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          電力變壓器17問,看看你了解幾個...

          發布時間:2021-04-15 瀏覽次數:763
          01 

          變壓器的鐵芯為什么要接地?

          電力變壓器正常運行時,鐵芯有一點可靠接地。若沒有接地,則鐵芯對地的懸浮電壓,會造成鐵芯對地斷續性擊穿放電,鐵芯一點接地后去掉了形成鐵芯懸浮電位的可能。但當鐵芯出現兩點以上接地時,鐵芯間的不均勻電位就會在接地點之間形成環流,并造成鐵芯多點接地發熱故障。

          變壓器的鐵芯接地故障會造成鐵芯局部過熱,嚴重時,鐵芯局部溫升增加,輕瓦斯動作,甚至將會造成重瓦斯動作而跳閘的事故。燒熔的局部鐵芯形成鐵芯片間的短路故障,使鐵損變大,嚴重影響變壓器的性能和正常工作,以至更換鐵芯硅鋼片加以。所以變壓器不允許多點接地只能有且只有一點接地。

          02
          變壓器為什么用硅鋼片做鐵芯?

          常用的變壓器鐵芯一般都是用硅鋼片制做的。硅鋼是一種合硅(硅也稱矽)的鋼,其含硅量在 0.8~4.8 %。由硅鋼做變壓器的鐵芯,是因為硅鋼本身是一種導磁能力很強的磁性物質,在通電線圈中,它可以產生較大的磁感應強度,從而可以使變壓器的體積縮小。

          我們知道,實際的變壓器總是在交流狀態下工作,功率損耗不僅在線圈的電阻上,也產生在交變電流磁化下的鐵芯中。通常把鐵芯中的功率損耗叫“鐵損”,鐵損由兩個原因造成,一個是“磁滯損耗”,一個是“渦流損耗”。

          磁滯損耗是鐵芯在磁化過程中,由于存在磁滯現象而產生的鐵損,這種損耗的大小與材料的磁滯回線所包圍的面積大小成正比。硅鋼的磁滯回線狹小,用它做變壓器的鐵芯磁滯損耗較小,可使其發熱程度大大減小。

          既然硅鋼有上述優點,為什么不用整塊的硅鋼做鐵芯,還要把它加工成片狀呢?

          這是因為片狀鐵芯可以減小另外一種鐵損──“渦流損耗”。變壓器工作時,線圈中有交變電流,它產生的磁通當然是交變的。這個變化的磁通在鐵芯中產生感應電流。鐵芯中產生的感應電流,在垂直于磁通方向的平面內環流著,所以叫渦流。渦流損耗同樣使鐵芯發熱。為了減小渦流損耗,變壓器的鐵芯用彼此絕緣的硅鋼片疊成,使渦流在狹長形的回路中,通過較小的截面,以增大渦流通路上的電阻;同時,硅鋼中的硅使材料的電阻率增大,也起到減小渦流的作用。

          用做變壓器的鐵芯,一般選用 0.35mm 厚的冷軋硅鋼片,按所需鐵芯的尺寸,將它裁成長形片,然后交疊成“日”字形或“口”字形。從道理上講,若為減小渦流,硅鋼片厚度越薄,拼接的片條越狹窄,效果越好。這不但減小了渦流損耗,降低了溫升,還能節省硅鋼片的用料。但實際上制作硅鋼片鐵芯時。并不單從上述的一面有利因素出發,因為那樣制作鐵芯,要大大增加工時,還減小了鐵芯的有力截面。所以,用硅鋼片制作變壓器鐵芯時,要從具體情況出發,權衡利弊,選擇佳尺寸。

          03
          瓦斯保護的保護范圍是什么?

          1)變壓器內部的多相短路。
          2)匝間短路,繞組與鐵芯或外殼短路。
          3)鐵芯故障。
          4)油面下將或漏油。
          5)分接開關接觸不良或導線焊接不牢固。

          04
          主變差動與瓦斯保護的作用有哪些區別?

