电力干式变压器经济运行面积的实用确定方法
电力干式变压器是一种广泛使用的电气设备。从发电到供电到用电，一般需要五个左右的变换过程，每次变换都会产生功率损耗。由于干式变压器数量多，总容量大，干式变压器的总损耗约占电力系统总发电量的8%。因此，研究电力干式变压器的经济运行区域具有重要意义。干式变压器综合功率中空载损耗为Poz，综合功率中额定负载损耗为 pdz，干式变压器综合功率损耗为 pz= poz 2 pdz，其中为干式变压器负载率。由于干式变压器的实际负荷总是在一定范围内变化，不可能用某个值来评价其运行工况，而需要通过运行区域来评价。分析如下：1单个干式变压器经济运行区的确定单个干式变压器的综合功率损失率 pz如公式(1)所示： pz=poz2pdzsecos2poz2pdz(1)可根据上述公式求得，从图中可以看出，负载系数在0z的范围内，pz为递减函数。在z1的范围内， pz是一个递增函数，但它的曲率比递减时小得多(变化相对稳定)。干式变压器长期满负荷运行应视为安全合理。因此，确定干式变压器经济运行区的原则应该是，干式变压器在额定负荷阈值作为经济运行区上限的条件下运行，从而得到 J1=1的值。经济运行区下限对应的损失率如图1所示，应该等于额定损失率。并且当干式变压器在额定负载下(=100)时，损耗率 PE的计算公式为： PE= poz pdz secos e poz pdz (2)，当干式变压器的负载率为j2时，cose——干式变压器在额定负载下的功率因数， 综合功率损失率 pj2的公式为：pj2=pozj22pdzJ2SE cos2pozj22pdz(3)因为 pj2= PE，因此，可以得到如下关系式：pozpdzsecosepozpdz=pozj22pdzJ2SE cos2pozj22pdz(4)在上式中， secos e " poz pdz， J2SE cos 2" poz 2j2 pdz，因此分母中的 poz pdz和 poz 2j2 pdz可以省略，而且由于SecoseSecos2，公式(4)可以简化为： poz pdz= poz j22 pdz J2可以用上式求解： J2= poz pdz= z2 (5)结论2单个干式变压器经济运行区较佳运行区间的确定干式变压器的经济运行区包括很大的负荷范围，包括干式变压器的额定负荷。在这个范围的边缘(如负荷系数接近j1和j2)，其损失率仍高于较低损失率，因此需要确定经济运行区内的较优运行断面。确定优先运行区段的目的是保证干式变压器的综合功率损失率比该负荷范围内的较低综合功率损失率提高10%以下，从而达到高效降损的目的。经论证分析，根据家标准《GB/T13462-92工矿企业电力干式变压器经济运行导则》，干式变压器较佳经济运行区的上限负荷率确定为 Z1=0.75。根据干式变压器综合功率损失率特性曲线，在 Z1=0.75时可以找到对应的点z2，z2为较优经济运行区域的下限，如图2所示。从图2可以看出，当z1和z2分别运行时，干式变压器的综合功率损失率相等，因此可以得到以下关系： poz (0.75) 2 pdz 0.75秒2poz(0.75)2pdz=pozz22pdzz2 secos2pozz22pdzpdz可以简化较佳经济运行区的下限 z2=1.333 z2。综上所述，基于干式变压器实际综合功率负荷系数，干式变压器的运行区域可分为三类：较佳经济运行区域：1.333Z2=Z2Z1=0.75；经济运行区： Z1=0.75 #p#分页标题#e#< J1=1，2z=J2Z2=1.333Z2；非经济运行区：0
