导读

油浸式变压工具备散热好、耗费低、容量大、价值低等特色。当前电网上运转的电力变压器大部分为油浸式变压器，此中80%以上是采纳果然油轮回的冷却方法。果然油轮回变压器线圈中配置导向板是目前广大采纳的一种冷却布局。本文注重剖析油浸式电力变压器的布局、运转和保护，而且详细剖析了油浸式电力变压器的油系统，扼要的剖析了油浸式电力变压器的毛病。期盼能够加大知道剖析我国的油浸式电力变压器。

■油浸式变压器构造

三相油浸式变压器的中枢部分是由并拢铁芯和套在铁芯柱上的绕组构成。其余，尚有油箱、储油柜、套管、呼吸器、防爆管、散热器、分接开关、瓦斯继电器、温度计、净油器等。

(1)铁芯

铁芯是变压器的磁路部分。为了减小铁芯中的磁滞与涡流耗费，铁芯由0.35mm～0.5mm厚的硅钢片叠成，硅钢片表面涂有绝缘漆或行使表面氧化膜使片间彼此绝缘。遵照绕组在铁芯中的安排方法，有铁芯式和铁壳式之分。三相变压器的铁芯中屹立部分叫铁芯柱，在柱上套着变压器的低压绕组和高压绕组；水准部分叫铁轭，用来孕育并拢磁路。

在大容量的变压器中，为使铁芯耗费发出的热量能够被绝缘油在轮回时充足带走，以到达卓越的冷却功效，常在铁芯中设有冷却油道。

(2)绕组

绕组又叫线圈，是变压器的电路部分，分为原、副两种绕组。此中与电源延续的绕组叫原绕组，与负载延续的绕组叫副绕组。原、副绕组都是用包有高强度绝缘物的铜线或铝线绕成的。

三相变压器的每一相原、副绕组都制成圆筒形套在统一铁芯柱上，匝数少的低压绕组套在内里靠拢铁芯，匝数多的高压绕组套在低压绕组的表面。云云安放是由于低压绕组对铁芯绝缘对比浅显。低压绕组和铁芯之间及高压绕组和低压绕组之间都用绝缘材料做成的套筒分隔，把它们牢靠地绝缘由来。为了便于散热，在高、低绕组之间留有必要的空隙做为油道，使变压器油能够贯通。

变压器绕组要紧毛病是匝间短路和对外壳短路。匝间短路主借使由于绝缘老化，或由于变压器的过负荷以及穿梭性短路时绝缘遭到死板的损伤而孕育的。变压器内的油面下落，导致绕组呈现油面时，也能产生匝间短路；此外有穿梭短路时，由于过电流影响使绕组变形，使绝缘遭到死板损伤，也会孕育匝间短路。

匝间短路时，短路绕组内电流也许超越额定值，但周全绕组电流也许未超越额定值。在这类情状下，瓦斯爱护行为，情状严峻时，差动爱护安装也会行为。

对外壳短路的因为也是由于绝缘老化或油受潮、油面下落，或因雷电和操纵过电压而孕育的。除此之外，在产生穿梭短路时，因过电流而使绕组变形，也会孕育对外壳短路的局面。对外壳短路时，时时都是瓦斯爱护安装行为和接地爱护行为。

(3)油箱

油箱是变压器的外壳，铁芯、绕组都装在内里，并充足变压器油。关于容量对比大的变压器，在油箱表面装有散热片或散热管。漏油是油箱罕见的题目。

变压器油是一种绝缘功用卓越的矿物油，它有两个影响：

一是绝缘影响，变压器油的绝缘功用比空气好，绕组浸在油里能够升高处处绝缘功用，而且防备和空气来往，抗御绕组受潮；

二是散热影响，行使油的对流，把铁芯和绕组孕育的热量经历箱壁和散热管披发到表面。变压器油以它的凝集点不同分为10号、25号、45号三种规格，它们的凝集点离别为－10℃、－25℃、－45℃，时时凭借本地天气前提给予采用。

(4)储油柜（油枕）

储油柜俗称油枕，为一圆筒行容器，横放于油箱上方，用管道与变压器的油箱延续，储油柜的体积时时为油箱体积的10%左右。该储油柜为胶囊式储油柜，胶囊将储油柜内的油与外界空气隔断开。当变压器油热胀时，油由油箱流向储油柜；当变压器油冷缩时，油由储油柜流向油箱。储油柜有两个影响：一是当变压器油的体积跟着油温的变动而膨胀或减少时，储油柜起储油和补油的影响，保证油箱内充足油及铁芯和绕组浸在油内；二是能够减小油面与空气的来往面积，防备变压器油受潮和改革。

