1.2 电力变压器及运行维护
1.2.1 电力变压器简介
住宅小区常用的电力变压器按照冷却方式，可分为油浸式和干式两种类型。
1.油浸式电力变压器
（1）油浸式电力变压器的结构
油浸式电力变压器的结构如图1-7所示。
（2）油浸式电力变压器的主要部件（见表1-3）
2.干式变压器
（1）干式变压器的结构特点
相对于油浸式变压器，干式变压器因没有油，也就没有火灾、爆炸、污染等问题，故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。特别是新的系列，损耗和噪声达到了新的水平，更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。
图1-7 油浸式电力变压器的结构
1—信号温度计 2—铭牌 3—吸湿器 4—储油柜（油枕） 5—油位指示器 6—防爆管 7—气体继电器（瓦斯继电器） 8—高压套管和接线端子 9—低压套管和接线端子 10—分接开关； 11—油箱及散热油管 12—铁心 13—绕组及绝缘 14—放油阀 15—小车 16—接地端子
表1-3 电力变压器的主要部件
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干式变压器的结构如图1-8所示，其结构特点见表1-4。
图1-8 干式变压器的结构
1—高压出线套管 2—吊环 3—上夹件 4—低压出线端子 5—铭牌 6—环氧树脂浇注绝缘绕组 7—上下夹件拉杆 8—警示标牌 9—铁心 10—下夹件 11—底座 12—高压绕组相间连接导杆 13—高压分接头连接片
表1-4 干式变压器的结构特点
（2）干式变压器的结构形式
干式变压器的结构形式有开启式、封闭式和浇注式，见表1-5。
表1-5 干式变压器的结构形式
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友情提示
根据使用环境特征及防护要求，干式变压器可选择不同的外壳，通常选用IP23防护外壳，可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入，而造成短路停电等恶性故障，为带电部分提供安全屏障。
3.电力变压器的铭牌
不同类型的变压器均有相应的技术要求，用铭牌的形式表示出来。按照国家标准，电力变压器铭牌通常标示的项目有变压器的相数、额定容量、额定频率、各绕组额定电压、各绕组额定电流、联结组标号、绕组联结示意图、冷却方式、使用条件、总重量等，如图1-9所示。
图1-9 电力变压器的铭牌
变压器铭牌主要技术参数的含义见表1-6。
表1-6 变压器铭牌主要技术参数的含义
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电力变压器的型号及含义
电力变压器的型号通常由表示相数、冷却方式、调压方式、绕组线芯等材料的符号，以及变压器容量、额定电压、绕组连接方式等组成。
变压器型号一般由字母和一串数字组成。变压器型号前面的字母及其含义见表1-7。
表1-7 变压器型号前面的字母及其含义
电力变压器后面的数字部分：斜线左边表示额定容量（kV·A）；斜线右边表示一次侧额定电压（kV）。
例如：某变压器型号为SJL-1000/10，其含义为三相油浸自冷式铝线、双绕组电力变压器，额定容量为1000kV·A，高压侧额定电压为10kV。
1.2.2 住宅小区变压器的选用与维护
1.住宅小区电力变压器的选用
1）配电变压器应按“小容量、多布点”的原则进行配置。油浸式变压器应选用全密封S11及以上系列型号环保型变压器，干式变压器选用SC（B）10及以上系列型号变压器。
2）变压器联结组标号选用DYn11，其中D表示高压侧为三角形联结，Y表示低压侧为星形联结，n表示中性点接地，11表示变压器高、低压侧电流的相位差的时钟位置。
3）变压器容量选择
公用变压器选择范围有1000kV·A、800kV·A、630kV·A、400kV·A四种，一般不选用500kV·A变压器。公用变压器若只有单台时，应小于或等于800kV·A；有多台公用变压器时，才可用1000kV·A。
