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Konstruktion eines in Öl getauchten Transformators

 

 

Der Kernteil des dreiphasigen Öltransformators besteht aus einem geschlossenen Eisenkern und einem Wicklungssatz auf der Eisenkernsäule. Darüber hinaus gibt es Kraftstofftanks, Ölausdehnungsgefäße, Gehäuse, Atemschutzgeräte, explosionsgeschützte Rohre, Heizkörper, Stufenschalter, Gasrelais, Thermometer, Ölreiniger usw.

 

1) Eisenkern

Der Eisenkern ist der magnetische Kreisteil des Transformators. Um die magnetische Hysterese und den Wirbelstromverlust im Eisenkern zu reduzieren, besteht der Eisenkern aus 0,35 mm bis 0,5 mm dicken Siliziumstahlblechen. Je nach Anordnung der Wicklungen im Eisenkern gibt es Eisenkern-Typen und Eisenmantel-Typen. Der aufrechte Teil des Eisenkerns des Drehstromtransformators wird als Eisenkernsäule bezeichnet, und die Niederspannungswicklung und die Hochspannungswicklung des Transformators sind auf der Säule abgedeckt; Der horizontale Teil wird als Eisenjoch bezeichnet, mit dem ein geschlossener Magnetkreis gebildet wird.

 

 

 

Um bei Transformatoren mit großer Kapazität die durch den Verlust des Eisenkerns erzeugte Wärme vollständig durch das Isolieröl während der Zirkulation abzuführen, um so eine gute Kühlwirkung zu erzielen, werden häufig Kühlölkanäle in dem Eisenkern vorgesehen.

 

 

 

(2) Wicklung

 

 

 

Die Wicklung, auch Spule genannt, ist der Schaltungsteil des Transformators und wird in Primär- und Sekundärwicklung unterteilt. Die mit der Stromversorgung verbundene Wicklung wird als Primärwicklung bezeichnet, und die mit der Last verbundene Wicklung wird als Sekundärwicklung bezeichnet. Die Primär- und Sekundärwicklungen sind mit Kupfer- oder Aluminiumdrähten gewickelt, die mit einer hochfesten Isolierung umwickelt sind.

 

 

 

Die Primär- und Sekundärwicklungen jeder Phase des Drehstromtransformators sind in zylindrischer Form ausgeführt und auf derselben Eisenkernsäule aufgezogen, die Niederspannungswicklung mit einer kleinen Anzahl von Windungen ist innen und in der Nähe des Eisenkerns aufgezogen, und die Hochspannungswicklung mit einer großen Windungszahl ist außerhalb der Niederspannungswicklung ummantelt. Diese Platzierung liegt daran, dass es für die Niederspannungswicklung einfacher ist, den Kern zu isolieren. Zur Isolierung der Unterspannungswicklung und des Eisenkerns und zwischen der Oberspannungswicklung und der Unterspannungswicklung wird eine Hülse aus Isoliermaterial verwendet, um diese zuverlässig zu isolieren. Um die Wärmeabfuhr zu erleichtern, wird zwischen den Hoch- und Tiefwicklungen ein gewisser Spalt als Öldurchgang gelassen, damit das Transformatoröl fließen kann.

 

 

 

Die Hauptfehler von Transformatorwicklungen sind Kurzschlüsse zwischen Windungen und Kurzschlüsse zum Gehäuse. Windungskurzschlüsse entstehen hauptsächlich durch Isolationsalterung oder durch Überlastung des Trafos und mechanische Beschädigung der Isolation bei einem durchlaufenden Kurzschluss. Der Ölspiegel im Transformator sinkt, so dass bei Beaufschlagung der Wicklung mit dem Ölspiegel auch ein Windungsschluss entstehen kann; Darüber hinaus wird bei einem Querschluss die Wicklung aufgrund der Überstromwirkung verformt und die Isolierung mechanisch beschädigt, und es tritt auch ein Kurzschluss zwischen den Windungen auf.

 

 

 

Beim Kurzschluss zwischen Windungen darf der Strom in der kurzgeschlossenen Wicklung den Nennwert überschreiten, aber der Gesamtwicklungsstrom darf den Nennwert nicht überschreiten. In diesem Fall spricht der Gasschutz an und der Differentialschutz arbeitet auch, wenn die Situation ernst ist.

 

 

 

Die Ursache für einen Gehäusekurzschluss liegt auch in einer alternden Isolation oder Feuchtigkeit im Öl, einem Absinken des Ölspiegels oder durch Blitzschlag und Betriebsüberspannung. Darüber hinaus wird bei einem Querschluss die Wicklung aufgrund von Überstrom verformt, und es tritt auch ein Kurzschluss zum Gehäuse auf. Beim Kurzschließen des Gehäuses ist es im Allgemeinen die Wirkung des Gasschutzgeräts und die Wirkung des Erdungsschutzes.

 

 

 

(3) Treibstofftank

Der Öltank ist das Außengehäuse des Transformators, darin sind der Eisenkern und die Wicklungen eingebaut und er ist mit Transformatoröl gefüllt. Bei Transformatoren mit relativ großer Leistung werden Kühlkörper oder Wärmerohre außerhalb des Tanks installiert. Öllecks sind ein häufiges Problem bei Kraftstofftanks.

