kV主变的知识和气体继电器的工作原理讲解ppt课件

500kV主变压器的知识和气体继电器工作原理的解释2017年4月12日，张立雄上课前的想法•1.金尧发耀有必要向负责人举报吗？ ？ ？ •2.为什么变压器的低压绕组位于内部，高压绕组位于外部？ ？ ？主要学习内容500kV主变压器概述•变压器是一种静态电器，利用电磁感应将交流电的电压和电流更改为频率相同但值不同的另一个电压或电流. •它的主要功能是通过电磁能的转换将电能从一次侧传递到二次侧，同时根据输配电的需要增加或减少电压. 用于增加电压的变压器称为升压变压器，用于降低电压的变压器称为降压变压器. 500kV主变压器概述•五龙龙水电站500kV主变压器及其辅助设备（包括备用变压器）全部布置在地下电站EL1824.00m高处的主变压器室内，并设有防爆隔断相邻单相变压器之间的壁. 变压器的低压侧连接到封闭母线，高压侧连接到SF6 GIS管道母线. 变压器中性点穿墙套管（或支柱绝缘子）和横臂绝缘子安装在相邻的变压器隔板上，并通过铝管母线连接.

变压器的中性点与铝绞线和铝管母线连接成“ Y”形，并直接接地. 主变压器可以通过交通隧道运输到安装地点（海拔1824.00m）. 计划使用主工厂的桥式起重机卸载汽车. 型号DSP-3 * 95000/500型单相强制油循环水冷却额定容量3 * 95MVA额定电压550 /√3kV-2×2.5％/ 15.75kV额定频率50 Hz阻抗电压14％额定工频耐受电压（有效值）680kV接线组标签I，I0（YN，d11）调压方法高压侧无励磁分接开关接地方法直接接地泄压装置208系列型号，作用值: 0.055N / mm2，返回值: 0.0295N / mm2 BF / 80型气体继电器，行程范围: 90〜100cm / s变压器预期使用寿命30年生产商特变电工沉阳变压器集团五龙龙水电站主变压器技术参数: 以下为主变压器: 变压器简介油浸式变压器•变压器主要包括以下组件: •变压器主要包括: 铁芯，绕组，油箱，油枕，气体继电器，呼吸器，泄压阀，冷却系统ems，套管，温度计和其他配件. •主体（包括铁芯，绕组，绝缘零件等）； •油箱（包括安装在油箱上的煤气管，油管，各种阀门，旋塞kv继电器，铭牌，接地端子，吊环，牵引点，顶升垫，梯子等）； •无励磁开关；高压套管（机油/ SF6套管）和配件（包括检漏设备）； •低压套管和配件；中性点衬套和配件； •中性点套管CT；一，500kV主变压器的基本结构500kV主变压器的基本结构•铁芯小套管和钳形接地；储油系统（包括储油柜，吸湿器，气体继电器集气器，过滤器，阀门，油气管道，阀门，旋塞等）变压器绝缘油（每个变压器油量加5％的余量）； •气体继电器；泄压装置；测量装置（包括油位计和油位信号，油温温度计）以及温度信号器，温度测量电阻器，绕组温度信号器，变送器等）； •各种连接器，密封垫； •冷却系统（包括水冷却器，管道，阀门，仪器，输油管道，输油管道），止回阀和辅助设施，连接波纹管，输油管道上的监控设备等； •连接电缆；主变压器接线盒；冷却器控制柜等； •变压器配件: •1个铭牌； 2信号温度计； •3个呼吸器； 4油标准； •5储罐； 6安全气道•7气继电器； 8高压衬套； •9低压衬套； 10抽头开关; •11-油箱； 12排水阀; •13体； 14接地板； •15车500kV主变压器基本结构1.铁芯•铁芯是变压器的主磁路，主要使用电力变压器的铁芯芯结构是绕组缠绕在铁芯上铁芯柱，铁芯柱由上下两个铁轭相连，形成闭合磁路.