储油柜的油位显示采纳连杆式铁磁油位计，以察看油面的高下，当由于渗漏等因为孕育油量不够时，应准时注油加以增长。油位计上刻有油温在－30℃、＋20℃和＋40℃时的油面高度准则线，做为装油的准则。油位标上＋40℃示意装配住址变压器在处境最高温度为＋40℃时满载运转中油位的最高限额线，油位不得超越此线；＋20℃示意年平均温度为＋20℃时满载运转时的油位高度；－30℃示意处境为－30℃时空载变压器的最低油位线，不得低于此线，若油位太低，应加油。油枕上装有呼吸孔，使油枕上部空间和大气沟通。变压器油热胀冷缩时，油枕上部的空气经历呼吸孔收支，油面能够回升或下落，防备油箱变形或毁坏。

(5)套管

变压器绕组引出线经历导杆与外电路相接，套管是导杆与箱盖之间的绝缘体，它起着绝缘和不变导杆的影响。套管有高压套管和低压套管两种。

绝缘套管

变压器绕组的引出线从箱内穿出油箱引出时必需经历绝缘套管，以使带电的引线绝缘。绝缘套管要紧由中间导电杆和磁套构成。导电杆在油箱内的一端与绕组延续，在表面的一端与内路线延续。它是变压器易出毛病的部件。

绝缘套管的布局要紧取决于电压品级。电压低的时时采纳浅显的实心磁套管。电压较高时，为了强化绝缘才力，在瓷套和导电杆间留有一路充油层，这类套管称为充油套管。电压在kV以上，采纳电容式充电套管，简称为电容式套管。电容式套管除了在瓷套内腔中充油外，在中间导电杆（空腹铜管）与法兰之间，尚有电容式绝缘体包着导电杆，做为法兰与导电杆之间的主绝缘。

变压器套管漏油是最罕见的毛病，套管漏油的因为是套管上部算盘珠状橡胶密封圈和套管底部橡胶平垫老化引发。

(6)呼吸器

呼吸器又称吸湿器，时时由一根管道和玻璃容器构成，内装枯燥剂（硅胶或活性氧化铝）。当油枕内的空气随变压器油的体积膨胀或减少时，排出或吸入的空气都经历呼吸器，呼吸器内的枯燥剂摄取空气中的水份，对空气起过滤影响，进而维持油的明净。浸有氯化钴的硅胶，其颗粒在枯燥时是钴蓝色的，不过跟着硅胶摄取水份挨近饱和时，粒状硅胶将改变为粉白色或赤色，据此可决断硅胶是不是已生效。受潮后的硅胶可经历加热烘干而更生，当硅胶颗粒的颜色变为钴蓝色时，更生办事就告竣了。

(7)压力释放安装

压力释放安装在爱护电力变压器方面起注紧要影响。充有变压器油电力变压器中，假使内部浮现毛病或短路，电弧放电就会在霎时使油汽化，导致油箱内压力极快抬高。假使不能极快释放该压力，油箱就会分割，将易燃油放射到很大的地区内，也许引发失火，孕育更大摧残，因而必需采纳办法防备这类情状产生。压力释放安装有防爆管和压力释放器两种，防爆管用于袖珍变压器，压力释放器用于大、中型变压器。

防爆管（又称喷油管）

防爆管装于变压器的顶关上，喇叭形的管子与大气延续，管口有薄膜封住。当变压器内部有毛病时，油温抬高，油激烈分解孕育大批气体，使油箱内压力剧增。当油箱内压力抬高至5×Pa时，防爆管薄膜粉碎，油及气体由管口喷出，防备变压器的油箱爆炸或变形。

压力释放器

压力释放器与防爆管比拟，具备开启压力过错小、推迟功夫短（仅2ms）、把持温度高、能反复行为应用等长处，故被遍及运用于大、中型变压器上。

压力释放器也称减压器，它装在变压器油箱顶关上，相像汽锅的平安阀。当油箱内压力超越规矩值时压力释放器密封门（阀门）被顶开，气体排出，压力减小后，密封门靠弹簧压力又自行闭塞。可在压力释放器投入前或检验时将其拆下来测定和校对其行为压力。