 

 

 

Transformatorenöl ist ein Mineralöl mit guten Isoliereigenschaften, das zwei Funktionen hat:

 

 

 

Die erste ist die Isolierung. Die Isolierleistung von Transformatorenöl ist besser als die von Luft. Das Eintauchen von Wicklungen in Öl kann die Isolierleistung an verschiedenen Stellen verbessern und den Kontakt mit Luft vermeiden, um zu verhindern, dass die Wicklungen feucht werden.

 

 

 

Der zweite ist der Wärmeableitungseffekt, der die Konvektion des Öls nutzt, um die vom Eisenkern und der Wicklung erzeugte Wärme durch die Kastenwand und das Wärmeableitungsrohr nach außen abzuführen. Transformatorenöl wird in drei Spezifikationen eingeteilt: Nr. 10, Nr. 25 und Nr. 45 nach seinem Gefrierpunkt. Ihre Gefrierpunkte sind -10°C, -25°C und -45°C, die im Allgemeinen entsprechend den lokalen klimatischen Bedingungen ausgewählt werden.

 

 

 

(4) Ölausdehnungsgefäß (Ölkissen)

Das Ölausdehnungsgefäß, allgemein als Ölkissen bekannt, ist ein zylindrischer Behälter, der horizontal über dem Öltank angeordnet und über eine Rohrleitung mit dem Öltank des Transformators verbunden ist. Das Volumen des Ölausdehnungsgefäßes beträgt im Allgemeinen etwa 10 % des Öltankvolumens. Das Ölausdehnungsgefäß ist ein Ölausdehnungsgefäß vom Kapseltyp, und die Kapsel isoliert das Öl im Ölausdehnungsgefäß von der Außenluft. Wenn das Transformatoröl thermisch expandiert, fließt das Öl vom Öltank zum Ölausdehnungsgefäß; Wenn das Transformatoröl schrumpft, fließt das Öl vom Ölausdehnungsgefäß zum Öltank. Das Ölausdehnungsgefäß hat zwei Funktionen: Erstens, wenn sich das Volumen des Transformatoröls mit der Änderung der Öltemperatur ausdehnt oder schrumpft, dient das Ölausdehnungsgefäß als Ölspeicher und -nachschub und stellt sicher, dass der Öltank mit Öl und dem Eisenkern und der Wicklung gefüllt ist sind durchnässt. Im Öl; Die zweite besteht darin, die Kontaktfläche zwischen der Öloberfläche und der Luft zu verringern, um zu verhindern, dass das Transformatoröl feucht wird und sich verschlechtert.

 

 

 

Die Ölstandsanzeige des Ölausdehnungsgefäßes verwendet einen ferromagnetischen Ölstandsmesser vom Pleueltyp, um den Ölstand zu beobachten. Die Ölstandsanzeige ist mit der Ölstandsstandardlinie eingraviert, wenn die Öltemperatur -30 ℃, +20 ℃ und +40 ℃ beträgt, die als Ölfüllstandard verwendet wird. +40℃ auf der Ölstandsmarkierung zeigt den maximalen Ölstand des Transformators im Volllastbetrieb an, wenn die höchste Umgebungstemperatur des Installationsorts +40℃ beträgt, und der Ölstand sollte diese Linie nicht überschreiten; +20℃ gibt den Ölstand bei einer Jahresdurchschnittstemperatur von +20℃ im Volllastbetrieb an Höhe; -30 ℃ bedeutet die minimale Ölstandslinie des Leerlauftransformators bei einer Umgebungstemperatur von -30 ℃ und sollte nicht niedriger als diese Linie sein. Wenn der Ölstand zu niedrig ist, füllen Sie Öl nach. Das Ölkissen ist mit Atemlöchern ausgestattet, so dass der obere Raum des Ölkissens mit der Atmosphäre kommuniziert. Wenn sich das Transformatoröl durch Wärme ausdehnt und zusammenzieht, tritt die Luft an der Oberseite des Ölkissens durch das Atemloch ein und aus, und der Ölstand kann steigen oder fallen, um eine Verformung oder Beschädigung des Öltanks zu verhindern.

 

 

 

(5) Hülse

 

 

 

Der Anschlussdraht der Transformatorwicklung ist durch die Führungsstange mit dem externen Stromkreis verbunden. Die Buchse ist ein Isolator zwischen der Führungsstange und dem Gehäusedeckel, der die Rolle der Isolierung und Fixierung der Führungsstange spielt. Es gibt zwei Arten von Gehäusen: Hochdruckgehäuse und Niederdruckgehäuse.

 

 

 

isolierende Hülse

 

 

 

Die Zuleitungsdrähte der Transformatorwicklungen müssen durch Isolierhülsen geführt werden, um die stromführenden Zuleitungen zu isolieren, wenn sie aus dem Tank herausgeführt und aus dem Tank herausgeführt werden. Die isolierende Hülse besteht hauptsächlich aus einem zentralen leitenden Stab und einer magnetischen Hülse. Ein Ende des leitenden Stabs im Kraftstofftank ist mit der Wicklung verbunden, und das andere Ende außerhalb ist mit dem externen Stromkreis verbunden. Es ist ein störanfälliger Teil des Transformators.

