变压器的铁芯为什么要接地？.doc
变电运行 中级工 简答题
电力职业技能考试<<变电站值班员>>中级工理论试题三、简答题(每题5分,共86题)1.变压器的油枕起什么作用?答案：当变压器油的体积随着油温的变化而膨胀或缩小时，油枕起储油和补油作用，能保证油箱内充满油，同时由于装了油枕，使变压器与空气的接触面减小，减缓了油的劣化速度。
油枕的侧面还装有油位计，可以监视油位的变化。
2.变压器的铁芯为什么要接地?答案：运行中变压器的铁芯及其他附件都处于绕组周围的电场内，如不接地，铁芯及其他附件必然感应一定的电压，在外加电压的作用下，当感应电压超过对地放电电压时，就会产生放电现象。
为了避免变压器的内部放电，所以要将铁芯接地。
3.变压器的净油器是根据什么原理工作的?答案：运行中的变压器因上层油温与下层油温的温差，使油在净油器内循环。
油中的有害物质如：水分、游离碳、氧化物等随油的循环被净油器内的硅胶吸收，使油净化而保持良好的电气及化学性能，起到对变压器油再生的作用。
4.有导向与无导向的变压器强油风冷装置的冷却效果如何?答案：装有无导向强油风冷装置的变压器的大部分油流通过箱壁和绕组之间的空隙流回，少部分油流进入绕组和铁芯内部，其冷却效果不高。
而流入有导向强油风冷变压器油箱的冷却油流通过油流导向隔板，有效地流过铁芯和绕组内部，提高了冷却效果，降低了绕组的温升。
5.温度计有什么作用?有几种测温方法?答案：温度计是用来测量油箱里面上层油温的，起到监视电力变压器是否正常运行的作用。
温度计按变压器容量大小可分为水银温度计、信号温度计、电阻温度计三种测温方式。
6.高压断路器的分合闸缓冲器起什么作用?答案：分闸缓冲器的作用是防止因弹簧释放能量时产生的巨大冲击力损坏断路器的零部件。
合闸缓冲器的作用是防止合闸时的冲击力使合闸过深而损坏套管。
7.什么叫断路器自由脱扣?答案：断路器在合闸过程中的任何时刻，若保护动作接通跳闸回路，断路器能可靠地断开，这就叫自由脱扣。
带有自由脱扣的断路器，可以保证断路器合于短路故障时，能迅速断开，避免扩大事故范围。
高级工简答题
(四)简答题1．断路器自动误合闸的原因有哪些?答：断路器自动合闸的原因有：(1)直流回路正、负极两点接地，造成断路器自动跳闸后再自动重合闸。
(2)重合闸继电器内某元件故障，如内部时间继电器DS常开接点误闭合，造成断路器自动重合。
2．什么是电流互感器的同极性端子?答：电流互感器的同极性端子，是在一次绕组通入交流电流，二次绕组接入负载，在同一瞬间，一次电流流入的端子和二次电流流出的端子。
3．提高功率因数有什么益处?答：(1)改善电压质量，降低电压损耗，由于电网无功电流减少，就可减小线路导线的截面及变压器容量。
(2)可以在不增加任何设备的条件下，增高供电能力。
(3)减少功率损失。
4．电力电容器为什么要装设失压保护?答：失压保护的作用是在电源电压消失时，能自动地使电容器退出工作，以防止空载变压器带电容器重合闸时，造成过电压，损坏电容器和变压器。
5．什么叫定时限过流保护?答：为了实现过电流保护的动作选择性，各保护的动作时间一般按阶梯原则进行整定。
即相邻保护时间，自负荷向电源方向逐级增大，且每套保护的动作时间是恒定不变的，与短路电流的大小无关。
具有这种动作时限特性的过电流保护称为定时限过流保护。
6．变、配电所哪些电气设备必须采取保护接地?答：变、配电所中凡因绝缘破坏或其他原因，可能呈现危险电压的设备金属外壳，如：变压器、电动机、高低压电器、照明气具的外壳或底座，配电装置的金属构架，混凝土结构和金属围栏，配电盘控制盘的框架，配线金属管，电缆外皮等和互感器的二次侧都必须采取保护接地。
7．如何判断运行中的电流互感器二次回路开路?答：电流互感器在运行中，如有二次回路开路现象时，将会产生异常声响，同时电流表指示不正常，电度表铝盘转动慢或不足，二次回路可能发生打火现象，运行人员应通过指示仪表的数值和实际负荷的大小及声响等情况，判断电流互感器二次回路是否开路。
