变压器的电气试验和继电保护高级技师论文.doc

变压器的电气试验和继电保护高级技师论文
高级技师论文
工种:维修电工变压器的电气试验和继电保护
变压器的电气试验和继电保护
摘要:高压电力设备是在设备的电气试验数据符合试验规程标准及设备的继电保护装置正常监视下投入与运行。结合变压器主要的电气试验和主要的继电保护原理进行分析,了解变压器电气试验与继电保护的有机结合才能保证电力设施的安全、经济、可靠投入运行,确保电力系统正常运行。
关键词:变压器电气试验继电保护直流电阻
变压器是电力系统的电气设备。尽管变压器是静止设备,结构牢靠,故障机会比较少,但运行经验表明,在长期运行中,会受到水分,潮气的浸入,还会受到机械应力和电场的作用、导体本身发热的作用以及大自然等各种因素的影响,会使绝缘逐渐发生老化而形成缺陷,绝缘缺陷的存在和发展造成在实际运行中可能发生各种类型的故障和异常运行状况,给电力系统的安全可靠运行带来严重影响。根据绝缘预防性试验,可以判定是否存在绝缘缺陷或能否继续投入运行,除了对绝缘状态的变化,和绝缘缺陷的有针对性的试验项目进行历史比较外,还应对设备的绝缘结构特点,对应试项目的试验结果进行综合分析,通过设备性能变化的规律加以确定。而继电保护装置就是能反映被保护设备的故障或不正常运行而将故障设备从电网中切除,保证无故障设备迅速恢复正常运行,并使故障设备免于继续遭受破坏。因此,必须根据变压器的容量及重要性进行电气试验数据检测以及装设性良好、动作可靠的保护装置。

一、变压器的原理及结构分析
1、变压器的原理分析
在交流电路中将电压升高或降低的设备叫变压器。变压器能把任意数值的电压转换成频率相同的我们所需的电压值,以满足电能的输送,分配和使用要求。变压器是根据电磁感应原理制成的。它由一个用硅钢片(或矽钢片)叠成的铁芯和绕在铁芯上的两组线圈构成。铁芯与线圈间彼此相互绝缘,没有任何电的联系,如图所示。我们将变压器和电源一侧连接的线圈叫初级线圈(或叫原边),把变压器和用电设备连接的线圈叫做次级线圈(或副边)。当将变压器的初级线圈接到交流电源上时,铁芯就会产生变化的磁力线。由于次级线圈绕在同一铁芯上,磁力线切割次级线圈,次级线圈上必然产生感应电动势,使线圈两端出现电压。因磁力线是交变的,所以次级线圈的电压也是交变的。而且频率与电源频率完全相同。理论证实,变压器初级线圈与次级线圈电压比和初级线圈与次级线圈的匝数比值有关,可用下式表示: 初级线圈电压初级线圈匝数?????? ?????? 次级线圈电压次级线圈匝数
说明匝数越多,电压就越高。因此可以看出,次级线圈比初级线圈少,就是降压变压器。相反则为升压变压器。
2、变压器的组成
变压器主要由铁芯、线圈组成的。此外还有油箱、油枕、绝缘套管及分接开关等。
(1)铁芯:主要作用是导磁。所以多采用导磁性能很好的硅钢片叠成,~,并两面涂漆,以减少损耗。
(2)线圈:一个变压器内有两种电压线圈(初级线圈和次级线圈),都是由绝缘铜线(铜线外表涂以高强漆皮)或铝线绕成的多层线圈,用来套在铁芯上。
(3)油箱:是变压器的外壳。内装铁芯、线圈和变压器油。使铁芯与线圈浸在变压器油内,起散热作用。
(4)油枕:就是储油器。油枕起着储油和补油的作用,当变压器运行时,温度升高油膨胀,油箱的油流入油枕;当温度下降油收缩时,油枕里的油又流入油箱中,这样来保证油箱中油始终充的满满的。
(5)绝缘套管:为初级线圈和次级线圈引出到油箱外部的绝缘装置,同时起着对地绝缘作用。
(6)分接开关:是调整电压比的装置。为了使次级电压符合用户要求,在初级线圈末端相应留有三至五个抽头,并将这些抽头分别接到一个开关上,就叫分接开关。一般可以调整的范围是额定电压的±5%。注意分接调节时必须切除电源。
3、变压器的分类
变压器常用的有:按相数分,有单相变压器和三相变压器。按用途分,有电力变压器,专用电源变压器(电镀、电解、电焊等),调压变压器,测量变压器(电压互感器、电流互感器),小型电源变压器(用于小功率设备),安全变压器等。按结构特点分,有芯式和壳式两种,线圈双绕组、三绕组和多绕组,自耦变压器。按冷却方式分,有油浸式和空气冷却式。
经过多年对昆钢板带厂、炼铁厂、炼钢厂、棒线厂、水泥厂等单位变压器的检测,大多属于油浸式变压器,因此本文主要对油浸式变压器的电气试验进行分析。

二、变压器的故障分析
由于电力变压器的工作环境较差,一些部件如:铁芯、绕组、分接开关、气体继电器等常会发生故障。对这些部件的检修,能够及时排除故障,从而保证供电的质量和可靠性。要排除这些部件的故障,必须先了解电力变压器常见故障发生的部位、故障现象及故障产生的原因等。
经过多年对变压器的检测,对电力变压器的常见故障现象和原因归