高压电工

嘉兴电力培训中心 屠勇华

第二章 电力变压器 文字T 图形 笫一节 变压器工作原理与结构 一、 变压器的工作原理 I1 Φ U1 E1 N1 N2 E2 U2

I2 1.当原线卷中通过交流电流，就在铁心中产生交变的磁通。（右手螺旋定则）

2.交变磁通分别在原线卷（一次绕组） 中产生感应电势E1=4.44fN1Ф-反电势，使原线卷虽电压高但流过电流不大。

在付线卷（二次绕组）中产生感应电势E2=4.44fN2Ф-----正电势，向负载输出电流。 变压器原理：根据电磁感应原理，起到改变电压大小（U1/U2=E1/E2=N1/N2=K(变比)---正比），改变电流大小（忽略损耗，一、二次功率相同U1I1=U2I2, I1/I2=N2/N1---反

比）及传递电能（通过磁耦合，无电直接联系；能量形式不变）的作用。

二、 变压器主要构造（见P23图2-2） 1、铁心-----是变压器的磁路由铁芯柱和铁轭组成。分心式和壳式两种。常用心式

由硅（矽）钢片（热轧与冷轧主要是冷轧）叠成的，主要为了一是提高导磁性能，二是减少铁心损耗（磁滞及涡流损耗—片越厚涡流损耗越大）。

2. 线卷------是变压器的电路，分同心式，交叠式两种，常用同心式。 （1）导线.材料 铜及铝 （2）排列特点 在同一铁心柱上一是同心，二是低压线卷靠近铁心、高压线卷在外。 3.出线及调压装置

（1） 出线装置----套管（有充油式、瓷套管） （2） 调压装置

A.调压原理: a、改变原线卷匝数是有级调压。 b、若车间电压U2太低、要调高它，问原线卷匝数N1匝数是增加还是减少？根据U1/U2=N1/N2 得U1N2=U2N1

所以 U2=U1N2/N1 可知要增加U2必须

使N1（分母）减少。 B.调压方式（调压开关）

a.无载调压----在变压器仃电情况下操作。（开关在油箱顶上）

b.有载调压-----在变压器不仃电带负载情况下就可操作。（开关在油箱侧面） 以上三部分构成变压器的本体 4.容器

油浸式-----油箱,油箱外有冷却管相联。 有吊器身式，吊箱壳式（钟罩式）油箱。 干式-----铁箱 5.保护装置

温度计---- (有水银温度计，指针式温度表，数字式温度表)

油浸式：油枕（储油柜）----保证油能热胀 冷缩下，减少油与空气接触面， 延缓油氧化速度。 安全气道（防爆管）---严重故障时油可喷出。 呼吸器（吸湿器）-----硅胶对油吸潮， 另一方面可平衡油箱内外大气压。

瓦斯继电器---油箱内部故障时保护变压器。 三、 变压器的型号及技术参数

1.型号

SFLZ---500/35 SL—50/10 SCB---100/10

│-------------额定容量（kVA） █ █ █ █------█ / █---------最高电压（kV）

│ │ │ │----调压方式（□—无载调压，Z---有载调压） │ │ │-----------导线材料（□—铜，B---簿铜片叠成，L---铝）

│ │-----------------冷却方式（□—油浸自冷，F油浸风冷；

C—干式）

│---------------------------------相数（S—三相，D---单相）

2.技术数据（额定值）

额定容量SN------视在功率，单位kVA 多绕组变压器是指最大的绕组额定容量。 额定电压U1N/U2N----线电压，单位kV 额定电流I1N/I2N---线电流，单位A 单相: IN=SN/UN 三相：IN=SN/√3UN 计算题: 一台三相变压器，额定SN=100kVA, 额定电压U1N/U2N=10/0.4-kV，求额定电流? 解：I1N=SN/√3U1N=100/1.73×10=5.78A I2N =SN/√3U2N=100/1.73×0.4=144.5A 额定频率fN：工频50赫

(每秒钟变化50次, 变化一次时间0.02秒)