 

 

 

Der Aufbau der Isolierdurchführung hängt hauptsächlich von der Spannungsklasse ab. Für Niederspannung wird im Allgemeinen eine einfache massive Magnethülse verwendet. Wenn die Spannung hoch ist, wird zur Verstärkung der Isolierfähigkeit eine ölgefüllte Schicht zwischen der Porzellanhülse und dem leitenden Stab belassen. Diese Art von Buchse wird als ölgefüllte Buchse bezeichnet. Bei Spannungen über 110kV kommt die kapazitive Ladebuchse zum Einsatz, die kurz als kapazitive Buchse bezeichnet wird. Die kapazitive Durchführung füllt nicht nur den inneren Hohlraum der Porzellanhülse mit Öl, sondern hat auch einen kapazitiven Isolator zwischen dem zentralen leitenden Stab (Kupferhohlrohr) und dem Flansch, um den leitenden Stab als Hauptverbindung zwischen dem Flansch und dem Leiter zu umhüllen Stange. Isolierung.

 

 

 

Öllecks an Transformatorbuchsen sind die häufigsten Fehler. Der Grund für das Austreten von Öl aus der Buchse ist die Alterung des Gummiwulstdichtrings am oberen Teil der Buchse und der Gummiflachdichtung am Boden der Buchse.

 

 

 

(6) Atemschutzgerät

 

 

 

Ein Beatmungsgerät, auch bekannt als hygroskopisches Gerät, besteht normalerweise aus einem Rohr und einem Glasbehälter mit einem Trockenmittel (Kieselgel oder aktiviertes Aluminiumoxid) im Inneren. Wenn sich die Luft im Ölkissen mit dem Volumen des Transformatoröls ausdehnt oder zusammenzieht, strömt die ausgestoßene oder eingeatmete Luft durch das Atemschutzgerät, und das Trockenmittel im Atemschutzgerät absorbiert die Feuchtigkeit in der Luft und filtert die Luft, um das Öl sauber zu halten. Mit Kobaltchlorid imprägniertes Silicagel, dessen Partikel im trockenen Zustand kobaltblau sind, aber da das Silicagel Wasser absorbiert und nahe an der Sättigung ist, wird das körnige Silicagel zu pulvrigem Weiß oder Rot, und es kann beurteilt werden, ob das Silicagel hat gescheitert. Das feuchte Kieselgel kann durch Erhitzen und Trocknen regeneriert werden. Wenn die Farbe der Kieselgelpartikel kobaltblau wird, ist die Regenerationsarbeit abgeschlossen.

 

 

 

(7) Druckentlastungsvorrichtung

 

 

 

Druckentlastungseinrichtungen spielen eine wichtige Rolle beim Schutz von Leistungstransformatoren. Wenn in einem mit Transformatoröl gefüllten Leistungstransformator ein interner Fehler oder Kurzschluss auftritt, verdampft das Öl sofort durch Lichtbögen, was zu einem extrem schnellen Anstieg des Drucks im Tank führt. Wenn dieser Druck nicht sehr schnell abgelassen wird, kann der Kraftstofftank platzen, brennbaren Kraftstoff über eine große Fläche spritzen, möglicherweise einen Brand verursachen und mehr Schaden anrichten, daher müssen Maßnahmen ergriffen werden, um dies zu verhindern. Es gibt zwei Arten von Druckentlastungsvorrichtungen: explosionsgeschützte Rohre und Druckentlastungsvorrichtungen. Das explosionsgeschützte Rohr wird für kleine Transformatoren und der Druckentlaster für große und mittlere Transformatoren verwendet.

 

 

 

Explosionsgeschütztes Rohr (auch als Kraftstoffeinspritzrohr bekannt)

 

 

 

Das explosionsgeschützte Rohr wird auf der oberen Abdeckung des Transformators installiert, das trompetenförmige Rohr mit der Atmosphäre verbunden und die Düse mit einer Folie verschlossen. Wenn im Inneren des Transformators ein Fehler auftritt, steigt die Öltemperatur, das Öl wird heftig zersetzt, um eine große Menge Gas zu erzeugen, und der Druck im Öltank steigt stark an. Wenn der Druck im Öltank auf 5 × 104 Pa ansteigt, wird der Film des explosionssicheren Rohrs gebrochen und Öl und Gas werden aus der Düse ausgestoßen, um die Explosion oder Verformung des Öltanks des Transformators zu verhindern.

 

 

 

Druckentlaster

 

 

 

Im Vergleich zu explosionsgeschützten Rohren haben Druckentlaster die Vorteile eines kleinen Öffnungsdruckfehlers, einer kurzen Verzögerungszeit (nur 2 ms), einer hohen Temperaturkontrolle und einer wiederholten Aktion, sodass sie in großen und mittleren Transformatoren weit verbreitet sind.

 

 

 

Die Druckentlastungsvorrichtung wird auch als Druckminderer bezeichnet, der ähnlich wie das Sicherheitsventil des Kessels auf der oberen Abdeckung des Transformatorkessels installiert ist. Wenn der Druck im Kraftstoffbehälter den angegebenen Wert überschreitet, wird die Verschlusstür (Ventil) des Druckentlasters aufgedrückt, das Gas entweicht und nach dem Abbau des Drucks schließt die Verschlusstür wieder durch die Federkraft. Der Druckentlaster kann vor der Inbetriebnahme oder bei Wartungsarbeiten ausgebaut werden, um seinen Betriebsdruck zu messen und zu korrigieren.