压力释放器行为压力的调换，必需与气体继电器行为流速的整定相调解。

压力释放器装配在油箱关上部，时时还接有一段抬高管使释放器的高度即是油枕的高度，以消除时时情状下油压静压差。

(8)散热器

散热器体例有瓦楞性、扇形、圆形、排管等，散热面积越大，散热的功效就越好。当变压器表层油温与下部油温有温差时，经历散热器孕育油的对流，经散热器冷却后流回油箱，起到低沉变压器温度的影响。为升高变压器冷却功效，可采纳风冷、欺压油风冷和欺压油水冷等办法。散热器的要紧毛病是漏油。

(9)瓦斯气体继电器

行使法兰将瓦斯继电器装配在储油柜与变压器油箱盖的延续管之间，运转中瓦斯继电器充足油，当变压器内部产生细微毛病而孕育气泡时，它们会首先荟萃在瓦斯继电器的上部空间，并迫使油面下落，使上启齿杯落空浮力自己品质加剧，进而反向偏转，使磁铁靠拢干簧管行为。下接点挡板式旨趣相像。

(10)测温安装

油面温升是指变压器在额定状况下办事时，油箱中油面温度准许超越范围处境温度的数值。

该主变本质油温暂设定报警为80℃，跳闸为℃。

(11)中性点接地闸刀

我国kV电力系统中性点接地点式要紧采纳中性点直接接地点式（包罗中性点经小电阻接地点式），即大接地电流系统。由于系统在产生单延续地毛病时，接地短路电流很大。

变压器停送电操纵时，此中性点必要要接地。由于该变压器绕组是半绝缘（又称分级绝缘）的，即变压器的绕组近中性点部分的主绝缘，其绝缘水准比绕组端部的绝缘水准低。是以，为防备过电压毁坏变压器绝缘变压器停送电操纵时，此中性点必要要接地。

(12)分接开关（又称切换器）

储油柜用于有载调压变压器时，在储油柜的底装一个无胶囊的开关储油柜。

变压器调压方法分有载调压和无载调压两种：

有载调压是指变压器在运转中能够调换其分磋议场所，进而改革变压器变比，以完结调压方针。

变压器分磋议时时都从高压侧抽头，其主借使斟酌：

（1）变压器高压绕组时时在外侧，抽头引出延续便利；

（2）高压侧电流小些，引出线和分头开关的载流部分导体截面小些，来往不良的影响好办理。

旨趣上，抽头在哪一侧均能够，要施行经济技艺对比，如kV大型降压变压器抽头是从kV侧抽出的，而kV侧是不变的。

当电压太低或太高，需求调换有载分接开关几个分磋议才干到达请求时，需求要点重视的情状：

应一档一档地调换，即每按一下N＋1或N－1按钮，中间停滞1分钟，待档位教导器上浮现新的数字时，再按一下按钮。顺次反复上头的进程，一贯到达最后宗旨。当电动操纵浮现连动（即操纵一次，会浮现调换一个以上分磋议，俗称滑档）局面时，应在主变把持屏的档位教导器上浮现第二个分磋议场所后，马上按急停按钮，并改成手动操纵。

(13)净油器（又称温差过滤器）

净油器是一个充足吸附剂（硅胶或活性氧化铝）的容器，它装配在变压器油箱的侧壁或强油冷却器的下部。在变压器运转时，由于上、下油层之间的温差，变压器油从上向下经历净油器孕育对流。油与吸附剂来往，此中的水份、酸和氧化物等被摄取，使油质明净，伸长油的应用寿命。

■油浸式变压器的油系统

油浸式变压器有几个彼此分隔的自力油系统。在油浸式变压器运转时，这些自力油系统内的油是互不沟通的，油质与运转工况也不相像，要离别做油中含气色谱剖析以决断有无潜在毛病。

(1)主体内油系统

与绕组范围的油沟通的油系统都是主体内系统，包罗冷却器或散热器内的油，储油柜内的油，35kV及下列注油式套管内油。

　　

注油时必需将这个油系统内保存的气体放气塞放出，时时而言，上述部件都应有各自的放气塞。主体内油要紧起绝缘与冷却影响。油还可增长绝缘纸或绝缘纸板的电气强度。在真空注油时，倘有些部件不能继承与主体油箱能继承的相像真空强度时，运用片刻闸分隔，如储油柜与主油箱间的闸阀。冷却器上潜油泵扬程要够，免得由于负压而吸入空气。这个油系统要有释压安装的爱护系统，以清除器身有毛病时所孕育的压力。