额定空载电流I0%:衡量建立磁场磁化能力。 额空载损耗P0：等于铁损（不变损耗）。 额定短路损耗Pk：额定电流下的铜损 （铜损是可变损耗）。

额定短路电压（阻抗电压）

UZ%= UZ/UN*100% 等于短路阻抗大小。 电压调整率、调压范围、效率、 温升和冷却方式 3.接线及接线组别 （1） 接线

星形Y: 三相线卷尾端相连成一点称中点，始端引出ABC三根相线。有三相三线制适用动力电源,三相四线制YN（中点引出线称中线）用于动力及单相负载的电源共用。 注意：a中线要求一不准装熔断器二导线截面不得小于相线截面的2/3

b由于三相负载严重不均衡出现中点位移 现象造成三相相电压严重不对称，甚至致 使某一相相电压严重超过,损坏电气设备。 三角形d或∆：首先三相线卷始未端相连成闭合回路，然后从三个始端引出三个相线。 (2). 接线组别（标号）：

接线组别---表示三相变压器原、副线卷对应电压间的相位关系。

时钟法---长针作原线卷电压指向12点，短

针作为副线卷相应电压所指钟点作为接线组别号。

影响接线组别因素:

一是接线方式 二是线卷极性（见图） 三是线卷端头标记（见图）。

例：Y/YN-----12 Y/D--11

│ │ │---接线组别12（原付线卷对应电压同相） │ │--------付线卷接线方式YN │---------------原线卷接线方式Y

第二节 变压器的运行 一、变压器的运行方式 0.变压器投入与退出

投入-----先合高压侧开关，后合低压侧开关，再合各路负载开关。（主要减少合闸时励磁冲击涌流）

退出-----与上程序相反 1、 允许温度与温升:

变压器运行时温升与周围环境温度无关，与变压器损耗和散热能力等有关，绕组温度最

高，铁芯次之，油的温度最低。

对于A级绝缘变压器其最高允许温度为105度，规定上层油温不超过85度。（最高95度）（温升=实际油温—环境温度）例：55=50-（-5）上层油温升不超过55度、绕组温升不超过65度。

2、 变压器的过载能力

过负荷----正常过负荷不超过20--30%（要在变压器一是无缺陷 二是上层油温不超过85度前提下。）

事故过负荷---按厂家规定

允许短路—一般允许短路电流为额定电流的25倍。

3、 允许电压波动:允许不超过额定电压5% 二、.变压器并联运行条件 1. 并联运行目的：提高可靠性，经济性，减少投资。 2. 并联运行条件 接线组别完全相同。

一、 二次额定电压相同即变比相同，允许

误差±0.5%

额定短路电压相同，允许误差±10%

三、变压器油及运行

1. 变压器油作用: 变压器油既有绝缘又有冷却作用。 2.变压器油运行:

(1) 试验：每年取样试验，项目为耐压，

介质损耗和简化试验。 (2) 运行管理：经常检查变压器的密封性，

储油柜，呼吸器的工作性能，油色，油量是否正常，定期或不定期取油样作油的气相色谱分析，对运行中已变质油及时处理，补油时注意牌号及气体继电器。 四、.变压器的运行

1.巡视检查—正常，负荷变化，故障后 声音---正常是铁片振动嗡嗡声

油----油位：油枕上油位计上下红线内 油色：正常是微黄透明的 油温：上层油温不超过85度,最高不超过95度。温升=实际油温—环境温度,例：55=50-（-5）上层油温升不超过55度、绕组温升不超过65度。

取油样作油的气相色谱分析（在线监测）

外表---接头（温度 示温蜡片红80度 绿70度 黄60度）

套管（破裂、污垢等） 渗漏油 电气量---电压（5%）、电流（每相大小、三相不平衡度小于10%）、功率 2.变压器的经济运行

一是变压器不能空载运行（空运有铁损） 二是最佳效率在铁损等于铜损时，即带2/3额定负载时。

2. 异常及常见故障:

声音异常，绝缘套管闪络和爆炸

变压器在故障跳闸后查明原因及消除情况下,请示后再试送。

变压器在故障跳闸后未查明原因及消除情况下严禁试送。

五、变压器油色谱在线监测系统简介 笫三节 其他变压器：

干式变压器（环氧树脂绝缘、气体绝缘、H级绝缘），非晶态合金铁芯变压器H，低损耗油浸变压器S9,S11，卷铁变压器R。 第四节 互 感 器

一、互感器的作用—将高电压、大电流变换

为低电压（100V）、小电流（5A）。

1. 将二次设备与高压电网隔离，保证人身与设备的安全。

2. 有利于二次设备的标准化生产。 3. 与继保、仪表配合对一次系统进行保护、测量。

二、电压互感器（又叫PT）文字YH,TV 1.工作原理：相当一台空载运行的变压器。 2.型号

█ █ █ █ ------█ -----工作电压（kV）

│ │ │ │---结构特点（W—三相五柱铁心，J---带有

第三线卷）

│ │ │----------绝缘特点（J—油浸，Z,G---浇注，干式） │ │-----------------相数（S—三相，D---单相）

│--------------------------------互感器名称（J—电压互感器）

例：JSJW--10 JDZJ---10

三相五柱铁心---空柱给另序磁通造成一条小磁阻通路使PT长期运行也不发热。 3.技术数据 a.变压比 K=U1相/U2相

b.误差与准确度 ∆U%=KU2N—U1N/U1N 准确度有0.2,0.5,1, 3

c.容量：指二次绕组允许接入负载的功率

（VA表示）,分额定与最大容量。 4.接线

原则：PT一次线卷与被测线路并联，二次线卷与二次设备电压线卷并联。注意线卷接线极性正确

变电所实际接线：两个单相组成（V/V）（见图）。

QS FU1 TV QS1 FU2

a b c

一个三相及由三个单相组成(YN/Yn/[开口∆]V-12)（见图） L123

QS FU1 TV QS1 FU2

a b c ① ② ③ K

L123 N

单相绝缘监察电压表：

1—A相, 2—B相, 3—C相

一次高压线卷YN通过主刀闸QS及高压熔丝FU1并在母线上

二次低压工作线卷Y通过QS1主刀闸辅点（防止反送电安全保障）及低压熔丝FU2联至三相电压小母线YM上，另一二次低压辅助线卷接成开口三角形，正常时开口两端电压为三相电压和是另，当不对称运行时出现另序电压,推动YJJ继电器动作发出“母线接地” 预告信号。二次低压线卷必要一点接地防止穿越性故障。 5.电压互感器的运行 接线：一、二次绕组接线极性正确,装设熔断器防止短路，二次绕组、铁心和外壳都必须可靠接地，二次绕组的电压降一般不超过额定电压的0.5%，接0.5级电能表不超过0.25%

巡视检查 异常运行 更换 停用(注意失压保护误动，取下低压熔断器以防反送电) 三、电压互感器高、低压熔丝熔断或二次回路断线。

1.电压互感器高压熔丝熔断

(1)现象 信号盘上三个单相绝缘监察电压表熔断相指示下降，未熔断相指示正常相电压。

(2)原因 PT本身故障，二次回路故障低压

熔丝未熔断，铁磁谐振（XL=XC）

(3)处理 PT断开主刀闸穿绝缘鞋、戴绝缘

手套取下熔断熔丝更换。

2.电压互感器低压熔丝熔断或二次回路断线 (1)现象 a.信号盘上三个单相绝缘监察电压表熔断相指示为另，未熔断相指示正常相电压。

b.起动低电压继电器发出“电压互感器二次回路断线”予告信号。 (2)原因 二次回路故障

四、变压器中性点不接地（小电流）系统单

相接地故障

一)、小电流系统单相接地特点：（金属性全接地）

接地相相电压为另

非接地相相相电压上升√3倍 出现中点电压大小等于相电压

三个线电压仍然对称

二).单相接地障变电所内现象

a.信号盘上三个单相绝缘监察电压表未接地相指示上升√3倍，接地相指示另。 b.PT开口线卷出现另序电压起动YJJ（接地电压继电器），发出“母线接地”予告信号。 三).处理步骤

a检查有关设备（注意跨步电压触电，穿绝缘鞋，离接地点室内4米以外、室外8米以外，误人危险区即单脚跳离。）,发现明显故障处理。

b.若未发现明显故障，采用试拉各线（原则：拉后即送，按拉路顺序，拉前通知用户。），到“母线接地”信号消失者即为故障线。 c.送上故障线允许继续运行两小时（三个线电压对称），继续寻找故障。

d.超过两小时仍未找到故障必须停电检修。

五、电流互感器（又称CT）文字LH,TA 1.工作原理：相当于一台短路运行的变压器，一次电流不随二次负载变化而变化。 2.型号：

█ █ █ █ -------█------工作电压（kV）

│ │ │ │---使用特点（B-保护用，J-加大容量,D-差

动保护用）

│ │ │-------绝缘特点（W—户外油浸，Z,J---浇注，干

式）

│ │----结构特点（Q—线卷式，F,D---贯穿式，C—手车式 │ R—装入式，A—穿墙式）

│------------------------互感器名称（L----电流互感器）

例如：LQJ—10 LCW---35 LR---35 LFJ--10

3.技术数据 a.变流比 K=I1/I2 b.误差与准确度

误差∆I%=KI2N—I1N/I1N 准确度有0.2,0.5, 1, 3,10,D(根据误差)

