變壓器知識(shí)問(wèn)答 （二）

——電力變壓器大修更換繞組后，投入運(yùn)行前的注意事項(xiàng)；變壓器運(yùn)行的巡視檢查項(xiàng)目；允許電力變壓器可以短時(shí)過(guò)負(fù)荷的原因分析。

1 電力變壓器大修更換繞組后，投入運(yùn)行前進(jìn)行沖擊合閘試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意什么？

沖擊合閘試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意：

（1）大型電力變壓器充電前應(yīng)合上中性點(diǎn)接地刀閘，各保護(hù)均應(yīng)投入。

（2）應(yīng)從變壓器的最高側(cè)進(jìn)行全壓充電。

（3）嚴(yán)禁用隔離開(kāi)關(guān)對(duì)變壓器進(jìn)行全電壓沖擊合閘。

2 電力變壓器運(yùn)行中，有哪些正常與特殊巡視檢查的項(xiàng)目？

（1）變壓器的正常巡視項(xiàng)目有：

1）檢查變壓器的響聲是否正常。正常運(yùn)行時(shí)，一般有均勻的 “嗡嗡”聲，這是由于交變磁通引起的鐵芯振動(dòng)而發(fā)出的聲音。如果運(yùn)行中有其他聲音，則屬于異常。

2）油位應(yīng)正常。即檢查油枕和充油套管內(nèi)油面的高度，密封處有無(wú)滲油現(xiàn)象。如油位過(guò)高，一般是由于冷卻裝置運(yùn)行不正?；蜃儔浩鲀?nèi)部故障等所造成的油溫過(guò)高引起的。如油位過(guò)低，應(yīng)檢查變壓器各密封處和結(jié)合處是否有嚴(yán)重漏洞現(xiàn)象，油閥門(mén)是否關(guān)緊。油標(biāo)管內(nèi)的油色應(yīng)透明微帶黃色，如呈棕色，可能是變壓器油運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，油溫過(guò)高使油質(zhì)變壞，也可能是油位計(jì)臟污所致。

3）油溫應(yīng)正常。檢查變壓器上層油溫，一般應(yīng)在85℃以下。對(duì)強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻的變壓器上層油溫應(yīng)為75℃。如油溫突然升高，則可能是冷卻裝置有故障，也可能是變壓器內(nèi)部故障。對(duì)油浸自冷變壓器，如散熱裝置各部分溫度有明顯不同時(shí)，可能管路有堵塞現(xiàn)象。

4）負(fù)荷情況。

5）氣體繼電器應(yīng)充滿油。

6）防爆管上的防爆膜應(yīng)完整無(wú)裂紋、無(wú)存油。

7）檢查冷卻裝置運(yùn)行情況是否正常。對(duì)強(qiáng)迫油循環(huán)水冷或風(fēng)冷的變壓器，應(yīng)檢查油、水溫度、壓力等是否符合規(guī)定。冷卻器中，油壓應(yīng)比水壓高0.1～0.15MPa（1～5 個(gè)大氣壓）。 冷卻器出水中不應(yīng)有油，水冷卻器系統(tǒng)應(yīng)無(wú)滲漏。

模型預(yù)測(cè)控制的價(jià)值函數(shù)具有靈活性和多樣性,在直接轉(zhuǎn)矩控制中,期望電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁鏈能夠快速跟隨其給定值[11],所以在模型預(yù)測(cè)直接轉(zhuǎn)矩控制中,將磁鏈和轉(zhuǎn)矩的相對(duì)偏差作為價(jià)值函數(shù):

8）瓷套管清潔無(wú)裂紋，無(wú)打火放電現(xiàn)象。

9）呼吸器應(yīng)暢通，硅膠吸潮不應(yīng)達(dá)到飽和（通過(guò)觀察硅膠是否變色），油封呼吸器的油位正常。

（2）變壓器的特殊巡視項(xiàng)目有：

1）過(guò)負(fù)荷時(shí)，應(yīng)監(jiān)視負(fù)荷、油溫和油位的變化，接頭接觸應(yīng)良好，示溫蠟片無(wú)異常熔化現(xiàn)象，冷卻系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)行正常。

2）有大風(fēng)時(shí)，注意觀察引線擺動(dòng)情況及有無(wú)搭掛雜物。

3）雷雨天氣瓷套管有無(wú)放電閃絡(luò)現(xiàn)象，避雷器放電記錄器有無(wú)動(dòng)作。

4）下霧天氣瓷套管有無(wú)放電打火現(xiàn)象，重點(diǎn)監(jiān)視污穢瓷質(zhì)部分。

6）短路后，應(yīng)檢查有關(guān)設(shè)備及各接頭有無(wú)異狀。

3 為什么允許電力變壓器可以短時(shí)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行？允許短時(shí)過(guò)負(fù)荷的數(shù)值是多少？

