油浸式变压器特点
优点
1 、变压器油绝缘性能好、导热性能好,同时变压器油廉价。
2、能够解决变压器大容量散热问题和高电压绝缘问题。
缺点
1、 变压器油具有可燃性,当遇到火焰时可能会燃烧、爆炸
2、 变压器油对人体有害
3 、变压器油需定期检查
4、 油浸式变压器密封性能不良且宜老化,在运行场所渗漏油严重,影响设备安全运行,同时影响环境
5、 油浸式变压器绝缘等级低,按A级绝缘设计、制造
运行预防
1、预防渗漏油:油浸式变压器在油箱内充满变压器油,装配中依靠紧固件对耐油橡胶元件加压而密封。密封不严是变压器渗漏油的主要原因,故在维护与保养中应特别注意。 小螺栓是否经过震动而松动,如有松动应加紧固,加紧程度应适当,并应各处一致。 橡胶是否断裂或变形严重。这时可更新的橡胶件,更换时应注意其型号规格是否一致,并保持密封面的清洁。
2、预防变压器受潮:变压器是高电压设备,要求保持其绝缘性能良好。油浸式变压器较易受潮,预防受潮是维护保养变压器采取的主要措施之一。为此要求用户注意以下事项: 变压器购进后,应立即请供电局做交接试验; 立即加装吸湿器,变压器容量在100千伏安及以上的均带有吸湿器。变压器一运到现场应立即加装吸湿器,以防止内部器身不受潮湿。 监视吸湿器中的硅胶,受潮后应立即更换。吸湿器中的硅胶,起到吸收潮气,保护变压器的作用。潮湿吸饱后,硅胶颜色改变,这时需更换新的干燥的硅胶。 订货时应注意,要尽量减少变压器送电前的存放时间。变压器制造后,存放时较易受潮,存放时间越长受潮越严重,故应把计划安排好,尽量缩短存放时间。 容量在100千伏安及以下的小型变压器,无吸湿器装置。油枕内的油容易受潮,而油枕积水。在不送电存放起**过六个月,或投入运行期**过一年者,变压器油枕内的油已严重受潮。如要进行起吊运输,维修加油,油阀放油,吊芯等工作时,均应先通过油枕下面的放油塞把油枕内污油放掉,并用干布擦净、封好,以免使油枕内污油进入油箱内。 变压器运行中,要经常注意油位、油温、电压、电流的变化,如有异常情况应及时分析处理。 变压器安装时严禁用铝绞线、铝排等与变压器的铜导杆连接,以免腐蚀导杆。
3、变压器的换油与干燥处理:变压器闲置过久,运行时间过长或其它自然人为因素的影响,造成变压器绝缘下降、内部进水或油质劣化等现象,此时必须对变压器进行换油和干燥处理。 变压器换油:先吊出器身,放净污油并洗净油箱,如器身上有油污也应冲净。待器身烘干后注入新油,更换全部耐油橡胶密封件。试验合格后方可挂网运行。 变压器干燥处理:器身烘干方法较多。用户自行烘时可用零相序干燥法、涡流干燥法、短路干燥法、烘箱干燥法等。对较大容量和电压为35千伏较的变压器,更好能够送交厂家进行真空干燥。这样既可保证变压器绝缘干燥彻底,又不使绝缘老化。
老化方式
变压器长期运行中因电场、水分、温度和机械力等诸多作用会使绝缘老化。
寿命评估
变压器绝缘材料的聚合度(DP)是绝缘老化程度不错、可靠、有效的判据。依据绝缘纸板的平均聚合度来判断变压器老化程度的标准,我们采用如下判断标准。
绝缘纸平均聚合度的评价标准
分类 寿命级 危险级
平均DP 450 250
1)寿命级的指标 当外部短路时,绝缘纸能够承受的较大拉伸强度剩余率达到初始的 60%;危险级是指较大拉伸强度剩余率达到初始的 15%。
2)日本绝缘纸纤维的 DP 失效概率标准为:
①DP≥450,失效概率 =0;②450DP≥250,失效概率 =(450 - DP)/ 200;③250 DP,失效概率 =1。
3)用平均 DP 估算变压器的剩余寿命即nL/ n0=(1 - r)L,其中 n0为平均 DP 起始值;nL为L后的平均 DP;L为年数,a;r 是平均 DP 下降率。
油浸式变压器
配电变压器为工矿企业与民用建筑供配电系统中的重要设备之一,它将10(6)kV或35kV网络电压降至用户使用的230/400V 母线电压。此类产品适用于交流50(60)Hz,三相较大额定容量2500kVA(单相较大额定容量833kVA,一般不推荐使用单相变压器),可在户内(外)使用,容量在315kVA 及以下时可安装在杆上,环境温度不**40℃,不低于-25℃,较高日平均温度30℃,较高年平均温度20℃,相对湿度不**过90%(环境温度25℃),海拔高度不**过1000m。若与上述使用条件不符时,应按GB6450-86的有关规定,作适当的定额调整。