8．利用电容器放电原理构成的重合闸重合装置为什么只能重合一次?答：这种重合闸装置是利用电容器的瞬时放电和长时充电来保证一次重合的，即放一次电后需经l5～25 s充电才能再次发出合闸脉冲，当重合到永久性故障时保护再次动作使断路器跳闸后，由于电容器充电时间不足，不会进行第二次重合。
强电系统300问(含答案)
强电系统300问+答案1．油浸变压器有哪些主要部件？答：变压器的主要部件有：铁芯、绕组、油箱、油枕、呼吸器、防爆管、散热器、绝缘套管、分接开关、气体继电器、温度计净油器等。
2。
什么叫全绝缘变压器？什么叫半绝缘变压器？答：半绝缘就是变压器的*近中性点部分绕组的主绝缘，其绝缘水平比端部绕组的绝缘水平低，而与此相反，一般变压器首端与尾端绕组绝缘水平一样叫全绝缘。
3。
变压器在电力系统中的主要作用是什么？答：变压器在电力系统中的作用是变换电压，以利于功率的传输。
电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高送电的经济性，达到远距离送电的目的。
而降压变压器则能把高电压变为用户所需要的各级使用电压，满足用户需要。
4。
套管裂纹有什么危害性？答：套管出现裂纹会使绝缘强度降低，能造成绝缘的进一步损坏，直至全部击穿。
裂缝中的水结冰时也可能将套管胀裂。
可见套管裂纹对变压器的安全运行是很有威胁的。
5高压断路器有什么作用？答：高压断路器不仅可以切断和接通正常情况下高压电路中的空载电流和负荷电流，还可以在系统发生故障时与保护装置及自动装置相配合，迅速世断故障电源，防止事故扩大，保证系统的安全运行。
6阻波器有什么作用？答：阻波器是载通信及高频保护不可缺少的高频通信元件，它阻止高频电流向其他分支泄漏，起减少高频能量损耗的作用。
7电流互感器有什么用途？答：电流互感器把大电流按一定比例变为小电流，提供各种仪表和继电保护用的电流，并将二次系统与高电压隔离。
它不仅保证了人身和设备的安全，也使仪表和继电器的制造简单化、标准化，提高了经济效益。
8电流互感器有哪几种接线方式？答：电流互感器的接线方式，有使用两个电流互感器两相V形接线和两相电流差接线；有使用三个电流互感器的三相Y形接线、三相△形接线和零序接线。
9电力系统中的无功电源有几种？答：电力系统中的无功电源有：同步发电机；调相机；并联补偿电容器；串联补偿电容器；静止补偿器。
10、为什么要在电力电容器与其断路器之间装设一组ZnO避雷器？答：装设ZnO避雷器可以防止电力电容器的拉、合操作时可能出现的操作过电压，保证电气设备的安全运行。
变压器铁芯为什么需要接地
变压器铁芯为什么需要接地一、接地原因变压器在运行中，铁芯及固定铁芯、绕组的金属结构、零件、部件等均处在强电场中，在电场的作用下，它们具有较高的对地电位。
如果铁芯不接地，它与接地的夹件及油箱等之间就会产生电位差，在电位差的作用下，可能会产生断续的放电现象。
除此之外，变压器在运行中，绕组的周围具有较强的磁场，铁芯、金属结构、零件、部件等都处在非均匀的磁场中，它们与绕组的距离各不相等，所以，各金属结构、零件、部件等受磁场感应产生的电动势大小也各不相等，彼此之间也存在着电位差。
电位差虽然不大，但也能击穿很小的绝缘间隙，因而也可能会引起持续性的微量放电现象。
无论是由于电位差的作用可能产生的断续放电现象，还是可能击穿很小的绝缘间隙引起的持续性微量放电现象，都是不能允许的，而且要检查这些断续放电的部位是非常困难的。
解决的有效办法是，将铁芯及固定铁芯、绕组的金属结构、零件、部件等可靠接地，使它们与油箱等同处于大地电位。
变压器的铁芯接地是一点接地，而且只能是一点接地。
因为铁芯的硅钢片相互之间是绝缘的，这是为了防止产生较大的涡流，因此，切不可将所有的硅钢片都接地或多点接地，否则，将造成较大的涡流而使铁芯严重发热。
变压器的铁芯接地，通常是将铁芯的任意一片硅钢片接地。
