變壓器運(yùn)行及管理技術(shù)30問
21. 變壓器油箱起什么作用 ? 常見的變壓器油箱類型有幾種 ?
答 :
油箱是變壓器的外殼 , 內(nèi)裝鐵芯和線圈并充滿變壓器油 , 使鐵芯和線圈浸在油內(nèi)。 變壓器油起絕緣和散熱作用。大型變壓器一般有兩個(gè)油箱 , 一個(gè)為本體油箱 ; 一個(gè)為有載調(diào)壓油箱 , 有載調(diào)壓油箱內(nèi)裝有切換開關(guān)。這是因?yàn)榍袚Q開關(guān)在進(jìn)行操作過程中會(huì)產(chǎn)生電弧 , 若進(jìn)行頻繁操作將會(huì)使油的絕緣性能下降 , 因此設(shè)一個(gè)單獨(dú)的油箱將切換開關(guān)單獨(dú)放置。
常見的變壓器油箱按其容量的大小 , 有箱式和鐘罩式兩種基本型式。
(1) 箱式油箱。箱式油箱用于中、小型變壓器。這種變壓器上部箱蓋可以打開 , 其充油 后的總重量 , 與大型變壓器相比 , 不算太重 , 因此 , 當(dāng)變壓器的器身需要進(jìn)行檢修時(shí)可以將 整個(gè)變壓器帶油搬運(yùn)至有起重設(shè)備的場(chǎng)所 , 將箱蓋打開 , 吊出器身 , 進(jìn)行檢修。
(2) 鐘罩式油箱。一般大型變壓器均采用鐘罩式油箱。這種變壓器的器身自重都在 200t 以上 , 總重量均在 300t 以上 , 運(yùn)輸起來比較困難。當(dāng)進(jìn)行器身檢修時(shí) , 不必吊出笨重的器身 , 只要吊去較輕的箱殼 , 即可進(jìn)行檢修工作。
22. 變壓器油枕的作用是什么 ?
答 :
當(dāng)變壓器油的體積隨著油的溫度膨脹或減小時(shí) , 油枕起著調(diào)節(jié)油量 , 保證變壓器油箱內(nèi)經(jīng)常充滿油的作用。若沒有油枕 , 變壓器油箱內(nèi)的油面波動(dòng)就會(huì)帶來兩個(gè)方面的不利因 素 : 一是油面降低時(shí)露出鐵芯和線圈部分會(huì)影響散熱和絕緣 ; 二是隨著油面波動(dòng) , 空氣從箱蓋縫里排出和吸進(jìn) , 而由于上層油溫很高 , 使油很快地氧化和受潮。油枕的油面比油箱的油 面要小 , 這樣 , 可以減少油和空氣的接觸面 , 防止油被過速地氧化和受潮。另外油枕的油在 平常幾乎不參加油箱內(nèi)的循環(huán) , 它的溫度要比油箱內(nèi)的上層油溫底得多 , 油的氧化過程也慢得多 , 因此有了油枕 , 可防止油的過速氧化。
變壓器油枕有兩種型式 , 即膠囊式油枕和隔膜式油枕。
23. 膠囊袋的作用是什么 ? 膠囊式油枕有何特點(diǎn) ?
答 : 油的老化 , 除了由于油本身的質(zhì)量原因外 , 油和大氣相接觸是一個(gè)非常主要的原 因。因?yàn)樽儔浩饔椭腥芙饬艘徊糠挚諝?, 空氣中的氧將促使變壓器油及浸泡在油中的纖維老化。為了防止和延緩油的老化 , 必須盡量避免變壓器油直接和大氣相接觸。變壓器油面與大 氣相接觸的部位有兩處 : 一是安全氣道的油面 ; 二是油枕中的油面。安全氣道改用壓力釋放 閥 , 油枕采用膠囊密封 , 可以減少油與大氣接觸的面積 , 用這種方法能防止和減緩油質(zhì)老 化。
膠囊式油枕是在油枕的內(nèi)壁增加了一個(gè)膠囊袋。膠囊袋內(nèi)部經(jīng)過呼吸器及其連管與大氣相通 , 膠囊袋的底面緊貼地浮在油枕上 , 使膠囊袋和油面之間沒有空氣 , 隔絕了油面和空氣 的接觸。這樣空氣中的氧不再和油中的氣體相交換 , 油中溶解氧的含量漸漸下降 , 直到全部消耗完為止 , 從而可達(dá)到阻止油氧化的目的。用膠囊袋還可以防止外界的濕氣、雜質(zhì)等侵入變壓器內(nèi)部 , 使變壓器能保持一定的干燥程度。當(dāng)油面隨溫度變化時(shí) , 膠囊袋也會(huì)隨之膨脹和壓縮 , 起到了呼吸的作用。
