1.2 電力變壓器及運行維護

1.2.1 電力變壓器簡介

住宅小區常用的電力變壓器按照冷卻方式，可分為油浸式和干式兩種類型。

1.油浸式電力變壓器

（1）油浸式電力變壓器的結構

油浸式電力變壓器的結構如圖1-7所示。

（2）油浸式電力變壓器的主要部件（見表1-3）

2.干式變壓器

（1）干式變壓器的結構特點

相對于油浸式變壓器，干式變壓器因沒有油，也就沒有火災、爆炸、污染等問題，故電氣規范、規程等均不要求干式變壓器置于單獨房間內。特別是新的系列，損耗和噪聲達到了新的水平，更為變壓器與低壓屏置于同一配電室內創造了條件。

圖1-7 油浸式電力變壓器的結構

1—信號溫度計 2—銘牌 3—吸濕器 4—儲油柜（油枕） 5—油位指示器 6—防爆管 7—氣體繼電器（瓦斯繼電器） 8—高壓套管和接線端子 9—低壓套管和接線端子 10—分接開關； 11—油箱及散熱油管 12—鐵心 13—繞組及絕緣 14—放油閥 15—小車 16—接地端子

表1-3 電力變壓器的主要部件

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干式變壓器的結構如圖1-8所示，其結構特點見表1-4。

圖1-8 干式變壓器的結構

1—高壓出線套管 2—吊環 3—上夾件 4—低壓出線端子 5—銘牌 6—環氧樹脂澆注絕緣繞組 7—上下夾件拉桿 8—警示標牌 9—鐵心 10—下夾件 11—底座 12—高壓繞組相間連接導桿 13—高壓分接頭連接片

表1-4 干式變壓器的結構特點

（2）干式變壓器的結構形式

干式變壓器的結構形式有開啟式、封閉式和澆注式，見表1-5。

表1-5 干式變壓器的結構形式

（續）

友情提示

根據使用環境特征及防護要求，干式變壓器可選擇不同的外殼，通常選用IP23防護外殼，可防止直徑大于12mm的固體異物及鼠、蛇、貓、雀等小動物進入，而造成短路停電等惡性故障，為帶電部分提供安全屏障。

3.電力變壓器的銘牌

不同類型的變壓器均有相應的技術要求，用銘牌的形式表示出來。按照國家標準，電力變壓器銘牌通常標示的項目有變壓器的相數、額定容量、額定頻率、各繞組額定電壓、各繞組額定電流、聯結組標號、繞組聯結示意圖、冷卻方式、使用條件、總重量等，如圖1-9所示。

圖1-9 電力變壓器的銘牌

變壓器銘牌主要技術參數的含義見表1-6。

表1-6 變壓器銘牌主要技術參數的含義

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電力變壓器的型號及含義

電力變壓器的型號通常由表示相數、冷卻方式、調壓方式、繞組線芯等材料的符號，以及變壓器容量、額定電壓、繞組連接方式等組成。

變壓器型號一般由字母和一串數字組成。變壓器型號前面的字母及其含義見表1-7。

表1-7 變壓器型號前面的字母及其含義

電力變壓器后面的數字部分：斜線左邊表示額定容量（kV·A）；斜線右邊表示一次側額定電壓（kV）。

例如：某變壓器型號為SJL-1000/10，其含義為三相油浸自冷式鋁線、雙繞組電力變壓器，額定容量為1000kV·A，高壓側額定電壓為10kV。

1.2.2 住宅小區變壓器的選用與維護

1.住宅小區電力變壓器的選用

1）配電變壓器應按“小容量、多布點”的原則進行配置。油浸式變壓器應選用全密封S11及以上系列型號環保型變壓器，干式變壓器選用SC（B）10及以上系列型號變壓器。

2）變壓器聯結組標號選用DYn11，其中D表示高壓側為三角形聯結，Y表示低壓側為星形聯結，n表示中性點接地，11表示變壓器高、低壓側電流的相位差的時鐘位置。

3）變壓器容量選擇

公用變壓器選擇范圍有1000kV·A、800kV·A、630kV·A、400kV·A四種，一般不選用500kV·A變壓器。公用變壓器若只有單臺時，應小于或等于800kV·A；有多臺公用變壓器時，才可用1000kV·A。

專用變壓器選擇容量不超過2000kV·A，一般控制在1600kV·A以下。

4）公用變壓器原則上采用干式變壓器。變壓器房若設于樓宇的首層，可選用油浸式變壓器。專用變壓器房若設于樓宇的首層且容量小于1000kV·A時，可選用油浸式變壓器，其他情況應選用干式變壓器。