专用变压器选择容量不超过2000kV·A，一般控制在1600kV·A以下。
4）公用变压器原则上采用干式变压器。变压器房若设于楼宇的首层，可选用油浸式变压器。专用变压器房若设于楼宇的首层且容量小于1000kV·A时，可选用油浸式变压器，其他情况应选用干式变压器。
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公用变压器和专用变压器
按用途不同，住宅小区电力变压器可分为公用变压器（公变）和专用变压器（专变）两种。变压器所带主要负荷为住宅用电电价负荷（如住宅用电、住宅电梯（含电梯加压风机及排水泵等）、梯间用电（梯灯）、生活水泵），且投产后设备需无偿移交给供电部门的变压器即为公变；变压器投产运行后的产权为投资方（例如住宅小区）所有，无需移交给供电部门的变压器则为专变。
2.变压器投运与停运
1）对新投运的变压器以及长期停用或大修后的变压器，在投运之前，应重新按照有关规定进行必要的检测，绝缘试验应合格，并符合基本要求的规定，值班人员还应仔细检查并确定变压器在完好状态，具备带电运行条件，有载开关或无载开关处于规定位置，且三相一致；各保护部件、过电压保护及继电保护系统处于正常可靠状态。
2）新投运的变压器必须在额定电压下做冲击合闸试验，冲击五次；大修或更换改造部分绕组的变压器则冲击三次。在有条件的情况下，冲击前变压器最好从零起升压，而后进行正式冲击。
3）变压器投运、停运操作顺序，应在运行规程（或补充部分）中加以规定，并须遵守下列各项：
① 强迫油循环风冷式变压器投入运行时，应先逐台投入冷却器并按负荷情况控制投入的台数；变压器停运时，要先停变压器，冷却装置继续运行一段时间，待油温不再上升后再停。
② 变压器的充电应当由装设有保护装置的电源侧的断路器进行，并考虑到其他侧是否会超过绝缘方面所不允许的过电压现象。
4）装有储油柜的变压器带电前应排尽套管升高座、散热器及净油器等上部的残留空气，对强迫油循环变压器，应开启油泵，使油循环一定时间后将空气排尽。开启油泵时，变压器各侧绕组均应接地。
5）运行中的备用变压器应随时可以投入运行，长期停运者应定期充电，同时投入冷却装置。
3.有载分接开关的维护
1）有载分接开关投运前，应检查其储油柜油位是否正常，有无渗/漏油现象，控制箱防潮应良好。用手动操作一个（升—降）循环，档位指示器与计数器应正确动作，极限位置的闭锁应可靠，手动与电动控制的联锁也应可靠。
2）对于有载开关的瓦斯保护，其重瓦斯应投入跳闸，轻瓦斯则接信号。瓦斯继电器应装在运行中便于安全放气的位置。新投运有载开关的瓦斯继电器安装后，运行人员在必要时（有载筒体内有气体）应适时放气。
3）有载分接开关的电动控制应正确无误，电源可靠。各接线端子接触良好，驱动电动机转动正常、转向正确，其熔断器额定电流按电机额定电流的2～2.5倍配置。
4）有载分接开关的电动控制回路，在主控制盘上的电动操作按钮，与有载开关控制箱按钮应完好，电源指示灯、行程指示灯应完好，极限位置的电气闭锁应可靠。
5）有载分接开关的电动控制回路应设置电流闭锁装置，其电流整定值为主变压器额定电流的1.2倍，电流继电器返回系数应大于或等于0.9。当采用自动调压时，主控制盘上必须有动作计数器，自动电压控制器的电压互感器断线闭锁应正确可靠。
6）有载分接开关新装或大修后，应在变压器空载运行时，在主控制室用电动操作按钮及手动至少试操作一个（升—降）循环，各项指示正确，极限位置的电气闭锁可靠，方可调至要求的分解挡位以带负荷运行，并加强监视。
7）值班人员进行有载分接开关控制时，应按巡视检查要求进行，在操作前后均应注意并观察气体继电器有无气泡出现。
8）当运行中有载分接开关的气体继电器发出信号或分接开关油箱换油时，禁止操作，并应拉开电源隔离开关。
9）当运行中轻瓦斯频繁动作时，值班人员应做好记录并汇报调度，停止操作，分析原因并及时处理。
4.变压器的日常维护要点
住宅小区电力变压器日常维护的要点见表1-8。
表1-8 住宅小区电力变压器日常维护的要点
（续）