          1、主變差動保護是按循環電流原理設計制造的,而瓦斯保護是根據變壓器內部故障時會產生或分解出氣體這一特點設計制造的。

          2、差動保護為變壓器的主保護,瓦斯保護為變壓器內部故障時的主保護。

          3、按保護范圍不同分:
          A 差動保護:
          1)主變引出線及變壓器線圈發生多相短路。
          2)單相嚴重的匝間短路。
          3)在大電流接地系統中保護線圈及引出線上的接地故障。
          B 瓦斯保護:
          1)變壓器內部多相短路。
          2)匝間短路,匝間與鐵芯或外及短路。
          3)鐵芯故障(發熱燒損)。
          4)油面下將或漏油。
          5)分接開關接觸不良或導線焊接不良。

          05
          主變冷卻器故障如何處理?

          1、當冷卻器I、II段工作電源失去時,發出“#1、#2電源故障“信號,主變冷卻器全停跳閘回路接通,應立即匯報調度,停用該套保護。

          2、運行中發生I、II段工作電源切換失敗時,“冷卻器全?!绷?,這時主變冷卻器全停跳閘回路接通,應立即匯報調度停用該套保護,并迅速進行手動切換,如是KM1、KM2故障,不能強勵磁。

          3、當冷卻器回路其中任何一路故障,將故障一路冷卻器回路隔離。

          06
          不符合并列運行條件的變壓器并列運行會產生什么后果?

          當變比不相同而并列運行時,將會產生環流,影響變壓器的出力,如果是百分阻抗不相符而并列運行,就不能按變壓器的容量比例分配負荷,也會影響變壓器的出力。接線組別不相同并列運行時,會使變壓器短路。

          07
          什么原因會使變壓器發出異常聲響?

          1)過負荷;
          2)內部接觸不良,放電打火;
          3)個別零件松動;
          4)系統中有接地或短路;
          5)大電動機起動使負荷變化比較大。

          08
          什么時候不許調整變壓器有載調壓裝置的分接開關?

          1)變壓器過負荷運行時(情況除外)
          2)有載調壓裝置的輕瓦斯保護頻繁出現信號時。
          3)有載調壓裝置的油標中無油時。
          4)調壓次數超過規定時。
          5)調壓裝置發生異常時。 

          09
          變壓器銘牌上的額定值表示什么含義?


          變壓器的額定值是制造廠對變壓器正常使用所作的規定,變壓器在規定的額定值狀態下運行,可以保證長期可靠的工作,并且有良好的性能。其額定值包括以下幾方面:

          1、額定容量:是變壓器在額定狀態下的輸出能力的保證值,單位用伏安(VA)、千伏安(kVA)或兆伏安(MVA)表示,由于變壓器有很高運行效率,通常原、副繞組的額定容量設計值相等。

          2、額定電壓:是指變壓器空載時端電壓的保證值,單位用伏(V)、千伏(kV)表示。如不作說明,額定電壓系指線電壓。

          3、額定電流:是指額定容量和額定電壓計算出來的線電流,單位用安(A)表示。

          4、空載電流:變壓器空載運行時激磁電流占額定電流的百分數。

          5、短路損耗:一側繞組短路,另一側繞組施以電壓使兩側繞組都達到額定電流時的有功損耗,單位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。

          6、空載損耗:是指變壓器在空載運行時的有功功率損失,單位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。

          7、短路電壓:也稱阻抗電壓,系指一側繞組短路,另一側繞組達到額定電流時所施加的電壓與額定電壓的百分比。

          8、連接組別:表示原、副繞組的連接方式及線電壓之間的相位差,以時鐘表示。


          10
          為什么電流源型變頻器需要較大的變壓器容量?

          變壓器的設計一般只看額定容量,而不看額定功率,因為其電流只與額定容量有關。對于電壓源型變頻器,由于其輸入功率因數接近于1,所以額定容量與額定功率幾乎相等。電流源型變頻器則不然,其輸入側變壓器功率因數多等于負載異步電機的功率因數,所以對于相同的負載電機,其額定容量要比電壓源型變頻器的變壓器大一些。 

          11
          變壓器的容量和什么有關?

          鐵芯的選擇與電壓有關,而導線的選擇與電流有關,即導線的粗細直接與發熱量有關。也就是說,變壓器的容量只與發熱量有關。對于一個設計好的變壓器,如果在散熱不好環境中工作,假如為1000KVA,如果增強散熱能力,則有可能工作在1250KVA。

          另外,變壓器的標稱容量還與允許的溫升有關,例如,如果一臺1000KVA的變壓器,允許溫升為100K,如果在的情況下,可以允許其工作到120K,則其容量就不止1000KVA。由此也可以看出,如果變壓器的散熱條件,則可以增大其標稱容量,反過來說,對于相同容量的變頻器,可以減小變壓器柜的體積。

          12
          如何提高變壓器效能?