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公用變壓器和專用變壓器

按用途不同，住宅小區電力變壓器可分為公用變壓器（公變）和專用變壓器（專變）兩種。變壓器所帶主要負荷為住宅用電電價負荷（如住宅用電、住宅電梯（含電梯加壓風機及排水泵等）、梯間用電（梯燈）、生活水泵），且投產后設備需無償移交給供電部門的變壓器即為公變；變壓器投產運行后的產權為投資方（例如住宅小區）所有，無需移交給供電部門的變壓器則為專變。

2.變壓器投運與停運

1）對新投運的變壓器以及長期停用或大修后的變壓器，在投運之前，應重新按照有關規定進行必要的檢測，絕緣試驗應合格，并符合基本要求的規定，值班人員還應仔細檢查并確定變壓器在完好狀態，具備帶電運行條件，有載開關或無載開關處于規定位置，且三相一致；各保護部件、過電壓保護及繼電保護系統處于正常可靠狀態。

2）新投運的變壓器必須在額定電壓下做沖擊合閘試驗，沖擊五次；大修或更換改造部分繞組的變壓器則沖擊三次。在有條件的情況下，沖擊前變壓器最好從零起升壓，而后進行正式沖擊。

3）變壓器投運、停運操作順序，應在運行規程（或補充部分）中加以規定，并須遵守下列各項：

① 強迫油循環風冷式變壓器投入運行時，應先逐臺投入冷卻器并按負荷情況控制投入的臺數；變壓器停運時，要先停變壓器，冷卻裝置繼續運行一段時間，待油溫不再上升后再停。

② 變壓器的充電應當由裝設有保護裝置的電源側的斷路器進行，并考慮到其他側是否會超過絕緣方面所不允許的過電壓現象。

4）裝有儲油柜的變壓器帶電前應排盡套管升高座、散熱器及凈油器等上部的殘留空氣，對強迫油循環變壓器，應開啟油泵，使油循環一定時間后將空氣排盡。開啟油泵時，變壓器各側繞組均應接地。

5）運行中的備用變壓器應隨時可以投入運行，長期停運者應定期充電，同時投入冷卻裝置。

3.有載分接開關的維護

1）有載分接開關投運前，應檢查其儲油柜油位是否正常，有無滲/漏油現象，控制箱防潮應良好。用手動操作一個（升—降）循環，檔位指示器與計數器應正確動作，極限位置的閉鎖應可靠，手動與電動控制的聯鎖也應可靠。

2）對于有載開關的瓦斯保護，其重瓦斯應投入跳閘，輕瓦斯則接信號。瓦斯繼電器應裝在運行中便于安全放氣的位置。新投運有載開關的瓦斯繼電器安裝后，運行人員在必要時（有載筒體內有氣體）應適時放氣。

3）有載分接開關的電動控制應正確無誤，電源可靠。各接線端子接觸良好，驅動電動機轉動正常、轉向正確，其熔斷器額定電流按電機額定電流的2～2.5倍配置。

4）有載分接開關的電動控制回路，在主控制盤上的電動操作按鈕，與有載開關控制箱按鈕應完好，電源指示燈、行程指示燈應完好，極限位置的電氣閉鎖應可靠。

5）有載分接開關的電動控制回路應設置電流閉鎖裝置，其電流整定值為主變壓器額定電流的1.2倍，電流繼電器返回系數應大于或等于0.9。當采用自動調壓時，主控制盤上必須有動作計數器，自動電壓控制器的電壓互感器斷線閉鎖應正確可靠。

6）有載分接開關新裝或大修后，應在變壓器空載運行時，在主控制室用電動操作按鈕及手動至少試操作一個（升—降）循環，各項指示正確，極限位置的電氣閉鎖可靠，方可調至要求的分解擋位以帶負荷運行，并加強監視。