 

 

 

Die Einstellung des Betriebsdrucks des Druckentlasters muss mit der Einstellung des Betriebsdurchflusses des Gasrelais abgestimmt sein.

 

 

 

Der Druckentlaster wird am oberen Teil der Tankabdeckung installiert und ist im Allgemeinen mit einem Steigrohr verbunden, so dass die Höhe des Druckentlasters gleich der Höhe des Ölkissens ist, um den statischen Druckunterschied des Öls zu beseitigen Druck unter normalen Bedingungen.

 

 

 

(8) Kühler

 

 

 

Die Form des Kühlers ist gewellt, fächerförmig, kreisförmig, Auspuffrohr usw. Je größer die Wärmeableitungsfläche, desto besser der Wärmeableitungseffekt. Wenn ein Temperaturunterschied zwischen der Öltemperatur der oberen Schicht des Transformators und der Öltemperatur der unteren Schicht besteht, wird die Konvektion des Öls durch den Kühler gebildet und es fließt nach dem Kühlen durch den Kühler zurück zum Öltank , was die Temperatur des Transformators reduziert. Um die Kühlwirkung des Transformators zu verbessern, können Maßnahmen wie Luftkühlung, erzwungene Ölluftkühlung und erzwungene Ölwasserkühlung ergriffen werden. Der Hauptfehler des Kühlers ist das Ölleck.

 

 

 

(9) Buchholzgasrelais

 

 

 

Installieren Sie das Buchholzrelais zwischen dem Ölausdehnungsgefäß und dem Verbindungsrohr des Transformatorkesseldeckels, indem Sie den Flansch verwenden. Das Buchholzrelais ist im Betrieb mit Öl gefüllt. Wenn im Inneren des Transformators ein kleiner Fehler auftritt und Blasen entstehen, sammeln sich diese zunächst im oberen Raum des Buchholzrelais. Und erzwingen Sie ein Absinken des Ölstands, so dass der obere Öffnungsbecher an Auftrieb verliert und sein Eigengewicht zunimmt, um in die entgegengesetzte Richtung abzulenken, wodurch sich der Magnet näher an den Reedschalter bewegt. Das Prinzip des unteren Kontaktleitblechtyps ist dasselbe.

 

 

 

(10) Temperaturmessgerät

 

 

 

Der Anstieg der Öloberflächentemperatur bezieht sich auf den Wert, um den die Öloberflächentemperatur im Öltank die Umgebungstemperatur überschreiten darf, wenn der Transformator im Nennzustand arbeitet.

 

 

 

Die Öltemperatur des Haupttransformatorgehäuses wird vorübergehend auf 80 °C auf Alarm und 100 °C auf Auslösung eingestellt.

 

 

 

(11) Neutrales Erdungsmesser

 

 

 

Die Neutralpunkt-Erdungsmethode des 110-kV-Stromversorgungssystems meines Landes verwendet hauptsächlich die Neutralpunkt-Direkterdungsmethode (einschließlich der Neutralpunkt-Erdungsmethode durch einen kleinen Widerstand), dh ein großes Erdungsstromsystem. Weil das System einen großen Erdkurzschlussstrom hat, wenn ein einphasiger Erdschluss auftritt.

 

 

 

Wenn der Transformator ausgeschaltet ist, muss sein Sternpunkt geerdet sein. Da die Transformatorwicklung halbisoliert ist (auch bekannt als abgestufte Isolierung), d. h. die Hauptisolierung des nahezu neutralen Teils der Transformatorwicklung, ist ihr Isolationspegel niedriger als der Isolationspegel des Wicklungsendes. Um eine Beschädigung des Transformators durch Überspannung zu vermeiden, muss der Sternpunkt daher geerdet werden, wenn der Transformator ausgeschaltet ist.

 

 

 

(12) Stufenschalter (auch Schalter genannt)

 

 

 

Bei Verwendung des Ölausdehnungsgefäßes für den Lastspannungsregeltransformator wird am Boden des Ölausdehnungsgefäßes ein Schaltölausdehnungsgefäß ohne Kapseln eingebaut.

 

 

 

Verfahren zur Regelung der Transformatorspannung werden in zwei Arten unterteilt: Regelung der Lastspannung und Regelung der Leerlaufspannung:

 

 

 

Spannungsregelung unter Last bedeutet, dass der Transformator während des Betriebs seine Stufenstellung anpassen kann, wodurch sich das Übersetzungsverhältnis des Transformators ändert, um den Zweck der Spannungsregelung zu erreichen.

 

 

 

Transformatoranzapfungen werden im Allgemeinen von der Hochspannungsseite abgegriffen, was hauptsächlich berücksichtigt:

 

 

 

(1) Die Hochspannungswicklung des Transformators befindet sich im Allgemeinen auf der Außenseite, und der Abgriff ist einfach anzuschließen.

 

 

 

(2) Der Strom auf der Hochspannungsseite ist kleiner und der Leiterquerschnitt des Zuleitungsdrahts und des stromführenden Teils des geteilten Schalters ist kleiner, und der Einfluss eines schlechten Kontakts kann leicht gelöst werden.