          1)盡量選用低損耗、節能變壓器
          2)根據負載情況,選擇合理容量的變壓器
          3)變壓器平均負載系數應大于 70%
          4)平均負載系數經常小于 30% 時,應酌情調換小容量變壓器
          5)提高負載功率因數,以提高變壓器輸送有功功率的能力
          6)合理配置負載,盡量減少變壓器的運行臺數 

          13
          為什么要加快對耗配電變壓器的技術改造?

          耗配電變壓器主要是指:SJ 、 SJL 、 SL7 、 S7 等系列變壓器,其鐵損、銅損都比目前廣泛使用的 S9 系列變壓器高出很多,如 S7 與 S9 相比,鐵損高出 11% ,銅損高出 28% 。

          新型變壓器,如 S10 、 S11 變壓器比 S9 還要節能,非晶合金變壓器的鐵損只相當于 S7 的 20% 。變壓器一般使用壽命長達幾十年,用節能型變壓器替代耗變壓器,不但可提源轉換效率,而且在壽命期節電效果相當可觀。

          14
          什么叫渦流?渦流的產生有哪些害處?

          當交流電流通過導線時,在導線周圍會產生交變的磁場。交變磁場中的整塊導體的內部會產生感應電流,由于這種感應電流在整塊導體內部自成閉合回路,很像水的旋渦,所以稱作渦流。渦流不但會白白損耗電能,使用電設備效率降低,而且會造成用電器(如變壓器鐵芯)發熱,嚴重時將影響設備正常運行。

          15
          變壓器瞬動保護為什么要躲過低壓短路電流?

          這主要是考慮了繼電保護動作的選擇性,高壓側速斷保護主要是嚴重的保護變壓器外部故障,在整定是如果不躲過變壓器低壓側的大短路電流,由于低壓側離出口不遠的一段范圍短路電流值變化不大,基本相等,這樣就會使高壓側速斷保護的范圍擴大到低壓出線,從而失去選擇性。失去選擇性后保護更可靠,但給允許帶來了不便,比如現在有許多工業圓設10KV總配電室(10KV母線+出線斷路器),每個車間設低壓配電室(環網柜+變壓器),如果斷路器不躲過變壓器低壓側的大短路電流將造成低壓總開關,(環網柜負荷開關熔斷器),高壓斷路器動作,給運行帶來不便。

          16
          2臺并列運行的變壓器為什么不允許中性點同時接地運行?

          大電流系統中,為了滿足繼電保護靈敏度配合上的要求,需要一部分主變接地,另一部分不接地。

          一個站上的兩臺主變中性點不同時接地,主要考慮的是零序電流、零序電壓保護的配合問題。

          多臺變壓器并聯運行的變電站,通常采用一部分變壓器中性點接地運行,而另一部分變壓器中性點不接地運行的方式。這樣可以將接地故障電流水平限制在合理范圍內,同時也使整個電網零序電流的大小和分步情況盡量不受運行方式變化的影響,提高系統零序電流保護的靈敏度。

          17
          為什么新安裝或大修后的變壓器在投入運行前要做沖擊合閘試驗?

          切除電網中運行的空載變壓器,會產生操作過電壓。在小電流接地系統中,稱作過電壓的幅值可達3~4倍的額定相電壓;在大接地系統中,操作過電壓的幅值也可達3倍的額定相電壓。所以,為了檢驗變壓器的絕緣能否承受額定電壓和運行中的操作過電壓,要在變壓器投運前進行數次沖擊合閘試驗。另外投入空載變壓器時會產生勵磁涌流,其值可達額定電流的6~8倍。由于勵磁涌流會產生很大的電動力,所以做沖擊合閘試驗還是考慮變壓器機械強度和繼電保護是否會誤動作的有力措施。