因为硅钢片之间虽然绝缘，但其绝缘电阻数值是很小的，不均匀的强电场和强磁场，可以使硅钢片中感应的高压电荷通过硅钢片从接地处流向大地，但却能阻止涡流从一片流向另一片。
所以，只要将铁芯的任意一片硅钢片接地，那么，就等于将整个铁芯都接地了。
需要注意的是：变压器的铁芯必须是一点接地，不能是两点接地，更不能多点接地，因为多点接地是变压器的常见故障之一。
二、变压器铁芯为什么不能多点接地。
因为变压器铁芯叠片之所以只能一点接地，是因为假如有两点以上接地，这样接地点之间就可能形成回路。
当主磁道穿过此闭和回路的时候，就会在其中产生了循环电流，造成内部过热引发事故。
烧熔的局部铁芯会形成铁芯片间的短路故障，使得铁损变大，严重会影响变压器的性能和正常工作，只能更换铁芯硅钢片加以修复，因此变压器不允许多点接地只能有且只有一点接地。
变压器铁芯接地PPT
铁芯接地测试
1、运行中的检测方法 在运行中， 可以通过使用钳形电流表测
量铁芯外接地线中的电流来判断铁心是否存 在多点接地故障 。该电流一般不大于100mA 如果电流达到1A以上则可判断铁芯存在多点 接地故障。 如变压器的铁芯和上夹件分别引 出接地还可通过分别测量其接地线中的电流 来大致判断故障部位。如图1
UC ---电容电压 C-----电容50Μf K-----开关
利用开关K合到1侧给电容充电，先充500V，充好后将开 关迅速切换到2侧放电，这样多次观察铁芯放电或发热点，未 发现问题再充1000V电压放电，最高允许充到3000V电压，几 次放电后，铁芯接地现象消除了，测铁芯对地绝缘2500MΩ， 满足大于200MΩ的要求，测量线圈绝缘电阻、介损及漏泄电 流与预试时基本相同。经过几年的铁芯接地电流监测和预试， 均无异常，说明这种处理方法取得了预期效果。由此可见，即 使不吊罩也可以采用电容放电冲击法将悬浮物烧掉，有时也会 将不稳定金属冲掉，这种方法简单快捷。当然有吊罩机会，结 合滤油，采用电容放电冲击法查找并处理铁芯多点接地是非常 理想的。
磁以及铁心多点接地等。(C2H2 含 量 较 低 应 用 该 方法意义并不是很大只作为参考。)
采用试验方法确认分析结果
综合以上分析 为进一步确认分析结果进行如下试验。 如图2 所示，滑线变阻器调至零阻值并合上刀闸， 打开接地引线后打开刀闸， 此时滑线变阻器已串入 夹件接地引线。 在变化滑线变阻器阻值同时记
2、潜油泵轴承磨损产生的金属粉末进入主变油箱中导致 铁心与油箱短接
3、变压器油箱和散热器等在制造过程中 ，由于焊渣清理 不彻底当变压器运行时在油流作用下杂质往往被堆积在一起。 使铁芯与油箱短接这种情况在强油循环冷却变压器中容易发生。
电力知识问答300题
电力知识问答300题(1)1、油浸变压器有哪些主要部件?答：变压器的主要部件有：铁芯、绕组、油箱、油枕、呼吸器、防爆管、散热器、绝缘套管、分接开关、气体继电器、温度计、净油等。
2 、什么叫全绝缘变压器？什么叫半绝缘变压器?答：半绝缘就是变压器的靠近中性点局部绕组的主绝缘，其绝缘水平比端部绕组的绝缘水平低，而与此相反，一般变压器首端与尾端绕组绝缘水平一样叫全绝缘。
3、变压器在电力系统中的主要作用是什么?答：变压器中电力系统中的作用是变换电压，以利于功率的传输。
电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高送电的经济性，到达远距离送电的目的。
而降压变压器那么能把高电压变为用户所需要的各级使用电压，满足用户需要。
4、套管裂纹有什么危害性?答：套管出现裂纹会使绝缘强度降低，能造成绝缘的进一步损坏，直至全部击穿。
裂缝中的水结冰时也可能将套管胀裂。
可见套管裂纹对变压器的平安运行是很有威胁的。
5、高压断路器有什么作用?答：高压断路器不仅可以切断和接通正常情况下高压电路中的空载电流和负荷电流，还可以在系统发生故障时与保护装置与自动装置相配合，迅速切断故障电流，防止事故扩大，保证系统的平安运行。
