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變壓器設備安全運轉的疑問
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作者:佚名
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發(fā)布時間: 2020-11-22
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變壓器是電力體系中的首要設備，其運轉安全直接關系到體系的牢靠和安全；變壓器的損耗在電力體系中所占份額很大，因而，其經濟運轉也是電力企業(yè)要點關注的疑問。變壓器的安全經濟運轉疑問涉及到多專業(yè)的許多方面，這篇文章僅就現(xiàn)場運轉中的幾個疑問進行討論。
1.變壓器的有載調壓為確保低壓側的電壓水平，變電站通常選用改動主變壓器（以下簡稱主變）分頭方位的辦法進行調壓，使低壓側電壓在答應規(guī)模內動搖。但從變壓器自身經濟運轉的視點思考，分頭方位應盡量接近其額外電壓水平。從變壓器的勵磁曲線可看出，為充沛利用鐵芯，變壓器的正常運轉點應在磁化曲線直線段上升有些的接近拐點處即a點2.若實踐電壓（b點）高于此點，將會帶來以下疑問：a勵磁電流I添加，使變壓器的一次電流增大，繞組損耗添加，即銅損增大。
a.鐵芯主磁通Y添加，磁通密度B也隨之添加，渦流損耗和磁滯損耗增大，即鐵損增大。
b.因為以上添加的發(fā)熱量，需求增開電扇和油泵以加強散熱，帶來更多的附加損耗。
在變電站無功潮流較大時，主變的電壓下降也較大，若仍按上述調壓方法調壓，低壓側的電壓水平不會有顯著的改進，反而會使主變的損耗增大。
關于以上疑問，可選用下述辦法加以處理。a挑選有載調壓變壓器的額外電壓及分頭規(guī)模時，要充沛思考到變電站電源側的電壓水平，使其盡量在分頭的調理規(guī)模內。如距發(fā)電廠較近的110kV變壓器，因其出口電壓較高，在總分頭數(shù)不變的狀況下，恰當放寬分頭的上調規(guī)模，減小分頭的下調規(guī)模，即選其額外電壓為110士b.在無功潮流較大時，主變的電壓下降添加，可選用低壓側投入電容器進行無功抵償?shù)霓k法來改進低壓側電壓質量。
2.變壓器的大修對主變影響國家電力行業(yè)規(guī)范規(guī)矩主變的大修周期是投入運轉后的5年內和今后每隔10年大修1次，但在實踐運轉中對不一樣的變壓器大修周期應有差異。
對正常運轉的減速機的變壓器，尤其是經過低壓側短路沖擊但運轉仍較安穩(wěn)的變壓器，應思考逐漸放寬大修周期。有以下理由。
a.電力體系的迅速展開使設備的數(shù)量大大增力口，保護工作量也相應添加，如仍按一致的大修周期，將添加可觀的大修費用，出產本錢隨之添加。
b.一切設備的毛病率P滿意所示的浴盆曲線，即在設備開始運轉期間和壽數(shù)的最終期間毛病率很高，而在基地服役期毛病率較低。變壓器的毛病率是由其構成元件的毛病率決議的。假如在基地服役期的某時間大修，意味著替換有些零部件，而所換元件的毛病率也滿意浴盆曲線，這使變壓器毛病率曲線在底部構成一個尖頂，然后給變壓器的安穩(wěn)運轉形成負面影響。
設備毛病率曲線因而，實踐運轉中應當進行關于性的大修，即從周期修理變?yōu)闋顩r修理。但要完成狀況修理就必須充沛把握變壓器的運轉狀況，包含實驗數(shù)據、油色譜在線監(jiān)測數(shù)據、沖擊次數(shù)、剖析資料等。
