中国能源建设集团东北电力第一工程有限公司 辽宁省沈阳市 110000
摘要:电力变压器是电力系统中最重要的电气设备之一,在发电、输送电、配电和用电的四个环节中得到很广泛的应用:在发电环节中,电力变压器把发电厂发出的电能输送到电网中去,并且提高输出的电压,使之满足输送电电网额定高电压的要求,减少线损,以利于下一步远距离输电;在输送环节中,电力变压器用于不同电压等级的电网之间的电压变换;在配电环节中,电力变压器用于输送电的末端,通过各级的电力变压器把电压降低,以符合配电网的电压要求并方便用户使用。
关键词:基本原理;技术参数;结构部件;安装过程注意事项
一、电力变压器工作的基本原理、技术参数及主要结构构件
1电力变压器工作的基本原理
电力变压器是应用电磁感应原理,将某一等级的交流电压转换成同频率的另一等级的交流电压的设备,其结构主要是在一个共同的铁芯上套两个或两个以上互相绝缘的绕组,两个绕组之间通过磁场而耦合,以此达到能力的转换。
2电力变压器的主要技术参数
电力变压器的主要技术参数有:额定容量、额定电压、额定电流、额定频率、变比、空载电流、空载损耗等。
(1)额定容量:变压器在正常工作条件下以额定电压、额定电流连续运行时所输送的单相或三相总视在功率。
(2)额定电压:制造厂规定的,在此电压下能保证长期可靠运行的电压。
(3)额定电流:输入、输出电压在额定值的条件下,一次和二次侧电流的额定值。是可以通过相应侧的额定容量和额定电压计算出来的线电流值。
(4)额定频率:我国电力系统的标准工业频率是50Hz。
(5)空载电流:变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。
(6)电压比(变比):指变压器各侧额定电压之间的比值。
(7)空载损耗:变压器在空载条件下,变压器的损耗(又称铁损,铁耗)
3变压器主要结构部件
以油浸式变压器为例,油浸式变压器一般由铁芯、绕组、油箱、冷却装置、绝缘套管、绝缘油及附件等构成
(1)铁芯:是变压器的磁路部分,它能将一次电路的电能转化为磁能,再转换至二次电路的电能。
(2)绕组:是变压器运行时的主要发热部件。通常为圆截面或矩形截面。
(3)分接开关:是用来调节绕组匝数的装置,需要改变电网电压时,通过分接开关接通不同的分接头来改变绕组的匝数进行调压。
(4)油箱及变压器油:变压器的绕组及铁芯需要放在充满变压器油的油箱中,要求油箱具有一定的机械强度。
(5)套管和引线:是变压器一、二次绕组与外部线路的连接部件。引线通过套管引到油箱外顶部,套管既可以起到固定引线的作用,同时可以让引线对地绝缘。
(6)散热器和冷却器:是油浸变压器的冷却装置。
二、电力变压器安装过程注意事项
1电力变压器的开箱验收
按照施工图纸、设备清单和设备技术文件对变压器本体及附件备件的规格型号数量进行核对,检查变压器本体外观检查应无损伤无变形,油漆应完好、无损伤、无锈蚀。绝缘瓷件及环氧树脂铸件应无损伤、缺陷及裂纹。油箱密封应良好,带有运输的变压器,其油枕油位应正常,油液应无渗透。
2电力变压器的运输及搬运
(1)必须的运输线路需检查道路是否有足够的宽度,地面是否坚实,平坦并干燥。
(2)运输时要远离烟囱和水塔,与附近建筑物需要保持必要防火距离。
(3)电压220KV以上的电力变压器一般需充氮运输。
(4)变压器搬运时,一定注意保护好高低压瓷瓶,防止损伤,变压器搬运过程中,不应有冲击或严重震动情况。
(5)大型变压器在搬运或者装卸前,核对好高低压侧的方向,防止出现装反后再调转方向的问题。
(6)利用机械牵引时,牵引的着力点应在变压器重心以下以防倾斜。为了防止内部结构变形,运输倾斜角不得超过15°。