6、阻波器有什么作用?答：阻波器是载波通信与高频保护不可缺少的高频通信元件，它阻止高频电流向其他分支泄漏，起减少高频能量损耗的作用。
[电力12 3]7、电流互感器有什么作用?答：电流互感器把大电流按一定比例变为小电流，提供各种仪表使用和继电保护用的电流，并将二次系统与高电压隔离。
它不仅保证了人身和设备的平安，也使仪表和继电器的制造简单化、标准化，提高了经济效益。
8、电流互感器有哪几种接线方式?答：电流互感器的接线方式，有使用两个电流互感器两相V形接线和两相电流差接线；有使用三个电流互感器的三相Y形接线、三相Δ形接线和零序接线。
9、电力系统中的无功电源有几种?答：电力系统中的无功电源有：①同步发电机；②调相机；③并联补偿电容器；④串联补偿电容器；⑤静止补偿器。
每日三问题库（变电公共部分）2008
每日三问题库（变电公共部分）2008变电部“一日三问”题库（公用部分）1.开始倒闸操作前，应核对什么？操作前应先核对设备名称、编号和位置。
2.省调下达的“任务指令”，与其他指令最明显的区别是什么？(220kV站)省调下达“任务指令”时，根据需要选择设备的最终状态下达，且在指令中必须采用“改为”字样（线路保护定值更改除外）。
3.“任务指令”中，220kV母线运行方式包括哪几种指令？(220kV站)220kV母线运行方式安排包括母线停役、母线复役、母线空载（母线经母联、母分或旁母开关空载运行）几种指令。
4.操作后如无法看到设备实际位置，该如何确认设备已操作到位？电气设备操作后的位置检查应以设备实际位置为准，无法看到实际位置时，可通过设备机械位置指示，电气指示、仪表及各种遥测、遥信信号的变化，且至少应有两个及以上指示已同时发生对应变化，才能确认该设备已操作到位。
5.PT二次并列前，应满足什么条件？同一电压等级的两组母线PT一次侧未并列之前，二次侧不得并列，防止反充电。
6.冷倒换母线操作应遵循什么操作原则？(220kV站)冷倒换母线操作：应遵循先断后合操作原则。
7.开关合闸前，必须检查继电保护什么？开关合闸前，必须检查继电保护已按规定投入8.母线或旁路母线检修后能否直接用刀闸操作带电?不能,只有经过充电证实母线或旁路母线无故障时方可用刀闸操作带电。
9.操作分相刀闸的顺序是什么？操作分相刀闸，断开时应先断中相，再断两边相，合闸时相反。
10.手动断开隔离开关时，应按什么过程进行？在手动断开隔离开关时，应按“慢－快－慢”的过程进行，以防止不必要的冲击使瓷瓶损坏；11.停用电压互感器应注意什么?1)首先应考虑该电压互感器所带的保护及自动装置，为防止误动可将有关保护及自动装置停用；2)如果电压互感器装有自动切换装置或手动切换装置，其所带的保护及自动装置可以不停用；3)停用电压互感器，应将二次侧熔断器取下，防止反充电。
运行基本知识(1)
电力变压器的铁芯型式有芯式和壳式两种。芯式 铁芯又称内铁式铁芯，即铁芯在里绕组在外；壳式铁 芯又称外铁式铁芯，即铁芯在外绕组在里。当前采用 芯式铁芯的较多(比如ABB)，采用壳式铁芯的主要是 日本三菱。 铁芯是变压器的磁路部分, 为了防止在运行中感应 悬浮电位(带电的绕组通过寄生电容的耦合作用而产生) 过高而造成放电，铁芯必需接地，一般通过专用接地 套管引出与变电站的地网可靠连接。铁芯只能一点接 地，当铁芯有两点或以上接地点时，接地点间就会形 成闭合回路，造成环流，可高达数十安，该电流会引 起局部过热，导致油分解并产生可燃气体。
主变压器的基本结构
铁两种。芯式铁芯又称 内铁式铁芯，即铁芯在里绕组在外；壳式铁芯又称外铁式铁芯， 即铁芯在外绕组在里。当前采用芯式铁芯的较多(比如ABB)， 采用壳式铁芯的主要是日本三菱。 铁芯是变压器的磁路部分, 为了防止在运行中感应悬浮电位 (带电的绕组通过寄生电容的耦合作用而产生)过高而造成放电， 铁芯必需接地，一般通过专用接地套管引出与变电站的地网可 靠连接。 铁芯只能一点接地，当铁芯有两点或以上接地点时，接地 点间就会形成闭合回路，造成环流，可高达数十安，该电流会 引起局部过热，导致油分解并产生可燃气体。