3.絕緣在線監(jiān)測對變壓器運轉的作用狀況修理是關于傳統(tǒng)設備定期的“方案修理”含以牢靠性為基地的修理技能和猜測修理技能。
這是互相聯(lián)系而又不一樣的2個技能領域。以牢靠性為基地的修理是在對元件的也許毛病、對全部體系牢靠性影響評價的基礎上決議修理方案的一種修理策略。猜測修理則是根據對埋伏毛病進行在線或離線丈量的成果和其它信息來組織修理的技能其關鍵是依托領先的毛病診斷技能對埋伏毛病進行分類和嚴重性剖析，以決議設備是不是需求當即退出運轉和應及時采取辦法。
絕緣在線監(jiān)測是完成狀況修理的一個首要條件，對減速器類設備，絕緣壽數(shù)是決議設備壽數(shù)的首要因素。絕緣在線監(jiān)測技能基本原理可簡述如下：絕緣的劣化、缺點的展開盡管具有計算性，展開的速度也有快慢，但大多具有必定的展開期和各種前期預兆，表現(xiàn)為設備的電氣、物理、化學等特性有少量漸進的改變。及時獲得各種即使是很弱小的數(shù)值進行處理和歸納剖析后，根據其數(shù)值的巨細及改變趨勢，可對設備的牢靠性隨時作出判別和對剩下壽數(shù)作出猜測，然后能及早發(fā)現(xiàn)埋伏的毛病，必要時可供給預警或規(guī)矩的操作。在線監(jiān)測技能的特點是能夠對電力設備在運轉狀況下進行連續(xù)或隨時監(jiān)測與判別。變壓器在線監(jiān)測技能首要有以下幾方面內容。
4.變壓器油氣體監(jiān)測油氣體監(jiān)測是對運轉油中的特征氣體進行在線的定量剖析。油中溶解氣體剖析（DGA）關于發(fā)現(xiàn)油浸式變壓器內部埋伏性毛病相當有用。DGA已作為檢查埋伏性毛病的首要實驗項目列于DL/T596生速率。一個簡單的油在線監(jiān)測體系經過在變壓器的冷卻器出口處設備氣體檢查器，將氣體含量轉換成數(shù)字信號送至通訊機，通訊機擔任全站一切檢查器的信號搜集，最終上載至主控室的監(jiān)控計算機，由專業(yè)剖析軟件對數(shù)據進行剖析，并得出相應定論，給辦理人員供給有關的報警信息。該計算機還可與局域網相聯(lián)，完成數(shù)據同享。
5.2部分放電存在的各種壞處而提出的e種全新的修理概念包伽油1中因為某些缺點狀況而產。生的固體絕緣的空間部分放電（PD）是導致變壓器毛病的原因之一。PD水平及其增長速率的顯著添加，能夠指示變壓器內部正在發(fā)作的改變。變壓器的PD源反映了絕表1SF6與變壓器油的性質對比性質變壓器油SF6密度/kg°m38956. 16（規(guī)范狀況下）酸值/agDg1<30<0.3熱傳導系數(shù)金屬粒子和氣泡。
變壓器的剩下壽數(shù)與PD目標間的有關性不存在通常的規(guī)矩。PD檢查高于規(guī)矩值時只起警示作用而通常不能作為設備失效的根據。思考到攪擾信號的頻率規(guī)模，現(xiàn)在電力變壓器PD的超高頻法（PD的超高頻特征、PD值定標、PD定位和超高頻傳感器）的應用研討得到廣泛的展開，對處理PD在線監(jiān)測攪擾的疑問起到積極的作用。
6.套管介損及電容量的丈量預防性實驗中常選用溝通10kV作為實驗電壓來檢查介損和電容量；而在實踐的運轉電壓（220kV或500kV）下，設備介損值的丈量對設備來講更有意義。經過監(jiān)測運轉電壓和走漏電流能夠計算出相應設備的介損。
7.繞組溫度散布及紙絕緣的老化參量（例如糠醛）等項目的在線監(jiān)測，國內外都在積極探索中。
