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1、油浸电力变压器技术条件完整(可以直接使用，可编辑 优质资料，欢迎下载）电 力 变 压 器 技术条件 0TH.530.005 江苏省泰和兴业电气自动化控制设备 10kV 电力变压器技术条件 一、主题内容与适用范围 1.1 主题内容 本技术条件规定了 S9-S11 型 10kV 级无励磁调压配电变压器的使用条件、产品型号、基本参数、技术要求、检验规则、试验方法及包装储运。1.2 适用范围 本技术条件适用于电压等级 12kV 级，额定容量 30kVA1600kVA，额定 频率 50Hz 的三相油浸式电力变压器。二、引用标准 下列标准所包含的条文，通过本技术条件的引用而构成本技术条件的条文。本技 术条
2、件实施中，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本技术条件的各方 应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB1094.11996 电力变压器 第一部分 总则 GB1094.21996 电力变压器 第二部分 温升 GB1094.32003 电力变压器 第三部分 绝缘水平和绝缘试验 GB1094.52003 电力变压器 第五部分 承受短路的能力 GB311.11997 高压输变电设备的绝缘配合 GB/T64511999 三相油浸式电力变压器技术参数和要求 GB10237-88 电力变压器 绝缘水平和绝缘试验外绝缘的空气间隙 GB50150-91 直流电阻测量标准 GB/T15164-94 油浸式
3、电力变压器负载导侧 GB73281987 变压器和电抗器噪声等级测定 三、产品型品及其含义 电力变压器产品型号及含义如下：S -变压器高压侧电压等级 kV 变压器额定容量 kVA 变压器性能水平代号 变压器调压方式 有载-Z 无载不标注 三相油浸式电力变压器 四、使用环境条件：变压器可以在以下使用条件，在额定容量下持续运行。a.海拔不超过 15002000M b.环境温度 最高气温 +40 最热月平均温度 +30 最高年平均温度 +20 最低气温 -25（户外）最大日温差 25 c.相对湿度 在 25时，空气相对湿度不超过 95%，月平均不超过 90%。d.环境污秽等级：级 e.地震烈度不大于
4、 8 度 f.无易燃爆炸危险及化学腐蚀，剧烈振动的场合 i.安装地点：户外 五、基本参数：5.1 电力变压器的额定容量、电压组合、联结组标号及性能参数应符合表 1 与的规定。表 1 10kV 级 S9、S11 型无励磁调压配电变压器性能参数 5.2 性能参数的允许偏差 符合应表 2 的规定。表 2 电力变压器性能参数的允许偏差 5.3 额定值 5.1 额定电压 高压侧:12kV;低压侧:0.4kV 5.2 额定频率 50Hz 5.3 额定容量(kVA)30、50、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600。5.4 温升 高
5、压电器设备按 GB/T11022 规定，低压电器设备按 GB7251.1 规定,变压器按 GB1094.2规定,变电站按 GB/T17467 规定。5.5 额定短时耐受电流(kA)6.3、8、12.5、16、20 5.6 额定峰值耐受电流 额定峰值耐受电流为额定短时耐受电流的 2.5 倍。六、技术要求 6.1.基本要求 电力变压器应符合 GB1094.1、GB1094.2、GB1094.3 和 GB1094.5 的规定。电力变压器选用的所有部件应满足各自的标准要求。6.2.铁芯 为了改善铁芯性能,选用日产冷轧硅钢片。并在芯柱和铁轭上采用多阶梯搭接 缝，装配时用均匀的压力压紧整个铁芯，变压器铁芯
6、不会由于运输和运行中的振 动而松动。6.3.绕组 同一电压等级的绕组采用同一厂家、同一批次的(无氧)铜导线,绕组设计能使 电流和温度沿绕组均匀分布,能使绕组在全波和截波冲击使用时得到最佳的电压 分布。绕组能承受短路、过截和过电压不发生局部过热,绕组和引线绑扎牢固,组 成一个钢体,以防止由于运输,振动和运行中短路时,产生相对位移。6.4.变压器承受短路的能力：变压器承受短路的耐热压力能力:变压器应承受高低压侧外部短路 31.5kA（有效值），短路持续时间 2s，变压器无 损伤，并能承受高低压侧外部短路 80kA（峰值）的冲击,绕组和铁芯等不能有不允许 的变形和位移，短路后线圈温度不高于 200，
7、保证变压器可继续运行。变压器承受短路的动稳定能力:变压器在任一分接下,能承受国家标准所规定的短路试验电流值而不损坏或位移。6.5.负载能力 变压器能满足 GB/T15164油浸式电力变压器负载导则规定的要求。6.6.套管 变压器高压套管选用额定爬电比距 3.1cm/kV,爬距大于 1255mm。高低压 侧采用专用设备线夹。6.7 变压器噪声水平满足环境保护的有关规定，距变压器 2 米处噪声不超过 58db。6.8.绕组绝缘耐热等级：A 级 额定负载下温升限值：绕组温升不超过 65K；顶层油温升不超过 55K；结构温升不超过80K。6.9.变压器各处密封胶垫均采用经检验合格耐油、耐老化产品。6.
