蒲城光泰電力設備有限公司

變壓器的鐵芯為什么要接地？

電力變壓器正常運行時(shí)，鐵芯必須有一點(diǎn)可靠接地。若沒(méi)有接地，則鐵芯對地的懸浮電壓，會(huì )造成鐵芯對地斷續性擊穿放電，鐵芯一點(diǎn)接地后消除了形成鐵芯懸浮電位的可能。但當鐵芯出現兩點(diǎn)以上接地時(shí)，鐵芯間的不均勻電位就會(huì )在接地點(diǎn)之間形成環(huán)流，并造成鐵芯多點(diǎn)接地發(fā)熱故障。

變壓器的鐵芯接地故障會(huì )造成鐵芯局部過(guò)熱，嚴重時(shí)，鐵芯局部溫升增加，輕瓦斯動(dòng)作，甚至將會(huì )造成重瓦斯動(dòng)作而跳閘的事故。燒熔的局部鐵芯形成鐵芯片間的短路故障，使鐵損變大，嚴重影響變壓器的性能和正常工作，以至必須更換鐵芯硅鋼片加以修復。所以變壓器不允許多點(diǎn)接地只能有且只有一點(diǎn)接地。

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變壓器為什么用硅鋼片做鐵芯？

常用的變壓器鐵芯一般都是用硅鋼片制做的。硅鋼是一種合硅（硅也稱(chēng)矽）的鋼，其含硅量在 0.8～4.8 ％。由硅鋼做變壓器的鐵芯，是因為硅鋼本身是一種導磁能力很強的磁性物質(zhì)，在通電線(xiàn)圈中，它可以產(chǎn)生較大的磁感應強度，從而可以使變壓器的體積縮小。

我們知道，實(shí)際的變壓器總是在交流狀態(tài)下工作，功率損耗不僅在線(xiàn)圈的電阻上，也產(chǎn)生在交變電流磁化下的鐵芯中。通常把鐵芯中的功率損耗叫“鐵損”，鐵損由兩個(gè)原因造成，一個(gè)是“磁滯損耗”，一個(gè)是“渦流損耗”。

磁滯損耗是鐵芯在磁化過(guò)程中，由于存在磁滯現象而產(chǎn)生的鐵損，這種損耗的大小與材料的磁滯回線(xiàn)所包圍的面積大小成正比。硅鋼的磁滯回線(xiàn)狹小，用它做變壓器的鐵芯磁滯損耗較小，可使其發(fā)熱程度大大減小。

既然硅鋼有上述優(yōu)點(diǎn)，為什么不用整塊的硅鋼做鐵芯，還要把它加工成片狀呢？

這是因為片狀鐵芯可以減小另外一種鐵損──“渦流損耗”。變壓器工作時(shí)，線(xiàn)圈中有交變電流，它產(chǎn)生的磁通當然是交變的。這個(gè)變化的磁通在鐵芯中產(chǎn)生感應電流。鐵芯中產(chǎn)生的感應電流，在垂直于磁通方向的平面內環(huán)流著(zhù)，所以叫渦流。渦流損耗同樣使鐵芯發(fā)熱。為了減小渦流損耗，變壓器的鐵芯用彼此絕緣的硅鋼片疊成，使渦流在狹長(cháng)形的回路中，通過(guò)較小的截面，以增大渦流通路上的電阻；同時(shí)，硅鋼中的硅使材料的電阻率增大，也起到減小渦流的作用。

用做變壓器的鐵芯，一般選用 0.35mm 厚的冷軋硅鋼片，按所需鐵芯的尺寸，將它裁成長(cháng)形片，然后交疊成“日”字形或“口”字形。從道理上講，若為減小渦流，硅鋼片厚度越薄，拼接的片條越狹窄，效果越好。這不但減小了渦流損耗，降低了溫升，還能節省硅鋼片的用料。但實(shí)際上制作硅鋼片鐵芯時(shí)。并不單從上述的一面有利因素出發(fā)，因為那樣制作鐵芯，要大大增加工時(shí)，還減小了鐵芯的有效截面。所以，用硅鋼片制作變壓器鐵芯時(shí)，要從具體情況出發(fā)，權衡利弊，選擇.佳尺寸。

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瓦斯保護的保護范圍是什么？

1）變壓器內部的多相短路。

2）匝間短路，繞組與鐵芯或外殼短路。

3）鐵芯故障。

4）油面下將或漏油。

5）分接開(kāi)關(guān)接觸不良或導線(xiàn)焊接不牢固。

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主變差動(dòng)與瓦斯保護的作用有哪些區別？

1、主變差動(dòng)保護是按循環(huán)電流原理設計制造的，而瓦斯保護是根據變壓器內部故障時(shí)會(huì )產(chǎn)生或分解出氣體這一特點(diǎn)設計制造的。