 

 

 

Prinzipiell kann der Wasserhahn beidseitig sein und es sind wirtschaftliche und technische Vergleiche erforderlich. Beispielsweise wird der Abgriff eines 500-kV-großen Abwärtstransformators von der 220-kV-Seite gezogen, während die 500-kV-Seite fest ist.

 

 

 

Wenn die Spannung zu niedrig oder zu hoch ist und es notwendig ist, mehrere Stufen des Laststufenschalters einzustellen, um die Anforderungen zu erfüllen, muss auf die Situation geachtet werden:

 

 

 

Es sollte jeweils ein Gang eingestellt werden, das heißt, jedes Mal, wenn die Taste N+1 oder N-1 gedrückt wird, wird es in der Mitte 1 Minute lang angehalten, und wenn eine neue Zahl auf der Ganganzeige erscheint, drücken Sie die Taste erneut. Wiederholen Sie den obigen Vorgang der Reihe nach, bis das endgültige Ziel erreicht ist. Wenn der elektrische Betrieb verbunden ist (d. h. bei einem Betrieb werden mehr als eine Stufe eingestellt, allgemein bekannt als Schieben), sollte die zweite Stufenposition auf der Ganganzeige des Haupttransformator-Steuerbildschirms erscheinen und sofort die Notruftaste drücken . Stopptaste und Wechsel in den manuellen Betrieb.

 

 

 

(13) Ölreiniger (auch bekannt als Temperaturdifferenzfilter)

 

 

 

Der Ölreiniger ist ein mit Adsorptionsmittel (Kieselgel oder Aktivtonerde) gefüllter Behälter, der an der Seitenwand des Transformatorkessels oder dem unteren Teil des starken Ölkühlers installiert wird. Wenn der Transformator läuft, durchläuft das Transformatoröl aufgrund des Temperaturunterschieds zwischen der oberen und der unteren Ölschicht den Ölreiniger von oben nach unten, um eine Konvektion zu bilden. Wenn das Öl mit dem Adsorptionsmittel in Kontakt kommt, werden die darin enthaltenen Feuchtigkeiten, Säuren und Oxide absorbiert, wodurch das Öl sauber wird und die Lebensdauer des Öls verlängert wird.

 

 

 

Ölsystem des Öltransformators

 

 

 

Öltransformatoren haben mehrere unabhängige Ölsysteme, die voneinander isoliert sind. Beim Betrieb des Öltransformators ist das Öl in diesen unabhängigen Ölsystemen nicht miteinander verbunden, auch die Ölqualität und die Betriebsbedingungen sind unterschiedlich.

 

 

 

(1) Internes Ölsystem des Hauptkörpers

 

 

 

Die Ölsysteme, die mit dem Öl um die Wicklungen herum kommunizieren, sind alle Systeme im Hauptkörper, einschließlich des Öls im Kühler oder Radiator, des Öls im Ölausdehnungsgefäß und des Öls in der ölgefüllten Buchse für 35 kV und darunter.

 

 

Beim Einfüllen von Öl müssen die im Ölsystem gelagerten Gasentlüftungsschrauben gelöst werden. Im Allgemeinen sollten die oben genannten Komponenten ihre eigenen Entlüftungsstopfen haben. Das Öl im Hauptkörper spielt hauptsächlich die Rolle der Isolierung und Kühlung. Öl erhöht auch die elektrische Festigkeit von Isolierpapier oder Isolierkarton. Wenn einige Teile während der Vakuumölbefüllung nicht der gleichen Vakuumstärke wie der Hauptöltank standhalten können, sollte eine vorübergehende Absperrung, wie z. B. das Absperrventil zwischen dem Ölausdehnungsgefäß und dem Hauptöltank, verwendet werden. Die Förderhöhe der Tauchölpumpe am Kühler sollte ausreichen, um das Einatmen von Luft durch Unterdruck zu vermeiden. Dieses Ölsystem muss über ein Schutzsystem für eine Druckentlastungsvorrichtung verfügen, um den Druck abzubauen, der bei einem Defekt des Gehäuses erzeugt wird.

 

 

 

(2) Öl im Lastumschalterraum des Laststufenschalters

 

 

 

Dieser Teil des Öls hat ein eigenes Schutzsystem, nämlich Strömungsrelais, Ölausdehnungsgefäß, Überdruckventil. Das Öl in diesem Schaltraum wirkt isolierend und löscht den Strom. Das Öl geht in das erzeugte Öl, wenn der Lastumschalter den Laststrom abschaltet. Dieses Ölsystem benötigt eine gute Dichtleistung, und die Dichtleistung muss geschützt werden, selbst wenn während des Schaltvorgangs Lichtbogendruck erzeugt wird.

 

 

Obwohl das Öl in der Lastumschalterkammer des Laststufenschalters vom Öl im Hauptgehäuse isoliert ist, sollte es, um eine Beschädigung der Dichtung der Lastumschalterkammer während der Vakuumölbefüllung zu vermeiden, am Vakuum geölt werden gleichzeitig mit dem Öl im Hauptkörper. Das System hat das gleiche Vakuumniveau, gegebenenfalls sollte das Ölausdehnungsgefäß dieses Systems beim Evakuieren ebenfalls isoliert werden. Zur Vereinfachung des Aufbaus sind der Ölspeichertank des Hauptkörpers und der Ölspeichertank des Schaltraums als Ganzes voneinander isoliert konstruiert.