8、10.箱体 变压器油箱使用高强度钢板焊成，能承受真空压力为50Kpa、5min 的机械 强度试验，没有损伤和永久变形。变压器油箱(包括储油柜)能承受 50Kpa 压力、持续时间为 24h 的密封试验,保证没有渗漏和损伤。变压器油箱下部壁上装有密封取油样阀。在变压器油箱底部装有排油装置。变压器油箱上焊有能承受变压器总重的起吊装置，箱体的起吊装置应保证 整个电力变压器在垂直方向受力均衡。油箱的焊接应牢固，焊缝应光洁均匀，无焊穿，裂纹，溅渣，气孔等现象。箱体应进行防锈处理，外表面漆颜色均匀，附着力强，漆膜不得有裂纹，流痕，针孔，斑点，气泡和附着物。6.11.冷却装置 散热器的数量及冷却能力保证能散去
9、总损耗所产生的热量。6.12.接地 电力变压器铁心和较大的金属结构零件均应通过油箱可靠接地，油箱上的接 地点应有明显的接地标志。6.13.变压器油 变压器油采用新疆克拉玛依炼油厂产的 25#号矿物油，除抗氧化剂外，决不加任何添加剂。其击穿电压40kV、介质损耗因数 tan（90）0.5%。6.14.铭牌 变压器铭牌固定在明显可见位置，铭牌上所标志的项目内容清晰且牢固。提供变压器总重、油重、器身吊重，铭牌上标志的项目符合国家标准 GB1094.1-1996 中第七章的规定。6.15.冷却方式及标志 在该系列电力变压器中绕组的冷却介质为变压器油，其循环种类为自然循环，外壳的冷却介质为空气，其循环种
10、类亦为自然循环，冷却方式的标志为:ONAN。七、组件 7.1 安全保护装置 变压器应装有压力释放器，当内部压力达到50kPa 时，可靠动作。7.1.2 800KVA 及以上的变压器应装有气体继电器，其接点容量不小于 66VA（交流 220V 或 110V），直流有感负载时，不小于 15W。积聚在气体继电器内的气体数量达到 250300mL 或油速在整定范围时，应 分别接通相应的接点。气体继电器的安装位置及其结构应能观察到分解出气体的 数量和颜色，而且应便于取气体。7.2.油保护装置 变压器均应装有储油柜(密封变压器除外),其结构应便于清理内部.储油柜的一 端应装有油位计,储油柜的容积应保证在最
11、高环境温度与允许负载状态下油不溢出，在最低环境温度与变压器未投入运行时,观察油位计应有油位指示。油位计表示出变压器未投入运行时相当于油温为-30，+20和+40三 个油面标志。储油柜应有注油、放油和排污油装置。7.2.3 100KVA 及以上的变压器（密封变压器除外），储油柜上均应加装带有油 封的吸湿器。7.3.油温测量装置 变压器应有供玻璃温度计计用的管座。管座应设在油箱的顶部，并伸入 油内 120mm 10mm。7.3.2 1000KVA 及以上的变压器，须装设户外式信号温度计。信号接点容量在交流 电压 200V 时，不低于 50VA，直流有感负载时，不低于 15W。温度计的准确级应 符合
12、相应标准。信号温度计的安装位置应便于观察。八、检验规则 电力变压器的检验项目分例行试验（出厂试验）、型式试验和特殊试验。原 则上全部型式试验应在一台产品上进行，特殊试验是在型式试验和例行试验 之外,考核产品结构和特殊性能要求而进行的试验，由用户和制造厂协商，可选 择一台或几台有代表性的产品进行试验。8.1 例行试验 直流电阻不平衡率测量 直流电阻不平衡率相为 4%，线为 2%。如果由于线材及引线结构等原因而使直流 电阻超过上述值时，除应在出厂试验记录中记录实测值外，尚应写明引起这一偏差 的原因。使用单位应与同温度下的出厂实测值进行比较，其偏差应不大于2%。8.2 电压比测量和联结组标号检定 电
13、压比测量和联结组标号检定按 GB1094.1 标准 10.3 条。8.3 短路阻抗和负载损耗测量 短路阻抗和负载损耗测量按GB1094.1 标准 10.4 条。8.4 空载电流和空载损耗测量 空载电流和空载损耗测量按 GB1094.1 标准 10.5 条。8.5 绕组对地绝缘电阻测量 绕组对地绝缘电阻测量按 GB/T6451 标准 6.2 条。8.6 感应耐压试验和工频耐压试验 耐压试验和工频耐压试验按GB1094.3 标准规定。绝缘水平 电力变压器的绝缘水平应符合表 3 规定；表 3 电力变压器绝缘水平 额定电压 10(12)工频耐压 35/28 冲击耐压峰值 75 8.7 绝缘油试验 绝缘