发展历程
变压器油是石油类的液体,有燃烧的可能性,环保方面有缺点。但由于变压器油具有性能优良和价格低廉的特点,绝大多数的电力变压器仍使用变压器油作为绝缘和冷却介质。
19世纪末,变压器开始使用变压器油作为绝缘和冷却介质,出现了油浸式变压器,变压器油除**存储量丰富、价格低廉外,由于变压器油具有下列特点,因而得到广泛的应用。
1)和纤维材料配合使用,绝缘性能良好,可以减少绝缘距离,降低成本。
2)变压器油的粘度低,传热性能良好。
3)能很好地保护铁心和绕组,免受空气中湿气的影响。
4)保护绝缘纸和绝缘纸板不受氧的作用,减少绝缘材料的老化,延长变压器寿命。
目前,除一些特殊用途的中小容量变压器和气体变压器外,绝大多数大中型变压器仍使用变压器油作为冷却和绝缘介质。
用变压器油浸渍的变压器,其绝缘的耐热等级是A级,长期工作温度是105℃。
分类
相数区分
可以分为三相变压器和单相变压器。在三相电力系统中,一般应用三相变压器,当容量过大且受运输条件限制时,在三相电力系统中也可以应用三台单相式变压器组成变压器组。
绕组区分
可分为双绕组变压器和三绕组变压器。通常的变压器都为双绕组变压器,即在铁芯上有两个绕组,一个为原绕组,一个为副绕组。三绕组变压器为容量较大的变压器(在5600千伏安以上),用以连接三种不同的电压输电线。在特殊的情况下,也有应用更多绕组的Satons变压器。
结构分类
则可分为铁芯式变压器和铁壳式变压器。如绕组包在铁芯外围则为铁芯式变压器;如铁芯包在绕组外围则为铁壳式变压器。二者不过在结构上稍有不同,在原理上没有本质的区别。电力变压器都系铁芯式。
变压器主要由铁芯、绕组、油箱、油枕、绝缘套管、分接开关和气体继电器等组成。
1.铁芯
铁芯是变压器的磁路部分。运行时要产生磁滞损耗和涡流损耗而发热。为降低发热损耗和减小体积和重量,铁芯采用小于0.35mm导磁系数高的冷轧晶粒取向硅钢片构成。依照绕组在铁芯中的布置方式,有铁芯式和铁壳式之分。
在大容量的变压器中,为使铁芯损耗发出的热量能够被绝缘油在循环时充分带走,以达到良好的冷却效果,常在铁芯中设有冷却油道。
2.绕组
绕组和铁芯都是变压器的核心元件。由于绕组本身有电阻或接头处有接触电阻,由焦耳定律 可知要产生热量。故绕组不能长时间通过比额定电流高的电流。另外,通过短路电流时将在绕组上产生很大的电磁力而损坏变压器。其基本绕组有同心式和交叠式两种。
变压器绕组主要故障是匝间短路和对外壳短路。匝间短路主要是由于绝缘老化,或由于变压器的过负荷以及穿越性短路时绝缘受到机械的损伤而产生的。变压器内的油面下降,致使绕组露出油面时,也能发生匝间短路;另外有穿越短路时,由于过电流作用使绕组变形,使绝缘受到机械损伤,也会产生匝间短路。 匝间短路时,短路绕组内电流可能**过额定值,但整个绕组电流可能未**过额定值。在这种情况下,瓦斯保护动作,情况严重时,差动保护装置也会动作。 对外壳短路的原因也是由于绝缘老化或油受潮、油面下降,或因雷电和操作过电压而产生的。除此以外,在发生穿越短路时,因过电流而使绕组变形,也会产生对外壳短路的现象。对外壳短路时,一般都是瓦斯保护装置动作和接地保护动作。
3.油箱
油浸式变压器的器身(绕组及铁芯)都装在充满变压器油的油箱中,油箱用钢板焊成。中、小型变压器的油箱由箱壳和箱盖组成,变压器的器身放在箱壳内,将箱盖打开就可吊出器身进行检修。
绝缘冷却分类
可分为油浸式变压器和干式变压器。为了加强绝缘和冷却条件,变压器的铁芯和绕组都一起浸入灌满了变压器油的油箱中。在特殊情况下,例如在路灯,矿山照明时,也用干式变压器。
油浸式型式
1、非封闭型油浸式变压器:主要有S8、S9、S10等系列产品,在工矿企业、农业和民用建筑中广泛使用。
2、封闭型油浸式变压器:主要有S9、S9-M、S10-M 等系列产品,多用于石油、化工行业中多油污、多化学物质的场所。
3、密封型油浸式变压器:主要有BS9、S9- 、S10- 、S11-MR、SH、SH12-M等系列产品,可做工矿企业、农业、民用建筑等各种场所配电之用。
此外,尚有各种专门用途的特殊变压器。例如,试验用高压变压器,电炉用变压器,电焊用变压器和可控硅线路中用的变压器,用于测量仪表的电压互感器与电流互感器。