主要功能是磁导率. 在油浸式变压器中，重量占总重量的40％. •为了提高磁路的磁导率并减少铁芯中的磁滞和涡流损耗，铁芯通常使用具有高磁导率的铁磁材料-堆叠0.35〜0.5mm厚的硅钢片. 变压器中使用的硅钢板具有相对较高的硅含量. 硅钢板的两面都涂有绝缘漆，可以使堆叠的硅钢板彼此绝缘. 铁芯•变压器的主要结构: 1），铁芯2），绕组铁芯2，绕组•绕组是变压器的电路部分，由铜或铝绝缘线制成. 低压绕组靠近铁芯柱，高压绕组套在低压绕组的外面. •线圈是电力变压器中最重要和最复杂的部分，因为它基本上决定了变压器的容量，电压，电流和使用条件. 它由铜（铝）扁线制成，并配有特殊的绝缘部件. •根据线圈的电压水平和容量选择线圈的结构类型，并根据匝数，线圈的大小和横截面形状以及平行线的数量确定线圈的结构类型. 馅饼型包括连续型，缠结型，缠结型，内屏蔽连续型和各种螺旋型. •绕组: •绕组是变压器的电路部分•铜或铝导体缠绕在绝缘纸上，然后缠绕. 绕组•绕组是变压器的电路部分，由铜线或铝线制成，一次绕组和二次绕组同心地包覆在铁芯柱上.

•为了便于绝缘，通常在内部使用低压绕组，在外部使用高压绕组，但是考虑到引出过程的困难，大容量的低压大电流变压器通常会降低高压绕组外部的高压绕组. 绕组•首先，考虑绝缘（经济方面）: 变压器的芯线接地，低压绕组靠近芯线，很容易满足绝缘要求. 如果高压绕组靠近铁芯，由于高压绕组的高压，为了满足绝缘要求，需要大量的绝缘材料和较大的绝缘距离，这不仅增加了铁芯的体积. 绕组，但也浪费绝缘材料. •其次，过程安装需要: 高压绕组放在外面，以方便高压侧引线与分接开关的连接. 3 3.油箱•每个浸油的变压器必须有一个油箱. 装入变压器油后，将组装体安装到其中，以确保变压器正常运行. 变压器绝缘油用于增强变压器的内部绝缘强度，散热和消弧. •变压器油箱内绝缘油的流向: 箱体上部的绝缘油→变压器的外部油管→油泵→主变压器冷却器热交换器→变压器的外部油管→绝缘油箱体下部→箱体上部绝缘油•油箱介质•原因分析: •变压器油箱内部的绝缘油变热（油分子膨胀，油变得更轻）并上升. 变压器油箱本体上部的浓缩绝缘油温度最高，中间绝缘油温度第二，下部绝缘油温度最低.

上部温度较高的绝缘油在自身膨胀和油泵的共同作用下，很容易进入主变压器冷却器的热交换器. 冷却的绝缘油（油分子收缩，油质提高），再加上在油泵的外力作用下，冷却的绝缘油以较少的力气注入到变压器油箱的底部. 4 4.储油柜•全封闭式胶囊储油柜: 在变压器运行期间，油的体积会随着油温的变化而膨胀和收缩. 为了减少油与外部空气之间的接触面积，减少变压器的水分，并且为了氧化的可能性，通常在变压器的上部安装一个储油柜（俗称油枕）. •弹性（波纹）油箱: 油箱壁很薄（1-1.5mm），波纹翅片可以随变压器油箱的物理检查变化而发生相应的体积变化，这起到了很好的作用在调节主变压器的热膨胀和收缩中发挥作用. 防止损坏变压器主体油箱. 全封闭的弹性油箱，没有通气孔和隔膜，易于维护. 4 4，储油柜5 5，呼吸器•变压器油的温度随负载和温度的变化而连续变化，使油枕中的油位随着整个变压器油的膨胀和收缩而变化，以使水分不要进入油枕以使油变质. 将油枕从上部连接到包含有机硅的干燥器（通常称为呼吸器）上. 有机硅对空气中的水分有很强的吸附作用. 干燥状态为钴蓝色，吸湿饱和后变为粉红色. 吸湿性有机硅可以再生.

