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220kV及以下变压器《220~500kV电网继电保护装置运行整定规程》中要求:变压器各侧的过电流保护均按躲变压器额定负荷整定,但不作为短路保护的一级参与选择性配合,其动作时间应大于所有出线保护的*长时间。变压器是利用电感器的电磁感应原理制成的部件。在电路中用字母"T"(旧标准为"B")表示。变压器的 基本型式,包括两组绕有导线之线圈,并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时,于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压,而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。一台220kV/120MVA普通三卷变压器,取变压器典型参数(高低压阻抗比为22.4)计算可知:低压侧能够承受的热稳定电流标幺值约为0.51。当两台这样的变压器并列运行,低压侧母线故障本侧分段开关跳开时,变压器低压绕组中可能的短路电流可达到0.75倍标幺值,比设计值增大了近50%。若三台这样的变压器并列运行,变耦变压器,按技术规程[2]要求,装设瓦斯保护、过激磁保护、双重差动保护,同时在其高、中压侧均装设了阻抗保护及零序方向电流保护,低压侧装设过流保护。这些保护均作用于跳闸。高、中压侧的阻抗保护和低压侧过流保护属变压器的相间后备保护。由于500kV变压器多为单相式变压器,所以变压器本体不会发生相间故障。
变压器运行中的故障,分为线圈故障、铁芯故障及套管、分接开关等故障。绕组匝间短路,故障现象:变压器异常发热;油温升高;油枕盖有黑烟;气体继电器动作。产生原因:变压器进水,水浸入绕组;绕制时,导线及焊接处的毛刺使匝间绝缘破坏;油道内掉入杂物;变压器运行年久或长期过载造成绝缘老化,应重绕线圈进行修理。变压器油质变坏,故障现象:变压器油色变暗。产生原因:变压器故障引起放电,造成油分解;变压器油长期受热氧化严重,油质恶化。排除方法:应定期试验、检查,进行过滤或换油。套管间放电,故障现象:高压熔丝熔断。产生原因:套管间有杂物;套管间有小动物。排除方法:更换套管。绕组线圈断线,故障现象:断线处有电弧,使变压器内有放电声;断线的相没有电流。产生原因:导线焊接不良;匝间、层间、相间短路造成断线;搬运时强烈震动,或安装套管时使引线扭曲断线。排除方法:采用吊芯处理,若因短路造成,应重绕线圈,若引线断线则重新接线,铁芯片有不正常响声,故障现象:有各种不同于正常“嗡嗡”声的异常响声。产生原因:铁芯叠片错误;铁片间有杂物;铁芯紧固件松动;铁片厚度不均匀。排除方法:夹紧或进行重新叠片,发响的声音。
干式变压器绕组的机械强度主要是由下面两个方面决定的:一是由绕组自身结构的因素决定的绕组机械强度;二是绕组内径侧的支撑及绕组轴向压紧结构和拉板、夹件等制作工艺所决定的机械强度。当前,大多数变压器油箱厂家采用半硬铜线或自粘性换位导线来提高绕组的自身抗短路能力,非晶合金变压器采用质量更好的硬纸板筒或增加撑条的数量来提高绕组受径向力的能力,并采用拉板或弹簧压钉等提高绕组受轴向力的能力。作为电力变压器的技术部门,在签订变压器销售合同前的技术论证时和变压器绕组更换时,应对绕组的抗短路能力进行充分考察,并予以足够重视。变压器的干燥。由于干式变压器受短路冲击后一般需要较长时间进行检修,为防止变压器受潮,可以采取两种措施:一是在每天收工前将变压器扣罩,使用真空泵对变压器进行抽真空,以抽去变压器器身表面的游离水,第二天开工时,使用干燥的氮气或干燥空气解除真空,一般变压器在检修后热油循环24小时即可直接投入运行;二是每天收工后,对干式变压器采取防雨措施,在工作全部完工后,对非晶合金变压器采用热油喷淋法进行干燥,这种方法一般需要7-10天的时间。
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