c.容量:通常用额定二次负载阻抗来表示。0.2-0.4Ω

电流效应有：发热（热效应）和电动力（动效应）与电流大小成正比。 d.热稳定及动稳定电流 4.接线

原则：CT一次线卷与被测线路串联，二次线卷与二次设备电流线卷串联。注意线卷接线极性正确

变电所实际接线：三相完全星形接线(见图) L1 L2 L3

① ② ③ TA I1 I2 I3

二相不完全星形接线(见图) L1 L2 L3

① ③ ② I1+I3 TA I1 I3

电流表: 1—A相, 2—B相, 3—C相 IB IC

IA -IB=IA+IC 5.电流互感器的运行

一、二次绕组接线极性正确,，二次绕组、铁心和外壳都必须可靠接地防止穿越性故障，二次负载阻抗不能大于电流互感器额定负载阻抗。

运行前检查 巡视检查 更换

六、电压互感器二次不准短路，电流互感器二次不准开路。

1.电流互感器二次开路

（1）.危害性----一次大电流全部用来激磁，磁通剧增，在二次产生危及人身及设备安全的高电压。 （2）.现象 CT发出怪叫声, 有关表计剧烈摆动，开路点出现跳火。

（3）.处理 远离CT开路点穿绝缘鞋、 戴绝缘手套、拿绝缘工具

（如木柄螺丝刀）拧紧或三相短接。

靠近CT或CT本身开路必须停电处理。 2.电压互感器二次短路

大短路电流将使PT熔丝熔断,发热至烧毁。

第五章 过电压保护 第一节 过电压概述

一、过电压（危及绝缘的电压升高）及危害 二、过电压分类

内过电压：工频、谐振、操作过电压。 外过电压：直接雷，雷电反击, 感应雷， 雷电波侵入过电压。 二、 雷电过电压：

雷云形成:带电荷的云所引起的放电现象。 雷云对地放电过程（三个阶段）

1.先导放电：分级发展，速度小，电流小 2.主放电：正负电荷中和，电流大，速度快 3.余辉放电：电流小

雷电流是冲击波极大多数是负极性

直接雷击、雷电反击、感应雷过电压及雷电波侵入。

四、内过电压：工频（线路空载、单相接地

系统不对称故障引起）、谐振（感抗等于容抗）、操作过电压（切、合空载长线路、变压器，电容器，开断感应电动机、弧光接地）。 第二节 直击雷过电压的防护

1.避雷装置---避雷针（保护变电所电气设备免受直接雷击、雷电反击、感应雷过电压） 避雷线 （保护输电线路免受雷击过电压） 2.避雷针（有与构架避雷针两类） i.构造（见图）由接闪器，引下线，接地体（R<10Ω）构成。

ii保护范围rx

单支避雷针保护范围: rx—保护半径

(1)当hx0.5h时，rx(hhx)P(2)当hx0.5h时，rx(1.5h2hx)Ph—针高

hx—被保护物高 高度系数P

当h30m时，P1;当30mh120m时，P30h5.5h两支等高避雷针保护范围

h－避雷针的高度，m； h0 －最低点的高度，m； bx －保护范围最小宽度m

h0 －最低点的高度，m；D-两针间距离，m ; D/h不大于5

h0hD7P;bx1.5(h0hx)bx －保护范围最小宽度m h－避雷针的高度，m；

多支避雷针保护范围： 书），也可查表 rx <1.5h（针高）

i. 防雷保护图举例（见图）

为了防止雷电反击：

空中最小距离大于5m Sk≥0.3Rch+0.1hA Rch-冲击电阻 hA-针空中反击高度 地下最小距离大于3m Sd≥0.3Rch

避雷线保护范围: 单根避雷线保护范围

(1)当hx0.5h时，rx0.47(hhx)P(2)当hx0.5h时，rx(h1.53hx)P

两根避雷线保护范围

第三节 雷电侵入波防护

1.雷电侵入波----雷电流以行波形式通过输电线路传递进人变电所。

2.防雷装置---火花间隙、管形避雷器 、阀型及磁吹阀型、氧化锌避雷器

3.配电所进线及母线防雷接线（见书图5-6） FZ---母线避雷器（通过闸刀并联在母线上与主变电气距离见P176表5-1） FS---线路

避雷器作进线保护（并联在架空线路出线端，电缆头端，带电抗器的电缆两端） 35-110kV架空线未沿全线架设避雷线则变电所应1-2km进线段架设避雷线，保护角不超过20最大30度。连接进线电缆段1km 架空线架设避雷线。