1.2.3 变压器巡视检查
1.变压器日常巡视检查
变压器日常巡视每天应至少一次，夜间巡视每周应至少一次。变压器正常巡视检查项目见表1-9。
表1-9 变压器正常巡视检查项目
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变压器出现假油位的原因如下：
1）油标管堵塞；
2）吸湿器堵塞；
3）防爆管通气孔堵塞；
4）用薄膜保护式储油柜在加油时未将空气排尽。
应用技巧
根据变压器油温度判别变压器是否正常
变压器在额定条件下运行，铁心和绕组的损耗发热引起各部位温度升高，当发热与散热达平衡时，各部位温度趋于稳定。在巡视检查时，应注意环境温度、上层油温、负荷大小及油位高度，并与以往数值对照比较分析，如果在同样条件下，上层油温比平时高出10℃，或负载不变，但油温还不断上升，而冷却装置运行正常，温度表无失灵，则可认为变压器内部发生异常和故障。
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变压器油位计上三条刻度线的含义
变压器油位计上有+35℃、+15℃、-35℃三条刻度线，如图1-10所示。油位计上+35℃表示安装地点变压器在环境最高温度为+35℃时满载运行中油位的最高限额线，油位不得超过此线；+15℃表示年平均温度为+15℃时满载运行时的油位高度；-35℃表示环境为-35℃时空载变压器的最低油位线，不得低于此线，若油位过低，应加油。
图1-10 变压器油位计
1—油箱 2—储油柜 3—气体继电器 4—安全气道
2.变压器特殊巡视检查
室外安装的电力变压器在特殊条件下运行时，应对其进行特殊巡视检查，检查内容见表1-10。
表1-10 变压器特殊巡视检查的项目
（续）
应用技巧
变压器检修后应验收的项目
1）检修项目是否齐全；
2）检修质量是否符合要求；
3）存在的缺陷是否全部消除；
4）电试、油化验项目是否齐全，结果是否合格；
5）检修、试验及技术改进资料是否齐全，填写是否正确；
6）有载调压开关是否正常，指示是否正确；
7）冷却风扇、循环油泵试运转是否正常；
8）瓦斯保护传动试验动作正确；
9）电压分接头是否在调度要求的挡位，三相应一致；
10）变压器外表、套管是否清洁。
1.2.4 变压器常见故障的处理
1.变压器声音异常的测量
变压器属静止设备，但运行中仍然会发出轻微的连续不断的“嗡嗡”声。这种声音是运行中电气设备的一种特有现象，一般称之为“噪声”。
变压器声音异常的原因分析及处理措施见表1-11。
表1-11 变压器声音异常的原因分析及处理措施
（续）
2.变压器油温异常的处理
由于运行中的变压器内部的铁损和铜损转化为热量，热量向四周介质扩散。当发热与散热达到平衡状态时，变压器各部分的温度趋于稳定。铁损是基本不变的，而铜损随负荷变化。顶层油温表指示的是变压器顶层的油温，温升是指顶层油温与周围空气温度的差值。运行中要以监视顶层油温为准，温升是参考数字（目前对绕组热点温度还没有能直接监视的条件）。
若发现在同样正常条件下，油温比平时高出10℃以上，或负载不变而温度不断上升（冷却装置运行正常），则认为变压器内部出现异常。
变压器温度异常的原因及处理措施见表1-12。
表1-12 变压器温度异常的原因及处理
（续）
3.油位异常的分析
运行中变压器温度的变化会使油的体积发生变化，从而引起油位的上下位移。常见的油位异常情况分析见表1-13。
表1-13 变压器常见的油位异常情况分析
4.变压器的颜色或气味异常的处理
变压器的许多故障常伴有过热现象，使得某些部件或局部过热，因而引起一些有关部件的颜色变化或产生特殊气味，其常见原因及处理见表1-14。
表1-14 变压器的颜色或气味异常原因及处理
（续）
5.变压器运行中三相电压不平衡的处理
变压器在运行中，如果低压侧三相电压不平衡，应先检查三相负荷的情况。对Dy联结的三相变压器，如低压侧三相电压不平衡，电压超过5V以上则可能是变压器有匝间短路，须停电处理。对Yyn联结的变压器，在轻负荷时允许三相对地电压相差10%；在重负荷的情况下要力求三相电压平衡。