•调度法规规定，必须从主变压器的重气保护装置中撤回更换变压器防毒的硅橡胶. 但是，从的角度分析油枕的结构，在主变压器正常运行时，呼吸器的连接管不会直接通向主变压器主体的绝缘油，也无需排出沉重的油. 加油站. 油箱和油箱油箱的油枕6，冷却器•强制油循环水冷变压器，热油从变压器油箱的上部流出，由油泵送入管式冷却器体内，经过在冷却器中被水冷却后，返回到油箱下部. 出油口连接管对角布置，以减少循环油流的死区. 油泵位于冷却器的入口侧，以增加油水压力差. •在启动冷却器之前，请遵循“首先启动油泵，然后打开空气冷却器的水阀”的原则. 绝缘油具有良好的运动粘度，应先启动油泵，对油水分离面起到一定的缓冲作用，防止水压突然启动对油水薄铜管壁造成形变和损坏. 分离空调，并减少混油的风险. 冷却器冷却器7 7，绝缘套•变压器绕组的导线从油箱内部引到油箱外部时，必须穿过绝缘套使导线与油箱绝缘. 绝缘套管通常是陶瓷的，其结构取决于电压水平. 1kV以下使用固态电磁套管，10〜35kV使用空心充气或充油套管，110kV及以上使用电容套管. 为了增加在外表面上的排放距离，将套筒的形状制成多级伞裙.

电压电平越高，电平数量越多. 8 8.分接开关•通常使用变压器来改变绕组匝数以调节电压. 通常，从变压器的高压绕组中抽出多个抽头，称为抽头，用于切换抽头的设备称为抽头开关. 分接开关分为两种类型: 空载电压调节和有载电压调节. 变压器断电时，前者必须切换. 变压器在负载下可以切换后者. 分接开关安装在燃油箱中，其控制箱位于燃油箱外部. 五龙龙和荔迪水电站的主变分接开关为空载调压型. 分接开关9-9. 泄压阀•当变压器内部发生严重故障并产生大量气体时，油箱中的压力会迅速增加. 为了防止变压器爆炸，在油箱上安装了一个泄压阀. 泄压阀•泄压阀是用于保护油浸式电气设备的装置. 即，当变压器油箱中发生故障时，油箱中的油分解并汽化以产生大量的气体，并且油箱中的压力急剧上升. 如果没有及时释放压力，变压器油箱将变形甚至破裂. 泄压阀的安装会导致变压器在油箱内发生故障，当压力升至泄压阀的开启压力时，泄压阀会在2ms内快速打开，从而迅速降低变压器中的压力油箱. 当压力下降到关闭压力值时，减压阀将可靠地关闭，从而始终保持变压器油箱中的正压，有效防止外界空气，湿气和其他杂质进入油箱.

套筒10，气体继电器•气体继电器，也称为气体继电器，是变压器的保护装置，安装在油箱与储油柜之间的连接管道中，当变压器发生内部故障时（例如由于绝缘故障，匝间短路，铁芯事故，油箱泄漏导致油位进一步下降等. ）产生的气体和油流迫使气体继电器运行. 打火机发出信号，以便操作人员及时处理. 在大多数情况下，断路器会跳闸以保护变压器. 气体继电器气体保护功能•气体保护是变压器的主要保护措施，它可以反映出储罐中的所有故障. 包括: 油箱中的多相短路，绕组匝之间的短路，绕组与铁芯或外壳之间的短路，铁芯故障，油位下降或漏油，分接开关接触不良或电线不良气体保护作用迅速，灵敏可靠，结构简单. 但是，它不能反映燃油箱外部电路（如引出线）的故障，因此不能用作保护变压器内部故障的唯一保护装置. 此外，在某些外部因素（例如地震）的干扰下，气体保护也容易发生误操作. 轻气引发信号，重气引发行程. 基本结构轻型气体工作原理•在气体保护继电器中，上部是密封浮标，下部是金属挡板，两者均装有密封汞触点. 浮标和挡板可以绕各自的轴旋转. 在正常运行期间，继电器注满油，浮子浸入油中，并且处于浮起位置，水银触点断开；挡板由于自身重量而下垂，并且其汞接触也断开.