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          電氣圖是用來闡述電氣工作原理,描述電氣產品的構造和功能,并提供產品安裝和使用方法的一種簡圖,主要以圖形符號、線框或簡化外表,來表示電氣設備或系統中各有關組成部分的連接方式。1、找出控制電路的電源線:L、N(220V),L1、L2(380V),其他還有24V、~24V的。2、從控制電源的L 或L1端開始看起,看各支路電流經過哪個按鈕,再經過哪些接觸器、繼電器的常開常閉觸點,接著到哪個線圈,后到N或L2,形成閉合回路。3、要明白同一個接觸器或繼電器,它的線圈和各常開常閉觸點是分開畫的。當一個支路中接觸器、繼電器的線圈通電時,它的常開、常閉觸點會控制所在支路線圈的通、斷電(即接通或分斷所在的支路)。4、將一條支路中所有按鈕觸點、接觸器、中間繼電器、熱繼電器的常開常閉觸點結合起來作整體分析,看在按動按鈕的時刻,看各常開常閉觸點通斷狀態的組合能否將此支路構成通路,線圈能否通電。5、將其余的支路逐條分析,看在同一時刻,此支路中各常開常閉觸點的通電狀態組合能否將本支路接通,能否使線圈通電。6、將所有支路的接觸器、中間繼電器線圈的通斷電狀態結合起來整體分析,并找出它們所控制的電機或其他設備,就能確定在同一時刻哪些電機或設備在運行,哪些不運行了??磮D方法:1、看主回路。2、在看控制回路??刂苹芈芬笫菑纳系较?,從左到右。3、看圖前搞清楚各電器符號含義才能方便看圖。分析主電路: 無論線路設計還是線路分析都是先從主電路入手。主電路的作用是保證機床拖動要求的實現。從主電路的構成可分析出電動機或執行電器的類型、工作方式,起動、轉向、調速、制動等控制要求與保護要求等內容。分析控制電路: 主電路各控制要求是由控制電路來實現的,運用“化整為零”、“順藤摸瓜”的原則,將控制電路按功能劃分為若干個局部控制線路,從電源和主令信號開始,經過邏輯判斷,寫出控制流程,以簡便明了的方式表達出電路的自動工作過程。 分析輔助電路: 輔助電路包括執行元件的工作狀態顯示、電源顯示、參數測定、照明和故障報警等。這部分電路具有相對獨立性,起輔助作用但又不影響主要功能。輔助電路中很多部分是受控制電路中的元件來控制的。 分析聯鎖與保護環節: 生產機械對于性、可靠性有很高的要求,實現這些要求,除了合理地選擇拖動、控制方案外,在控制線路中還設置了一系列電氣保護和的電氣聯鎖。在電氣控制原理圖的分析過程中,電氣聯鎖與電氣保護環節是一個重要內容,不能遺漏。 總體檢查: 經過“化整為零”,逐步分析了每一局部電路的工作原理以及各部分之間的控制關系之后,還用“集零為整”的方法檢查整個控制線路,看是否有遺漏。特別要從整體角度去進一步檢查和理解各控制環節之間的聯系,以達到正確理解原理圖中每一個電氣元器件的作用。 1. 看主電路的步驟 步:看清主電路中用電設備 用電設備指消耗電能的用電器具或電氣設備,看圖首先要看清楚有幾個用電器,它們的類別、用途、接線方式及一些不同要求等。 步:要弄清楚用電設備是用什么電器元件控制 控制電氣設備的方法很多,有的直接用開關控制,有的用各種啟動器控制,有的用接觸器控制。 第三步:了解主電路中所用的控制電器及保護電器 前者是指除常規接觸器以外的其他控制元件,如電源開關(轉換開關及空氣 、轉換開關。后者是指短路保護器件及過載保護器件,如空氣斷路器中電磁脫扣器及熱過載脫扣器的規格、熔斷器、熱繼電器及過電流繼電器等元件的用途及規格。一般來說,對主電路作如上內容的分析以后,即可分析輔助電路。 第四步:看電源 要了解電源電壓等級,是380V還是220V,是從母線匯流排供電還是配電屏供電,還是從發電機組接出來的。2. 看輔助電路的步驟 輔助電路包含控制電路、信號電路和照明電路。分析控制電路。根據主電路中各電動機和執行電器的控制要求,逐一找出控制電路中的其他控制環節,將控制線路化整為零,按功能不同劃分成若干個局部控制線路來進行分析。如果控制線路較復雜,則可先排除照明、顯示等與控制關系不密切的電路,以便集中精力進行分析。 