14、油试验按 GB1094.1 标准 10.9 条规定。8.2.型式试验 温升试验 变压器的温升应符合表 4 规定。表 4 变压器温升限值 绝缘型式试验 绝缘型式试验按 GB1094.1 标准规定。8.3.特殊试验 绝缘特殊试验 绝缘特殊试验按 GB1094.3 标准规定。绕组对地和绕组间的电容测定。三相变压器零序阻抗测量 三相变压器零序阻抗测量按 GB1094.1 标准规定。短路承受能力试验 电力变压器短路承受能力试验按 GB1094.5 标准规定。声级测定 声级测定按 GB7328 标准规定。空载电流谐波测量 空载电流谐波测量按 GB1094.1 标准规定。九、电力变压器技术文件：9.1.变压
15、器外型图（包括变压器总体外形尺寸、轨距、套管吊高、个部件名称、各种重量）；9.2.变压器铭牌或铭牌标志图；9.3.无励磁分接开关安装使用说明书；9.4.产品合格证明书，包括变压器合格证书、主要组部件合格证书（如套管、分接开关、压力释放阀、各种温度计等）；9.5.产品试验报告，包括变压器出厂、型式和特殊试验报告、主要组部件试验 报告；9.6.油浸式变压器油化验单（包括色谱分析）；9.7.压力释放阀使用说明书；9.8.储油柜安装使用说明书；9.9.变压器安装使用说明书；9.10.装箱清单。十、标志、起吊、包装、储运 10.1 标志 a.电力变压器应装有采用耐腐蚀材料制成的铭牌，上面应清晰地标注下列
16、内容：产品名称、型号；标准代表；制造单位名称；相数；出厂序号及年月；变压器额定容量 kVA；额定频率；高低压侧额定电压及分接范围；联结组标号；以百分数表示的短路阻抗实测值；油重、器身重、总重。10.2 起吊 电力变压器应具有承受总重的起吊装置。10.3 包装储运 a.产品内部结构应保证正常的铁路、公路运输后相互位置不变，坚固件不松动；b.整体运输时应保护电力变压器的所有组部件不损坏、不受潮；c.产品带包装运输时、包装箱外面应有“小心轻放”、“不准倒置”等标志，并应符合 GB191 的规定。d.产品应保存在通风干燥处，不得受到有害气体的侵蚀。十一、查询、投标和定货时提供的资料 11.1 查询和定
17、货时提供的资料 在查询或订购电力变压器时，查询或订购方应提供下列资料。偏离正常使用条件或影响设备正常操作的任何情况；电力变压器的特点和电气性能：a.产品名称、规格型号；b.高、低压额定电压；c.变压器额定容量；d.产品外表面漆的颜色。11.2 投标时提供的资料 在投标时制造厂应给出下列资料：招标方列举的额定值和性能；要求提供的产品鉴定证书、试验报告及其它要求提供的文件资料；结构特征如：产品总质量、外形尺寸等。十二、技术服务 12.1 向用户提供变电站设计、设备检修、现场安装和调试以及运行维护方面的 图纸、说明书和有关资料。12.2.向用户的技术人员和使用人员进行技术培训。12.3 整机和配件供
18、应及时，技术服务迅速、及时、彻底，在接到用户反映的质 量问题信息后，在 24 小时内做出响应，并派出服务人员到达现场及时处理问题,处 理问题不留隐患。12.4.终身提供技术服务。十三、质量保证 用户在遵守运输、储存、安装、使用规则下，自安装起十二个月内，但不超 过制造厂发给用户起十八个月内，产品不能正常工作时，制造厂应负责为用户修理 或更换产品零部件或更换产品。WHLFMD 李筠瑞 深圳华电电力消防技术 二五年九月二十五日 WHL-FMD 变压器排油注氮防爆防火灭火装置 李 筠 瑞 二五年九月二十五日 油浸变压器是发电厂和变电站的主要电力设备之一。变压器内充满着大量的变压器油，变压器油闪点是
19、135左右，燃点为 165190，自燃点是 330左右。变压器油是一种是可燃的绝缘液体，所以在选择安装、使用油浸变压器时要采用防火措施，特别是变电站综合自动化技术中，更应选择主动性的灭火设备，确保变电站的安全可靠性。1、油浸变压器发生爆炸和燃烧的原因：1.1 变压器油箱爆裂着火：绕组绝缘损毁产生短路。变压器长期过负荷运行、绝缘油的裂解腐蚀作用都会引起绕组绝缘老化、变质，使绝缘强度降低，严重时失去绝缘作用，造成绕组匝间短路；变压器进水使绝缘强度降低而引起匝间短路；焊渣、铁磁等杂物（如过滤网及活性氧化铝）进入变压器，以及制造质量不良都会导致绕组匝间短路。绕组发生短路故障时产生放电电弧，其温度达 3