M. 隔膜式油枕有何特點(diǎn) ?
答 : 油枕中隔膜使油枕中的油與空氣隔離 , 達(dá)到減慢油質(zhì)劣化速度的目的。 隔膜式油枕就是在油枕的中間法蘭處安裝膠囊密封隔膜 , 隔膜底面緊貼在油枕的油面上 , 使隔膜和油面之間沒有空氣。在油枕的下部增加了一個(gè)集氣室 , 其底部?jī)A斜 , 便于污油 沉積和氣體匯集。集氣室底部有兩個(gè)連接頭 , 一個(gè)接排氣管 , 另一個(gè)接注、放油管。
25. 油位計(jì)的作用是什么 ?
答 :
油枕的一端一般裝有油位計(jì) ( 表 ) 。油位計(jì) ( 表 ) 是用來指示油枕中的油面。
對(duì)于膠囊式油枕 , 為了使變壓器油面與空氣完全相隔絕 , 其油位計(jì)間接顯示油位。這種 油枕是通過在油枕下部的小膠囊袋 , 使之成為一個(gè)單獨(dú)的油循環(huán)系統(tǒng) , 當(dāng)油枕的油面升高時(shí) , 壓迫小膠囊袋的油柱壓力增大 , 小膠囊袋的體積被縮小了一些 , 于是在油表反應(yīng)出來的 油位也高起來一些 , 且其高度與油枕中的油面成正比 ; 相反 , 油枕中的油面降低時(shí) , 壓迫小 膠囊袋的油柱壓力也將減小 , 使小膠囊袋體積也相對(duì)地要增大一些 , 反應(yīng)在油表中的油面就 要降低一些 , 且其高度與油枕中的油面成正比。換句話說 , 它是通過油枕油面的高、低變化 , 導(dǎo)致小膠囊袋壓力大小發(fā)生變化 , 從而使油面間接地、成正比例地反應(yīng)油枕油面高低的 變化。
對(duì)于隔膜式油枕 , 可安裝磁力式油表。油表連桿機(jī)構(gòu)的滾輪在薄膜上不受任何阻力 , 能 自由、靈活地伸長(zhǎng)與縮短。磁力表上部有接線盒 , 內(nèi)部荔開關(guān) , 當(dāng)油枕的油面出現(xiàn)最高或最 低位置時(shí) , 開關(guān)自動(dòng)閉合 , 發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
26. 防潮呼吸器、內(nèi)部的硅膠、油封杯的作用 ?
答 : 呼吸器的作用是提供變壓器在溫度變化時(shí)內(nèi)部氣體出人的通道 , 解除正常運(yùn)行中因溫度變化產(chǎn)生對(duì)油箱的壓力。 呼吸器內(nèi)硅膠的作用是在變壓器溫度下降時(shí)對(duì)吸進(jìn)的氣體去潮氣。 油封杯的作用是延長(zhǎng)硅膠的使用壽命 , 把硅膠與大氣隔離開 , 只有進(jìn)入變壓器內(nèi)的空氣才通過硅膠。
27. 引起呼吸器硅膠變色的原因主要有哪些 ?
答 : 正常干 ' 燥時(shí)呼吸器硅膠為藍(lán)色。當(dāng)硅膠顏色變?yōu)榉奂t色時(shí) , 表明硅膠已受潮而且失
效。一般變色硅膠達(dá) 2/3 時(shí) , 值班人員應(yīng)通知檢修人員更換。硅膠變色過 ' 快的原因主要有 :
(1) 長(zhǎng)時(shí)期天氣陰雨 , 空氣濕度較大 , 因吸濕量大而過快變色。
(2) 呼吸器容量過小。
(3) 硅膠玻璃罩罐有裂紋、破損。
(4) 呼吸器下部油封罩內(nèi)無油或油位太低 , 起不到良好的油封作用 , 使?jié)窨諝馕唇?jīng)油封 過濾而直接進(jìn)入硅膠罐內(nèi)。
(5) 呼吸器安裝不當(dāng)。如膠墊龜裂不合格、螺絲松動(dòng)、安裝不密封等。
28. 變壓器壓力釋放閥的作用 ?