主变压器的基本结构
铁芯:
电力变压器的铁芯型式有芯式和壳式两种。芯式铁芯又称 内铁式铁芯，即铁芯在里绕组在外；壳式铁芯又称外铁式铁芯， 即铁芯在外绕组在里。当前采用芯式铁芯的较多(比如ABB)， 采用壳式铁芯的主要是日本三菱。 铁芯是变压器的磁路部分, 为了防止在运行中感应悬浮电位 (带电的绕组通过寄生电容的耦合作用而产生)过高而造成放电， 铁芯必需接地，一般通过专用接地套管引出与变电站的地网可 靠连接。 铁芯只能一点接地，当铁芯有两点或以上接地点时，接地 点间就会形成闭合回路，造成环流，可高达数十安，该电流会 引起局部过热，导致油分解并产生可燃气体。
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变压器的铁芯为什么要接地？电力变压器正常运行时，铁芯必须有一点可靠接地。
若没有接地，则铁芯对地的悬浮电压，会造成铁芯对地断续性击穿放电，铁芯一点接地后消除了形成铁芯悬浮电位的可能。
但当铁芯出现两点以上接地时，铁芯间的不均匀电位就会在接地点之间形成环流，并造成铁芯多点接地发热故障。
变压器的铁芯接地故障会造成铁芯局部过热，严重时，铁芯局部温升增加，轻瓦斯动作，甚至将会造成重瓦斯动作而跳闸的事故。
烧熔的局部铁芯形成铁芯片间的短路故障，使铁损变大，严重影响变压器的性能和正常工作，以至必须更换铁芯硅钢片加以修复。
所以变压器不允许多点接地只能有且只有一点接地。
瓦斯保护的保护范围是什么？范围包括：1）变压器内部的多相短路。
2）匝间短路，绕组与铁芯或外壳短路。
3）铁芯故障。
4）油面下将或漏油。
5）分接开关接触不良或导线焊接不牢固。
主变差动与瓦斯保护的作用有哪些区别？1、主变差动保护是按循环电流原理设计制造的，而瓦斯保护是根据变压器内部故障时会产生或分解出气体这一特点设计制造的。
2、差动保护为变压器的主保护，瓦斯保护为变压器内部故障时的主保护。
3、保护范围不同：A差动保护：1）主变引出线及变压器线圈发生多相短路。
2）单相严重的匝间短路。
3）在大电流接地系统中保护线圈及引出线上的接地故障。
B瓦斯保护：1）变压器内部多相短路。
2）匝间短路，匝间与铁芯或外及短路。
3）铁芯故障（发热烧损）。
4）油面下将或漏油。
5）分接开关接触不良或导线焊接不良。
主变冷却器故障如何处理？1、当冷却器I、II段工作电源失去时，发出“#1、#2电源故障“信号，主变冷却器全停跳闸回路接通，应立即汇报调度，停用该套保护2、运行中发生I、II段工作电源切换失败时，“冷却器全停”亮，这时主变冷却器全停跳闸回路接通，应立即汇报调度停用该套保护，并迅速进行手动切换，如是KM1、KM2故障，不能强励磁。
3、当冷却器回路其中任何一路故障，将故障一路冷却器回路隔离。
不符合并列运行条件的变压器并列运行会产生什么后果？当变比不相同而并列运行时，将会产生环流，影响变压器的出力，如果是百分阻抗不相符而并列运行，就不能按变压器的容量比例分配负荷，也会影响变压器的出力。
接线组别不相同并列运行时，会使变压器短路。
什么原因会使变压器发出异常声响？1、过负荷；2、内部接触不良，放电打火；3、个别零件松动；4、系统中有接地或短路；5、大电动机起动使负荷变化比较大。
什么时候不许调整变压器有载调压装置的分接开关？1、变压器过负荷运行时（特殊情况除外）2、有载调压装置的轻瓦斯保护频繁出现信号时。
3、有载调压装置的油标中无油时。
4、调压次数超过规定时。
5、调压装置发生异常时。
变压器铭牌上的额定值表示什么含义？变压器铭牌上的额定值表示什么含义？变压器的额定值是制造厂对变压器正常使用所作的规定，变压器在规定的额定值状态下运行，可以保证长期可靠的工作，并且有良好的性能。