20、000以上，绝缘油在高温作用下，分解出大量氢气、乙炔、甲烷等可燃气体。同时伴随着内部压力不断增大，当压力超过油箱的机械强度，就会发生喷油或油箱爆裂。当可燃气体与空气混合达到一定浓度，箱体内的变压器油即刻燃烧。变压器出线发生短路，变压器的保护如瓦斯继电器、压力释放阀等失灵，烧毁变压器而发生火灾。过电压击穿绝缘，使变压器爆燃。对中性点不接地运行的变压器，由于系统引起操作过电压，使主绝缘烧坏，由于变压器出口单相弧光接地，引起操作过电压。这两种情况都会使变压器内部发生闪络。由于套管上部端子帽密封不严，雨水沿引线鼻子通过销钉孔，沿引线漏入变压器，使引线根部绕组绝缘强度大大降低，造成该相绕组对地，或高低压
21、绕组之间短路。变压器周围堆放杂物、有油污等在外界火源下引发变压器爆裂。总之变压器油箱爆裂起火，一般都是几种因素共同作用而引发火灾。1.2 绝缘油套管闪络，引起变压器爆裂起火，绝缘油套管是变压器的薄弱环节，在变压器火灾事故中占很大比例，仅次于绕组事故。变压器的绝缘套管由于上部密封不严，雨水浸入或受潮，绝缘下降而爆裂起火。变压器套管发生出线短路，雷击过电压，内部发生严重的绝缘事故，如果防爆管不能及时泄压，或泄压能力不足，也会造成套管爆炸起火。瓷套管有裂纹，长期渗油，使其表面长期积满油垢发生闪络，局部放电，使瓷质发热受损，发生绝缘击穿事故。瓷套管中心导体损坏或脱落，造成绕组出线端接地，或套管油箱内部
22、破裂，引起短路接地，产生高温放电电弧，发生变压器油的内部燃烧。高压电容套管在制造上存在缺陷或在运输中的损伤，在运行中又长期受高电压作用，一旦经受电气事故的冲击，便可爆发并伴随高压套管爆裂，引起喷油起火。在安装过程中，未将套管接线柱拧紧或未采取铜铝过渡措施，产生局部过热或电弧，电化学腐蚀、火花等，出现接触不良，引起套管破裂漏油燃烧，引起衬垫和油箱顶部起火。1.3 有载调压的开关与绕组连接处接触不良，产生高温引起爆炸与燃烧，此类事故的比例仅次于套管闪络事故。分接开关制造上存在的缺陷，如镀银层强度不够，磨损脱皮造成接触不良，及伴随产生高温，使油分解产生油气，引起燃烧和爆炸。分接开关位置不正或制造时弹
23、簧压力不足，滚轮压力不均，使实际有效接触面积减小。在线圈与线圈之间、绕组端部和分接头之间、以及露出油面的接线头等，如果开焊，或连接不好、松动或断开而产生电弧的故障也经常发生。有的变压器三相调压开关相间距离不够或绝缘材质不合格，在过电压下引起绝缘击穿，造成相间短路事故。1.4 磁路、铁芯故障产生涡流、环流发热，引起变压器故障。铁芯多点接地事故多是制造不良或检修不慎引起。变压器制造时，螺栓穿过铁芯及铁轭以夹紧叠片时，常因装配疏忽，使螺栓绝缘损坏，造成叠片间局部短路，形成局部涡流。如果螺栓绝缘有两个或以上损坏时，螺栓与螺栓之间可能产生很大的循环电流，形成匝与磁通相链的短路线圈，闭合回路电流产生的热量
24、可以使所短接的硅钢片烧到融化程度，并可能同时造成线圈绝缘破坏而短路。当叠片之间的绝缘或铁轭与铁轭的夹板间的绝缘破坏时，会产生很大的涡流，产生相当大的热量，严重时可使铁芯和绕组绝缘损坏。当夹件与铁芯之间的绝缘距离不够，或钟罩加强筋对上夹件距离不够，或铁芯底部有杂物时，将发生铁芯多点接地。有些大型变压器由于低压绕组压钉脱落使铁芯两点接地，产生涡流发热。1.5 造成变压器故障的其它原因有：大气过电压和内部过电压使线圈主绝缘损毁。小动物造成变压器短路。金属导线、照明线、铝箔、装配或检修工具或其它外来杂物造成变压器短路。变压器周围可燃物起火，引起变压器短路。2、变压器的消防装置分为被动和主动灭火系统及比
25、较 根据多年来对大型油浸变压器的消防系统的设计理念、运行及功能将消防装置分为被动及主动灭火系统。2.1 被动灭火系统 当变压器发生爆裂或燃烧后，启动灭火系统以扑灭火灾的称作被动灭火系统。其优点：不再扩大事故，可尽量减少事故造成损失。其缺点：此被动灭火，虽然是最终将火熄灭，但变压器依然是损坏了，仍需修复甚至报废，不但造成直接损失，而且由于停电造成的间接损失 是无法估量的，更重要的是造成社会的不安。2.2 主动灭火系统 当变压器将要发生爆裂或燃烧时，启动灭火系统，将事故扼杀在萌芽状态，完全保护了变压器，称做主动灭火。其特点：主动灭火，与国家“预防为主，防消结合”方针相一致，保护了国家财产和人民生命