答 : 變壓器壓力釋放閥的作用相當(dāng)于早期變壓器的防爆筒 , 起安全閥的作用。當(dāng)變壓器發(fā)生故障或穿越性的短路未及時(shí)切除 , 電弧或過流產(chǎn)生的熱量使變壓器油發(fā)生分解 , 產(chǎn)生大 量高壓氣體 , 使油箱承受巨大的壓力 , 嚴(yán)重時(shí)可能使油箱變形甚至破裂 , 并將可燃性油噴灑 滿地。壓力釋放閥在這種情況下動(dòng)作排出故障產(chǎn)生的高壓氣體和油 , 以減輕和解除油箱所承 受的壓力 , 保證油箱的安全。對(duì)主變壓器 ( 日立公司 ), 其動(dòng)作壓力整定在 10 ± 1 磅 / 平方英 寸 , 并在 2m 內(nèi)全部開放。主、輔油箱各有一個(gè)壓力釋放閥。
29. 溫度計(jì)的作用是什么 ?
答 :
一般大型變壓器都裝有測(cè)量上層油溫的帶電接點(diǎn)的測(cè)溫裝置 , 它裝在變壓器油箱外 , 便于運(yùn)行人員監(jiān)視變壓器油溫情況。 用于測(cè)量變壓器上層油溫的測(cè)溫裝置有電觸點(diǎn)壓力式溫度計(jì)和遙測(cè)溫度計(jì)。 電觸點(diǎn)壓力式溫度計(jì)除了可以測(cè)量變壓器的實(shí)時(shí)溫度外 , 還帶有電觸點(diǎn) , 若溫度到達(dá)或超過上、下限給定值時(shí) , 其觸點(diǎn)會(huì)閉合 , 發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
遙測(cè)溫度計(jì)也稱為電阻溫度計(jì)。它是利用電橋原理構(gòu)成的 , 主要由兩個(gè)部件組成 , 一是 動(dòng)圈式溫度指示儀表 ; 一是熱電阻檢測(cè)元件。熱電阻是裝在變壓器的箱蓋上的 , 溫度指示儀 則裝在控制室 , 兩者之間通過控制電纜或光纜連接起來 , 所以可以實(shí)現(xiàn)遙測(cè)測(cè)溫。
30. 舉例說明主變冷控柜內(nèi)各開關(guān)、把手、指示燈的作用是什么 ? 答 : 日立公司變壓器冷控柜面板如圖 2-1 所示。
圖 2-1 中 :W1、W2——電源指示燈 EI 常時(shí)燈亮;43A ——手動(dòng) (M 油 nd), 自動(dòng)把手 (Auto)( 當(dāng)打在手動(dòng)位置時(shí)〉\可手動(dòng) l 起動(dòng)風(fēng)扇和投入冷卻器電源 ; 當(dāng)打在自動(dòng) 位置時(shí) , 可自動(dòng)起動(dòng)風(fēng)扇以及在冷卻器工 ; 作交流電源故障時(shí)自動(dòng)切換至交流電源 ); 43C —— No1 、 No2 風(fēng)扇優(yōu)先控制把手 ;3-8A ——主電源控制把手 ;3-8B ——備用電源控制把手 ;3-88F1 —— #1 冷卻器控制
把手 ;3-88 歸—— #2 冷卻器控制把于 11R( 紅燈 ) ——當(dāng)把手投入時(shí)亮 ;G (綠燈) ——當(dāng)把手未投入時(shí)亮。冷控柜內(nèi)各主要元件的作用 :8A 、 8B ——?jiǎng)恿﹄娫粗鏖_關(guān) l8C ——冷卻器控制回路電源開關(guān) ;8H ——加熱器電源開關(guān) ;42F1 —— #1 冷卻器電源總開關(guān) ;42 應(yīng)—— #2 冷卻器電源總開關(guān)。
圖 2 · 1 冷控柜控制面板
31. 舉例說明主變壓器調(diào)壓控制屏上各元件的作用是什么 ?