8.新型SF6氣體絕緣變壓器的運用因為用戶對變壓器運轉環(huán)境的特殊請求，出現(xiàn)了氣體絕緣（SF6）變壓器。該產品的長處是沒有焚燒的風險，防爆性好，牢靠率高，符合環(huán)保請求，一起對隸屬設備的請求也相應削減，如充氮滅火設備、油池、防火墻等設備?，F(xiàn)在在我國只有少量區(qū)域在運用。
以SF6代替?zhèn)鹘y(tǒng)變壓器油，變壓器省去了儲油柜、消防和報警體系，構造愈加緊湊，占地面積更小，安置更靈活。SF6和變壓器油兩種絕緣介質的物理和化學特性對比如表1所示。
SF6作為絕緣介質，其介電常數(shù)比絕緣油要小，但介損也比絕緣油小；從冷卻作用看，其熱傳導系數(shù)在規(guī)范狀況下比絕緣油要高，所以是代替變壓器油的杰出的介質。但從變壓器運轉視點來看，在運用中應思考以下2方面疑問。aSF6絕緣變壓器不存在滲漏油，可是需求對其進行走漏檢查，要配備專門的檢查設備。假如變壓器設備在室內，必須有杰出的通風。
作為檢查項目之一的變壓器油實驗，能夠發(fā)現(xiàn)變壓器的埋伏性毛病，如熱、部分放電等。而SF6因為性質較安穩(wěn)，關于變壓器的相似缺點還不能經過檢查SF6的性質來發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)在電力預防性實驗規(guī)程中只對SF6檢查規(guī)矩了濕度、密度、毒性、酸度、四氟化碳、空氣、可水解氟化物、礦物油等項目。
對SF6色譜（純度）的檢查則要靠專業(yè)的檢查部門。而且SF6在過熱和放電環(huán)境下的性質現(xiàn)在還沒有有關的規(guī)范。如何經過檢查SF6氣體來剖析變壓器的運轉狀況仍需作進一步研討。
9.結束語變壓器的安全經濟運轉疑問涉及到從變壓器訂購、規(guī)劃、出產、運轉到修理的全過程辦理，應全部思考。而絕緣在線監(jiān)測是完成變壓器狀況修理、節(jié)約本錢的條件。現(xiàn)在SF6絕緣變壓器的運用要聯(lián)系環(huán)境條件慎重選用
1.變壓器的有載調壓為確保低壓側的電壓水平，變電站通常選用改動主變壓器（以下簡稱主變）分頭方位的辦法進行調壓，使低壓側電壓在答應規(guī)模內動搖。但從變壓器自身經濟運轉的視點思考，分頭方位應盡量接近其額外電壓水平。從變壓器的勵磁曲線可看出，為充沛利用鐵芯，變壓器的正常運轉點應在磁化曲線直線段上升有些的接近拐點處即a點2.若實踐電壓（b點）高于此點，將會帶來以下疑問：a勵磁電流I添加，使變壓器的一次電流增大，繞組損耗添加，即銅損增大。
a.鐵芯主磁通Y添加，磁通密度B也隨之添加，渦流損耗和磁滯損耗增大，即鐵損增大。
b.因為以上添加的發(fā)熱量，需求增開電扇和油泵以加強散熱，帶來更多的附加損耗。
在變電站無功潮流較大時，主變的電壓下降也較大，若仍按上述調壓方法調壓，低壓側的電壓水平不會有顯著的改進，反而會使主變的損耗增大。
關于以上疑問，可選用下述辦法加以處理。a挑選有載調壓變壓器的額外電壓及分頭規(guī)模時，要充沛思考到變電站電源側的電壓水平，使其盡量在分頭的調理規(guī)模內。如距發(fā)電廠較近的110kV變壓器，因其出口電壓較高，在總分頭數(shù)不變的狀況下，恰當放寬分頭的上調規(guī)模，減小分頭的下調規(guī)模，即選其額外電壓為110士b.在無功潮流較大時，主變的電壓下降添加，可選用低壓側投入電容器進行無功抵償?shù)霓k法來改進低壓側電壓質量。