26、安全。3 被动灭火装置（系统）主要有以下几种：3.1 水喷雾灭火系统（包括细水雾和 SP 泡沫灭火系统）优点：此系统的灭火介质是清洁的水，当启动时，形成水雾隔绝空气，进行灭火。缺点：a)水喷淋灭火系统的水源，往往成为变电所选址的突出制约因素。如我国西北、华北、东北地区缺水、寒冷、风沙大，而变压器系统一般设置在室外，这给设计、安装、运行维护提出许多难以解决的问题。b)造价高：需占用地打井、建蓄水池、设大水泵房、设置多条输水管及安装喷头。c)保养维护费用高，严重地受环境影响。在干燥或灰尘多的环境里，喷水头会堵塞而完全不能使用，如要清理喷水头和该系统的维护，则一定要停运变压器。喷水时因配管内部之锈垢
27、常会使喷水头堵塞。在寒冷环境中，温度在 0以下时（暴露在外面的水喷淋系统不能充水，否则会结冰，甚至水管爆裂）水喷淋系统无法运转。装在变压器上方之配管及喷水头，在变压器爆炸时会被损坏而不能参与救火。为保证系统正常运行，需定时试喷，试喷时，变压器甚至整个变电站要停电。d)当变压器发生火灾水喷淋停喷后，表面的火已灭了，如变压器油温仍然超过了燃点和自燃点，热油一旦涌出，遇空气立即复燃。e)水喷淋系统启动一次约用 300450 吨水，不利于保护水资源和节约用水。3.2 二氧化碳灭火系统：优点：a)二氧化碳来源广泛，价格低廉。b)二氧化碳从储存系统喷出来，使正在燃烧的变压器油窒息，同时二氧化碳也是快速冷却
28、剂。缺点：a)只适用于安装在室内的变压器（变压器室要有一定的密封性）。b)只能扑灭变压器表面的火焰，但在消除变压器火灾隐患和防止变压器复燃方面，仍存在一定问题。c)如该系统启动时，若防范不够，易造成人窒息。3.卤代烷灭火系统：优点：卤代烷中含有卤代碳氢化合物，速度快、灭火性能高。缺点：适合小范围内用，会产生巨毒，可使人窒息。a)产生的巨毒，破坏大气臭氧层，是联合国限制使用的产品，我国在2021 年将全面禁用。b)此灭火系统也只能扑灭变压器表面火焰，无法防止变压器复燃。4、主动灭火方式WHL-FMD 变压器排油注氮变压器防爆防火灭火装置。4.1 FMD 变压器防爆防火系统的表达和要点：变压器防爆
29、防火装置是避免变压器爆裂并阻止火灾发生。所以，以往变压器被动灭火系统例如水喷淋系统、二氧化氮系统等都已经落伍，因为防爆防火系统不但是一个灭火系统，也是一个预防的系统。是主动性的灭火装置。防爆防火系统是唯一能避免变压器爆裂的技术，能够现场进行维修以节省因更换变压器和其他附属设备而花费的大量资金。有载调压开关和套管比起变压器有更大的发生故障的可能性。所以防爆防火保护系统亦考虑到保护所有充满易燃绝缘油的变压器的保护装备。（包括油箱、油套管，有载调压开关，套管电缆油箱）4.2 FMD排油注氮变压器防爆防火灭火装置的特点 使用 0.1s 高速排油阀；接获信号判断后0.2s 排油防爆，随后注氮搅拌冷却变压
30、器故障点，反应快速；采用信号逻辑原理启动，既能防止系统误动作，亦能保证动作的灵敏可靠；系统启动后可连续注氮 30 分钟以上，充分冷却变压器油，防止和扑灭火灾，防止复燃，效果明显；采用氮气防火灭火介质，环保无污染；不用水，可保护水资源；系统安装简单，维护方便，无论新变压器安装或旧变压器改造均容易实施；本系统价格大大低于“水喷淋”、“二氧化碳”等灭火系统 尤其适合在缺水、严寒、风沙地区安装；适用于变电站无人值班。5、FMD 排油注氮防爆防火灭火装置与被动灭火装置的技术比较：排油注氮 水喷雾 二氧化碳 卤代烷 灭火介质 氮气 水 二氧化碳 卤代烷 使用范围 露天、室内 露天、室内 室内 室内 灭火时
31、间(min)约 2min 约 30min 约 10min 约 8min 复燃可能性 无 有 有 有 降温效果 好 较好 无 无 灭火介质的补充 可在全国各地充氮 耗费水资源 补充二氧化碳较困难 限制使用，2021年停用，难于补充 设计工作量 简单 复杂 复杂 复杂 设备投资比较 1 3.517 2.52 2.12 对环境的污染 无 较小 一般 严重 系统的安装 零部件少易安装 管道多，难安装 较难安装 较难安装 系统的维护 简单、方便 复杂 复杂 复杂 工作可靠性 高 低 高 高 设备占地面积(m2)24 3050 2025 1518 6、FMD 防爆防火灭系统的投运 见图 1 变压器线圈短路
32、时箱体压力变化曲线 见图 2 防爆防火灭火系统逻辑原理图 图 2 防爆防火灭火系统逻辑原理图 6.1 防爆防火系统 为了防止变压器爆炸,防爆防火系统启动是由变压器断路器跳闸和过压所发出的两个快速信号。如果变压器装配了有载调压开关和油套管及油套管电缆箱，它们亦能由防爆防火系统所保护。爆破膜和爆破感应器是用来防止所有设备的爆炸和用来启动防爆防火系统。油气隔离阀要装在所有连接管道上为了避免油的渗入。当两个请求信号发出后，系统启动运行：a)防爆：在0.2秒内开启快速排油阀将内部压力释放，以防止变压器爆炸。同时关闭断流阀，将储油柜内的油与箱体隔离，将箱体内的油排低至变压器顶盖下方1520cm。b)停止氢
