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    變壓器性能及安裝技術的分析

    發布日期:2017-10-18 來源: 本網 查看次數: 10506 

    核心提示:  黃建東,廣東電網河源連平供電局電力工程師,研究方向:電力工程,廣東河源,517100變壓器是電力系統運行的重點設備,利用電磁感應原理對交流電壓值實施有效的調控,以此滿足其他連接設備的操控需要。伴隨著城市電網改造活動的廣泛開展,變壓器在系統調控系統中的作用更加顯著,尤其是電流、電壓值大小的控制效果優越,滿足電力生產的同時降低了意外事故的發生率。由于施工條件限制,變壓器在安裝階段還存在許多不足,落

      黃建東,廣東電網河源連平供電局電力工程師,研究方向:電力工程,廣東河源,517100變壓器是電力系統運行的重點設備,利用電磁感應原理對交流電壓值實施有效的調控,以此滿足其他連接設備的操控需要。伴隨著城市電網改造活動的廣泛開展,變壓器在系統調控系統中的作用更加顯著,尤其是電流、電壓值大小的控制效果優越,滿足電力生產的同時降低了意外事故的發生率。由于施工條件限制,變壓器在安裝階段還存在許多不足,落后的安裝技術限制了變壓器功能的發揮。因此,施工單位要深入分析變壓器性能,在安裝期間采用試驗技術檢測裝置的性能,以保證其在正常使用期間起到良好的控制作用。

      一、變壓器原理及其性能變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵心(磁芯)。在電器設備和無線電路中,常用作升降電壓、匹配阻抗、安全隔離等。在發電機中,不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈,均能在線圈中感應電勢。此兩種情況,磁通的值均不變,但與線圈相交鏈的磁通數量卻有變動,這是互感應的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應,變換電壓、電流和阻抗的器件。變壓器的功能主要有:電壓變換;電流變換;阻抗變換;隔離;穩壓(磁飽和變壓器)等。

      變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,當初級線圈中通有交流電流時,鐵芯(或磁芯)中便產生交流磁通,使次級線圈中感應出電壓(或電流)。變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成,線圈有兩個或兩個以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級線圈,其余的繞組叫次級線圈,為單相變壓器的運行原理。

      變壓器組成部件包括器身(鐵芯、繞組、絕緣、引線)、變壓器油、油箱和冷卻裝置、調壓裝置、保護裝置(吸濕器、安全氣道、氣體繼電器、儲油柜及測溫裝置等)和出線套管。具體組成及功能:(1)鐵芯。

      鐵芯是變壓器中主要的磁路部分。通常由含硅量較高,厚度分別為0.35mm、0.3mm、0.27mm,表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成。鐵芯分為鐵芯柱和橫片兩部分,鐵芯柱套有繞組;橫片是閉合磁路之用。(2)繞組。繞組是變壓器的電路部分,它是用雙絲包絕緣扁線或漆包圓線繞成。變壓器的基本原理是電磁感應原理,現以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理:當一次側繞組上加上電壓U1時,流過電流11,在鐵芯中就產生交變磁通O1,這些磁通稱為主磁通,在它的作用下,兩側繞組分別感應電勢,*后帶動變壓器調控裝置。

      單相變壓器的原理二、變壓器安裝中繞制材料的選用鑒于變壓器在電力系統中的調控作用,技術人員必須選用合適的變壓器完成安裝操作,這樣才能發揮正常的作用。繞制材料是變壓器安裝需注意的首要問題,不同材質的裝置所發揮的作用是不一樣的。對于繞制變壓器,因裝置結構特殊,安裝選用了漆包線、紗包線、絲包線、紙包線等材料配合,能夠發揮出良好的導電、導熱性能,優越的抗腐蝕性也增強了電路的穩定性。從現有的變壓器產品來看,變壓器安裝中繞制材料一般包括:鐵芯材料、絕緣材料、浸漬材料等,安裝人員必須結合實際情況選用。

      變壓器是借助于電磁感應原理完成電流值、電壓值的調控,而貼心是變壓器的核心構件,其材質狀況決定了變壓器的調節功能。鐵芯材料*好選擇在鐵片中加入硅,以此減小低鋼片的導電導熱作用,避免裝置運行后能耗增多。電力行業標準中規定硅鋼片的磁通密度需控制在有效范圍,如:黑鐵片的磁通密度在7000、低硅片在10000等,安裝現場可結合實際情況選用。

      近年來變壓器安裝操作的意外事故發生率不斷提升,考慮到變壓器安裝過程中的安全問題,現場人員需注重絕緣材料的選用,以保護系統其他設備的正常運行。目前,許多變壓器已經配備了絕緣構件,如:墊圈、絕緣器具等,但由于人為操作不當依舊存在安全風險。變壓器安裝需從線圈框架層間的隔離、繞阻間的隔離等方面增強其絕緣性能。

      浸漬處理是對繞制材料加工的*后工序,主要目的是改善材料的機械性能、電力性能、絕緣性能,避免后期使用發生各種按照事故。選用繞制材料之后,安裝人員要對浸漬材料涂刷油漆,在材料表面設置一道絕緣層。比較常用的漆材是甲酚清漆,經過涂刷處理后可發揮出較好的安全作用,延長了變壓器設備的使用壽命。