其额定值包括以下几方面：1、额定容量：是变压器在额定状态下的输出能力的保证值，单位用伏安(VA)、千伏安(kVA)或兆伏安(MVA)表示，由于变压器有很高运行效率，通常原、副绕组的额定容量设计值相等。
2、额定电压：是指变压器空载时端电压的保证值，单位用伏(V)、千伏(kV)表示。
如不作特殊说明，额定电压系指线电压。
3、额定电流：是指额定容量和额定电压计算出来的线电流，单位用安(A)表示。
4、空载电流：变压器空载运行时激磁电流占额定电流的百分数。
5、短路损耗：一侧绕组短路，另一侧绕组施以电压使两侧绕组都达到额定电流时的有功损耗，单位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。
6、空载损耗：是指变压器在空载运行时的有功功率损失，单位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。
7、短路电压：也称阻抗电压，系指一侧绕组短路，另一侧绕组达到额定电流时所施加的电压与额定电压的百分比。
8、连接组别：表示原、副绕组的连接方式及线电压之间的相位差，以时钟表示。
型电力变压器短路事故统计与分析1前言电力变压器在电力系统中运行,发生短路是人们竭力避免而又不能绝对避免的,特别是出口(首端)短路,巨大的过电流产生的机械力,对电力变压器危害极大。
因此,国家标准GB1094和国际标准IEC76均对电力变压器的承受短路能力作出了相应规定,要求电力变压器在运行中应能承受住各种短路事故。
然而,近五年来对全国110kV及以上电压等级电力变压器事故统计分析表明,因短路强度不够引起的事故已成为电力变压器事故的首要原因,严重影响了电力变压器的安全、可靠运行。
本文就因外部短路造成电力变压器损坏事故的情况作一统计分析,进而提出了减少这一类事故的措施,试图以此促进制造厂对电力变压器产品的改进和完善,同时促使运行部门进一步提高运行管理水平。
2大型电力变压器短路事故情况根据1991～1995年的不完全统计,全国110kV及以上电压等级电力变压器共发生事故317台次,事故总容量为25348.6MVA。
以台数计的平均事故率为0.83%,以容量计的平均事故率为1.10%。
在这些事故中,因外部短路引起电力变压器损坏的有93台次,容量为6677.6MVA,分别占同期总事故台次的29.3%,占总事故容量的26.3%(详见表1)。
由表1不难看出,电力变压器短路强度不够已成为导致电力变压器损坏事故的主要原因之一,也成为电力变压器运行中的突出问题。
为此,提高大型电力变压器抗短路能力势在必行。
3大型电力变压器短路事故原因分析3.1电力变压器本身动稳定性能差电力变压器因外部短路而损坏的因素很多,情况也比较复杂。
但从近五年来电力变压器短路事故发生的过程、现象及其事后的解体检查情况看,电力变压器之所以短路后立即造成损坏,主要是电力变压器本身抗短路能力不够。
也就是说,电力变压器动稳定性能先天不足,追其原因大致有以下几点:(1)变压器结构设计中,对作用在电力变压器绕组上的电动力,仅用静力学的理论计算,看来是不能正确反映电力变压器承受短路电流冲击能力的。
因为绕组各部分的作用力和形变的关系是很复杂的,也是随时间在变化的。
因此,只有对动态过程进行分析,才能使电动力的研究结果更符合实际情况。
正是这一原因致使一部分电力变压器在遭受低于规定强度的短路电流冲击,且保护速动下,仍然发生绕组变形现象,甚至导致绝缘击穿。
这明显地说明这些电力变压器的动稳定性较差,不能承受短路瞬间的非对称电流第一个峰值产生的电动力作用。
如东北辽阳变电站一台DFPSF-250000/500电力变压器,在发生互感器事故时形成低压侧三相短路,造成低压侧引线支架多处断裂,绕组变形,低压X2端绕组与铁心短路。
事故时短路电流为105kA,低于电力变压器应承受的电流值,保护动作也正常,但仍使变压器损坏。
