2.3　變壓器

2.3.1　油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)

目前，油浸式電力變壓器的產(chǎn)量最大，應(yīng)用面最廣。油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)如圖2-6所示，其主要由下列部分組成。

2.3.2　變壓器投入運(yùn)行前的檢查

新裝或檢修后的變壓器，投入運(yùn)行前應(yīng)進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)符合運(yùn)行條件時(shí)，方可投入試運(yùn)行。

①檢查變壓器的銘牌與所要求選擇的變壓器規(guī)格是否相符。例如各側(cè)電壓等級(jí)、聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)、容量、運(yùn)行方式和冷卻條件等是否與實(shí)際要求相符。

②檢查變壓器的試驗(yàn)合格證是否在有效期內(nèi)。

③檢查儲(chǔ)油柜上的油位計(jì)是否完好，油位是否在與當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度相符的油位線上，油色是否正常。

④檢查變壓器本體、冷卻裝置和所有附件及油箱各部分有無(wú)缺陷、滲油、漏油情況。

⑤檢查套管是否清潔、完整，有無(wú)破裂、裂紋，有無(wú)放電痕跡及其他異常現(xiàn)象，檢查導(dǎo)電桿有無(wú)松動(dòng)、滲漏現(xiàn)象。

⑥檢查溫度計(jì)指示是否正常，溫度計(jì)毛細(xì)管有無(wú)硬彎、壓扁、裂開(kāi)等現(xiàn)象。

⑦檢查變壓器頂上有無(wú)遺留雜物。

⑧檢查吸濕器是否完好，呼吸應(yīng)暢通，硅膠應(yīng)干燥。

⑨檢查安全氣道及其保護(hù)膜是否完好。

檢查變壓器高、低壓兩側(cè)出線管以及引線、母線的連接是否良好，三相的顏色標(biāo)記是否正確無(wú)誤，引線與外殼及電桿的距離是否符合要求。

氣體繼電器內(nèi)應(yīng)無(wú)殘存氣體，其與儲(chǔ)油柜之間連接的閥門(mén)應(yīng)打開(kāi)。

檢查變壓器的報(bào)警、繼電保護(hù)和避雷等保護(hù)裝置工作是否正常。

檢查變壓器各部位的閥門(mén)位置是否正確。

檢查分接開(kāi)關(guān)位置是否正確，有載調(diào)壓切換裝置的遠(yuǎn)方操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作是否可靠。

檢查變壓器外殼接地是否牢固可靠，接地電阻是否符合要求。

檢查變壓器的安裝是否牢固，所有螺栓是否緊固。

對(duì)于油浸風(fēng)冷式變壓器，應(yīng)檢查風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向是否正確，電動(dòng)機(jī)是否正常。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的試運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)有無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象。

對(duì)于采用跌落式熔斷器保護(hù)的，應(yīng)檢查熔絲是否合適，有無(wú)接觸不良現(xiàn)象。

對(duì)于采用斷路器和繼電器保護(hù)的，要對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢查和核實(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作整定值要符合規(guī)定；操作和聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作要靈活、正確。

對(duì)大、中型變壓器要檢查有無(wú)消防設(shè)施，如1211滅火器、黃沙箱等。

2.3.3　變壓器的巡視與檢查

（1）變壓器運(yùn)行中的監(jiān)視與檢查

對(duì)運(yùn)行中的變壓器應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行儀表監(jiān)視和外部檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象或故障，避免發(fā)生嚴(yán)重事故。

①檢查變壓器的聲響是否正常，是否有不均勻的響聲或放電聲等。均勻的“嗡嗡”聲為正常聲音。

②檢查變壓器的油位是否正常，有無(wú)滲、漏油現(xiàn)象。

③檢查變壓器的油溫是否正常。變壓器正常運(yùn)行時(shí)，上層油溫一般不應(yīng)超過(guò)85℃，另外用手撫摸各散熱器，其溫度應(yīng)無(wú)明顯差別。