      三、變壓器安裝中漏油事故的處理工業化生產活動大范圍進行,社會用電量日趨增多,給電力系統工程改造帶來了巨大的壓力。變壓器作為供電系統、用電系統的重要裝置,其在安裝階段常會出現意外事故,導致系統運行的安全系數降低。漏油事故是變壓器安裝多見的問題,油量耗損過快減短了變壓裝置的使用壽命,導致故障維修率不斷增多。因而,技術人員在安裝時要考慮漏油事故的處理。

      變壓器是電力系統的主要運行設備,其在正常狀態下要聯合其他裝置才能發揮作用,焊接是變壓器安裝必不可少的工序。安裝時要顧及到地震等自然災害對變壓器的不利影響,采取利用鋼筋構件采取抗震加固安裝,如。焊接環節出現的漏油問題多數是由于人工操作不當,焊接構件的配合密度不足,變壓器運行后易引起漏油事故。

      如:焊接縫形成針孔,針孔數量過多而影響了構件的緊密性。對于焊接漏油事故的處理,安裝人員要選擇高性能的焊接材料,并控制好焊接點的操作工藝,盡可能選擇高分子復合材料進一步固化焊接點。

      良好的密封性能是保證變壓器正常使用的前提條件,若變壓器箱沿與箱蓋配合的緊密性不足,會造成雨水、雜物的浸入,破壞變壓器的使用性能。密封漏油事故的處理需注重構件之間的配合,對變壓器內外部采取針對性的密封加固。如:安裝人員可采用粘合材料進行連接處理,讓焊接形成的接頭與構件融為整體構件,從而有效控制漏油現象。

      法蘭是一種高精度的配合構件,安裝過程特別要注意法蘭的緊密性。通常法蘭漏油是因緊固件安裝操作不當,導致法蘭與其他構件的配合強度不足,*終引起滲漏油現象。處理此類漏油事故,應對法蘭進行加固處理。利用緊固螺栓加固之后,要檢查法蘭密封處的配合情況,特別要注意松動的螺栓應及時更換,并且嚴格按照工藝流程完成操作。

      鋼鐵鑄件在生產加工環節會留有質量問題,變壓器安裝人員未詳細檢查構件質量,安裝后引起滲漏油事故。如:鑄鐵件產品存在砂眼、裂紋等問題,變壓器運行時受到多方力作用的影響,裂紋會不斷擴大而產生漏油事故。為避免鑄鐵件漏油現象,一方面要檢查鑄鐵件產品的質量;另一方面要改善安裝工藝流程,加固鑄鐵構件的連接形式。

      四、試驗法在變壓器維護中的運用除了從安裝環節加強變壓器性能維護外,技術人員還要針對變壓器使用的范圍及性能要求,采取綜合性的維護措施,避免各種安全事故及性能故障的發生。變壓器試驗是一種全面性的檢測活動,其能夠從內部構件、操作性能、安裝工藝等方面檢測變壓器,根據試驗結果可制定一套完整的安裝方案。因此,結束變壓器安裝,應及時添加試驗環節以檢測裝置的性能。

      目前,預防性試驗普遍采用的是在線監測技術,變壓器處于運行狀態時直接完成檢測任務。在30線監測技術的推廣避免了系統中斷運行帶來的不便,其運用于變壓器的預防性試驗能夠在不影響系統運行的前提下,完成試驗操作以得到可靠的數據結果。

      導致變壓器故障發生的因素比較復雜,維修人員在施工期間要對裝置綜合檢測維修,不僅耗時短、難度大,且對電力工程建設的正常進程也不利。預防性試驗報告為電力工程改造提供了依據,能夠為變壓器設備的安裝提供科學的指導。

      保持優越的性能是變壓器持續發揮作用的基礎,特別是裝置的升壓、降壓能力至關重要。預防性試驗可針對某一款型的變壓器詳細地檢查,及時發現潛在的故障隱患。如:變壓器滲漏故障的檢查,試驗中可觀察散熱器接口、平面碟閥帽子、套管、瓷瓶、焊縫、砂眼、法蘭等位置,提早發現問題以盡快處理。

      意外事故已經成為制約電力行業發展的一大因素,解決安全問題是變壓器預防性試驗的首要目的。預防性試驗配合高精密儀器展開測試,從變壓器的結構組合、運行性能、安裝操作等環節檢查故障,對存在的問題預先制定策略處理。如:結合萬用表對電流變換、電壓變換的參數檢測,根據指標結果判斷變壓器裝置的性能是否達標。

      五、結論總之,變壓器在電力系統中發揮了重要的調控作用,也是維持電力系統高效運行的基礎條件。技術人員在安裝變壓器時要充分考慮其性能要求,采用不同的安裝工藝及維護技術保證變壓器性能的發揮。對于變壓器安裝中常見的問題,應制定有效的維護維修方案,為其創造優越的運行條件。

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