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油浸式变压器防火措施
油浸式变压器应特别注意其防火安全措施。
1.油量在2500kg以上的油浸式变压器与油量在600kg-2500kg的充油电气设备之间,其防火间距不应小于5m。
2.当相邻两台油浸式变压器之间的防火间距不满足要求时,应设置防火隔墙或防火隔墙**部加防火水幕。单相油浸式变压器之间可只设置防火隔墙或防火水幕。
3.当厂房外墙与屋外油浸式变压器外缘的距离小于规范表规定时,该外墙应采用防火墙。该墙与变压器外缘的距离不应小于0.8m。
4、厂房外墙距油浸式变压器外缘5m以内时,在变压器总厚度加3m的水平线以下及两侧外缘各加3m的范围内,不应开设门窗和孔洞;在其范围以外的该防火墙上的门和固定式窗,其耐火极限不应低于0.9h。
5.油浸式变压器及其它充油电气设备单台油量在1000Kg以上时,应设置贮油坑及公共集油池,并放置变压器鹅卵石以备用来防火以及卸油。
6.油浸式变压器应按现行的有关规范规定,设置固定式水喷雾等灭火系统。油浸式厂用变压器应设置在单独的房间内,房间的门应为向外开启的乙级防火门,并直通屋外或走廊,不应开向其它房间。
油系统
油浸式变压器有几个互相隔离的独立油系统。在油浸式变压器运行时,这些独立油系统内的油是互不相通的,油质与运行工况也不相同,要分别做油中含气色谱分析以判断有无潜在故障。
(1) 主体内油系统。与绕组周围的油相通的油系统都是主体内系统,包括冷却器或散热器内的油,储油柜内的油,35kV 及以下注油式套管内油。
注油时必须将这个油系统内存储的气体放气塞放出,一般而言,上述部件都应有各自的放气塞。主体内油主要起绝缘与冷却作用。油还可增加绝缘纸或
绝缘纸板的电气强度。在真空注油时,如有些部件不能承受与主体油箱能承受的相同真空强度时,应用临时闸隔离,如储油柜与主油箱间的闸阀。冷却器上潜油泵扬程要够,以免由于负压而吸入空气。这个油系统要有释压装置的保护系统,以排除器身有故障时所产生的压力。
(2)有载分接开关切换开关室内的油。这部分油有本身的保护系统,即流动继电器、储油柜、压力释放阀。这个开关室内的油起绝缘与熄灭电流作用。油会在切换开关切断负载电流时产生的油中去,这个油系统要良好的密封性能,即使在切换过程中产生电弧压力也要保护密封性能。
有载分接开关切换开关室内的油虽与主体内油隔离,但在真空注油时,为避免破坏切换开关室的密封,应与主体内油同时真空注油,在真空注油时,使这两个系统具有相同的真空度,必要时也应将这个系统的储油柜在抽真空时隔离。为结构上方便,主体的储油与切换开关室的储油柜设计成一互相隔离的整体。
(3)60kV 及以上电压等级的全密封。这个油系统内的主要起绝缘作用,或增加油电容式套管内绝缘纸的电气强度。在主体内注油时,应将套管端部接线端子密封好,以免进气。
(4) 高压出线箱内油、或点气出线箱内油。三相 500kV 变压器的高压出线通过波纹绝缘隔离油系统。这个油系统主要起绝缘作用。
为简化结构,这个油系统也可通过连管与主体内油系统相联或设计成单独的油系统。
(5) 在对油浸式变压器进行各种绝缘试验时,首先是放气,通过放气塞释放可能存储的气体。可通过分析各个系统的油中含气色谱分析可预判有无潜在故障。每一油系统都要满足运行的要求,如吸收油膨胀与收缩时油体积的变化,放油用阀门、放气塞、冷却器与散热器与主油箱的隔离阀等。每一油系统具有良好的密封性能,有载分接开关切换开关室内的油应能单独更换而不放出主体内油,运输时主体内油可放出而充干燥氮气。
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,变压器油除天然存储量丰富、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。