④檢查變壓器的套管是否清潔，有無(wú)裂紋、破損和放電痕跡。

⑤檢查各引線接頭有無(wú)松動(dòng)和過(guò)熱現(xiàn)象（用示溫蠟片檢查）。

⑥檢查安全氣道有無(wú)破損或噴油痕跡，防爆膜是否完好。

⑦檢查氣體繼電器是否漏油，其內(nèi)部是否充滿油。

⑧檢查吸濕器有無(wú)堵塞現(xiàn)象，吸濕器內(nèi)的干燥劑（吸濕劑）是否變色。如硅膠（帶有指示劑）由藍(lán)色變成粉紅色，則表明硅膠已失效，需及時(shí)處理與更換。

⑨檢查冷卻系統(tǒng)是否運(yùn)行正常。對(duì)于風(fēng)冷油浸式變壓器，檢查風(fēng)扇是否正常，有無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象；對(duì)于強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻的變壓器，檢查油泵運(yùn)行是否正常，油的壓力和流量是否正常，冷卻水壓力是否低于油壓力，冷卻水進(jìn)口溫度是否過(guò)高。對(duì)于室內(nèi)安裝的變壓器，檢查通風(fēng)是否良好等。

⑩檢查變壓器外殼接地是否良好，接地線有無(wú)破損現(xiàn)象。

檢查各種閥門(mén)是否按工作需要，應(yīng)打開(kāi)的都已打開(kāi)，應(yīng)關(guān)閉的都已關(guān)閉。

檢查變壓器周?chē)袩o(wú)危及安全的雜物。

當(dāng)變壓器在特殊條件下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)增加檢查次數(shù)，對(duì)其進(jìn)行特殊巡視檢查。

（2）變壓器的特殊巡視檢查

當(dāng)變壓器過(guò)負(fù)載或供電系統(tǒng)發(fā)生短路事故，以及遇到特殊的天氣時(shí)，應(yīng)對(duì)變壓器及其附屬設(shè)備進(jìn)行特殊巡視檢查。

①在變壓器過(guò)負(fù)載運(yùn)行的情況下，應(yīng)密切監(jiān)視負(fù)載、油溫、油位等的變化情況；注意觀察接頭有無(wú)過(guò)熱、示溫蠟片有無(wú)熔化現(xiàn)象。應(yīng)保證冷卻系統(tǒng)運(yùn)行正常，變壓器室通風(fēng)良好。

②當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，應(yīng)立即檢查變壓器及油斷路器等有關(guān)設(shè)備，檢查有無(wú)焦臭味、冒煙、噴油、燒損、爆裂和變形等現(xiàn)象，檢查各接頭有無(wú)異常。

③在大風(fēng)天氣時(shí)，應(yīng)檢查變壓器引線和周?chē)€路有無(wú)擺動(dòng)過(guò)近引起閃弧現(xiàn)象，以及有無(wú)雜物搭掛。

④在雷雨或大霧天氣時(shí)，應(yīng)檢查套管和絕緣子有無(wú)放電閃絡(luò)現(xiàn)象，變壓器有無(wú)異常聲響，以及避雷器的放電記錄器的動(dòng)作情況。

⑤在下雪天氣時(shí)，應(yīng)根據(jù)積雪融化情況檢查接頭發(fā)熱部位，并及時(shí)處理積雪和冰凌。

⑥在氣溫異常時(shí)，應(yīng)檢查變壓器油溫和是否有過(guò)負(fù)載現(xiàn)象。

⑦在氣體繼電器發(fā)生報(bào)警信號(hào)后，應(yīng)仔細(xì)檢查變壓器的外部情況。

⑧在發(fā)生地震后，應(yīng)檢查變壓器及各部分構(gòu)架基礎(chǔ)是否出現(xiàn)沉陷、斷裂、變形等情況；有無(wú)威脅安全運(yùn)行的其他不良因素。

2.3.4　切換分接開(kāi)關(guān)的注意事項(xiàng)