正常处于分闸的线路开关及分段开关两侧装设避雷器或防雷间隙。 T FS 架空线 电缆 FZ FS 4.变压器中性点防雷保护：大电流系统中中性点不接地变压器中性点装设避雷器。小电流系统一般不装设。但多雷区单进线或装设消弧线卷的变压器应装设。 5.配电变压器防雷保护：

10kV配电变压器高压跌开式熔断器是一种 最简单过流保护，拉跌落式熔断器时，应先 垃中间相、再拉下风相、最后拉上风相。合 时则相反。

配电变压器高压侧一般都用避雷器作防雷保护装置。安装在熔断器与变压器之间，接地线与变压器低压侧中性点及金属外壳连在一起。

35kV配电变压器两侧应装避雷器 第四节 过电压保护设备 一、保护 间隙

灭弧能力差 伏秒特性陡 产生截波 受大气影响 但结构简单、 价格低廉

二、普通阀型避雷器

间隙：具有平坦的伏秒特性，

放电电压分散性小，能与变压器绝缘冲击放电特性很好配合 阀片：具有良好的非线性特性， 其电阻值与流过的电流大小成反比。

0.5黄铜电极 云母片 12.5 56阀型避雷器 a. 构造:火花间隙及非线性电阻组成。 原理：强大雷电流击穿火花间隙通过呈低阻非线性电阻（残压小于设备耐压）顺利泄入大地。工频续流时非线性电阻呈高阻火花间隙能顺利断弧断流。只适用于外过电压防护。 FS-配电用避雷器

FZ-站用避雷器（间隙并联分路电阻）,

并联电阻的作用 改善电压分布

分路电阻 间隙

三、磁吹避雷器

伏安特性：

UCi分路电阻原理接线图

并联电阻的作用 改善电压分布四、磁吹避雷器

电弧旋转式,拉长式

(FCD, FCZ）

磁吹避雷器也是由

间隙与阀片组成， 但间隙形状不同， 而增加磁吹部分 使电孤在磁场作 用下被拉长，更 好地去游离，使 电弧易熄灭。适

用于旋转电机的 防雷及内过压保护。

五、金属氧化物避雷器（MOA）

1.氧化锌阀片的特点 原理：雷电或内过压时，电压超过启动值后，阀片呈低阻,泄放电流（残压较低小于设备耐压）。工频电压时阀片恢复高阻呈绝缘状态（不超过1mA的对地泄漏电流）保证系统正常运行，可不设置火花间隙。

2.氧化锌避雷器的优点：无间隙 无续流 保护特性优越

电气设备所受过电压可降低 通流容量大

体积小、重量轻、结构简单、 运行维护方便、寿命长 适用范围：

用于SF6全封闭组合电器 可内部过电压 可用于直流系统

2. 氧化锌避雷器的电气参数 （0）参数系统标称电压

（1）额定电压：施加到避雷器端子间的最大允许工频电压有效值。高于系统额定电压。

（2）持续运行电压：允许持久地施加在避雷器端子间的工频电压有效值, 略高于系统最高相电压。 （3）标称放电电流：用来划分避雷器等级的、具有8/20μs 波形的雷电冲击电流峰值

（4）工频耐受电压时间特性：在规定条件下，对避雷器施加不同的工频电压，避雷器不损坏、不发生热崩溃时所对应的最大持续时间的关系曲线

（5）残压：放电电流通过避雷器时其端子间的最大电压峰值

（6）持续电流：施加持续运行电压时流过避雷器的电流,由阻性和容性分量组成 （7）参考电流

工频参考电流：确定工频参考电压的工频电流阻性分量的峰值

直流参考电流：确定直流参考电压的直流电流平均值 （8）工频参考电压：通过工频参考电流时测出的工频电压峰值除以√2

六、避雷器的维护：每年雷雨前预试，接地线完好，经常及雷电后巡视检查, 接地电阻:工作接地的接地电阻一般为0.5～10Ω,保护接地电阻为1～10Ω, 雷击冲击电流作用下的接地电阻 配网装置的Rch一般要求小于10Ω， 输电线路杆塔的Rch要求小于30Ω 冲击系数：α＝Rch/R R—工频接地电阻 火花效应α<1 电感影响α>1 与冲击电流密度，接地体形状，土壤电阻率等有关 降低冲击接地电阻措施有降低土壤电阻率，改善接地体几何形状，扩大接地体延伸面积。