又如江苏谏壁发电厂一台SFP-360000/220变压器,在机组与电网解裂时,机组纵向差动保护、主变重瓦斯保护和发电机负序、主变零序保护动作,压力释放阀动作喷油、起火,导致A相高压绕组变形,偏离轴线倾斜;A相低压绕组有几十根线匝从铁心柱和压板间冒出,严重变形;A相铁心严重损坏。
事故后,多次组织由各方面专家组成的事故分析小组,对事故进行细致的分析,认为造成电力变压器严重损坏的主要原因是电力变压器承受短路能力不够。
吊心检查还发现上述两组电力变压器的低压绕组均采用机械强度很差的换位导线。
此外,还有因绕组的动稳定强度不够发生重复性事故。
如山西神头第一发电厂2号联变120000kVA/500kV单相自耦电力变压器,继1990年B相事故后,又发生C相类似事故。
运行中,由于220kV单相短路发展为B、C相短路,持续220ms,电力变压器压力释放阀动作,高压套管爆破,油箱焊缝开裂10处,绕组严重变形。
这说明该组电力变压器没有承受近区短路故障的能力。
(2)在电力变压器制造中,绕组轴向压紧工艺不佳。
这不仅使绕组最终未能达到设计和工艺要求的高度,不能使其始终保持紧固状态,而且在短路轴向力的作用下,绕组有可能出现松动或变形现象。
发生这一问题是与一些变压器厂没有很好地针对国内材料和工艺现状,而盲目地采用同一绝缘压板结构有关。
采用这种结构虽然可节省端部绝缘距离,降低附加损耗,但是采用这种结构通常需要对垫块进行密化处理。
在绕组加工好后,还应对单个绕组进行恒压干燥,并测量出绕组压缩后的高度。
把同一压板下的各个绕组调整到同一高度,然后在总装时用油压装置对绕组施加规定的压力,最终达到设计和工艺要求的高度。
只有经过这样严格的工艺处理,才能保证总装时同一压板下的各绕组都能够被压紧,而且能够在运行过程中保持稳定。
否则就可能带来质量上的重大隐患。
如湖南长沙电业局岳屏站的一台SFZ8-31500/110Y结电力变压器,运行中低压10kV线路故障短路,在速断保护正确动作的情况下,电力变压器重瓦斯跳闸,造成A相绕组首端受损,绕组严重扭曲位移,B、C两相低压绕组也有扭曲现象。
经检查,高、低压绕组的上部有明显的高度差,在同一压板下受力不均。
再如山西的一台31500kVA/110kV双绕组电力变压器,尽管在运行及常规试验中没有发现任何异常,但用频响法却测试出低压绕组已有变形,经吊罩检查发现,绕组上夹件的下支板上翘20mm,绕组轴向尺寸相应拉长20mm,并呈现纵向大波浪状。
返厂解体检查发现,高压绕组基本完好,低压绕组有严重变形,大部分垫块松脱,轴向完全处于自由状态。
只是由于其线饼间仍然保持平行而未导致绝缘击穿,以致于这样的电力变压器在停运前还在带满负荷运行。
该电力变压器是用一块绝缘压板压两个绕组。
据调查,该电力变压器在运行的7年间曾遭受多次冲击(开关速断动作64次,过流动作8次,跳闸后重合闸动作17次)。
分析该台电力变压器绕组严重变形的主要原因是由于制造过程中低压绕组压紧不够,在受短路力作用时产生轴向位移,促使高、低压绕组间高度差逐步扩大,导致绕组安匝不平衡加剧,使漏磁造成的轴向力一次比一次增大。
110kV电力变压器类似的例子是比较多的。
再有绝缘压板的材质,同样也是需要密切注意的问题。
钢压板的刚度较大,压板的支撑力到端部的压力传递过程比较简单。
但如果采用层压木(纸)板,情况要复杂得多,应特别注意压板本身的机械强度和刚度。
在多起事故中都已发现层压纸板被折断(有的断裂成几块)的情况。
如湖南衡阳白沙洲一台SFZ8-31500/1101号主变,配电室因进入小动物造成短路,开关动作后重合闸成功而重瓦斯动作跳闸。
吊罩检查发现,B、C相压板折断,低压绕组向上冲出,严重变形,并有不少线股折断。
又如黑龙江齐齐哈尔局北关变电所SFZ7-31500/110主变压器,当10kV 配电线路故障,重合闸不良强送电时,主变重瓦斯动作。
吊罩检查发现B相绕组层压板翘折翻起,B相低压绕组隆起。
由于绕组层压板采用的层压材质不良,经受不住短路电流冲击,酿成事故。