(2)有载分接开爱护换开关室内的油

这部分油有自己的爱护系统，即滚动继电器、储油柜、压力释放阀。这个开关室内的油起绝缘与扑灭电流影响。油会在切换开爱护断负载电流时孕育的油中去，这个油系统要卓越的密封功用，纵使在切换进程中孕育电弧压力也要爱护密封功用。

　　

有载分接开爱护换开关室内的油虽与主体内油分隔，但在真空注油时，为防备摧残切换开关室的密封，应与主体内油同时真空注油，在真空注油时，使这两个系统具备相像的真空度，须要时也应将这个系统的储油柜在抽真空时分隔。为布局上便利，主体的储油与切换开关室的储油柜策画成一彼此分隔的整个。

(3)60kV及以上电压品级的全密封

这个油系统内的要紧起绝缘影响，或增长油电容式套管内绝缘纸的电气强度。在主体内注油时，应将套管端部接线端子密封好，免得进气。

(4)高压出线箱内油、或点气出线箱内油

三相kV变压器的高压出线经历涟漪绝缘分隔油系统。这个油系统要紧起绝缘影响。

　　

为简化布局，这个油系统也可经历连管与主体内油系统延续或策画成独自的油系统。

(5)在对油浸式变压器施行各类绝缘实验

首先是放气，经历放气塞释放也许保存的气体。可经历剖析各个系统的油中含气色谱剖析可预判有无潜在毛病。每一油系统都要满意运转的请求，如摄取油膨胀与压缩时油体积的变动，放油用阀门、放气塞、冷却器与散热器与主油箱的分隔阀等。每一油系统具备卓越的密封功用，有载分接开爱护换开关室内的油应能独自调换而不放出主体内油，输送时主体内油可放出而充枯燥氮气。

■油浸式变压器的毛病剖析

　　

变压器在运转中罕见的毛病有绕组、套管和分接开关及铁芯、油箱及此外附件的毛病等。

(1)绕组毛病

　　

要紧有匝间短路、绕组接地、相间短路，断线及磋议开焊等。

(2)套管毛病

　　

变压器套管积垢，在大雾或细雨时孕育污闪，使变压器高压侧单延续地或相间短路。

(3)严峻渗漏

　　

变压器运转渗漏油严峻或延续从毁坏处持续外溢以至油位计已看不到油位，此时应马上将变压器停用施行补漏和加油，引发变压器渗漏油的因为有焊缝开裂或密封件生效，运转中遭到震荡外力得罪油箱锈蚀严峻而毁坏等。

(4)分接开关毛病

　

罕见的毛病有分接开关来往不良或场所不许，触头表面凝结与灼伤及相间触头放电或各分磋议放电。

(5)过电压引发的毛病

　　

运转中的变压器遭到雷击时，由于雷电的电位很高，将孕育变电压器外部过电压，当电力系统的某些参数产生变动时，由于电磁震撼的因为，将引发变压器内部过电压，这两类过电压所引发的变压器毁坏大多是绕组主绝缘击穿，孕育变压器毛病。

(6)铁芯的毛病

　　

铁芯的毛病大部分因为是铁芯柱的穿心螺杆或铁芯的夹紧螺杆的绝缘毁坏而引发的。

(7)渗漏油局面

　　

变压器油的油面太低，使套管引线和分接开关败露于空气中，绝缘水准将大大低沉，因而易引发击穿放电。

■变压器的运转与保护

为了保证变压器能平安运转和牢靠的供电，当变压器产生反常情状时，能准时发觉，准时责罚，将毛病消除在抽芽状况，以防备事情的产生与夸大，因而，对运转中的变压器必需做按时的巡礼审查，并做幸运转纪录。

(1)变压器的时时运转方法

①额定运转方法

变压器在规矩的冷却前提下，可按铭牌榜样运转。油浸变压器运转中的准许温度应按表层油温来审查。表层油温应遵照缔造厂的规矩，但最高不得超越95℃。为了防备变压器油劣化过速，表层油温不宜每每超越85℃。

变压器的外加电压，时时不得超越额定值的%，这时变压器2次侧可带额定电流。个人情状下，经历实验或经缔造厂的准许，外加电压可为额定电压的%。

②准许过负荷

变压器能够在时时过负荷或事情过负荷的情状下运转。时时过负荷能够每每应用，其准许值凭借变压器的负荷弧线、冷却前提以及过负荷前变压器所带负荷等来断定。事情过负荷只准许在事情情状下(还能运转的变压器)应用。

