学习情景 4 变压器的结构与维护

任务1 变压器的的结构及检查

任务2 变压器的选择、运行与维护

学习情景 4 变压器的结构与维护

任务 1 变压器的的结构及检查

知识目标：★ 变压器的的结构 ★变压器的工作原理及图形、文字符号能力目标：★ 会检查变压器的的结构部件 ★ 能分析矿用隔爆型移动变电站的工作原理

一． 三相油浸式电力变压器的结构

( 一 ) 电力变压器的分类及特点

( 二 ) 三相油浸式电力变压器的结构

二、三相电力变压器的铭牌及主要技术参数 ( 一 ) 变压器铭牌标注的项目

变压器型号表示及含义

相数：D- 单相S- 三相

冷却介质：G- 干式

C- 充气式油浸式（省

略）

冷却方式：F- 风冷式S- 水冷式

自然冷（省略）

Z- 有载调压无励磁（省

略）

绕组线芯材料：L- 铝

铜（省略）

设计序号

额定容量

高压侧额定电压

三 . 矿用变压器

（一）矿用油浸式动力变压器

KS7 型矿用变压器的外形图

油箱

箱盖

吊环

油温计座 注油栓 油位指示 调压开关

铭牌

电缆接线喇叭口 排油栓

高压电缆接线盒

低压电缆接线盒

（二）矿用隔爆型干式变压器

ksgb 系列矿用隔爆型变压器

高压出线套

高压接线盒

高压箱盖接线盒盖

铭牌

箱体

低压箱盖 低压接线盒

低压箱盖低压出线套

（三）矿用隔爆型移动变电站

KDGZY 矿用隔爆型组合式移动变电站外形图

高压隔爆开关箱

干式隔爆变压器

低压隔爆开关箱

高压绕组调压分接盒

四． 电力变压器安装、检查（一）电力变压器安装前的外观检查项目 (1) 变压器油箱及其所有附件应齐全，无锈蚀或

机械损伤。 (2) 油箱箱盖或钟罩法兰连接螺栓齐全，密封良 好，无渗漏油现象；浸人油中运输的附件， 其油箱也应无渗油现象。 (3) 充油套管的油位应正常，无渗油。 (4) 充氮运输的变压器，器身内应为正压，压力 不应低于 0.1 kgf ／ cm2

（二）电力变压器器身检查器身检查的项目和要求

(1) 所有螺栓应紧固，并有防松措施；绝缘螺栓应无损坏，防松绑扎完好；铁芯应无变形；铁轭与夹件间的绝缘垫应完好。

(2) 打开夹件与铁轭接地片后，铁轭螺杆与铁芯、铁轭与夹件、螺杆与夹件间的绝缘应良好；如铁轭采用钢带绑带时，应检查钢带对铁轭的绝缘是否良好。铁芯应无多点接地现象；铁芯与油箱绝缘的变压器，接地点应直接引至接地小套管，铁芯与油箱绝缘应良好。

(3) 线圈绝缘层应完整，无缺损、变位现象；各组线圈应排列整齐，间隙均匀，油路无堵塞；线圈的压钉应紧固，止回螺母应拧紧。

(4) 绝缘围屏绑扎牢固，围屏上所有线圈引出处的密封应良好。 (5) 引出线绝缘包扎紧固，无破损、拧弯现象；引出线固定牢靠，其固定支架应坚固；引出线的裸露部分应无毛刺或尖角，其焊接应良好；引出线与套管的连接应牢靠，接线正确。 (6) 电压切换装置各分接点与线圈的连接应紧固正确；各分接头应清洁，且接触紧密，弹力良好；所有接触到的部分，用 0 ． 05mm×10mm 塞尺检查，应塞不进去；转动接点应正确地停留在各个位置上，且与指示器所指位置一致；切换装置的拉杆、分接头凸轮、小轴、销子等应完整无损；转动盘应动作灵活，密封良好。