当变压器内部发生轻电路: 当重气保护动作由于某种原因从跳闸动作变为信号动作时，撤回XE跳闸板，则变压器仅发出信号，而不使变压器跳闸.

气体继电器保护动作的主要原因•1.空气进入运行中的变压器有三种方式: 一种是在更换变压器时，已更换或添加的油没有完全真空脱气. 更换或重新注油，或者不严格按照真空注油工艺进行操作，以使油中的空气粘附到芯线，绕组，附件和有机固体绝缘材料的孔上. 变压器投入运行后，这些气体通过油的对流循环和变压器铁芯的磁滞. 逐渐聚集并上升到气体继电器中，引起信号作用. 二是更换变压器呼吸器中的吸附剂（如硅胶）后，休息时间短，空气没有完全排出，呼吸器进入人体循环，然后进入气体继电器引起信号作用. 第三是热油循环的变压器潜水油泵密封性差. 在油泵工作期间产生的轻微负压会导致空气进入变压器主体，从而在气体继电器中循环并聚集，从而引起气体信号作用. •2.环境温度突然下降，变压器机体内的油迅速收缩以降低油位，或者变压器机体严重漏油导致变压器中的油位降低，即所谓的油流使气体继电器信号起作用. •3.气体继电器的二次信号电路故障，包括信号电缆绝缘损坏短路，端子排触点短路，信号电路中连接的单个信号等，都会导致触点闭合，从而导致气体信号动作. •4.变压器内部存在放电或过热故障，这会导致固体绝缘材料分解，变压器油分解以及产生氢气，一氧化碳，二氧化碳和低分子碳氢化合物气体. 随着气体的对流循环，这些气体逐渐变成大气泡并上升并聚集. 在气体继电器的上部，继电器中的油位被迫降低，从而导致气体信号起作用.

气体信号动作原因的判断和处理方法•气体继电器中是否有气体积聚→着火试验→进行色谱分析. •分析和诊断的基本原理和处理方法•激活气体信号后，继电器中是否有气体积聚是区分信号运行原因的最基本原理. 由于二次回路故障和油位降低引起的气体信号作用，不可能产生气体，因此，当继电器中没有气体积聚时，应逐步判断: 首先巡视，检查是否有严重的漏油点如果在变压器中，则应立即将其发送给上级. 主管报告并采取措施防止泄漏； •如果不是，则应判断由于环境温度突然下降而导致油位下降. 此时，必须观察变压器油枕的油位指示位置是否正常以及油路是否堵塞. 应该采取相应的措施. 如果不是由上述原因引起的，则二次信号电路发生故障的可能性很高，因此有必要检查并消除二次电路的缺陷. 继电器中积累的气体是空气还是易燃气体. 如果继电器中的气体是空气，则应依次判断: 更换或补充时进入变压器箱体后是否没有排出空气；在更换变压器呼吸器的吸附剂时，是否由于停留时间短而没有完全排出空气. 如果是，请从继电器放气喷嘴中抽出空气，并监视变压器的运行；信号作用是否是由潜水泵进入主机的空气引起​​的. 如果是，则使用泵停止测试方法确定是否有空气从泵进入，然后申请停止泵进行维护.

•如果继电器中的气体易燃，则说明变压器内部存在过热，放电故障或过热和放电故障. 此时，应采集继电器的气体样本，机油样本和人体机油样本进行色谱分析. 根据对变压器油中溶解气体的分析和判断准则，判断故障的性质，发展趋势和严重程度. 运加工. •识别继电器中的气体是空气还是易燃气体的方法是收集这些气体并进行引燃测试和色谱分析. •点火测试: 用注射器收集的气体通过排气口的火柴点燃. 如果气体本身可以自燃，并且火焰为浅蓝色，则说明该气体是可燃气体，表明变压器内部存在故障；如果不能自燃，则为空气，表明信号作用是由空气进入引起的. •色谱分析: 是指通过色谱法对所收集气体中所含的氢气，一氧化碳，二氧化碳，甲烷，乙烷，乙烯，乙炔等气体进行定性和定量分析，并根据其名称和含量准确地确定故障. 包含的成分性质，发展趋势，严重性. 11.铁芯和吊舱部件的接地•铁芯和吊舱部件的接地是为了防止变压器在运行或测试过程中由于静电感应而悬挂在铁芯和其他金属部件上. 组件必须可靠接地. •变压器的铁心及其金属夹在绕组的不均匀电场中，并且铁心及其金属夹将不可避免地产生感应电压，并且由于铁心在该电场中的位置不同，导致感应电压也不同. 当铁心接地电压或铁心两个不同点之间的电压差达到绝缘的击穿电压时，就会发生变压器的内部放电. 如果芯线接地，则芯线将接地. 电容短路，并且由于三相，绕组之间的寄生电容是对称的，因此流过芯线接地线的电容电流基本上为零.