33、气产生并驱走所有爆炸性气体：大量的氮气注入变压器底部、有载调压开关内和套管（或套管电缆盒如有的话）30分钟以上，以限制由于短路过热损坏的影响。利用散热和热量转换的方法，把热量从短路点转到绝缘油。6.2 灭火系统 见图3灭火逻辑原理图 当变压器出现故障，如果压力探测器、有载调压开关和套管的爆破膜和爆破感应器无法送出信号，防爆防火系统便会由传统的氮气灭火方法名叫“排出和搅拌”来做出后援。在这个时期系统由两个信号启动：来自火焰探测器的高温信号再加上电气保护（接地，压力释放阀，高电流或瓦斯）的其中一个信号。为了增加探测火（任何来源）的面积，变压器箱体、有载调压开关和套管的温度探测器会连接在一起。灭火程
34、序：1)变压器油箱排油：启动快速排油阀和断流阀隔离油枕。排油20秒后才开始注入氮气，这样可以防止体积膨胀导致燃烧的油溢出。2)灭火：为了降低油的表面温度在闪点以下，注入氮气并搅拌油，火在小于5分钟前被熄灭，而氮气注入会持续30分钟以上 图3：FMD灭火系统的逻辑原理图 3）逻辑关系的叙述 图1和图2显示防爆防火系统仅在收到（变压器箱体超压、有载调压器或套管的爆破感应器信号）和（变压器保护信号后）或（任一电气保护动作信号）和至少一只温感火灾探测器信号方可启动。若只收到上述任何一个或单一信号而没有另一个信号配合，则有关防爆防火系统不能启动，但所出现的信号会于远方的控制箱信号显示。此外，亦可通过手动
35、操作，随时将有关灭火系统启动。变压器的压力释放阀和温感火灾探测器被连接到变压器接线箱上。电缆直接从变压器接到布置在控制室里的控制箱内。控制箱又连接到安装在变压器附近的消防柜，该柜中装有防爆防火装置的主要机械部件。防爆保护程序的启动和氮气注入之间的时间，由延时继电器整定为3秒钟（防爆防火启动）或20秒（灭火启动）。此继电器安装在压力为15MPa方并可将氮气瓶上的注氮阀打开，击穿氮气瓶顶上的防爆元件。7、系统装置的结构 7.1 主要部件 1、瓦斯断电器 2、压力释放阀 3、有载调压控制器 4、有载调压防爆膜 5、断流阀 6、温感火灾探测器 7、排油管 8、注氮管 9、消防柜 10、油气隔离组件 1
36、1、检修阀 12、减压阀 13、氮气压力表 14、快速排油阀 15、氮气阀 16、氮气瓶 7.2 整体结构 图5 FMD变压器防爆防火灭火系统整体设置示例 7.3 控制部份 图4：防爆防火装置的主要部件 控制箱：每台变压器配备一个控制箱，控制箱采用IC元件和可编程软件，通过RS485或RS232接口接入变电站SCADA系统，实现远程监控，并可配合无人值班变电站内使用。控制部份要考虑电磁兼容的可靠性。7.3.2 故电源：为了使变压器防爆防火灭火装置更加安全可靠，可选用不间断电源，安装在控制柜内，作为紧急启动时的电源。7.3.3 控制柜：为了便于管理和监控可将三个控制箱和一个事故电源装入电力柜内。
37、8、介绍国产化的排油注氮变压器防爆防火灭火装置WHL FMD系列 8.1 于2001年通过了“国家固定灭火和耐火构件质量监督检验中心”型式检验。8.2 于2003年3月13日深圳市经济贸易局主持的鉴定会，通过了朱英浩院士、黄其励院士、原公安部消防局陈文贵局长等11位著名专家的鉴定，并给予了充分肯定。8.3“该产品设计思路新颖，肯有自主专利知识产权，其高效、安全、不用水、环保等性能居国内领先水平，填补了我国油浸变压器防爆、防火和灭火一体化技术的空白，达到国际同类产品的先进水平，尤其在快速排油阀结构性能和构造方面优于国际同类产品。”8.4 于2004年11月份通过了国家电网公司自动化设备电磁兼容实
38、验型式实验。8.5 目前WHL-FMD已型成系列产品，即 FMD100 灭火型 FMD200 防爆防火灭火型 FMD300 防爆防火灭火型无人值班型 对于FMD200及FMD300型，不仅保护变压器箱体，同时也可以保护变压器油套管、油套管电缆箱、有载调压开关。9、结束语 随着科学技术的发展，变压器电压等级越来越高，容量越来越大，稍有不慎就容易酿成大事故，供电的安全可靠性更显重要。被称为主动型的防爆防火灭火设备，是油浸变压器的忠诚卫士，将会更加广泛地应用于变电站和发电站，将为全国电厂及变电站安全生产做出更大贡献。变压器是将某一种电压、电流、相数的交流电能转换成另一种电压、电流、相数的同频率的交流