 

 

 

(3) Vollständig abgedichtet für Spannungspegel von 60 kV und darüber

 

 

 

Die Hauptfunktion dieses Ölsystems besteht darin, das Isolierpapier in der Ölkondensatordurchführung zu isolieren bzw. die elektrische Festigkeit zu erhöhen. Wenn Öl in den Hauptkörper eingespritzt wird, sollte der Anschluss am Ende der Hülse gut abgedichtet werden, um Lufteintritt zu vermeiden.

 

Bild

 

(4) Öl im Hochdruck-Ausgangskasten oder Öl im Gas-Ausgangskasten

 

 

 

Die Hochspannungsabgangsleitung des dreiphasigen 500-kV-Transformators ist durch das Wellisolationsölsystem isoliert. Dieses Ölsystem wirkt hauptsächlich als Isolierung.

 

 

Zur Vereinfachung des Aufbaus kann dieses Ölsystem auch über eine Verbindungsleitung mit dem Ölsystem im Grundkörper verbunden oder als separates Ölsystem ausgebildet sein.

 

 

 

(5) An Öltransformatoren werden verschiedene Isolationsprüfungen durchgeführt

 

 

 

Die erste ist die Entlüftung, bei der möglicherweise gespeichertes Gas durch eine Entlüftungsschraube freigesetzt wird. Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein möglicher Fehler kann vorhergesagt werden, indem die Gas-in-Öl-Chromatographieanalyse jedes Systems analysiert wird. Jedes Ölsystem muss die Betriebsanforderungen erfüllen, wie z. B. das Absorbieren der Änderung des Ölvolumens, wenn sich das Öl ausdehnt und zusammenzieht, das Ventil zum Ölablassen, der Luftstopfen, das Absperrventil des Kühlers und des Kühlers und der Hauptöltank. usw. Jedes Ölsystem hat eine gute Dichtungsleistung. Das Öl im Schaltraum des Laststufenschalters sollte separat ausgetauscht werden, ohne dass das Öl im Hauptkörper freigesetzt wird. Das Öl im Hauptkörper kann während des Transports abgelassen und mit trockenem Stickstoff gefüllt werden.

 

 

 

Fehleranalyse von Öltransformatoren

 

 

 

Häufige Fehler von Transformatoren im Betrieb sind Fehler an Wicklungen, Durchführungen, Stufenschaltern, Eisenkernen, Öltanks und anderem Zubehör.

 

 

 

(1) Wicklungsfehler

 

 

Es gibt hauptsächlich Windungskurzschluss, Wicklungserdung, Phasenkurzschluss, Drahtbruch und Verbindungsschweißen.

 

 

 

(2) Gehäuseschaden

 

 

Die Transformatordurchführung ist verschmutzt, was bei starkem Nebel oder leichtem Regen zu einem Verschmutzungsüberschlag führt, der die einphasige Erdung oder einen Phase-zu-Phase-Kurzschluss auf der Hochspannungsseite des Transformators verursacht.

 

 

(3) Schwere Leckage

 

 

Der Ölaustritt des Transformators ist gravierend oder läuft an der Schadstelle ständig über, sodass der Ölstandsanzeiger den Ölstand nicht mehr erkennen kann. Zu diesem Zeitpunkt sollte der Transformator sofort angehalten werden, um das Leck zu reparieren und aufzutanken. Der Grund für das Öllecken des Transformators ist das Reißen oder Versiegeln der Schweißnaht. Die Teile versagen, und der Kraftstofftank wird durch Vibrationen und äußere Kraft während des Betriebs stark verrostet und beschädigt.

 

 

 

(4) Stufenschalterfehler

 

 

Häufige Fehler sind schlechter Kontakt oder ungenaue Position des Stufenschalters, Schmelzen und Verbrennungen auf der Kontaktfläche und Entladung der Zwischenphasenkontakte oder Entladung jeder Stufe.

 

 

 

(5) Ausfall aufgrund von Überspannung

 

 

Wenn ein in Betrieb befindlicher Transformator vom Blitz getroffen wird, führt dies aufgrund des hohen Blitzpotentials zu einer Überspannung außerhalb des Transformators. Wenn sich einige Parameter des Stromversorgungssystems aufgrund elektromagnetischer Schwingungen ändern, führt dies zu einer Überspannung im Transformator. Die meisten durch Überspannung verursachten Transformatorschäden sind der Ausfall der Hauptisolierung der Wicklung, was zu einem Ausfall des Transformators führt.

 

 

 

(6) Ausfall des Eisenkerns

 

 

Das Versagen des Eisenkerns wird meistens durch Isolationsschäden der Durchgangskernschraube der Eisenkernsäule oder der Klemmschraube des Eisenkerns verursacht.

 

 

 

(7) Ölaustrittsphänomen

 

 

Wenn der Ölstand des Transformatoröls zu niedrig ist, werden die Durchführungsleitungen und der Stufenschalter der Luft ausgesetzt und der Isolationspegel wird stark reduziert, sodass es leicht zu einer Durchschlagsentladung kommt.