步:看電源 首先看清電源的種類。是交流還是直流。其次。要看清輔助電路的電源是從什么地方接來的,及其電壓等級。電源一般是從主電路的兩條相線上接來,其電壓為380V.也有從主電路的一條相線和一零線上接來,電壓為單相220V;此外,也可以從隔離電源變壓器接來,電壓有140、127、36、6.3V等。輔助電路為直流時,直流電源可從整流器、發電機組或放大器上接來,其電壓一般為24、12、6、4.5、3V等。輔助電路中的電器元件的線圈額定電壓與輔助電路電源電壓一致。否則,電壓低時電路元件不動作;電壓高時,則會把電器元件線圈燒壞。 步:了解控制電路中所采用的各種繼電器、接觸器的用途 如采用了一些結構的繼電器,還應了解他們的動作原理。 第三步:根據輔助電路來研究主電路的動作情況 分析了上面這些內容再結合主電路中的要求,就可以分析輔助電路的動作過程??刂齐娐房偸前磩幼黜樞虍嬙趦蓷l水平電源線或兩條垂直電源線之間的。因此,也就可從左到右或從上到下來進行分析。對復雜的輔助電路,在電路中整個輔助電路構成一條大回路,在這條大回路中又分成幾條獨立的小回路,每條小回路控制一個用電器或一個動作。當某條小回路形成閉合回路有電流流過時,在回路中的電器元件(接觸器或繼電器)則動作,把用電設備接人或切除電源。在輔助電路中一般是靠按鈕或轉換開關把電路接通的。對于控制電路的分析隨時結合主電路的動作要求來進行,只有全面了解主電路對控制電路的要求以后,才能真正掌握控制電路的動作原理,不可孤立地看待各部分的動作原理,而應注意各個動作之間是否有互相制約的關系,如電動機正、反轉之間應設有聯鎖等。 第四步:研究電器元件之間的相互關系 電路中的電器元件都不是孤立存在的而是相互聯系、相互制約的。這種互相控制的關系有時表現在一條回路中,有時表現在幾條回路中。 第五步:研究其他電氣設備和電器元件 如整流設備、照明燈等。 綜上所述,電氣控制電路圖的查線看圖法的要點為: (1)分析主電路 從主電路人手,根據每臺電動機和執行電器的控制要求去分析各電動機和執行電器的控制內容,如電動機啟動、轉向控制、制動等基本控制環節。 (2)分析輔助電路 看輔助電路電源,弄清輔助電路中各電器元件的作用及其相互間的制約關系。 (3)分析聯鎖與保護環節 生產機械對于性、可靠性有很高的要求,實現這些要求,除了合理地選擇拖動、控制方案以外,在控制線路中還設置了一系列電氣保護和的電氣聯鎖。 (4)分析控制環節 在某些控制線路中,還設置了一些與主電路、控制電路關系不密切,相對獨立的某些環節。如產品計數裝置、自動檢測系統、晶閘管觸發電路、自動調溫裝置等。這些部分往往自成一個小系統,其讀圖分析的方法可參照上述分析過程,并靈活運用所學過的電子技術、交流技術、自控系統、檢測與轉換等知識逐一分析。 (5)總體檢查 經過化整為零,逐步分析了每一局部電路的工作原理以及各部分之間的控制關系之后,還用集零為整的方法,檢查整個控制線路,看是否有遺漏。后還要從整體角度去進一步檢查和理解各控制環節之間的聯系,以達到清楚地理解電路圖中每一電氣元器件的作用、工作過程及主要參數。 先要知道這個設備是如何操作的、使用的、工作的; 看這個設備的電路框圖,弄清楚框圖之間的聯系、關系、相互作用,用你了解的設備的操作、使用、工作來理解分析框圖; 進入一個個框圖的具體電路。找框圖的電源端、信號的輸入輸出端…… 打開設備的實際電路,先對應框圖找相應部分電路,把實際電路按框圖分成幾個部分; 進入一個個部分電路,對照電路圖,找相應元器件的位置,不斷反復理解記憶實際電路中各個主要元件的作用、工作、可能故障表現; 江西低壓成套設備控制柜 動力配電柜 星三角啟動柜 充氣柜 GCS型低壓抽出式開關柜 MNS型低壓抽出式開關柜 rw33高壓交流熔斷器 XGN2-12箱型固定式金屬封閉開關設備 VS1-12戶內高壓真空斷路器 HY5WZ-51/134戶外高壓避雷器 低壓成套配電柜 XL-21動力柜配電柜 GN19-12戶內高壓隔離開
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