(收货日期：2000年8月15日)空载分接开关故障分析、检测与调试四川安岳供电局(642350)干式变压器无励磁分接开关，又称空载调压开关，只能在干式变压器无励磁停止运行时，用于改变干式变压器绕组的有效匝数，以达到改变干式变压器的变比和输出电压的目的。因此，分接开关触头设计容量小，不需要灭弧措施，开关操作仅限于手动就地操作。但由于干式变压器缺油、开关质量差、维护不一、使用不慎、档位调整不当等原因，整个干式变压器都会烧坏。在我们检修过的干式电力变压器中。约25%的干式电力变压器因空载分接开关故障而损坏。1故障原因(1)干式变压器漏油(导电杆螺母、箱盖、油标准垫片、放油阀、焊缝等松动。)将空载分接开关暴露在空气中，使其逐渐受潮。由于电力干式变压器的油指示器位于储油柜中间，干式变压器运行中产生的碳化物受热后产生油焦等物质堵塞油标呼吸孔，造成虚假油位，少量干式变压器油残留在油标内，使人误以为油位低，不注意加油。随着时间的推移，暴露的分接开关的性能在被弄湿后会降低，导致短路放电和干式变压器的损坏。(2)无载分接开关制造质量差，结构不合理，压力不足，接触不可靠，外字轮位置与内部实际位置不完全一致，导致星形动触头接触不完全，两个分接开关动、静触头错位。
的绝缘距离变小，并在两触头之间的电势作用下发生短路或对地短路放电，短路电流很快就把抽头线圈匝绕坏，甚至导致整个绕组损坏。 (3) 运行中的干式变压器无载分接开关长期浸在高于常温的油中，特别是偏远农村的线路长，电压降大，使分接开关长期处于过负荷状态中运行，油的老化可能引起分接开关触头出现碳化膜和油垢，触头发热后使弹簧压力降低(特别是触环中弹簧、由于材料和制造工艺差，使弹性降低很快)或零件变形，分接开关的引线头与接线螺丝松动等原因未及时处理，使导电部位接触不良，接触电阻增大，产生发热和电弧烧伤，电弧还将产生大量气体，分解出具有导电性能的碳化物和被熔化的铜微粒，喷涂在箱体、一、二次套管，绕组层间，匝间等处，引起短路烧坏干式变压器。 (4) 部分村电工对无载分接开关原理不清，又无测量用的工(器)具，在远离变电所的农村电网中，电压普遍偏低，村电工误将原来无载分接开关从“2”档调到“1”档，发现电压更低时，又将分接开关调到“3”档位置，由于操作不慎引起分接开关不完全到位或扭断动触头的绝缘轴，断落的触头引起线间或对地短路，较终导致干式变压器投入运行时，将高压三相绕组烧坏。 (5) 安装工艺差，对各部位紧固螺栓的检查不仔细，造成干式变压器箱体进水，使分接开关绝缘，绕组绝缘受潮。还有运行维护不到位，没有严格执行好《干式变压器运行规程》，多数的干式变压器从安装到烧坏的几年、十几年中从没进行常规维护和污垢的清理，导致干式变压器散热条件差而损坏。 2 检测方法 (1) 在干式变压器交接、大修时、更换分接开关和运行2年后的干式变压器，必须用兆欧表测量绝缘电阻值，用电桥测量直流电阻值，对630kVA以下的干式变压器，要求直流电阻相间误差值＜4，线间误差值＜2。 计算公式Rz= ×100 式中RZ——误差值 RD——较大电阻值 RC——较小电阻值 (2) 定期对干式变压器绝缘油取样化验(送检)，经常检查油枕中的实际油面位置，不要被假油指示所误。 (3) 倒、换无载分接开关前后，必须用电桥测量出前后两次直流电阻值，并作好记录。 观察三相直流电阻是否平衡是否在允许范围内，将倒换后的直流电阻与倒换前两次记录进行比较，判断是否正常。通过比较可以诊断出是否存在上述故障，分析出原因后进行处理。 (4) 对运行中的干式变压器无载分接开关就地调档，在测试直流电阻的同时，还应测试干式变压器上层油温(因干式变压器的绕组直流电阻与油温有关)，并把所测试的直流电阻值换算到20℃时的油温值。 换算公式R20＝×Ra 式中R20——换算为20℃时两电阻值 T——系数。(铜为235，铝为228) ta——测量时干式变压器的上层油温 Ra——温度为ta时测得的电阻值 在测量时使用仪表准确度应不低于0.2级，大型干式变压器应不低于0.05级。 (5) 测量直流电阻时，应将连接导线截面选得大些，尽量缩短长度，接触必须良好，用单臂电桥测量时，测量结果中还应减去测试线的电阻才是实际电阻值。测量完毕，先停检流计，后停电池开关，以防烧坏电桥，倒换线时，必须将干式变压器线圈放电，以防人身触电。 3 检修调试 (1) 无载分接开关的检修调试是在干式变压器吊芯至露出分接开关后进行(为保证安全，在检修开始前应将干式变压器端盖用方木或其他物品支撑的箱体上)，先先，观察触头与引线，触柱与绝缘胶木是否有松动，动、静触头压力是否足够。并可用手按压试之，手感压力应均匀，压力过小的应更换弹簧，有条件也可用测力计测出压力值，一般应在(24.5～49)×104Pa(2.5～5kg)/cm2之间，对于非运行档，可以反复转动分接开关，然后观察是否有摩擦痕迹。 (2) 外观检查可以发现用仪器不能发现的不正常故障，如运行中的无载分接开关动、静触头的发热、变色、变形或放电灼损的痕迹。发热触点周围碳化，油垢积聚等现象，如发现这些不正常故障后，经过修整后不能达到无载分接开关质量标准的，必须更换新开关。 (3) 新换无载分接开关后，应认真检查分接开关所接的引线位置是否正确一致，要检查锁紧定位栓是否到位，再拧紧法兰和三个密封螺丝，用搬手将分接开关向正、反方向各转动5周以上，消除动、静触头上的氧化膜，保证动、静触点接触良好，在转动触点时应观察指针位置与触点实际位置是否正确。 (4) 吊芯前所测试的直流电阻值可以作检修或更换分接开关时的参考，如果接入绕组匝数少的一档直流电阻反而比其他档大时，为该档接触不良。假如某相的某一档上直流电阻值比其余两相的同一档的电阻大，而在另外两相各档上的直流电阻基本相等时，则此档就该重点检查，分析故障原因后处理。若分接开关触头有脏物和油垢，用抹布或卫生纸揩拭干净，触点有放电灼损麻点或碳化物，要用#0细砂布擦光，动、静触点灼伤严重应更换新开关。 (5) 分接开关向外渗油、若是耐油胶垫老化所致，应将其更换。是法兰盘不紧或转动处向外渗油，视情况进行处理。分接开关绝缘部分受潮后，必须取下烘干后进行耐压试验，6～10kV分接开关的两触点之间，触点与地之间的交流耐压值应＞2kV，35kV分接开关的交流耐压值应＞5kV。若绝缘表面，芯内有击穿和灼损的，必须更换新开关，在拆下开关之前，应注意将引线头和接线柱加装编号，记好方向，防止组装时造成错误接线烧坏干式变压器。 (6) 高压引线有断裂，烧熔时，应检查相间、线间的绝缘距离，对地距离，并根据情况加强绝缘和距离调整，对引线进行修复调整，将所有缺陷处理完后，用凯尔文双臂电桥测量无载分接开关各个位置的触点电阻应＜500μΩ，用2500V兆欧表测量触点之间的绝缘电阻值，6—10kV分接开关应＞100MΩ，35kV分接开关应＞2000MΩ。 (7) 分接开关在组装，调试完毕后，再用双臂电桥依次测量各档位置的直流电阻值，并作好记录，注意一定要将运行档的直流电阻值放在较后一次测量、测试合格后，不要再切换无载分接开关位置。 来源：中自动化网#p#分页标题#e#