2、差動(dòng)保護為變壓器的主保護，瓦斯保護為變壓器內部故障時(shí)的主保護。

3、按保護范圍不同分：

A 差動(dòng)保護：

1）主變引出線(xiàn)及變壓器線(xiàn)圈發(fā)生多相短路。

2）單相嚴重的匝間短路。

3）在大電流接地系統中保護線(xiàn)圈及引出線(xiàn)上的接地故障。

B 瓦斯保護：

1）變壓器內部多相短路。

2）匝間短路，匝間與鐵芯或外及短路。

3）鐵芯故障（發(fā)熱燒損）。

4）油面下將或漏油。

5）分接開(kāi)關(guān)接觸不良或導線(xiàn)焊接不良。

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主變冷卻器故障如何處理？

1、當冷卻器I、II段工作電源失去時(shí)，發(fā)出“#1、#2電源故障“信號，主變冷卻器全停跳閘回路接通，應立即匯報調度，停用該套保護。

2、運行中發(fā)生I、II段工作電源切換失敗時(shí)，“冷卻器全?！绷?，這時(shí)主變冷卻器全停跳閘回路接通，應立即匯報調度停用該套保護，并迅速進(jìn)行手動(dòng)切換，如是KM1、KM2故障，不能強勵磁。

3、當冷卻器回路其中任何一路故障，將故障一路冷卻器回路隔離。

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不符合并列運行條件的變壓器并列運行會(huì )產(chǎn)生什么后果？

當變比不相同而并列運行時(shí)，將會(huì )產(chǎn)生環(huán)流，影響變壓器的出力，如果是百分阻抗不相符而并列運行，就不能按變壓器的容量比例分配負荷，也會(huì )影響變壓器的出力。接線(xiàn)組別不相同并列運行時(shí)，會(huì )使變壓器短路。

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什么原因會(huì )使變壓器發(fā)出異常聲響？

1）過(guò)負荷；

2）內部接觸不良，放電打火；

3）個(gè)別零件松動(dòng)；

4）系統中有接地或短路；

5）大電動(dòng)機起動(dòng)使負荷變化比較大。

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什么時(shí)候不許調整變壓器有載調壓裝置的分接開(kāi)關(guān)？

1）變壓器過(guò)負荷運行時(shí)（特殊情況除外）

2）有載調壓裝置的輕瓦斯保護頻繁出現信號時(shí)。

3）有載調壓裝置的油標中無(wú)油時(shí)。

4）調壓次數超過(guò)規定時(shí)。

5）調壓裝置發(fā)生異常時(shí)。 

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變壓器銘牌上的額定值表示什么含義？

變壓器的額定值是制造廠(chǎng)對變壓器正常使用所作的規定，變壓器在規定的額定值狀態(tài)下運行，可以..長(cháng)期可靠的工作，并且有良好的性能。其額定值包括以下幾方面：

1、額定容量：是變壓器在額定狀態(tài)下的輸出能力的..值，單位用伏安(VA)、千伏安(kVA)或兆伏安(MVA)表示，由于變壓器有很高運行效率，通常原、副繞組的額定容量設計值相等。

2、額定電壓：是指變壓器空載時(shí)端電壓的..值，單位用伏(V)、千伏(kV)表示。如不作特殊說(shuō)明，額定電壓系指線(xiàn)電壓。

3、額定電流：是指額定容量和額定電壓計算出來(lái)的線(xiàn)電流，單位用安(A)表示。

4、空載電流：變壓器空載運行時(shí)激磁電流占額定電流的百分數。

5、短路損耗：一側繞組短路，另一側繞組施以電壓使兩側繞組都達到額定電流時(shí)的有功損耗，單位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。

6、空載損耗：是指變壓器在空載運行時(shí)的有功功率損失，單位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。

7、短路電壓：也稱(chēng)阻抗電壓，系指一側繞組短路，另一側繞組達到額定電流時(shí)所施加的電壓與額定電壓的百分比。

8、連接組別：表示原、副繞組的連接方式及線(xiàn)電壓之間的相位差，以時(shí)鐘表示。

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為什么電流源型變頻器需要較大的變壓器容量？

變壓器的設計一般只看額定容量，而不看額定功率，因為其電流只與額定容量有關(guān)。對于電壓源型變頻器，由于其輸入功率因數接近于1，所以額定容量與額定功率幾乎相等。電流源型變頻器則不然，其輸入側變壓器功率因數.多等于負載異步電機的功率因數，所以對于相同的負載電機，其額定容量要比電壓源型變頻器的變壓器大一些。 

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變壓器的容量和什么有關(guān)？

鐵芯的選擇與電壓有關(guān)，而導線(xiàn)的選擇與電流有關(guān)，即導線(xiàn)的粗細直接與發(fā)熱量有關(guān)。也就是說(shuō)，變壓器的容量只與發(fā)熱量有關(guān)。對于一個(gè)設計好的變壓器，如果在散熱不好環(huán)境中工作，假如為1000KVA，如果增強散熱能力，則有可能工作在1250KVA。

