电力变压器的运行与维护

2014-12-30杨勇

科技经济市场 2014年11期

杨勇

摘要：电力系统中使用的变压器称作电力变压器，它是电力系统中的重要设备。从发电、输电、配电到用户，通常需经过多次升压和降压，其安全运行与厂矿企业安全生产及人们的正常生活息息相关。本文对电力变压器的工作原理做了阐述，并对其运行与维护方面的知识做了比较详细的讲述，对电力变压器的安全运行与维护具有指导作用。

关键词：变压器;运行;维护

1 电力变压器工作原理

变压器是利用电磁感应原理工作的，它主要由铁心和套在铁心上的两个独立绕组组成，单相变压器的工作原理如图1所示。这两个绕组间只有磁的耦合而没有电的联系，且具有不同的匝数，其中与交流电源相接的绕组称为原绕组或一次绕组，也称为原边或初级，其匝数N1;与用电设备（负载）相接的绕组称为副绕组或二次绕组，也称为副边或次级，其匝数为N2。

当一次绕组外加电压为u1的交流电源，二次绕组接负载时，一次绕组将流过交变电流i1，并在铁心中产生交变磁通？准，该磁通同时交链一、二次绕组，并在两绕组中分别产生感应电动势e1、e2，它们的大小为公式1。

e =-N

e =-N （公式1） = = =k（公式2）

式中N1、N2为变压器一、二次绕组的匝数。若把负载接于二次绕组，在电动势e 的作用下，就能向负载输出电能，即电流将流过负载，实现电能的传递。若不计变压器一、二次绕组的电阻和漏磁通，不计铁心损耗，即认为是理想变压器，u ≈e ，u ≈e ，则一、二次绕组的电压和电动势有效值与匝数的关系为公式2。式中，k为匝数比，亦即电压比，k=N /N ，k>1时为降压变压器，k<1时为升压变压器。根据能量守恒定律可得U I =U I

即 = = = （公式3）

由公式3可知，一、二次绕组的电压与绕组的匝数成正比，一、二次绕组的电流与绕组的匝数成反比，因此只要改变绕组的匝数比，就能达到改变输出电压和输出电流大小的目的。

2 电力变压器的容量选择

配电变压器的容量选择非常重要，如容量过小，将会造成过负荷，会烧坏变压器;如容量选择过大，变压器将得不到充分利用，不但增加了设备投资，而且会使功率因数降低，线路损耗和变压器本身的损耗都会变大，效率降低。一般电力变压器的容量可按下式选择：

S= （公式4）

式中，S为变压器容量;P为用电设备的总容量;K为同一时间投入运行的设备实际容量与设备总容量的比值，一般为O.7左右;？浊为用电设备的效率，一般为O.85～O.9;cos？渍为用电设备的功率因数，一般为0.8～0.9。一般选择变压器容量时，还应考虑到电动机直接启动的电流是额定电流的4～7倍。通常直接启动的电动机中，最大一台的容量不宜超过变压器容量的30%左右。

3 电力变压器的运行标准

（1）变压器的运行电压一般不应高于该运行分接头额定电压105%，特殊情况下允许在不超过1lO%的额定电压下运行;

（2）变压器的上层油温一般不应超过85℃，最高不应超过95℃;

（3）变压器的负荷应根据其容量合理分配，输出电流过大将导致发热严重，容易使绝缘老化，降低使用寿命，甚至造成事故;长期欠载将使功率因数低，设备得不到充分利用;

（4）对三相不平衡负荷，应监视最大相电流;

（5）变压器中性线电流允许值为额定电流的25%～40%。

4 变压器的维护

（1）值班人员应根据控制盘上的仪表监视变压器的运行情况，并按规定时间抄录表计;

（2）变压器在过负荷运行时，应严密监视负荷情况，及时抄录表计，变压器的油温可在巡视时同时进行记录;

（3）定时对变压器进行外部巡视检查，并注意运行时声音是否正常;

（4）所有备用中的变压器，均应随时可以投入运行，长期停用的备用变压器应定期充电，并投入冷却装置;

（5）变压器运行时，瓦斯继电器应投入信号和跳闸，备用变压器的瓦斯继电器应投入信号，以便监视油面;