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上海妙定電氣有限公司
主營產(chǎn)品： 4200鉗形接地電阻測試儀,數(shù)字式高壓絕緣電阻測試儀,光伏接線盒恒流溫升測試儀 |
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2018-11-8 閱讀(1756)
電力變壓器是應(yīng)用為廣泛的電氣設(shè)備,，從發(fā)電、供電直到用電,，般需經(jīng)過約5次變壓過程,，每次變壓都要產(chǎn)生電能損耗。由于變壓器臺數(shù)多,，總?cè)萘看?，所以在電力系統(tǒng)中，變壓器的總損耗約占總發(fā)電量的8%,。因此,，對電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的研究具有重要意義,。
變壓器綜合功率中的空載損耗為Poz，綜合功率中的額定負(fù)載損耗Pdz,，變壓器綜合功率損耗為Pz=Poz2Pdz,，其中為變壓器負(fù)載率。因變壓器實際負(fù)載總是在定范圍內(nèi)變動,，不能用某個量值來評價其運(yùn)行工況劣，需要用運(yùn)行區(qū)來評價,，現(xiàn)分析如下：
1單臺變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的確定
單臺變壓器綜合功率損耗率Pz%,，如式(1)所示：
Pz%=Poz2PdzSecos2Poz2Pdz(1)
根據(jù)上式可得變壓器綜合功率損耗率的特性曲線,，如圖1所示,。
由圖可見,，負(fù)載系數(shù)在0z范圍內(nèi),，Pz%為遞減函數(shù),，在z1范圍內(nèi),，Pz%是遞增函數(shù),，但其曲率比遞減時小得多(變化比較平穩(wěn))。
變壓器長期滿載運(yùn)行應(yīng)視為安全合理的,，因此，變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的確定原則應(yīng)為：變壓器在額定負(fù)載條件下運(yùn)行作為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的上限值，故得出j1=1的數(shù)值,。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的下限對應(yīng)的損耗率如圖1所示,，要與額定損耗率相等。而變壓器在額定負(fù)載時(=100%),，損耗率Pe%的計算式為：Pe%=PozPdzSecosePozPdz(2)
式中cose變壓器額定負(fù)載時的功率因數(shù)
當(dāng)變壓器負(fù)載率為j2時，其綜合功率損耗率Pj2%的計算式為：
Pj2%=Pozj22Pdzj2Secos2Pozj22Pdz(3)
因為Pj2%=Pe%,，所以可得下列關(guān)系式：
PozPdzSecosePozPdz=Pozj22Pdzj2Secos2Pozj22Pdz(4)
在上式中Secose》PozPdz，j2Secos2》Poz2j2Pdz,，故分母中的PozPdz和Poz2j2Pdz可以略去不計,，又因SecoseSecos2,，所以式(4)可簡化為：PozPdz=Pozj22Pdzj2
由上式可解得：
j2=PozPdz=z2(5)
結(jié)論：經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的上限j1=1;經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的下限j2=z2,。
2單臺變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)選運(yùn)行段的確定
變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)包括了變壓器額定負(fù)載在內(nèi)的較大負(fù)載范圍,，在個范圍的邊緣(如接近j1,，j2的負(fù)載系數(shù))，其損耗率與低損耗率相比仍較，有必要在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)內(nèi)確定選運(yùn)行段,。
確定先運(yùn)行段的目的,，是為了保證在此負(fù)載范圍內(nèi)，變壓器的綜合功率損耗率比低綜合功率損耗率增加會小于10%,，從而實現(xiàn)效降損的目標(biāo)。
經(jīng)過論證分析,，根據(jù)標(biāo)《GB/T13462-92工礦企業(yè)電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行導(dǎo)則》，對變壓器佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的上限負(fù)載率定為z1=0.75,。
根據(jù)變壓器綜合功率損耗率特性曲線,，可以找到與z1=0.75時的對應(yīng)點(diǎn)
z2,，z2即為佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的下限值,，如圖2所示。
