帮助冷却。加装风冷后可使变压器的容量增加 30%35%。第 9 页 强迫油循环冷却方式，又分强油风冷和强油水冷两种。它是把变压器中的油，利用油泵打入油冷却器后再复回油箱。油冷却器做成容易散热的特殊形状，利用风扇吹风或循环水作冷却介质，把热量带走。这种方式假设

14、把油的循环速度比自然对流时提高 3 倍，那么变压器可增加容量 30%干式变压器 冷却方式 干式变压器的冷却方式干式变压器冷却方式分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时，变压器输出容量可提高 50%。适用于断续过负荷运行，或应急事故过负荷运行；由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷运行。干式变压器的过载能力干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况(起始负载)、变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等有关，假设有需要，可向生产厂索取干变的过负荷曲线。如何利用其过载能力(1)选择

15、计算变压器容量时可适当减小：充分考虑某些轧钢、焊接等设备短时冲击过负荷的可能性-尽量利用干式变压器的较强过载能力而减小变压器容量；对某些不均匀负荷的场所，如供夜间照明等为主的居民区、文化娱乐设施以及空调和白天照明为主的商场等，可充分利用其过载能力，适当减小变压器容量，使其主运行时间处于满载或短时过载。第 10 页(2)可减少备用容量或台数：在某些场所，对变压器的备用系数要求较高，使得工程选配的变压器容量大、台数多。而利用干变的过载能力，在考虑其备用容量时可予以压缩；在确定备用台数时亦可减少。变压器处于过载运行时，一定要注意监测其运行温度：假设温度上升达 155(有报警发出)即应采取减载措施(减

16、去某些次要负荷)，以确保对主要负荷的平安供电。干式变压器低压出线方式及其接口配合干式变压器因没有油，也就没有火灾、爆炸、污染等问题，故电气标准、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。特别是新的 SC(B)9 系列，损耗和噪声降到了新的水平，更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。(1)低压标准封闭母线：工程配线假设选用封闭母线(也称插接式母线或密集型母线槽)，相应之变压器可提供标准封闭母线端子，方便与外部母排的联接。(2)带外壳(IP20)产品，在外壳顶盖上配套提供封闭母线法兰；不带外壳(IP00)产品，只提供封闭母排接线端子。(3)低压标准横排侧出线：当变压器与低压配电屏并排放置时，

17、为方便其端子间的联接，变压器可提供低压横排侧出线，通常与 GGD、GCK、MNS 等低压屏相配，变压器厂与开关厂要签署接口配合纪要，确认配合接口详尽尺寸，保证现场安装顺利。(4)低压标准立排侧出线：与横排侧出线相似，中选用多米诺屏等母排为竖向布置的低压配电屏时，变压器可提供低压立排侧出线。(5)目前，我国树脂绝缘干式变压器年产量已达 10000MVA，成为第 11 页 世界上干式变压器产销量最大的国家之一。随着低噪(2500kVA 以下配电变压器噪声已控制在 50dB 以内)、节能(空载损耗降低达 25%)的SC(B)9 系列的推广应用，使得我国干式变压器的性能指标及其制造技术已到达世界先进水

18、平。1、油浸自冷(ONAN)；2、油浸风冷(ONAF)；3、强迫油循环风冷(OFAF)；4、强迫油循环水冷(OFWF)；5、强迫导向油循环风冷(ODAF)；6、强迫导向油循环水冷 ODWF)。按变压器选用导那么的要求，冷却方式的选择推荐如下：1、油浸自冷 31500kVA 及以下、35kV 及以下的产品；50000kVA 及以下、110kV 产品。2、油浸风冷 12500kVA63000kVA、35kV110kV 产品；75000kVA 以下、110kV 产品；40000kVA 及以下、220kV 产品。3、强迫油循环风冷 5000090000kVA、220kV 产品。4、强迫油循环水冷 一般

19、水力发电厂的升压变 220kV 及以上、60MVA 及以上产品采用。第 12 页 5、强迫导向油循环风冷或水冷(ODAF 或 ODWF)75000kVA 及以上、110kV 产品；120000kVA 及以上、220kV 产品；330kV 级及 500kV 级产品。选用强油风冷冷却方式时，当油泵与风扇失去供电电源时，变压器不能长时间运行。即使空载也不能长时间运行。因此，应选择两个独立电源供冷却器使用。选用强油水冷方式时，当油泵冷却水失去电源时，不能运行。电源应选择两个独立电源。变压器冷却方式的符号标志说明 对于油浸式变压器，用四个字母顺序代号标志其冷却方式：1第一个字母表示与绕组接触的内部冷却介

20、质：0 矿物油或燃点不大于 300的合成绝缘液体 K 燃点大于 300的绝缘液体 L 燃点不可测出的绝缘液体 注：然 点 用“克利夫兰开口杯法试验。2第二个字母表示内部冷却介质收循环方式：N 流经冷却设备和绕组内部的油流是自然的热对流循环 第 13 页 F 冷却设备中的油流是强迫循环，流经绕组内部的油流是热对流循环 D 冷却设备中的油流是强迫循环，至少在主要绕组内的油流是强迫导向循环 3第三个字母表示外部冷却介质：A 空气 W 水 4第四个字母表示外部冷却介质的循环方式：N 自然对流，F 强迫循环风扇、泵等 注：在强迫导向油循环的变压器中第二字母代号为 D)，流经主要绕组的油流量取决于泵，原那

21、么上不由负载决定；从 冷 却 设 备 流 出 的 油 流，也可能有一小局部有控制地导向流过铁心和主要绕组以外的其他局部。调压绕组和或其他容量较小的绕组也可为非导向油循环。在强迫非导向冷却的变压器中第二个字母的代号为 F，通过所有绕组的油流量是随负载变化的，与流经冷却设备的用泵抽出的油流没有直接关系。一 台变 压 器规定有几种不同的冷却方式时，在说明书中和铭牌上，应第 14 页 给出不同冷却方式下的容量值见 GB1 094.1 第 7.1 条 m 项，以便在某一冷却方式及所规定的容量下运行时，能保证温升不超过规定的限值。在最大冷却能力下的相应容量便是变压器的或多绕组变压器中某一绕组的额定容量。不同的冷却方式一般是按冷却能力增大的次序进展排列。例-1：O N AN/ONAF 变压器装有一组风扇，在大负载时，风扇可投入运行，在这两种冷却方式下，油流均按热对流方式循环。例-2：O N AN/OFAF 变压器带有油泵和风扇的冷却设备。也规定了在自然冷却方式例如，辅助电源出现故障的情况下，降低负载后的冷却能力。