如果電源電壓高于變壓器額定電壓，則對(duì)變壓器本身及其負(fù)載都會(huì)產(chǎn)生不良后果。通常，變壓器在額定電壓下運(yùn)行時(shí)，鐵芯中的磁通密度已接近飽和狀態(tài)。如果電源電壓高于額定電壓，則勵(lì)磁電流將急劇增大，功率因數(shù)隨之降低。此外，電壓過(guò)高還可能燒壞變壓器的繞組。當(dāng)電源電壓超過(guò)額定電壓的105%時(shí)，變壓器繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的波形就會(huì)發(fā)生較大的畸變，其中含有較多的高次諧波分量，會(huì)使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值增高，從而損壞繞組絕緣。

另一方面，電源電壓過(guò)高，變壓器的輸出電壓也會(huì)相應(yīng)增高，這不但會(huì)導(dǎo)致用電設(shè)備過(guò)電壓，而且還將降低用電設(shè)備的壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至擊穿絕緣，燒壞設(shè)備。

因此，為了保證變壓器和用電設(shè)備安全運(yùn)行，規(guī)定變壓器的輸入電壓，即電源電壓不得高于變壓器額定電壓的105%。

用戶(hù)對(duì)電源電壓的要求，總是希望能穩(wěn)定一些，以免對(duì)用電設(shè)備產(chǎn)生不良影響。而電力系統(tǒng)的電壓是隨運(yùn)行方式和負(fù)載的增減而變動(dòng)的。因此，通常在變壓器上安裝分接開(kāi)關(guān)，以便根據(jù)系統(tǒng)電壓的變動(dòng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，從而使送到用電設(shè)備上的電壓保持相對(duì)穩(wěn)定。

普通變壓器通常采用無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓。切換分接開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)首先將變壓器從高、低壓電網(wǎng)中退出運(yùn)行，然后進(jìn)行切換操作。由于分接開(kāi)關(guān)的接觸部分在運(yùn)行中可能燒蝕，或者長(zhǎng)期浸入油中產(chǎn)生氧化膜造成接觸不良，所以在切換之后還應(yīng)測(cè)量各相的電阻。對(duì)大型變壓器尤應(yīng)做好這項(xiàng)測(cè)量工作。

裝有有載調(diào)壓裝置的變壓器，無(wú)需退出運(yùn)行就可以進(jìn)行切換，但也要定期進(jìn)行檢查。

2.3.5　補(bǔ)充變壓器油的注意事項(xiàng)

（1）變壓器中取油樣的方法與注意事項(xiàng)

1）變壓器中取油樣的方法　變壓器中取油樣應(yīng)注意正確方法，否則將影響試驗(yàn)結(jié)果的正確性。

①取油樣時(shí)，在變壓器下部放油閥門(mén)處進(jìn)行。先放出2L變壓器油，擦凈閥門(mén)，再用變壓器油沖洗若干次。

②用取出的變壓器油，沖洗樣瓶?jī)纱危缓蠓娇晒嗥俊?/p>

③灌瓶前，把瓶塞用凈油洗干凈，將變壓器油灌入瓶后，立即將瓶蓋蓋好，并用石蠟封嚴(yán)瓶口，以防受潮。

④取油樣時(shí)，先檢查油位計(jì)，看變壓器是否缺油，變壓器缺油時(shí)，不能取油樣。

⑤啟瓶時(shí)，要求室溫與取油樣時(shí)的溫差不得過(guò)大，最好在同一溫度下進(jìn)行，以免影響試驗(yàn)結(jié)果。

2）變壓器中取油樣的注意事項(xiàng)

①運(yùn)行變壓器中取油樣，應(yīng)在天氣干燥時(shí)進(jìn)行。

②取油樣使用的瓶子，需經(jīng)干燥處理。

③油量應(yīng)一次取夠，根據(jù)試驗(yàn)的需要，做油耐壓試驗(yàn)時(shí)，油量不少于0.5L；做簡(jiǎn)化試驗(yàn)時(shí)的油量不少于1L。