3变压器二次搬运
变压器二次搬运可以采用滚杠滚动或者卷扬机托运,并需电工配合施工。在变压器吊装时,索具必须检查合格,钢丝绳必须挂在油箱的吊钩上,尤其注意:变压器顶盖上的吊环不可以用来吊装整台变压器,只能用来检查吊芯用。
4电力变压器的就位
(1)可以用吊车直接将变压器吊装进变压器室内就位,吊装过程中要避免出现严重振动和冲击等有可能造成变压器损坏的情况。
(2)应注意核对变压器的方位和距墙尺寸,图纸无标注时,纵向按轨道就位,并使屋内预留吊环的垂线位于变压器的中心。
(3)变压器与封闭母线连接时,其套管中心线应与封闭母线中心线相符合。
(4)装有滚轮的变压器,滚轮转动应灵活,就位后,滚轮应该可以用能拆卸的制动装置固定。
(5)变压器所有法兰连接处,都应该密封,同时要确保连接面的清洁和平整。
5电力变压器的组装
(1)最好在检修室内进行电力变压器的组装工作。或者选择在变压器的基础台附近。
(2)安装套管时,由于高压套管是尺寸较高的瓷制品,在运输、存贮、甚至开箱过程中易于受损。
(3)安装变压器油枕时,先在变压器上面固定油枕支架,地面上组合好油枕的附件。然后把油枕起吊就位。紧固好所有连接的螺栓。
(4)用合格的变压器油冲洗散热器,安装时先安装底部的油泵和油管。然后固定支架,把散热器放在指定的位置后,固定好所有螺栓。
(5)变压器的注油,把新油放入滤油机里进行多次循环,取出的油需静置后,经过相关的试验检验合格才能注入,且注油之前要对变压器进行真空处理,确保油注入时能使变压器彻底浸透且器身内无气泡。注油速度应均匀缓慢。注油时各接点及油管应可靠接地,以避免产生静电。
6电力变压器的接线注意事项
当在变压器接线的时候,变压器的底线、控制导线和一、二次接线均应符合规定,油浸式变压器附件所用的控制导线,应是具有耐油性能的绝缘导线。施工过程中,不应该使变压器的套管承受直接应力。箱壁附近的导线应该进行必要的金属软管保护。
7变压器交接试验的内容
1)测量绕组连同套管的直流电阻;2)检查所有分接头的变压比;3)测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数;4)绕组连同套管的交流耐压试验;5)绕组连同套管的局部放电试验;6)测量与铁芯绝缘的各紧固件及铁芯接地线引出套管对外壳的绝缘电阻;7)绝缘油试验;8)有载调压切换装置的检查和试验;9)额定电压下的冲击合闸试验;10)检查相位等。
同时应注意:1)高压实验时,应装设遮拦并悬挂警示牌,操作人员与高压回路保持安全距离。2)高压试验结束后,需要进行至少1min的对地放电。4)断路器的交流耐压试验需要在分、合闸状态下分别进行。5)成套设备的耐压试验,宜将连在一起的设备分离开来单独进行。6)直流耐压的试验电压按每级0.5倍额定电压分阶段升高,每阶段1分钟,并记录泄露电量。
8变压器试运行前注意事项
变压器试运行前应注意,必须经过质量监督部门检查合格。变压器试运行前的检查内容:各种交接试验单据齐全,数据符合要求;变压器应清理、擦拭干净,顶盖上无遗留杂物,本体及附件无缺损;变压器一、二次引线相位正确,绝缘良好;接地线良好;通风设施安装完毕,工作正常;标志牌挂好,门装锁。
结语
综上所述,电力变压器是电力系统中的核心设备,电力变压器能把一种交流电流或电压转换成另外一种频率相同的交流电流的或电压,对保证电力系统运行的稳定性、可靠性和经济性起着非常关键的作用。因此,充分掌握电力变压器基本知识并了解电力变压器安装过程中的注意事项对电厂正常安全稳定的运行和维护有着十分重要的意义。
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