2.變壓器的大修對主變影響國家電力行業(yè)規(guī)范規(guī)矩主變的大修周期是投入運轉后的5年內和今后每隔10年大修1次，但在實踐運轉中對不一樣的變壓器大修周期應有差異。
對正常運轉的減速機的變壓器，尤其是經過低壓側短路沖擊但運轉仍較安穩(wěn)的變壓器，應思考逐漸放寬大修周期。有以下理由。
a.電力體系的迅速展開使設備的數(shù)量大大增力口，保護工作量也相應添加，如仍按一致的大修周期，將添加可觀的大修費用，出產本錢隨之添加。
b.一切設備的毛病率P滿意所示的浴盆曲線，即在設備開始運轉期間和壽數(shù)的最終期間毛病率很高，而在基地服役期毛病率較低。變壓器的毛病率是由其構成元件的毛病率決議的。假如在基地服役期的某時間大修，意味著替換有些零部件，而所換元件的毛病率也滿意浴盆曲線，這使變壓器毛病率曲線在底部構成一個尖頂，然后給變壓器的安穩(wěn)運轉形成負面影響。
設備毛病率曲線因而，實踐運轉中應當進行關于性的大修，即從周期修理變?yōu)闋顩r修理。但要完成狀況修理就必須充沛把握變壓器的運轉狀況，包含實驗數(shù)據、油色譜在線監(jiān)測數(shù)據、沖擊次數(shù)、剖析資料等。
3.絕緣在線監(jiān)測對變壓器運轉的作用狀況修理是關于傳統(tǒng)設備定期的“方案修理”含以牢靠性為基地的修理技能和猜測修理技能。
這是互相聯(lián)系而又不一樣的2個技能領域。以牢靠性為基地的修理是在對元件的也許毛病、對全部體系牢靠性影響評價的基礎上決議修理方案的一種修理策略。猜測修理則是根據對埋伏毛病進行在線或離線丈量的成果和其它信息來組織修理的技能其關鍵是依托領先的毛病診斷技能對埋伏毛病進行分類和嚴重性剖析，以決議設備是不是需求當即退出運轉和應及時采取辦法。
絕緣在線監(jiān)測是完成狀況修理的一個首要條件，對減速器類設備，絕緣壽數(shù)是決議設備壽數(shù)的首要因素。絕緣在線監(jiān)測技能基本原理可簡述如下：絕緣的劣化、缺點的展開盡管具有計算性，展開的速度也有快慢，但大多具有必定的展開期和各種前期預兆，表現(xiàn)為設備的電氣、物理、化學等特性有少量漸進的改變。及時獲得各種即使是很弱小的數(shù)值進行處理和歸納剖析后，根據其數(shù)值的巨細及改變趨勢，可對設備的牢靠性隨時作出判別和對剩下壽數(shù)作出猜測，然后能及早發(fā)現(xiàn)埋伏的毛病，必要時可供給預警或規(guī)矩的操作。在線監(jiān)測技能的特點是能夠對電力設備在運轉狀況下進行連續(xù)或隨時監(jiān)測與判別。變壓器在線監(jiān)測技能首要有以下幾方面內容。
4.變壓器油氣體監(jiān)測油氣體監(jiān)測是對運轉油中的特征氣體進行在線的定量剖析。油中溶解氣體剖析（DGA）關于發(fā)現(xiàn)油浸式變壓器內部埋伏性毛病相當有用。DGA已作為檢查埋伏性毛病的首要實驗項目列于DL/T596生速率。一個簡單的油在線監(jiān)測體系經過在變壓器的冷卻器出口處設備氣體檢查器，將氣體含量轉換成數(shù)字信號送至通訊機，通訊機擔任全站一切檢查器的信號搜集，最終上載至主控室的監(jiān)控計算機，由專業(yè)剖析軟件對數(shù)據進行剖析，并得出相應定論，給辦理人員供給有關的報警信息。該計算機還可與局域網相聯(lián)，完成數(shù)據同享。