39、电能的静止电器。变压器在建筑电气中占有很重要的地位，目前，在电力、电信、自动化控制中大量使用的变压器，其中做一般用途的有输电、配电用的电力变压器，做测量、试验用的有电压互感器、电流互感器、调压器、高压试验变压器等，还有做特殊用途的如电炉变压器、电焊变压器、整流变压器等，在自动化控制系统中使用的如控制变压器、电源变压器、输送变压器等。本章介绍做输电、配电用途的电力变压器。至于电流互感器、电压互感器属于仪用变压器，由于它的广泛使用以及它在建筑电气中的特殊用途和重要地位，我们将在第 4.4 节讲述。电力变压器的基本知识 在电力系统中,变压器占有很重要的地位,利用变压器具有变换电压的功能,就可以根据输
40、电线路的远近和用电要求的不同,来决定输电线路合适的电压等级,实现电能的经济传输,合理分配和安全使用。一、常用电力变压器的分类：1、按冷却方式分类：有自然冷式、风冷式、水冷式、强迫油循环风（水）冷方式、及水内冷式等。2、按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。3、按冷却介质分类：有干式变压器、液（油）浸变压器及充气变压器等。4、按导电材质分类：有铜线变压器、铝线变压器及半铜半铝、超导等变压器。5、按调压方式分类：可分为无励磁调压变压器、有载调压变压器。6、按中性点绝缘水平分类：有全绝缘变压器、半绝缘（分级绝缘）变压器。二、油浸式电力变压器的基本结构 变压器最基本的构件铁芯和绕组
41、,此外还有油箱,冷却装置,绝缘套管和调压装置。铁芯和绕组都放置在油箱中，与变压器油共同构成变压器的电路、磁路以及绝缘部分。铁芯是磁路部分,也是器身的骨架,由铁芯,柱铁扼和夹紧装置组成.套绕绕组的部分是铁芯,柱,连接各铁芯,柱形成闭合磁路的部分叫铁扼,夹紧装置用来夹持铁芯和卡紧绕组固定引线绕组是电路部分,由绝缘导线和绝缘件组成,绕组所用绝缘导线多为圆形或矩形铜线,铝线,绝缘件用以构成绕组的主绝缘和纵绝缘,并使绕组固定在一定位置上,同时形成冷却油道。油箱是外壳,由钢板焊接而成,内盛变压器油绕组和铁芯浸在油中,所产生的热量由绝缘油传道油箱壁,散热器从而冷却器身。储油柜(油枕)是为了缩小油箱内油与外界
42、空气的接触面积,避免空气和水分使绝缘油氧化和年受潮而降低绝缘强度,减缓油的质老化,另外一个作用是为变压器油的热障冷缩留有余地。静油器是在运行中改善油性能,防止油质老化的装置,油流经静油器时与吸附剂接触,水分,渣滓,酸和氧化物被吸附,从而保持油质,延长使用寿命。分接开关,为了调整输出电压,变压器的高压绕组一般都有抽头,称为分接这些抽头连接固定在油箱盖上的分接开关。绝缘套管,变压器绕组的引出线必须窜过绝缘套管接外电路,绝缘套管是引出线之间以及引出线与油箱之间的绝缘,并起固定引出线的作用。图油浸式变压器的外形示意图 1.高压套管2.分接开关3.油表4.瓦斯继电器5.净油器6.油箱7.滤油阀门8.油枕
43、9.低压套管10.散热片 三、变压器的基本原理 图为双圈式单相变压器的基本原理图。在闭合的铁芯上绕有两组线圈，其中接受电能的一侧叫做一次侧绕组，输出电能的一侧叫做二次侧绕组。变压器的基本工作原理是电磁感应原理，当交流电压 U1 加到一次侧绕组后，交流电流流入该绕组就产生了励磁作用，在铁芯中产生交变的磁通，这个交变磁通不仅穿过一次侧绕组，同时也穿过二次侧绕组，它分别在两个绕组中引起感应电动势。这时如果二次侧与外电路的负载接通，便有交变电流流出，负载端电压即为 U2，于是输出电能。根据电磁感应定律可推导得：一次侧绕组感应电动势：E1=4.44fW1BmS10-8(V)，二次侧绕组感应电动势：E2=
44、4.44fW2BmS10-8(V)，式中：Bm-铁芯中最大的磁通密度(高斯)，S-铁芯截面积(厘米 2)，f-电源频率，工频为 50 赫，W1-一次侧绕组的匝数，W2-二次侧绕组的匝数 由上面两式可以知道，一、二次侧电动势之比等于一、二次侧匝数之比，即：U1/U2=E1/E2=W1/W2 由于绕组本身有阻抗降压，实际上一次侧电压 U1 略大于 E1，二次侧电压 E2 略大于 U2，如果忽略此压降，就可以认为一、二次电压之比等于一、二次匝数之比，这个比成为变压器的变压比。即：变压器通过电磁耦合关系将一次侧的电能输送到二次侧去，假如两侧绕组没有漏磁，功率传送过程又没有损耗，由能量守恒可知输出功率等
