变电站一次设备的运行检修技术培训讲义.docVIP

变电站一次设备的运行、检修技术培训讲义 内容提要： 本主要是介绍输变电设备新技术应用和发展，包括变压器、互感器、电抗器、高压套管、高压断路器、电缆、电力电容器及电力设备状态检测技术；主要是供从事工作人员扩展专业相关知识，为在专业工作中了解和应用新规程、新规定、新技术起导引作用。500-750-1000kV的输电网络，因此相应而来的特高压变压器发展十分迅速。变压器的绝缘基本上由纸和油构成。但随着绝缘技术的进步，为提高变压器的可靠性和经济性，变压器制造部门开发利用了计算机进行优化设计。在电场计算技术中，应用差分法，电荷重叠法及有限元法并趋于自动化和通用化。 此外对磁场，机械力以及结构、电位振荡、温升，噪音等进行分析，力求在降低损耗，缩小尺寸，减轻运输重量等方面有新的突破。 二 .变压器的基本原理 变压器是一种静止的电器。它由绕在同一个闭合的铁芯上的两个或两个以上的绕组组成，通过交变磁场的联系，把一种交流电的电压和电流转变为频率相同的另一种或几种数值不相等的电压和电流。 变压器的工作原理是电磁感应定律，俗称“电生磁，磁生电”。即将低电压升为高电压或将高电压降为低电压供不同电网使用。 三 .变压器的种类 1. 按用途可分为： 1.1电力变压器；主要用于我们电力系统中升压或降压。已形成系列，容量和电压都有一定的等级。 1.2试验变压器；产升高电压供试验电气设备用。 1.3量测变压器；作计量用如电压互感器、电流互感器等。 1.4其他用途变压器；如电炉变压器、整流变压器、电焊变压器等。 2. 按结构可分为： 2.1双绕组变压器 2.2三绕组变压器 2.3自耦变压器 3.按相数可分为： 3.1单相变压器 3.2三相变压器 3.3多相变压器（如整流用六相变压器） 4.按冷却条件可分为： 油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环风冷或水冷等 5.按调压方式可分为： 5.1无载（无激磁）调压变压器 5.2有载调压变压器 6.按中性点绝缘水平可分为： 6.1全绝缘变压器（中性点绝缘水平与首端绝缘水平相同） 6.2半绝缘变压器（中性点绝缘水平比首端绝缘水平低） 四 .变压器的基本结构 每台变压器主要由铁芯、线圈、绝缘材料、油箱、套管、冷却系统和其它附件等组成。 铁芯 1.1铁芯的形状 常用的变压器铁芯有方形、十字形和多级阶梯形等多种形状。目前使用比较多的是多级阶梯形。 1.2铁芯的型式 变压器的铁芯有芯式（内铁式铁芯）和壳式（外铁式铁芯）两种。 1.2.1芯式结构即铁芯柱是内接园多截面，外部套装线圈，一般分为单相二柱；单相三柱；三相三柱；三相五柱。目前已被广泛使用。 1.2.2壳式结构即芯柱是方形的，铁芯将绕组包围，故称之为壳式变压器。其特点是结构紧凑，机械稳定性好，线圈内油隙大，冷却效果良好。因此效率高，损耗小，噪音水平低。缺点是容量不能做得太大。 1.3.铁芯的材料和工艺 铁芯材料现在都采用质量高的冷轧硅钢片，如日本的G6H、法国的M6X等牌号，其厚度为0.3-0.23m/m。近年还应用激光照射硅钢片的新工艺，如ZDKH型超低损硅钢片，损耗可降低10%左右。 铁芯采用优质冷轧取向硅钢片叠成，不涂漆，不退火，全斜无孔步进搭接，无纬玻璃丝带绑扎。工艺上采用先进的工装定位，不迭上铁轭。降低了损耗，振动和噪音也较低。 铁芯柱及旁柱(也叫边柱或旁轭)上均装有磁屏蔽，以减缓铁芯阶梯菱角处的场强，降低局部放电水平，对于大型变压器，每隔一定迭 层还设有油道使冷却效果更好。 2. 线圈 为减小变压器体积和降低损耗，除减少绕组匝数和绕组平均长度外，还要改进绝缘结构，提高绕组机械强度，目前国内外制造厂采用的高压绕组形式有饼式绕组——其中又分为插入电容式（内屏蔽绕组）和纠结式（普通和插花纠），这两种方式主要是增加绕组的纵向电容，使冲击电压分布得到改善。层式绕组——这种结构是同心式线圈最简单形式，工艺性好，便于绕制，层间油道散热效率高，为使起始电压分布均匀，线圈内层放置有静电屏，层间绝缘为电缆纸质油道，线圈两端均用绝缘件填平，不足之处是端部支撑稳定性差，在超高压变压器中，因绝缘层较厚不易彻底干燥。 变压器的线圈，对于大型超高压产品，绕组采取不浸漆，并利用较先进的煤油气相干燥工艺进行恒压干燥，导线材料用无氧电解铜拉成，外包纸绝缘，根据产品电压级的不同，采用不同的匝绝缘厚度，如110kV为1.35mm; 220kV为1.95mm；500kV为2.3mm以上，匝绝缘用纸为0.055mm高密度电缆纸。为提高变压器的抗短路强度和降低附加损耗，根据设计要求，分别采用组合导线或者自粘性换位导线以及半硬导线，其应力σ0.2≈160-200N/mm2。 3.绝缘材料 当今国内外制造厂生产的大型变压器，绝缘材料大量使用绝缘成型件和组合式绝缘。引线采用多重隔板绝缘，如魏德曼公