變壓器的使用壽命是由絕緣材料的老化程度所決定的。而絕緣材料的老化速度主要取決于溫度。在周圍空氣的溫度為40℃時(shí)，變壓器可以按額定容量連續(xù)長(zhǎng)期運(yùn)行，即絕緣的溫度不會(huì)超過(guò)最高允許值105℃，因此絕緣按正常老化速度不會(huì)在正常的使用年限內(nèi)（約20年）損壞。變壓器實(shí)際運(yùn)行中，一年內(nèi)有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間周圍空氣低于40℃，同時(shí)還有較長(zhǎng)時(shí)間的負(fù)荷低于設(shè)計(jì)值。這說(shuō)明，在不損害繞組絕緣和不降底使用壽命的前提下，變壓器具有一定的過(guò)負(fù)荷能力?？梢?jiàn)，變壓器允許過(guò)負(fù)荷的實(shí)質(zhì)，是把變壓器在低負(fù)荷或低于冷卻介質(zhì)額定溫度下運(yùn)行時(shí)所延長(zhǎng)的使用壽命，用來(lái)補(bǔ)償短時(shí)過(guò)負(fù)荷因絕緣加速老化所而保持變壓器的正常使用壽命基本不變。晝夜負(fù)荷變動(dòng)和季節(jié)負(fù)荷變動(dòng)所允許的變壓器過(guò)負(fù)荷可以疊加使用，但過(guò)負(fù)荷的總百分?jǐn)?shù)，對(duì)于室外變壓器不要超過(guò)30%，對(duì)于室內(nèi)變壓器不要超過(guò)20%。

另外，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)，為了不影響重要用戶的正常供電，也允許變壓器在短時(shí)間內(nèi)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，這時(shí)繞組的溫度將超過(guò)允許值，但會(huì)加速絕緣的老化，影響到絕緣的使用壽命。可見(jiàn)，事故過(guò)負(fù)荷是以犧牲變壓器的使用年限為代價(jià)的。

4 電力變壓器中性點(diǎn)接地方式主要有哪幾種？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

變壓器中性點(diǎn)的接地方式主要是由電力系統(tǒng)的接線情況和運(yùn)行需要決定的。目前我國(guó)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式主要有不接地、經(jīng)消弧線圈接地、直接接地等幾種。直接接地的稱為大電流接地系統(tǒng)，不接地的或經(jīng)消弧線圈接地的稱為小電流接地系統(tǒng)。

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，它能自動(dòng)熄弧而不需切斷線路，這就大大減少了停電次數(shù)，提高了供電可靠性。主要缺點(diǎn)是長(zhǎng)期最大工作電壓和過(guò)電壓均較高，特別是存在電弧接地過(guò)電壓的危險(xiǎn)，整個(gè)系統(tǒng)絕緣水平要求較高，實(shí)現(xiàn)靈敏而有選擇性的接地保護(hù)比較困難。

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)最重要的優(yōu)點(diǎn)是，過(guò)電壓和絕緣水平較低。從繼電保護(hù)角度來(lái)看，對(duì)于大電流接地系統(tǒng)用一般簡(jiǎn)單的零序過(guò)流保護(hù)即可，選擇性和靈敏度都易解決。其缺點(diǎn)是，一切故障，尤其是最可能發(fā)生的單相接地故障，都將引起斷路器跳閘，增加停電的次數(shù)。另外，接地短路電流過(guò)大，有時(shí)會(huì)燒壞設(shè)備和妨礙通信系統(tǒng)的工作。

中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的優(yōu)點(diǎn)是，解決了中性點(diǎn)不接地時(shí)可能因電容電流大，接地電弧不能自動(dòng)熄滅的問(wèn)題，不但使單相接地故障所引起的停電事故大大減少，而且還能減少系統(tǒng)中發(fā)生多相短路故障的次數(shù)。其缺點(diǎn)表現(xiàn)在，系統(tǒng)的運(yùn)行比較復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)有選擇性的接地保護(hù)比較困難，費(fèi)用大等。

“水電站運(yùn)行大課堂”下期內(nèi)容預(yù)告：變壓器知識(shí)問(wèn)答（三）——變壓器正常運(yùn)行中發(fā)熱的原因及常用的散熱措施；運(yùn)行中發(fā)生局部高熱和不正常聲響的原因分析