事情过负荷的准许值应遵照缔造厂的规矩；如无缔造厂的规准时，关于自冷油浸变压器，可按下表中的请求运转。

(2)变压器的不时时运转和救急责罚(a)运转中的不时时局面。变压器在运转中发觉有任何不时时局面时（如漏油、油枕内油面高度不敷、发烧不时时、声音不时时等）应想法消除。倘有下列景象之一者应马上停下维修。①内部声音较大，很不平均，有爆裂声。②在时时冷却前提下，温度不时时并持续回升。③油枕喷油或防爆管喷油。④漏油使油面下落低于油位教导计上的限度。⑤油色变动过分，油内浮现碳质。⑥套管有严峻的毁坏和放电局面。(b)不准许的过负荷、不时时的温升和油面。如变压器过负荷超越准许值时，应准时调换变压器的负荷。变压器油温的抬高深越准许限度时，应判明因为，采纳举措使其低沉，因而必需施行下列办事。①审查变压器的负荷和冷却介质的温度，并与在这类负荷和冷却温度下应有的温度查对。②查对温度表。③审查变压器死板冷却安装或变压器室的透风情状。若发觉油温较时时一样的负荷和冷却温度下横跨10℃以上，或负荷稳定，油温持续回升，经审查冷却安装、变压器室透风和温度计都时时，则也许是变压器内部毛病（如铁芯发火、线圈层间短路等），应马上停下维修。如变压器的油已凝集时，准许将变压器带负荷投入运转，但必需重视表层油和气油轮回是不是时时。当发觉变压器的油面较那时油温应有的油位显著低沉时，应马上加油。如因大批漏油而使油位速即下落时，抑遏将瓦斯继电器改成只行为于记号，而必需速即采纳堵漏办法，并马上加油。(c)瓦斯继电器行为时的责罚。瓦斯继电器记号行为时，应审查变压器，查明记号行为因为，是不是因空气侵占变压器内，或因油位低沉，或是二次回路毛病。如变压器外部不能查出毛病时，则需判定继电器内蕴蓄的气体的性质。如气体是无色无臭且不行燃，则是油中离别出来的空气，变压器仍可连续运转。如气体是可燃的，必需停下变压器，专一协商行为因为。审查气体是不是可燃时，须独特严慎，不要将火靠拢继电器顶端，而要在其上5～6cm处。如瓦斯继电器行为不是由于空气侵占变压器所引发，则应审查油的闪点，若闪点较从前纪录低沉5℃以上，则解释变压器内已有毛病。如变压器因瓦斯继电器行为而跳闸，并经审查证实是可燃性气体，则变压器在未经独特审查和实验及格前不许再投入运转。瓦斯继电器的行为，凭借毛病性质的不同，时时有两种：一种是记号行为而不跳闸；一种是两者同时行为。记号行为而不跳闸者，时时有下列几个因为。①因漏油、加油或冷却系统不周密，导致空气加入变压器。②因温度下落或漏油导致油面慢慢消极。③因变压器毛病而孕育小量气体。④由于产生穿梭性短路而引发。记号与开关同时行为，或仅开关行为者，也许是由于变压器内部产生严峻毛病，油面下落太快或爱护安装二次回路有毛病等。在某种情状下，譬喻在维修后，油中空气离别出来得太快，也也许使开关跳闸。(d)变压器漏油责罚漏油有焊缝漏油和密封漏油两种。焊缝漏油责罚是补焊，焊接时应吊出器身，将油放净。密封漏油应查明因为，如操纵不良（密封垫圈放得不正，压得不平均，压力不敷等），应酌情维修。若垫圈老化或毁坏（如耐油胶皮发粘、落空弹性、开裂等），应调换密封材料。(3)油浸式变压器的巡礼审查对运转中的变压器应每每施行巡礼审查和看守，以便准时发觉反常局面或毛病，防备产生严峻事情。应审查和看守的项目时时包罗：（1）变压器有无异音，如不平均的响声或放电声等。（2）油位是不是时时，有无渗、漏油局面。（3）油温是不是时时（表层油温时时最高不得超越85℃）。（4）套管是不是明净，有无裂纹、毁坏和放电等局面。（5）磋议有无发烧局面。（6）防爆管的防爆膜是不是完备。（7）瓦斯继电器是不是漏油，内部是不是充足油。（8）呼吸器是不是流畅，油封呼吸器的油位是不是时时，呼吸器中的硅胶是不是已吸潮饱和。（9）冷却系统是不是运转时时。（10）外壳接地线是不是全体。

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