（三）电力变压器附件与绝缘油的保管

(1) 风扇、潜油泵、气体继电器、气道隔板、温度计以及绝缘材料等，应放置于干燥的室内保管。

(2)短尾式套管应置于干燥的室内保管，充油式套管卧放时应有适当坡度。

(3)散热器 ( 冷却器 )和连通管、安全气道等应加密封。

(4) 变压器本体、冷却装置等，其底部应垫高、垫平，防止水淹；干式变压器应置于干燥的室内保管。

(5) 浸油运输的附件应保持浸油保管，其油箱应密封。

(6) 应接下列要求保管绝缘油：绝缘油应贮藏在密封的专用油罐或清洁容器内；每批运达现场的绝缘油均应有试验记录，并应取样进行简化分析，必要时进行全分析；不同牌号的绝缘油，应分别贮存，并有明显牌号标志。

(7) 变压器到达现场后，如三个月内不能安装，应在一个月内进行下列工作：对于带油运输的变压器，检查油箱密封情况，确定变压器内油的绝缘强度，测量绕组的绝缘电阻值 ( 运输时不装套管的变压器可以不测 ) ；对于充氮运输的变压器，如不能及时注油，可继续充人干燥洁净的氮气保管，但必须有压力监视装置，压力可保持为不小于 0 ． 1 kgf ／ cm2

(8) 变压器在保管期间，应每三个月至少检查一次。检查变压器有无渗油，油位是否正常，外表有无锈蚀，并应每六个月检查一次油的绝缘强度。充氮保管的变压器应经常检查氮气压力，并作好记录。

（四）电力变压器的本体就位置附体安装 1 ．有载调压切换装置的安装 (1)传动机构 ( 包括操动机构、电动机、传动齿轮和杠杆 ) 应固

定牢靠，且操作灵活，无卡阻现象；传动机构的摩擦部分应涂以适合当地气候条件的润滑脂。

(2) 调换开关的触头及铜编织线应完整无损，且接触良好；其限流电阻应完整，无断裂现象。

(3) 切换装置的工作顺序应符合产品出厂记录；切换装置在极限位置时，其机械联锁与极限开关的电气联锁动作应正确。

(4) 位置指示器应动作正常，指示正确。 (5) 调换开关油箱内应清洁，油箱密封良好；注入油箱中的绝缘

油，其绝缘强度应符合产品的要求。

2 冷却装置的安装 (1) 冷却装置在安装前应按下列要求进行密封检查。 ①散热器可用 0.5 kgf ／ cm2表压力的压缩空气检

查，应无漏气；或可用 0.7kgf ／ Cm2表压力的变压器油进行检查，持续 30 min ，应无渗油现象。 ②强迫油循环风冷却器可用 2.5 kgf ／ cm2表压力

的气压或油压，持续 30min进行检查，应无渗漏现象。 ③强迫油循环水冷却器用 2.5 kgf ／ cm2表压力的

气压或油压进行检查，持续 1 h 应无渗漏；水、油系统应分别检查有无渗漏。

(2) 冷却装置安装前应用合格的变压器油进行循环冲洗，去除杂质。

3 储油柜的安装

(1)储油柜安装前，应清洗干净。 (2)胶囊式 ( 或隔膜式 )储油柜中的胶囊 ( 或隔

膜 ) 应完整无破损，胶囊在缓慢充气胀开后检查应无漏气现象。

(3)胶囊沿长度方向应与储油柜的长轴保持平行，不应扭偏；胶囊口的密封应良好，呼吸应畅通。

4 ．套管的安装 (1) 套管安装前应进行下列检查。 ①瓷套表面应无裂缝、伤痕；套管、法兰颈部及均压球内壁应擦拭干净。 ②套管应经试验合格；充油套管的油位指示正常，无渗油

现象。 (2)当充油套管介质损失角正切值 tan δ( ％ )超过标准，且确认其

内部绝缘受潮时，应予干燥处理； 110 kV 及以上的套管应真空注油。

(3) 高压套管穿缆的应力锥应进人套管的均压罩内，其引出端头与套管顶部接线柱连接处应擦拭干净，接触紧密。

(4) 套管顶部结构的密封蛰应安装正确，密封应良好；连接引线时，不应使顶部结构松扣。

5 ．气体继电器的安装

(1) 气体继电器安装前应经检验整定；气体继电器应水平安装，其顶盖上标志的箭头应指向储油柜，与连通管的连接应密封良好。

(2)浮子式气体继电器接线时，应将电源的正极接至水银侧的接点，负极接于非水银侧的接点。

6 安全气道的安装 安全气道安装前内壁应擦拭干净；隔膜应完

整，其材料和规格应符合产品规定，不得任意代用。 7 ．吸湿器的安装 吸湿器与储油柜间的连接管的密封应良好；吸湿剂应干燥；油封油位应在油面线上，净油器内部应擦拭干净，吸湿剂应干燥；其滤网的安装位置应正确 ( 应装于出口侧 ) ；所有导气管均须擦拭干净，其连接处应密封怠好。