 

 

 

Betrieb und Wartung von Transformatoren

 

 

 

 

 

Um den sicheren Betrieb und die zuverlässige Stromversorgung des Transformators zu gewährleisten, kann eine anormale Situation im Transformator rechtzeitig entdeckt, rechtzeitig behoben und der Fehler im Keim beseitigt werden, um das Auftreten und die Ausbreitung zu verhindern der Unfall. Daher muss der in Betrieb befindliche Trafo regelmäßig überprüft werden. und eine laufende Aufzeichnung machen.

 

 

 

(1) Der normale Betriebsmodus des Transformators

 

 

 

① Nennbetriebsart

 

 

 

Unter den angegebenen Kühlbedingungen kann der Transformator gemäß den Angaben auf dem Typenschild betrieben werden. Die zulässige Temperatur des Öltransformators während des Betriebs sollte gemäß der oberen Öltemperatur überprüft werden. Die obere Öltemperatur sollte den Herstellervorschriften entsprechen, maximal aber 95 °C nicht überschreiten. Um zu verhindern, dass sich das Transformatoröl zu schnell verschlechtert, sollte die obere Öltemperatur nicht häufig 85 ° C überschreiten.

 

 

 

Die angelegte Spannung des Transformators darf im Allgemeinen 105 % des Nennwerts nicht überschreiten. Zu diesem Zeitpunkt kann die Sekundärseite des Transformators den Nennstrom führen. In Einzelfällen darf die angelegte Spannung nach Prüfungen oder mit Zustimmung des Herstellers 110 % der Nennspannung betragen.

 

 

 

② Überlast zulassen

 

 

 

Transformatoren können unter normalen Überlast- oder Unfallüberlastbedingungen betrieben werden. Die normale Überlast kann häufig verwendet werden und ihr zulässiger Wert wird gemäß der Lastkurve des Transformators, den Kühlbedingungen und der vom Transformator vor der Überlast getragenen Last bestimmt. Störfallüberlastungen sind nur in Störfallsituationen (noch in Betrieb befindliche Transformatoren) zulässig.

 

 

 

Der zulässige Wert der zufälligen Überlast muss den Vorschriften des Herstellers entsprechen; falls keine Vorschrift des Herstellers vorhanden ist, kann der selbstkühlende Öltransformator gemäß den Anforderungen in der folgenden Tabelle betrieben werden.

 

 

 

(2) Anormaler Betrieb und Notbehandlung von Transformatoren

 

(a) Abnormales Phänomen im Betrieb. Wenn beim Betrieb des Transformators ein ungewöhnliches Phänomen festgestellt wird (z. B. Ölaustritt, unzureichender Ölstand im Ölkissen, ungewöhnliche Erwärmung, ungewöhnliche Geräusche usw.), versuchen Sie, es zu beseitigen. Wenn eine der folgenden Situationen eintritt, halten Sie sofort für Reparaturen an.

① Das interne Geräusch ist laut, ungleichmäßig und es ist ein Knallgeräusch zu hören.

② Unter normalen Kühlbedingungen ist die Temperatur anormal und steigt weiter an.

③ Das ​​Ölkissen oder die explosionssichere Rohreinspritzung.

④ Ölaustritt führt dazu, dass der Ölstand unter den Grenzwert der Ölstandsanzeige fällt.

⑤ Die Farbe des Öls ändert sich zu stark und es befindet sich Kohlenstoff im Öl.

⑥ Das Gehäuse ist schwer beschädigt und entladen.

 

(b) Unzulässige Überlastungen, anormale Temperaturerhöhungen und Ölstände. Wenn die Überlastung des Transformators den zulässigen Wert überschreitet, sollte die Last des Transformators rechtzeitig angepasst werden. Wenn der Anstieg der Transformatoröltemperatur die zulässige Grenze überschreitet, sollte die Ursache ermittelt und Maßnahmen ergriffen werden, um ihn zu reduzieren. Daher müssen folgende Arbeiten durchgeführt werden.

 

① Überprüfen Sie die Last des Transformators und die Temperatur des Kühlmediums und überprüfen Sie die Temperatur, die unter einer solchen Last und Kühltemperatur liegen sollte.

② Überprüfen Sie das Thermometer.

③ Überprüfen Sie die Belüftung der mechanischen Kühlvorrichtung des Transformators oder des Transformatorraums.

 

Wird festgestellt, dass die Öltemperatur bei gleicher Belastung und Kühltemperatur um mehr als 10°C höher als üblich ist oder die Belastung unverändert bleibt, steigt die Öltemperatur weiter an und das Kühlgerät, die Belüftung des Transformatorraumes u Sind die Thermometer alle normal, kann es sich um einen internen Fehler des Transformators handeln (z. B. Eisenkernbrand, Kurzschluss zwischen Spulenlagen usw.), sofort zur Reparatur anhalten.

 

Wenn sich das Öl des Transformators verfestigt hat, darf der Transformator mit Last in Betrieb genommen werden, es muss jedoch darauf geachtet werden, ob die obere Öltemperatur und die Ölzirkulation normal sind.

 

Wenn festgestellt wird, dass der Ölstand des Transformators deutlich unter dem Ölstand der Öltemperatur zu diesem Zeitpunkt liegt, sollte sofort nachgetankt werden. Wenn der Ölstand aufgrund einer großen Ölleckage schnell abfällt, ist es verboten, das Gasrelais so zu ändern, dass es nur auf das Signal reagiert, aber es müssen Maßnahmen ergriffen werden, um die Leckage zu stoppen und sofort zu tanken.