7）值班人員進行有載分接開關控制時，應按巡視檢查要求進行，在操作前后均應注意并觀察氣體繼電器有無氣泡出現。

8）當運行中有載分接開關的氣體繼電器發出信號或分接開關油箱換油時，禁止操作，并應拉開電源隔離開關。

9）當運行中輕瓦斯頻繁動作時，值班人員應做好記錄并匯報調度，停止操作，分析原因并及時處理。

4.變壓器的日常維護要點

住宅小區電力變壓器日常維護的要點見表1-8。

表1-8 住宅小區電力變壓器日常維護的要點

（續）

1.2.3 變壓器巡視檢查

1.變壓器日常巡視檢查

變壓器日常巡視每天應至少一次，夜間巡視每周應至少一次。變壓器正常巡視檢查項目見表1-9。

表1-9 變壓器正常巡視檢查項目

友情提示

變壓器出現假油位的原因如下：

1）油標管堵塞；

2）吸濕器堵塞；

3）防爆管通氣孔堵塞；

4）用薄膜保護式儲油柜在加油時未將空氣排盡。

應用技巧

根據變壓器油溫度判別變壓器是否正常

變壓器在額定條件下運行，鐵心和繞組的損耗發熱引起各部位溫度升高，當發熱與散熱達平衡時，各部位溫度趨于穩定。在巡視檢查時，應注意環境溫度、上層油溫、負荷大小及油位高度，并與以往數值對照比較分析，如果在同樣條件下，上層油溫比平時高出10℃，或負載不變，但油溫還不斷上升，而冷卻裝置運行正常，溫度表無失靈，則可認為變壓器內部發生異常和故障。

知識窗

變壓器油位計上三條刻度線的含義

變壓器油位計上有+35℃、+15℃、-35℃三條刻度線，如圖1-10所示。油位計上+35℃表示安裝地點變壓器在環境最高溫度為+35℃時滿載運行中油位的最高限額線，油位不得超過此線；+15℃表示年平均溫度為+15℃時滿載運行時的油位高度；-35℃表示環境為-35℃時空載變壓器的最低油位線，不得低于此線，若油位過低，應加油。

圖1-10 變壓器油位計

1—油箱 2—儲油柜 3—氣體繼電器 4—安全氣道

2.變壓器特殊巡視檢查

室外安裝的電力變壓器在特殊條件下運行時，應對其進行特殊巡視檢查，檢查內容見表1-10。

表1-10 變壓器特殊巡視檢查的項目

（續）

應用技巧

變壓器檢修后應驗收的項目

1）檢修項目是否齊全；

2）檢修質量是否符合要求；

3）存在的缺陷是否全部消除；

4）電試、油化驗項目是否齊全，結果是否合格；

5）檢修、試驗及技術改進資料是否齊全，填寫是否正確；

6）有載調壓開關是否正常，指示是否正確；

7）冷卻風扇、循環油泵試運轉是否正常；

8）瓦斯保護傳動試驗動作正確；

9）電壓分接頭是否在調度要求的擋位，三相應一致；

10）變壓器外表、套管是否清潔。

1.2.4 變壓器常見故障的處理

1.變壓器聲音異常的測量

變壓器屬靜止設備，但運行中仍然會發出輕微的連續不斷的“嗡嗡”聲。這種聲音是運行中電氣設備的一種特有現象，一般稱之為“噪聲”。

變壓器聲音異常的原因分析及處理措施見表1-11。

表1-11 變壓器聲音異常的原因分析及處理措施

（續）

2.變壓器油溫異常的處理

由于運行中的變壓器內部的鐵損和銅損轉化為熱量，熱量向四周介質擴散。當發熱與散熱達到平衡狀態時，變壓器各部分的溫度趨于穩定。鐵損是基本不變的，而銅損隨負荷變化。頂層油溫表指示的是變壓器頂層的油溫，溫升是指頂層油溫與周圍空氣溫度的差值。運行中要以監視頂層油溫為準，溫升是參考數字（目前對繞組熱點溫度還沒有能直接監視的條件）。

若發現在同樣正常條件下，油溫比平時高出10℃以上，或負載不變而溫度不斷上升（冷卻裝置運行正常），則認為變壓器內部出現異常。

變壓器溫度異常的原因及處理措施見表1-12。

表1-12 變壓器溫度異常的原因及處理

（續）

3.油位異常的分析

運行中變壓器溫度的變化會使油的體積發生變化，從而引起油位的上下位移。常見的油位異常情況分析見表1-13。

表1-13 變壓器常見的油位異常情況分析

4.變壓器的顏色或氣味異常的處理

變壓器的許多故障常伴有過熱現象，使得某些部件或局部過熱，因而引起一些有關部件的顏色變化或產生特殊氣味，其常見原因及處理見表1-14。

表1-14 變壓器的顏色或氣味異常原因及處理

（續）

5.變壓器運行中三相電壓不平衡的處理

變壓器在運行中，如果低壓側三相電壓不平衡，應先檢查三相負荷的情況。對Dy聯結的三相變壓器，如低壓側三相電壓不平衡，電壓超過5V以上則可能是變壓器有匝間短路，須停電處理。對Yyn聯結的變壓器，在輕負荷時允許三相對地電壓相差10%；在重負荷的情況下要力求三相電壓平衡。