由圖2可知,，變壓器分別在z1與z2運(yùn)行時,，其綜合功率損耗率是相等的，所以可得如下關(guān)系式：
Poz(0.75)2Pdz0.75Secos2Poz(0.75)2Pdz=Pozz22Pdzz2Secos2Pozz22Pdz
經(jīng)化簡后可解得：
z2=2Poz1.5Pdz=1.333z2(6)
結(jié)論：佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的上限z1=0.75;佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的下限z2=1.333z2,。
綜上所述,，以變壓器的實際綜合功率負(fù)載系數(shù)為據(jù)，可將變壓器運(yùn)行區(qū)域分為三類：
①佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)：1.333z2=z2z1=0.75;
②經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)：z1=0.75j1=1及2z=j2z2=1.333z2;
③非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)：0z2,。
電力變壓器的無勵磁分接開關(guān)亦稱無載調(diào)壓開關(guān),，它只能在變壓器停止運(yùn)行，沒有激磁的情況下用來改變變壓器繞組的有效匝數(shù),，從而達(dá)到改變變比和變壓器輸出電壓的目的,。因此，分接開關(guān)的觸點(diǎn)設(shè)計容量較小,，也不需要采取滅弧措施,，且開關(guān)操作也只限于手動就地操作。但是由于變壓器缺油,，開關(guān)質(zhì)量差,、維護(hù)不同、使用不慎,、調(diào)檔不到位等情況發(fā)生,，將會使整臺變壓器燒壞。在我們所檢修的電力變壓器中,。因無載分接開關(guān)故障導(dǎo)致電力變壓器損壞的約占25%,。
1故障原因
(1)變壓器滲油(導(dǎo)電桿螺帽不緊、箱蓋,，油標(biāo)密封墊,，放油閥，焊縫等處)使無載分接開關(guān)裸露在空氣中,，使之逐漸受潮,。因為電力變壓器的油指示處在油枕中部，變壓器在運(yùn)行中產(chǎn)生的碳化物受熱后又產(chǎn)生油焦等物質(zhì)將油標(biāo)呼吸孔堵死造成假油面,，少量的變壓器油留在油標(biāo)內(nèi),，使人誤認(rèn)為油面偏低而沒重視加油，時間長,，裸露的分接開關(guān)緣受潮后性能下降,，導(dǎo)致放電短路，損壞變壓器,。
(2)無載分接開關(guān)的制造質(zhì)量差,，結(jié)構(gòu)不合理,、壓力不夠、接觸不可靠,，外部字輪位置與內(nèi)部實際位置不*致,，引起星形動觸頭位置不*接觸，錯位的動,、靜觸頭使兩抽頭間的緣距離變小,，并在兩觸頭之間的電勢作用下發(fā)生短路或?qū)Φ囟搪贩烹姡搪冯娏骱芸炀桶殉轭^線圈匝繞壞,，甚至導(dǎo)致整個繞組損壞,。
(3)運(yùn)行中的變壓器無載分接開關(guān)長期浸在于常溫的油中，特別是偏遠(yuǎn)農(nóng)村的線路長,，電壓降大,，使分接開關(guān)長期處于過負(fù)荷狀態(tài)中運(yùn)行，油的老化可能引起分接開關(guān)觸頭出現(xiàn)碳化膜和油垢,，觸頭發(fā)熱后使彈簧壓力降低(特別是觸環(huán)中彈簧、由于材料和制造工藝差,，使彈性降低很快)或零件變形,，分接開關(guān)的引線頭與接線螺絲松動等原因未及時處理，使導(dǎo)電部位接觸不良,，接觸電阻增大,，產(chǎn)生發(fā)熱和電弧燒傷，電弧還將產(chǎn)生大量氣體,，分解出具有導(dǎo)電性能的碳化物和被熔化的銅微粒,，噴涂在箱體、,、次套管,，繞組層間，匝間等處,，引起短路燒壞變壓器,。
(4)部分村電工對無載分接開關(guān)原理不清，又無測量用的工(器)具,，在遠(yuǎn)離變電所的農(nóng)村電網(wǎng)中,，電壓普遍偏低，村電工誤將原來無載分接開關(guān)從2檔調(diào)到1檔,，發(fā)現(xiàn)電壓更低時,，又將分接開關(guān)調(diào)到3檔位置，由于操作不慎引起分接開關(guān)不*到位或扭斷動觸頭的緣軸,，斷落的觸頭引起線間或?qū)Φ囟搪?，終導(dǎo)致變壓器投入運(yùn)行時,，將壓三相繞組燒壞。
(5)安裝工藝差,，對各部位緊固螺栓的檢查不仔細(xì),，造成變壓器箱體進(jìn)水，使分接開關(guān)緣,，繞組緣受潮,。還有運(yùn)行維護(hù)不到位，沒有嚴(yán)格執(zhí)行好《變壓器運(yùn)行規(guī)程》,，多數(shù)的變壓器從安裝到燒壞的幾年,、十幾年中從沒進(jìn)行常規(guī)維護(hù)和污垢的清理，導(dǎo)致變壓器散熱條件差而損壞,。
2檢測方法
(1)在變壓器交接,、大修時、更換分接開關(guān)和運(yùn)行2年后的變壓器,，必須用兆歐表測量緣電阻值,，用電橋測量直流電阻值，對630kVA以下的變壓器,，要求直流電阻相間誤差值4%,，線間誤差值2%。
計算公式Rz=100%
式中RZ誤差值
RD大電阻值
RC小電阻值
