1、浅谈变电站主变压器的运行与维护摘 要主变压器是变电站的核心设备。变压器是一种利用电磁感应，变换电压、电流和阻抗的器件。分析变压器运行中：电压高、受潮、二次回路负载短路以及变压器绕组匝间短路等常见的故障处理。 关键词变电站 主变压器 运行与维护 中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）03-0130-01 变电站是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，变电站的设备有主变压器、开闭电路的开关设备、汇集电流的母线，计量和控制用互器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等。有的变电站还配有无功补偿设
2、备。其中主变压器是核心设备，下面对主变压器的运行与维护做简要的分析与探讨。 1、变压器的特点、配置及工作原理 变压器是利用电磁感应原理改变交流电压的装置。主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（或磁芯） 。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。变压器是变换交流电压、交变电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流） 。 变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成。线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。在电气设备和无线电路中，变压器常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。在发
3、电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压、电流和阻抗的器件。 电力变压器常用的冷却方式一般分为三种：油浸自冷式、油浸风冷式、强迫油循环式。 油浸自冷式是以油的对流作用将热量带到油箱壁，通过散热管依靠空气的自然对流将热量散发，它没有特别的冷却设备，一般容量不超过6300KVA 的变压器采用油浸自冷方式。 油浸风冷式是在油浸自冷变压器的散热器上安装风扇，使空气流速加快，提高散热效率（一般可提高 50%60%） 。同一台变压器采用油浸风冷，其容量可
4、较油浸自冷提高 30%以上，容量在 6300KVA 以上的变压器采用油浸风冷。 强迫油循环式是大型变压器采用的方式，其冷却方式分为三种： 第一种：强迫油循环风冷却。这种方式是用油泵强迫上层油加速循环，通过风冷却器散热。 第二种：强迫油循环水冷却。是用油泵强迫上层油加速循环通过水冷却器散热。在冷却器管内通冷水，管外通热油，这种冷却方式，油压必须稍大于水压，以防管路发生破裂，水浸入油内。 第三种：强迫油循环导向冷却。这种冷却方式是用油泵把冷却油直接送入绕组道中和铁芯内的油道中，使铁芯和绕组中的热量直接由具有定流速的冷油带走，上层热油再由油泵抽出经水冷却器冷却后打入变压器内。 2、变电站主变压器的运
5、行与维修 （1）运行电压增高 当运行电压低于变压器额定电压时，一般来讲对变压器不会有任何不良影响，当然也不能太低，这主要是由于用户的正常生产对电压质量有一定要求。 当变压器运行电压高于额定电压时，铁芯的饱和度将随着电压的增高而相应的增加，致使电压和磁通的波形发生严重的畸变，空载电流也相应增大。铁芯饱和后，电压波形中的高次谐波值也大大地增加。 出现高次谐波的害处：一是引起用户电流波形畸变，增加电机和线路上附加损耗；二是可在系统中造成谐波共振现象，并导致过电压使绝缘损坏；三是线路中的高次谐波对电信线路将产生干扰而影响电信的正常工作。 由此可见，运行电压增高对变压器和用户是不利的。因此不论电压分接头
6、在何位置，变压器外加一次电压一般不应超过额定电压的105%（规程规定） 。 （2）变压器受潮干燥方法 感应加热法：这种方法是将器身放在油箱内，外绕绕组通以工频电流，利用油箱壁中涡流损耗的发热来干燥。此时箱壁的温度不应超过115120，器身温度不应超过 9095。为了缠绕绕组的方便，尽可能使绕组的匝数少些或电流小些，一般电流选 150A，导线可用3550mm2 的导线。油箱壁上可垫石棉板条多根，导线绕在石棉板条上。 热风干燥法：这种方法是将器身放在干燥室内通热风进行干燥。干燥室尽可能小些，板壁与变压器之间距离不要大于 200mm，板壁内铺石棉或其它防火材料。可用电炉、节气蛇形管、地下火炉、火墙等
7、加热。 进口热风温度应逐渐上升，最高温度不应超过 95。在热风进口处应装设过滤器或金属栅网，以防止火星灰尘。热风不要直接吹向器身，尽可能从器身下面均匀地吹向各个方面，使潮气由油箱盖通气孔放出。 （3）变压器在运行中二次侧突然短路，多属于事故短路，也称突发短路 例如，对地短路，相间短路等等。但是，不管哪种原因造成短路，对运行中的变压器都非常有害。二次侧短路直接危及到变压器的寿命和安全运行。 特别是变压器一次侧接在容量较大的电网上时，如果保护设备不切断电源，一次侧仍能继续送电，在这种情况下，如不立即排除故障或切断电源，变压器将很快被烧毁。这是因为当变压器二次侧短路时，将产生一个高于其额定电流很多倍
8、的短路电流。根据磁动势平衡式可知，二次侧电流是一次侧电流相反的，二次电流对一次侧主磁通起去磁作用。由于电磁的惯性原理，一次侧要保持主磁通不变，必然也将产生一个很大的电流来抵消二次路电流的去磁作用，这样两种因素的大电流汇集在一起，作用在变压器的铁芯和绕组上，在变压器中将产生一个很大的磁力，这个电磁力作用在绕组上，可以使变压器绕组发生严重的畸变或崩裂，另外也会产生高出其允许温升几倍的温度，致使变压器在很短的时间内烧毁。此时，如果保护电路没有断开，必须马上停电维修。 （4）变压器发生绕组层间和匝间短路 主要表象为：一次电流增大；变压器有时发生“咕嘟”声，油面增高；高压熔丝熔断；二次电压不稳，忽高忽低
9、；气体继电器动作，油中析出可燃气体；停电后，用电桥测得的三相直流电阻不平衡。 造成层间或匝间短路多是由于变压器内进水使绕组受潮，变压器长期过负荷运行散热不良等原因。如发现变压器绕组层间或匝间短路，应立即停电进行检修。 （5）主变压器冲击合闸试验 主变第一次投运前，应在额定电压下冲击合闸五次，第一次受电后持续时间应不小于 10 分钟，大修后主变应冲击三次；瓦斯下浮子在主变冲击合闸前就应投跳闸，冲击合闸正常，有条件时空载充电 24 小时；110 千伏及以上变压器启动时，如有条件应采用零起升压；变压器的有载调压装置，应于变压器投运时进行切换试验正常，方可投入使用。 目的：拉开空载变压器时有可能产生操
10、作过电压，不接地或经消弧线圈接地时过电压幅值可达 44.5 倍相电压，在中性点直接接地时也可达 3 倍相电压，为了检查变压器绝缘强度能否承受全电压或操作过电压需做冲击试验；带电投入空载变压器时，会出现励磁涌流，其值可达68 倍额定电流，会产生很大的电动力，为了考核变压器的机械强度，同时考核励磁电流衰减初期会否造成继电保护误动，需做冲击试验。 结束语 本文简要介绍了变电站配置及主变压器的工作原理，同时对主变压器的运行和维修进行了简要的分析。我们只有熟悉主变压器性能，掌握其原理，才能做好的运行和维护工作。 参考文献 1 高喜范.干式变压器正确维护和运行.内蒙古石油化工.2012.09. 2 苏长明.变压器的运行维护和事故处理.科技视界.2014.07. 3 赵贺亮.浅析电力变压器运行维护的方法.科技创新与应用.2014.10.