45、于输入功率，即：U2I2=U1I1 或 I1/I2=E1/E2=W1/W2 就是说变压器一、二次侧电流之比等于一、二次侧匝数的反比。以上这些式子就是变压器计算的基本关系式。四、变压器的额定数据 额定容量：表示在额定使用条件下变压器的输出能力，以视在功率的千伏安表示，对三相变压器而言，额定容量表示三相容量之和。变压器额定容量等级是：5、10、20、30、50、75、100、125、160、200、315、400、500、630、800、1000、1250.千伏安。额定电压：表示变压器在空载时各绕组额定分接下的电压值，以伏或千伏表示。三相变压器中，如不特别说明，额定电压都是指线电压。变压器低压侧电
46、压等级一般采用 400/230 伏，高压侧电压等级有：3、6、10、35、110千伏等。额定电流：变压器在额定负载情况下各绕组的电流值，以安表示。三相变压器中，如不特别说明，额定电流都是指线电流。连接组标号：代表变压器各个相绕组的连接法和向量关系。工程中常用的电力变压器低压 0.4kV，在 TN-C 或 TN-S 方式供电系统中，其接线组别有Y,yno(即 Y/Yo-12)和 D,yn11(即/Yo-11)两种。我国过去普扁采用 Y,yno 接线的形式。而国际上大多数国家是采用 D,yn11 的接线方式。变压器采用 D，yno11 的接线方式比 Y,yno 接线方式比较如下：(1)在 D,yn
47、11 接线的变压器，它的 3n 次(n 为正整数)谐波激磁电流在其接线的一次绕组内形成环流，不会注入公共的高压电网，比一次绕组接成 Y 接线的 Y,yno 接线的变压器更有利于抑制高次谐波电流。(2)当变压器采用 D，yn11 接线时，零序阻抗比 Y,yno 接线的变压器小得多，从而更有利于低压单相接地短路故障的切除。单相接地短路故障的切除与短路电流的大小有关，而这一电流等于相电压除以单相短路回路的计算阻抗(包括其正序、负序和零序阻抗)。Y,yno 接线变压器的零序电抗 X2X1X20，式中 X20 是变压器的激磁电抗，X20 远大于 X2。所以 D,yn11 接线变压器的零序阻抗比 Y,yn
48、o 接线变压器的零序阻抗小得多，所以D,yn11 接线变压器的单相接地短路电流比 Y,yno 接线变压器的大得多，以至 D,yn11 接线变压器更有利于低压单相接地短路故障的切除。(3)当接用单相不平衡负载时，因为 Y,yno 接线的变压器要求中性线电流不超过二次绕组额定电流的 25，严重限制了接用单相负载的容量，影响了变压器设备能力的充分发挥。因此单相不平衡负载比较大时，宜采用 D，yn11 接线变压器。由于其中性线电流可达相电流的75以上，所以其承受单相不平衡负载的能力远比 Y,yno 接线变压器大。然而 Y,yno 接线变压器高压绕组的绝缘强度要求比 D，yn11 接线变压器低，制造成本
49、低于 D，yn11 接线变压器，而且 Y,yno 接线是我国变压器普遍生产的形式，这在当前供电系统中单相负载急剧增长的情况下，推广使用 D,yn11 接线变压器很有必要。若低压侧单相短路电流比较大时，也可以采用 Y,yno 接线的变压器。阻抗压降百分比：变压器通过额定电流时阻抗压降对额定电压之比。温升：变压器指定部位的温度与变压器周围温度之差。对变压器油面温升的限值，仅系为保证油的长期使用，而不迅速老化变质所规定的数值，不可作为运行中变压器负载能力的依据。常用变压器型号、参数以及电力变压器的选择 变压器的型号有很多，一般有矿油变压器、硅油变压器、SF6 变压器、干式变压器及环氧树脂变压器等。前
50、两种用油循环散热，又称油浸自冷式和油泵循环散热式变压器。常用变压器型号以及技术参数见表和。1.主变压器的选型应考虑以下因素(1)根据建筑物的使用功能要求：这要由建设单位所具备的条件决定。(2)变电所安装场所及具体的位置：在高层建筑内为了预防火灾，一般不用油浸自冷变压器，常用在单层建筑变电室内用或在室外用，成本较低。(3)建筑物的防火等级：防火等级高时用成本较高的干式变压器。(4)母线的结线方式和主要用电设备对供电的要求。(5)当地供电部门对变电所的管理体制所决定。主变压器设在地下室时，根据消防要求，不得选用可燃油变压器。地下室比较潮湿，通风条件不好时，也不宜选用空气绝缘干式变压器，普通采用硅油