(2)定期對變壓器緣油取樣化驗(送檢),，經(jīng)常檢查油枕中的實際油面位置,，不要被假油指示所誤。
(3)倒,、換無載分接開關(guān)前后,，必須用電橋測量出前后兩次直流電阻值，并作好記錄,。
觀察三相直流電阻是否平衡是否在允許范圍內(nèi),，將倒換后的直流電阻與倒換前兩次記錄進(jìn)行比較，判斷是否正常,。通過比較可以診斷出是否存在上述故障,，分析出原因后進(jìn)行處理。
(4)對運(yùn)行中的變壓器無載分接開關(guān)就地調(diào)檔,，在測試直流電阻的同時,，還應(yīng)測試變壓器上層油溫(因變壓器的繞組直流電阻與油溫有關(guān))，并把所測試的直流電阻值換算到20℃時的油溫值,。
換算公式R20=Ra
式中R20換算為20℃時兩電阻值
T系數(shù),。(銅為235，鋁為228)
ta測量時變壓器的上層油溫
Ra溫度為ta時測得的電阻值
在測量時使用儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.2,，大型變壓器應(yīng)不低于0.05,。
(5)測量直流電阻時,，應(yīng)將連接導(dǎo)線截面選得大些，盡量縮短長度,，接觸必須良好,，用單臂電橋測量時，測量結(jié)果中還應(yīng)減去測試線的電阻才是實際電阻值,。測量完畢,，先停檢流計，后停電池開關(guān),，以防燒壞電橋,，倒換線時，必須將變壓器線圈放電,，以防人身觸電,。
3檢修調(diào)試
(1)無載分接開關(guān)的檢修調(diào)試是在變壓器吊芯至露出分接開關(guān)后進(jìn)行(為保證安全，在檢修開始前應(yīng)將變壓器端蓋用方木或其他物品支撐的箱體上),，先,，觀察觸頭與引線，觸柱與緣膠木是否有松動,，動,、靜觸頭壓力是否足夠。并可用手按壓試之,，手感壓力應(yīng)均勻,，壓力過小的應(yīng)更換彈簧,，有條件也可用測力計測出壓力值,，般應(yīng)在(24.5～49)104Pa(2.5～5kg)/cm2之間，對于非運(yùn)行檔,，可以反復(fù)轉(zhuǎn)動分接開關(guān),，然后觀察是否有摩擦痕跡。
(2)外觀檢查可以發(fā)現(xiàn)用儀器不能發(fā)現(xiàn)的不正常故障,，如運(yùn)行中的無載分接開關(guān)動,、靜觸頭的發(fā)熱、變色,、變形或放電灼損的痕跡,。發(fā)熱觸點(diǎn)周圍碳化，油垢積聚等現(xiàn)象,，如發(fā)現(xiàn)些不正常故障后,，經(jīng)過修整后不能達(dá)到無載分接開關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的，必須更換開關(guān),。
(3)換無載分接開關(guān)后,，應(yīng)認(rèn)真檢查分接開關(guān)所接的引線位置是否正確致,，要檢查鎖緊定位栓是否到位，再擰緊法蘭和三個密封螺絲,，用搬手將分接開關(guān)向正,、反方向各轉(zhuǎn)動5周以上，消除動,、靜觸頭上的氧化膜,，保證動、靜觸點(diǎn)接觸良好,，在轉(zhuǎn)動觸點(diǎn)時應(yīng)觀察指針位置與觸點(diǎn)實際位置是否正確,。
(4)吊芯前所測試的直流電阻值可以作檢修或更換分接開關(guān)時的參考，如果接入繞組匝數(shù)少的檔直流電阻反而比其他檔大時,，為該檔接觸不良,。假如某相的某檔上直流電阻值比其余兩相的同檔的電阻大，而在另外兩相各檔上的直流電阻基本相等時,，則此檔就該重點(diǎn)檢查,，分析故障原因后處理。若分接開關(guān)觸頭有臟物和油垢,，用抹布或衛(wèi)生紙揩拭干凈,，觸點(diǎn)有放電灼損麻點(diǎn)或碳化物，要用#0細(xì)砂布擦光,，動,、靜觸點(diǎn)灼傷嚴(yán)重應(yīng)更換開關(guān)。
(5)分接開關(guān)向外滲油,、若是耐油膠墊老化所致,，應(yīng)將其更換。是法蘭盤不緊或轉(zhuǎn)動處向外滲油,，視情況進(jìn)行處理,。分接開關(guān)緣部分受潮后，必須取下烘干后進(jìn)行耐壓試驗,，6～10kV分接開關(guān)的兩觸點(diǎn)之間,，觸點(diǎn)與地之間的交流耐壓值應(yīng)2kV，35kV分接開關(guān)的交流耐壓值應(yīng)5kV,。若緣表面,，芯內(nèi)有擊穿和灼損的，必須更換開關(guān),，在拆下開關(guān)之前,，應(yīng)注意將引線頭和接線柱加裝編號，記好方向，防止組裝時造成錯誤接線燒壞變壓器,。
(6)壓引線有斷裂,，燒熔時，應(yīng)檢查相間,、線間的緣距離,，對地距離，并根據(jù)情況加強(qiáng)緣和距離調(diào)整,，對引線進(jìn)行修復(fù)調(diào)整,，將所有缺陷處理完后，用凱爾文雙臂電橋測量無載分接開關(guān)各個位置的觸點(diǎn)電阻應(yīng)500,，用2500V兆歐表測量觸點(diǎn)之間的緣電阻值,，610kV分接開關(guān)應(yīng)100M，35kV分接開關(guān)應(yīng)2000M,。
(7)分接開關(guān)在組裝,，調(diào)試完畢后，再用雙臂電橋依次測量各檔位置的直流電阻值,，并作好記錄,，注意定要將運(yùn)行檔的直流電阻值放在后次測量、測試合格后,，不要再切換無載分接開關(guān)位置,。