•如果磁芯在多个点接地，则磁芯，由多个接地点和接地组成的环路与绕组的磁通量相交，从而产生感应电流，从而在磁芯内部形成循环电流，并且磁芯会局部过热. 可变铁芯多点接地后，流经铁心扁铁的电流增加很多，变压器损耗也将增加. 油色分析表明，总氢，C2H2和其他标准均超标. 简而言之，只允许在铁芯和吊舱上接地一点. 如果接地点多于两个，则在接地点之间可能会形成环路. 当主轨道通过此闭环时，将在其中产生循环电流，从而导致内部过热事故. 二，变压器的工作原理•变压器的工作原理: •变压器可以将一个电压的交流能量转换为相同频率的另一个电压•变压器原理的主要组成部分是铁芯和套管铁芯上有两个绕组. •连接到电源的线圈接收交流电，该交流电被称为一次绕组的U1，I1，E1，N1. •连接到负载的线圈发送交流电源，次级绕组为U2，I2，E2，N2； •同时交联一次，次级绕组的磁通量的相量为F m，该磁通量称为主磁通量；变压器的工作原理变压器的原理图（图3 3- -1 1）•如果初级绕组和次级绕组根据正弦定律改变电压和电动势的瞬时值，则存在•不包括铁心损耗，可以根据节能原理获得•从中可以得出初级和次级绕组电压与电流有效值之间的关系: •令K = N 1 / N 2然后将其称为匝数比（也称为电压比），•变压器的工作原理•额定容量SN: •它是在变压器的额定工作条件下输出容量的保证值，并且是额定视在功率. 单位为: 伏安（V•A）或千伏安（kV•A）或兆伏安（MV•A）.

•小型电力变压器的一般容量小于630kVA； 800〜6300kVA用于中型电力变压器;大型电源变压器8000〜63000kVA; 90000kVA及以上，用于超大型电力变压器； •额定电压UU 1N / U 2N•两者均指线路电压. 初级额定电压U 1N是指施加在初级绕组上的电源的额定电压. 次级额定电压U 2N指的是初级侧加上次级侧为空载端子电压时的额定电压，单位为: 伏（V）或千伏（kV）. •额定电流I I 1N I / I 2N均指线路电流. 一次和二次额定电流是指在额定容量和额定电压下允许长时间通过的电流. 单位为: （A）额定频率f f N N表示工业电源频率，在我国以50 Hz规定. •变压器的额定容量，额定电压和额定电流之间的关系为: •单相变压器: •三相变压器: NNNN NI UIU S2 2 11NNNN NI UIU S2 2 1 13 3 三相变压器绕组有两种类型: 1.星形连接星形连接表示为“ Y”或“ y” 2.三角形连接三角形连接表示为“ D”或“ d”. 3.变压器运行和案例分析•1.变压器运行注意事项； •2.变压器日常巡检项目； •3.变压器日常巡检项目； •4.变压器特种巡检项目； •5. 8号主变压器和9号高压侧气室SF6气室泄漏主变压器高压侧的接地电气事故关闭.

1. 变压器运行的注意事项•通常，变压器必须在设备的指定技术参数内运行. •1.在通常情况下，不允许电厂的一般变压器从低压侧执行全电压充电操作.

4. ？ ？谢谢大家！

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