 

(c) Verarbeitung, wenn das Buchholzrelais arbeitet. Wenn das Signal des Gasrelais aktiviert wird, sollte der Transformator überprüft werden, um die Ursache der Signalwirkung herauszufinden, ob es auf das Eindringen von Luft in den Transformator, auf einen Rückgang des Ölstands oder auf einen Ausfall des Sekundärkreises zurückzuführen ist . Wenn der Fehler außerhalb des Transformators nicht erkannt werden kann, muss die Art des im Relais angesammelten Gases identifiziert werden. Ist das Gas farblos, geruchlos und nicht brennbar, trennt sich die Luft vom Öl und der Transformator kann weiter betrieben werden. Wenn das Gas brennbar ist, muss der Transformator abgeschaltet und die Ursache der Aktion sorgfältig untersucht werden.

 

Bei der Prüfung, ob das Gas brennbar ist, muss besonders darauf geachtet werden, das Feuer nicht in der Nähe der Oberseite des Relais zu platzieren, sondern 5-6 cm darüber.

 

Wenn die Wirkung des Buchholzrelais nicht durch das Eindringen von Luft in den Transformator verursacht wird, sollte der Flammpunkt des Öls überprüft werden. Wenn der Flammpunkt um mehr als 5 °C unter dem vorherigen Rekord liegt, bedeutet dies, dass ein Fehler im Transformator vorliegt.

 

Wenn der Transformator aufgrund der Wirkung des Gasrelais auslöst und die Inspektion ergibt, dass es sich um ein brennbares Gas handelt, darf der Transformator ohne besondere Inspektion und Prüfung nicht wieder in Betrieb genommen werden.

 

Je nach Art des Fehlers gibt es im Allgemeinen zwei Arten von Aktionen des Gasrelais: eine ist die Signalaktion ohne Auslösung; der andere ist die gleichzeitige Wirkung der beiden.

 

Die Signalwirkung ohne Auslösung hat in der Regel folgende Gründe.

① Luft dringt aufgrund von Öllecks, Betankung oder schlechtem Kühlsystem in den Transformator ein.

② Der Ölstand sinkt langsam aufgrund von Temperaturabfall oder Ölleckage.

③ Aufgrund eines Transformatorausfalls wird eine kleine Menge Gas erzeugt.

④ Verursacht durch durchlaufenden Kurzschluss.

 

Das Signal und der Schalter wirken gleichzeitig oder nur der Schalter wirkt, was an einem schwerwiegenden Fehler im Transformator liegen kann, der Ölstand zu schnell abfällt oder der Sekundärkreis des Schutzgeräts defekt ist. In einigen Fällen, z. B. nach einer Reparatur, scheidet sich die Luft im Öl zu schnell ab und kann auch den Schalter auslösen.

 

(d) Behandlung von Transformatorölleckagen

 

Es gibt zwei Arten von Öllecks: Schweißöllecks und Dichtungsöllecks. Die Ölleckbehandlung der Schweißnaht ist Reparaturschweißen. Beim Schweißen sollte der Körper herausgehoben und das Öl abgelassen werden. Die Ursache für das Austreten von Öl aus der Dichtung sollte identifiziert werden, z. B. schlechter Betrieb (die Dichtung ist nicht richtig platziert, der Druck ist ungleichmäßig, der Druck ist nicht ausreichend usw.), und es sollte gegebenenfalls repariert werden. Wenn die Dichtung gealtert oder beschädigt ist (z. B. das ölbeständige Gummi ist klebrig, verliert an Elastizität, reißt usw.), sollte das Dichtungsmaterial ersetzt werden.

 

(3) Streifeninspektion von Öltransformatoren


Die in Betrieb befindlichen Transformatoren sollten regelmäßig inspiziert und überwacht werden, um anormale Phänomene oder Fehler rechtzeitig zu erkennen und schwere Unfälle zu vermeiden.

 

Zu den Punkten, die überprüft und überwacht werden sollten, gehören im Allgemeinen:

(1) Ob der Transformator anormale Geräusche hat, wie z. B. ungleichmäßige Geräusche oder Entladungsgeräusche.

(2) Ob der Ölstand normal ist und ob ein Leck oder ein Ölleck vorliegt.

(3) Ob die Öltemperatur normal ist (die obere Öltemperatur sollte im Allgemeinen 85℃ nicht überschreiten).

(4) Ob das Gehäuse sauber ist, ob es Risse, Beschädigungen und Entladungen gibt.

(5) Ob das Gelenk heiß ist oder nicht.

(6) Ob die explosionssichere Membran des explosionssicheren Rohrs vollständig ist.

(7) Prüfen Sie, ob das Buchholzrelais Öl verliert und ob das Innere mit Öl gefüllt ist.

(8) Ob das Atemschutzgerät frei ist, ob der Ölstand des öldichten Atemschutzgeräts normal ist und ob das Silikagel im Atemschutzgerät mit Feuchtigkeit gesättigt ist.

(9) Ob das Kühlsystem normal arbeitet.

(10) Ob das Erdungskabel des Gehäuses in gutem Zustand ist.


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