（2）變壓器油的簡(jiǎn)易鑒別方法

通常，變壓器油只有經(jīng)過(guò)耐壓試驗(yàn)，才能鑒別其優(yōu)劣。但是，油質(zhì)不佳的油，也可大致從外觀上鑒別出來(lái)。一般可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行鑒別。

①顏色：新油一般為淺黃色，長(zhǎng)期運(yùn)行后呈深黃色或淺紅色。如果油中有沉淀物，油色變?yōu)樯畎瞪в胁煌伾瑒t表明油不合格。如果油色發(fā)黑，則表明油炭化嚴(yán)重，不宜繼續(xù)使用。

②透明度：將變壓器油盛在直徑30～40mm的玻璃試管中觀察，在-5℃以上時(shí)應(yīng)該是透明的。如果透明度低，說(shuō)明油中雜質(zhì)多，有游離碳。

③熒光：裝在試管中的新油，迎著光線看時(shí)，在兩側(cè)會(huì)呈現(xiàn)出乳綠或藍(lán)紫色反射光線，稱(chēng)為熒光。如果熒光很微弱或完全沒(méi)有，說(shuō)明油中有雜質(zhì)和分解物。

④氣味：合格的油沒(méi)有氣味或只有一點(diǎn)煤油味。如果有焦味，則表示油不干燥；若油有酸味，則表示油已嚴(yán)重老化。鑒別氣味時(shí)，應(yīng)將油樣攪勻并微微加熱；也可滴幾滴油在清潔的手上研磨，鑒別其氣味。

（3）補(bǔ)充變壓器油的注意事項(xiàng)

如果變壓器缺油，可能產(chǎn)生以下后果。

①油面下降到油位計(jì)監(jiān)視線以下，可能造成氣體保護(hù)裝置誤動(dòng)作，并且也無(wú)法對(duì)油位和油色進(jìn)行監(jiān)視。

②油面下降到變壓器頂蓋之下，將增大油與空氣的接觸面積，使油極易吸收水分和氧化，從而加速油的劣化。潮氣進(jìn)入油中，會(huì)降低繞組的絕緣強(qiáng)度，使鐵芯和其他零部件生銹。

③因滲漏而導(dǎo)致嚴(yán)重缺油時(shí)，變壓器的導(dǎo)電部分對(duì)地和相互間的絕緣強(qiáng)度將大大降低，遭受過(guò)電壓時(shí)極易擊穿。

④變壓器油不能浸沒(méi)分接開(kāi)關(guān)時(shí)，分接頭之間會(huì)泄漏放電而造成高壓繞組短路。

⑤油面低于散熱管的上管口時(shí)，油就不能循環(huán)對(duì)流，使變壓器溫升劇增，甚至燒壞變壓器。

如果變壓器出現(xiàn)缺油現(xiàn)象，通常可采取以下措施。

①如因天氣突變、溫度下降造成缺油，可關(guān)閉散熱器并及時(shí)補(bǔ)充油。

②若大量滲、漏油，可根據(jù)具體情況，按規(guī)程采取相應(yīng)的補(bǔ)油措施。

在變壓器運(yùn)行中，如果需要補(bǔ)充油，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

①防止混油，新補(bǔ)入的油應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)合格。

②補(bǔ)油前應(yīng)將氣體保護(hù)裝置改接信號(hào)位，以防止誤動(dòng)掉閘。

③補(bǔ)油后要檢查氣體繼電器，及時(shí)放出氣體，運(yùn)行24h后如果無(wú)異常現(xiàn)象，再將其接入跳閘位置。

④補(bǔ)油量不得過(guò)多或不足，油位應(yīng)與變壓器當(dāng)時(shí)的油溫相適應(yīng)。

⑤禁止從變壓器下部閥門(mén)補(bǔ)油，以防止將變壓器底部的沉淀物沖入繞組內(nèi)而影響絕緣和散熱。

2.3.6　變壓器常見(jiàn)故障的處理方法

（1）變壓器過(guò)負(fù)載的處理方法

運(yùn)行中的變壓器如果過(guò)負(fù)載，可能出現(xiàn)電流指示超過(guò)額定值，有功、無(wú)功功率表指針指示增大，或出現(xiàn)變壓器“過(guò)負(fù)載”信號(hào)、“溫度高”信號(hào)和音響報(bào)警等信號(hào)。