另外，變壓器的標稱(chēng)容量還與允許的溫升有關(guān)，例如，如果一臺1000KVA的變壓器，允許溫升為100K，如果在特殊的情況下，可以允許其工作到120K，則其容量就不止1000KVA。由此也可以看出，如果改善變壓器的散熱條件，則可以增大其標稱(chēng)容量，反過(guò)來(lái)說(shuō)，對于相同容量的變頻器，可以減小變壓器柜的體積。

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如何提高變壓器效能？

2）根據負載情況，選擇合理容量的變壓器

3）變壓器平均負載系數應大于 70%

4）平均負載系數經(jīng)常小于 30% 時(shí)，應酌情調換小容量變壓器

5）提高負載功率因數，以提高變壓器輸送有功功率的能力

6）合理配置負載，盡量減少變壓器的運行臺數 

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為什么要加快對高能耗配電變壓器的技術(shù)改造？

高能耗配電變壓器主要是指：SJ 、 SJL 、 SL7 、 S7 等系列變壓器，其鐵損、銅損都比目前廣泛使用的 S9 系列變壓器高出很多，如 S7 與 S9 相比，鐵損高出 11% ，銅損高出 28% 。

而新型變壓器，如 S10 、 S11 變壓器比 S9 還要節能，非晶合金變壓器的鐵損只相當于 S7 的 20% 。變壓器一般使用壽命長(cháng)達幾十年，用..節能型變壓器替代高能耗變壓器，不但可提高能源轉換效率，而且在壽命期節電效果相當可觀(guān)。

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什么叫渦流？渦流的產(chǎn)生有哪些害處？

當交流電流通過(guò)導線(xiàn)時(shí)，在導線(xiàn)周?chē)鷷?huì )產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。交變磁場(chǎng)中的整塊導體的內部會(huì )產(chǎn)生感應電流，由于這種感應電流在整塊導體內部自成閉合回路，很像水的旋渦，所以稱(chēng)作渦流。渦流不但會(huì )白白損耗電能，使用電設備效率降低，而且會(huì )造成用電器（如變壓器鐵芯）發(fā)熱，嚴重時(shí)將影響設備正常運行。

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變壓器瞬動(dòng)保護為什么要躲過(guò)低壓短路電流？

這主要是考慮了繼電保護動(dòng)作的選擇性，高壓側速斷保護主要是嚴重的保護變壓器外部故障，在整定是如果不躲過(guò)變壓器低壓側的.大短路電流，由于低壓側離出口不遠的一段范圍短路電流值變化不大，基本相等，這樣就會(huì )使高壓側速斷保護的范圍擴大到低壓出線(xiàn)，從而失去選擇性。失去選擇性后保護更可靠，但給允許帶來(lái)了不便，比如現在有許多工業(yè)圓設10KV總配電室(10KV母線(xiàn)+出線(xiàn)斷路器)，每個(gè)車(chē)間設低壓配電室(環(huán)網(wǎng)柜+變壓器)，如果斷路器不躲過(guò)變壓器低壓側的.大短路電流將造成低壓總開(kāi)關(guān)，(環(huán)網(wǎng)柜負荷開(kāi)關(guān)熔斷器)，高壓斷路器動(dòng)作，給運行帶來(lái)不便。

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2臺并列運行的變壓器為什么不允許中性點(diǎn)同時(shí)接地運行？

大電流系統中，為了滿(mǎn)足繼電保護靈敏度配合上的要求，需要一部分主變接地，另一部分不接地。

一個(gè)站上的兩臺主變中性點(diǎn)不同時(shí)接地，主要考慮的是零序電流、零序電壓保護的配合問(wèn)題。

多臺變壓器并聯(lián)運行的變電站，通常采用一部分變壓器中性點(diǎn)接地運行，而另一部分變壓器中性點(diǎn)不接地運行的方式。這樣可以將接地故障電流水平限制在合理范圍內，同時(shí)也使整個(gè)電網(wǎng)零序電流的大小和分步情況盡量不受運行方式變化的影響，提高系統零序電流保護的靈敏度。

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為什么新安裝或大修后的變壓器在投入運行前要做沖擊合閘試驗?

切除電網(wǎng)中運行的空載變壓器，會(huì )產(chǎn)生操作過(guò)電壓。在小電流接地系統中，稱(chēng)作過(guò)電壓的幅值可達3～4倍的額定相電壓；在大接地系統中，操作過(guò)電壓的幅值也可達3倍的額定相電壓。所以，為了檢驗變壓器的絕緣能否承受額定電壓和運行中的操作過(guò)電壓，要在變壓器投運前進(jìn)行數次沖擊合閘試驗。另外投入空載變壓器時(shí)會(huì )產(chǎn)生勵磁涌流，其值可達額定電流的6～8倍。由于勵磁涌流會(huì )產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，所以做沖擊合閘試驗還是考慮變壓器機械強度和繼電保護是否會(huì )誤動(dòng)作的有效措施

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