答 : 以日立公司 500KV 主變壓器為例 :
(1) M01Eo" 就地一遠(yuǎn)方 " 選擇把手 , 置于 " 就地 " 位置時(shí) , 在本屏調(diào)到 分頭 ; 置于 " 遠(yuǎn)方 " 時(shí) , 在控制屏 ( 或監(jiān)控屏 ) 上調(diào)主變壓器分頭。
(2) MANUAL-AUTOMATIC。 " 手動(dòng)一自動(dòng) " 選擇把手 , 置于 " 手動(dòng) " 位置時(shí) , 在本屏通過升或降按鈕調(diào)主變壓器分頭 : 置于 " 自動(dòng) " 位置時(shí) , 由無功補(bǔ)償裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)主變壓器分頭。
(3) TAP CHANGER LomR 。將分頭 " 按鈕。
(4) TAP CHANWER RAISE 。 " 升分頭 " 按鈕。
(5) HESEATINGo 步進(jìn)遲緩信號(hào)燈。在主變壓器調(diào)壓過程中 , 如果完成一級(jí)的時(shí)間超過1Os 時(shí)此燈亮。
(6) OUT OF STEP 。調(diào)壓失步燈。每一組變壓器分頭位置不一致時(shí)此燈亮。
(7) IN PROGRESS 。在調(diào)壓過程中 , 從發(fā)調(diào)壓命令到分頭切換完畢之間此燈亮。
32. 舉例說明主變壓器有載調(diào)壓裝置的操作方式有哪些 ?
答 : 以日立公司 500KV 變壓器為例 :
(1) 自動(dòng)操作。由無功補(bǔ)償裝置自動(dòng)控制。
(2) 遠(yuǎn)方操作。由網(wǎng)調(diào)進(jìn)行遠(yuǎn)方遙控操作。
(3) 主控室集中操作。一是在主變調(diào)壓控制屏上操作 , 一個(gè)是在主控制屏或監(jiān)控屏上操作。
(4) 現(xiàn)場(chǎng)電氣操作。變壓器現(xiàn)場(chǎng)分相操作。
(5) 現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作。靠人工在變壓器現(xiàn)場(chǎng)分相操作。正常運(yùn)行時(shí)禁止在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作。
33. 油在變壓器中起什么作用 ?
答 :
變壓器的油箱內(nèi)充滿了變壓器油 , 變壓器油的作用一是絕緣 , 二是散熱。變壓器內(nèi)的絕緣油可以增加變壓器內(nèi)部各部件的絕緣強(qiáng)度 , 因?yàn)橛褪且琢鲃?dòng)的液體 , 它能夠充滿變壓 器內(nèi)部的任何空隙 , 將空氣排除 , 避免了部件因與空氣接觸受潮而引起的絕緣降低 ; 其次 , 因?yàn)橛偷慕^緣強(qiáng)度比空氣大戶鄉(xiāng)人而增加了變壓器內(nèi)部各部件之間的絕緣強(qiáng)度 , 使繞組與繞組 之間 , 繞組與鐵芯之間 , 繞組與之由箱蓋之間均保持良好的絕緣 ; 第三 , 可以使變壓器的繞組 和鐵芯得到冷卻 , 因?yàn)樽儔浩鬟\(yùn)行中 , 繞組與鐵芯周圍的油受熱后 , 溫度升高 , 體積膨脹 , 相對(duì)密度減小而上升 , 經(jīng)冷卻后 , 再流入油箱的底部 , 從而形成了油的循環(huán) , 這樣 , 油在不 斷循環(huán)的過程中 , 將熱量傳給冷卻裝置 , 從而使繞組和鐵芯得到冷卻 ; 第四 , 能使木材、紙 等絕緣物保持原有的化學(xué)和物理性能 , 使金屬得到防腐作用 , 能熄滅電弧。
34. 常用變壓器油有幾種 ? 不同型號(hào)的變壓器油能否混合使用 ?
答 :
常用的變壓器油有 3 種 , 其代號(hào)為 DB -10 、 DB -25 、 DB -45。
