变压器的结构原理及故障查询.ppt

变压器的并联运行 变压器的并联运行 两台或多台变压器的一次绕组和二次绕组分别接到公共的母线上，共同向负载供电。 变压器并联运行的意义 由于现代的发电厂和变电所的容量很大，一台变压器往往不能担负起全部容量的升压或降压任务，于是要采用多台变压器并联运行。 变压器并联运行的优点 1）提高供电的可靠性。并联运行的变压器如有某台变压器发生故障，可以把它从电网切除进行检修，而电网仍能继续供电； 2）可根据负荷大小调整投入并联变压器的台数，以提高运行效率； 3）可以减少总的备用容量；可以随着用电量的增加，分批安装新的变压器，以减少第一次投资。 变压器的理想并联条件 变压器并联运行的最理想情况 1）空载时并联的各变压器副边之间没有循环电流，这样，空载时各变压器副原边的铜耗也较小。 2）负载后，各变压器所承担的负载电流按它们的额定容量成比例分配，这样，并联变压器的装机容量能得到充分利用。 3）负载后各变压器副边电流同相位。这样在总的负载电流一定时各变压器所分担的电流最小；如果各变压器副边电流一定时，则共同承担的总电流最大。 为了达到上述理想并联情况，并联运行的各变压器必须具备下列三个条件： 变压器的理想并联条件 为了达到上述理想并联情况，并联运行的各变压器必须具备下列 三个条件： 1）各变压器的额定电压应相等，若为单相变压器则各变压器的变比应相等； 2）各变压器的联结组相同； 3）各变压器的短路阻抗标么值(或短路电压)应相等，而且短路电抗和短路电阻之比也应相等。 以上三个条件中，联结组相同的条件必须严格保证。 因为如果联结组不同，由于一、二次线电压相位差不同，在一次绕组接同一电源时，二次线电压相位不同，器单位差△U20较电压比不等时要大得多，如连接组标号为Yy12和Yy10变压器并联运行时二次线向量图： 联结组不同的变压器绝对禁止并联运行。 △U20 △U20Ⅰ △U20Ⅱ 60° 可见，相位差等于二次线电压，这个相位差将在变压器中产生很大的环流，可能超过额定电流许多倍， 从而烧坏变压器。并联运行的变压器相位差越大，电位差△U20也越大，环流也越大，最严重的情况是两者相差180度，电位差达到线电压的两倍，产生很大的环流。 1.变压器内部故障 油箱内故障：绕组的相间短路、接地短路、匝间短路、铁心烧损等 。油箱内部故障非常危险，高温电弧不仅会烧毁绕组和铁芯，还会使变压器油绝缘分解产生大量气体，引起变压器油箱爆炸的严重后果. 油箱外部故障：套管和引出线上发生相间短 路和接地短路 2.变压器不正常运行状态主要包括： 1)由于变压器外部相间短路引起的过电流 2)由于变压器外部接地短路引起的过电流和中性点过电压 3)由于负荷超过额定容量引起的过负荷 4)由于漏油等原因而引起的油面降低 5)在过电压或低频率等异常运行方式下，发生变压器的过励磁 变压器的不正常运行状态会使绕组和铁芯过热。此外，对于中性点不接地运行的星形接线方式变压器，外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压，威胁变压器的绝缘；大容量变压器在过电压或低频率等异常运行方式下会发生变压器的过励磁，引起铁芯和其它金属构件的过热。 变压器不正常运行时，继电保护应根据其严重程度，发出告警信号，使运行人员及时发现并采取相应的措施，以确保变压器的安全。 针对上述故障和不正常工作状态变压器应装设如下保护 1.为反应油箱内部各种短路保护和油面降低变压器应装设瓦斯保护，可以作为变压器的主保护之一。 2.为反应变压器绕组和引出线的相间短路，以及中性点直接接地断网侧绕组和引线接地短路及绕组匝间短路，应装设差动保护或电流速断保护。 3.为反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、纵差保护的后备保护，应装设过电流保护。 4.为反应大接地电流系统外部接地短路，应装设零序电流保护。 5.为反应过负荷应装设过负荷保护。 6.为反应变压器 过励磁应装设过励磁保护。 1.瓦斯保护 特点：动作迅速，灵敏性高，安装接线简单。反应油箱内的各种故障，不反应油箱外部的故障。 对变压器油箱内的各种故障、应装设瓦斯保护，它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。其中轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧的断路器。 装设范围：800kVA及以上的油浸式变压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器。 2.纵差动保护或电流速断保护 特点：反应变压器油箱内外故障 对变压器绕组、套管及引出线上的故障，应装设差动保护或电流速断保护。 纵差动保护范围：6300kVA以上并列运行的变压器；10000kVA以上单独运行的变压器；容量为6300kVA以上的发电厂厂用变压器和工业企业中的重要变压器。