5.2部分放電存在的各種壞處而提出的e種全新的修理概念包伽油1中因為某些缺點狀況而產。生的固體絕緣的空間部分放電（PD）是導致變壓器毛病的原因之一。PD水平及其增長速率的顯著添加，能夠指示變壓器內部正在發(fā)作的改變。變壓器的PD源反映了絕表1SF6與變壓器油的性質對比性質變壓器油SF6密度/kg°m38956. 16（規(guī)范狀況下）酸值/agDg1<30<0.3熱傳導系數(shù)金屬粒子和氣泡。
變壓器的剩下壽數(shù)與PD目標間的有關性不存在通常的規(guī)矩。PD檢查高于規(guī)矩值時只起警示作用而通常不能作為設備失效的根據。思考到攪擾信號的頻率規(guī)模，現(xiàn)在電力變壓器PD的超高頻法（PD的超高頻特征、PD值定標、PD定位和超高頻傳感器）的應用研討得到廣泛的展開，對處理PD在線監(jiān)測攪擾的疑問起到積極的作用。
6.套管介損及電容量的丈量預防性實驗中常選用溝通10kV作為實驗電壓來檢查介損和電容量；而在實踐的運轉電壓（220kV或500kV）下，設備介損值的丈量對設備來講更有意義。經過監(jiān)測運轉電壓和走漏電流能夠計算出相應設備的介損。
7.繞組溫度散布及紙絕緣的老化參量（例如糠醛）等項目的在線監(jiān)測，國內外都在積極探索中。
8.新型SF6氣體絕緣變壓器的運用因為用戶對變壓器運轉環(huán)境的特殊請求，出現(xiàn)了氣體絕緣（SF6）變壓器。該產品的長處是沒有焚燒的風險，防爆性好，牢靠率高，符合環(huán)保請求，一起對隸屬設備的請求也相應削減，如充氮滅火設備、油池、防火墻等設備?，F(xiàn)在在我國只有少量區(qū)域在運用。
以SF6代替?zhèn)鹘y(tǒng)變壓器油，變壓器省去了儲油柜、消防和報警體系，構造愈加緊湊，占地面積更小，安置更靈活。SF6和變壓器油兩種絕緣介質的物理和化學特性對比如表1所示。
SF6作為絕緣介質，其介電常數(shù)比絕緣油要小，但介損也比絕緣油小；從冷卻作用看，其熱傳導系數(shù)在規(guī)范狀況下比絕緣油要高，所以是代替變壓器油的杰出的介質。但從變壓器運轉視點來看，在運用中應思考以下2方面疑問。aSF6絕緣變壓器不存在滲漏油，可是需求對其進行走漏檢查，要配備專門的檢查設備。假如變壓器設備在室內，必須有杰出的通風。
作為檢查項目之一的變壓器油實驗，能夠發(fā)現(xiàn)變壓器的埋伏性毛病，如熱、部分放電等。而SF6因為性質較安穩(wěn)，關于變壓器的相似缺點還不能經過檢查SF6的性質來發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)在電力預防性實驗規(guī)程中只對SF6檢查規(guī)矩了濕度、密度、毒性、酸度、四氟化碳、空氣、可水解氟化物、礦物油等項目。
對SF6色譜（純度）的檢查則要靠專業(yè)的檢查部門。而且SF6在過熱和放電環(huán)境下的性質現(xiàn)在還沒有有關的規(guī)范。如何經過檢查SF6氣體來剖析變壓器的運轉狀況仍需作進一步研討。
9.結束語變壓器的安全經濟運轉疑問涉及到從變壓器訂購、規(guī)劃、出產、運轉到修理的全過程辦理，應全部思考。而絕緣在線監(jiān)測是完成變壓器狀況修理、節(jié)約本錢的條件。現(xiàn)在SF6絕緣變壓器的運用要聯(lián)系環(huán)境條件慎重選用
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