8 ．温度计的安装 (1) 温度计安装前均应进行校验，信号接点应

动作正确，导通良好；变压器顶盖上的温度计座内应注以变压器油，密封应良好，无渗油现象。

(2)膨胀式信号温度计的细金属软管，其弯曲半径不得小于 50 mm ，且不得有压扁或急剧扭曲。

9 ．变压器控制箱的安装 如瓦斯继电器端子箱、有载调压开关应符合国家标准中的《配电盘、成套柜及二次回路结线篇》的有关规定。

( 五 ) 电力变压器的验收检查

(1)本体、冷却装置及所有附件应无缺陷，且不渗油；轮子的制动装置应牢固；油漆应完整，相色标志正确。 (2) 变压器顶盖上应无遗留杂物；事故排油设施应完好，消防设施齐全；储油柜、冷却装置、净油器等油系统的油门均应打开，且指示正确，无渗油。 (3) 接地引下线及其与主接地网的连接应满足设计要求，接地应可靠。铁芯和夹件的接线引出套管、套管的接地小套管及电压抽取装置不用时其抽出端子均应接地；备用电流互感器二次端子应短接接地；套管顶部结构的接触及密封应良好。

(4)储油柜和充油套管的油位应正常，套管清洁完好。 (5) 分接头的位置应符合运行要求；有载调压切换装置的远方操作应动作可靠，指示位置正确。 (6) 变压器的相位及绕组的连接组别应符合并列运行要求；测温装置指示应正确，整定值应符合要求。 (7) 冷却装置试运行应正常，联动正确，水冷装置的油压应大于水压；强迫油循环的变压器，应启动全部冷却装置，进行循环 4 h以上，放完残留空气。 (8)保护装置整定值符合规定；操作及联动试验正确；变压器全部电气试验应合格。

任务 2 变压器的选择与维护 知识目标：★ 变压器的选择原则、方法； ★ 变压器的运行与维护能力目标：★ 会进行负荷统计； ★ 能进行变压器型号、台数、容量的选 择； ★ 会确定变压器的运行措施与维护方法； ★ 会分析变压器的经济运行情况。

一、煤矿企业负荷计算

（一）用电设备功率的确定

1 ．长时工作制用电设备2 ．短时工作制用电设备

3 ．断续周期工作制用电设备

（二）需用系数法计算负荷

1 ．用电设备的需用系数

wmw

loside

KKK

n

nn

PPP

PPP

21

2211wm

2 ．用电设备的计算负荷

PKN

wm

decaPS

PQ

PKP

coswmca

wmcaca

Ndeca

cos

tan

n

nn

PPP

PPP

21

2211wm

coscoscoscos

（三）变电所总负荷的计算

22

casq

casp

QPS

QKQ

PKP

二 . 变压器容量选择1 ．主变压器台数的确定

1 ）具有一类负荷的变电所2 ）只有二、三类负荷的变电所

2 ．主变压器容量的确定

tpN T tp ac

accos

K PS K S

N T acS S

N T ac(1.15 ~ 1.25)S S

三．变压器损耗的计算

1 ．变压器有功功率损耗2

T i T N TP P P

2 ．变压器无功功率损耗2 20 z

T i T N T N T N T

% %

100 100

I uQ Q Q S S

如果缺乏变压器有关技术参数，变压器的功率损耗也可按下式进行估算：

TT

TT

1.0

02.0

QQ

PP

四、变压器的运行、维护与故障处理（一） 变压器的巡视维护内容（二）变压器的操作（三）变压器的声音异常及处理 （四）变压器油温异常及处理 ( 五 ) 变压器过负荷处理 ( 六 ) 轻瓦斯保护装置动作 ( 七 ) 变压器着火的处理