值班人員若發(fā)現(xiàn)上述異常現(xiàn)象或信號(hào)，應(yīng)按下述原則進(jìn)行處理。

①向有關(guān)負(fù)責(zé)人匯報(bào)，并做好記錄。

②及時(shí)調(diào)整變壓器的運(yùn)行方式，若有備用變壓器，應(yīng)立即投入運(yùn)行。

③及時(shí)調(diào)整負(fù)載的分配，與用戶(hù)協(xié)商轉(zhuǎn)移負(fù)載。

④如屬正常過(guò)負(fù)載，可根據(jù)正常過(guò)負(fù)載的倍數(shù)確定允許時(shí)間，若超過(guò)時(shí)間應(yīng)立即減小負(fù)載。同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)變壓器溫度的監(jiān)視，不得超過(guò)允許溫度值。

⑤如屬事故過(guò)負(fù)載，則過(guò)負(fù)載的允許倍數(shù)和時(shí)間應(yīng)根據(jù)制造廠的規(guī)定執(zhí)行。

⑥對(duì)變壓器及其有關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，若發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即匯報(bào)調(diào)度員并進(jìn)行處理。

（2）變壓器自動(dòng)跳閘的處理方法

變壓器自動(dòng)跳閘后，一般應(yīng)按以下步驟進(jìn)行處理。

①變壓器自動(dòng)跳閘后，值班人員應(yīng)投入備用變壓器，調(diào)整負(fù)載和運(yùn)行方式，保持運(yùn)行系統(tǒng)及其設(shè)備處于正常狀態(tài)。

②檢查屬于何種保護(hù)動(dòng)作及動(dòng)作是否正確。

③了解系統(tǒng)有無(wú)故障和故障性質(zhì)。

④屬于下述情況，又經(jīng)調(diào)度員同意，可不經(jīng)外部檢查進(jìn)行試送電：人員誤碰、誤操作和保護(hù)裝置誤動(dòng)作；僅變壓器的低壓過(guò)電流或限時(shí)過(guò)電流保護(hù)裝置動(dòng)作，同時(shí)跳閘變壓器的下一級(jí)設(shè)備發(fā)生故障而保護(hù)裝置未動(dòng)作，且故障點(diǎn)已隔離，但只允許試送電一次。

⑤如屬重瓦斯或速斷等保護(hù)裝置動(dòng)作，故障時(shí)又有沖擊作用，則需要對(duì)變壓器及其系統(tǒng)停電進(jìn)行詳細(xì)檢查，并測(cè)定絕緣電阻。在未查清原因以前，禁止將變壓器投入運(yùn)行。

⑥詳細(xì)記錄故障情況、時(shí)間和處理過(guò)程。

⑦查清和處理故障后，應(yīng)迅速恢復(fù)正常運(yùn)行方式。

（3）變壓器重大故障的緊急處理

當(dāng)發(fā)現(xiàn)變壓器有下列情況之一時(shí)，應(yīng)停止變壓器運(yùn)行。

①變壓器內(nèi)部響聲過(guò)大，不均勻，有爆裂聲等。

②在正常冷卻條件下，變壓器油溫過(guò)高并不斷上升。

③儲(chǔ)油柜或安全氣道噴油。

④?chē)?yán)重漏油，致使油面降到油位計(jì)的下限，并繼續(xù)下降。

⑤油色變化過(guò)甚或油內(nèi)有雜質(zhì)等。

⑥套管有嚴(yán)重裂紋和放電現(xiàn)象。

⑦變壓器起火（不必先報(bào)告，立即停止運(yùn)行）。

2.3.7　變壓器運(yùn)行中常見(jiàn)的異常現(xiàn)象及其處理方法

變壓器運(yùn)行中常見(jiàn)的異常現(xiàn)象及其處理方法見(jiàn)表2-1。