变压器及过电压保护部分复习题

一、单项选择题

1. 变压器空载运行时有( )损耗。

A.无电能损耗; B.有铁损; C.有铜损 D.有铁损和铜损; 4.短路时，短路回路特点是（ ）。 A.电压高 B.电流小 C.电流很大

2. 变电所母线安装避雷器是为了防止（ ）过电压。

A. 雷电进行波 B. 直击雷 C . 操作过电压 3. .避雷器必须与( )可靠连接，才能有防雷作用。接地装置 A. 电气设备 B. 雷电记录器 C. 接地装置

4.变压器电压高的一侧匝数多,电流( ). A. 小 B.大 C.不确定

5.如果变压器铁芯采用的硅钢片的单片厚度越厚,则( ) A. 铁芯中的铜损耗越大 B. 铁芯中的涡流损耗越大 C. 铁芯中的涡流损耗越小

6. 在油浸式变压器中,变压器油正常运行的最高温度为( ) A. 40℃ B.85℃ C.95℃

7. 变压器调整电压的方法是从某一侧绕组上设置分接,以增加或切除一部分绕组的匝数,从而实现( )的方法

A. 无极调整电压 B. 有极调整电压 C. 平滑调整电压

8. 变压器储油柜的作用是保证油箱内总是充满( ),并减小油面与空气的接触面

A. 水 B.油 C.风 9.变压器的变比等于( )之比 A.一、二次侧电流有效值 B. 一、二次侧电压最大值 C. 一、二次侧感应电势有效值

10. 电流互感器运行时，如果二次侧开路，则会在二次侧产生（ ）。

A.断开电路 B.高电压 C.空载电压 11. 变压器铭牌上的额定容量是指( )。

A. 有功功率 B. 无功功率 C . 视在功率 二、判断题（正确的画√;错误的画×）

1. 互感器的二次侧必须有一端接地，此为工作接地。―――（ ） 2.变压器是不允许过负荷运行的。---（ ）

3. 电压互感器的容量是指其二次绕组允许接入的负载功率( ) 4.电流互感器的铁芯应该可靠接地--------( )

5.在双卷变压器的两个绕组中,输出电能的一侧叫做二次侧绕组------------------------------------------------------------------( )

6.电压互感器工作时,其高压绕组与被测电路并联,低压绕组与测量仪表的电压线圈并联-------------------------------( ) 7.多绕组变压器的额定容量是最大的绕组额定容量( ) 8.变压器稳定温升的大小与变压器周围环境的温度﹑变压器的损耗和散热能力等相关-------------------------------------( )

9. 电流互感器工作时,其高压绕组与被测电路并联,低压绕组与测量仪表的电压线圈并联----------------------------------( ) 三、多项选择题（每题有两项或两项以上符合题意选项） 1.电力变压器理想的并联条件包括（ ）。 A.容量相同 B.冷却条件相同 C.变比相等 D.阻抗电压相等 E.联接组标号相同 2.内部过电压包括（ ）。 A.工频过电压 B.操作过电压 C.雷电过电压 D.谐波过电压 3.电流互感器按用途可分为（ ）。 A. 测量用电流互感器 B. 保护用电流互感器 C. 供所用电用电流互感器

4.变压器铁芯采用的硅钢片主要有( ) A. 热铸式 B.冷轧 C.热轧 5. 变压器稳定温度的大小与( )相关. A.变压器的损耗和散热能力等

B.变压器周围环境的温度 C.变压器绕组排列方式

6.电力变压器若不符合并联运行条件将会产生（ ）后果。

A. 环流

B. 不合理分配变压器容量 C. 相位不同

四、案例分析及计算题（每题有一项或一项以上符合题意的选项） 1.变电所一台31500kVA的主变压器差动保护动作，值班人员迅速赶到现场，应对如下部分进行检查。（ ） A.主变压器电源侧的线路有无短路现象 B.主变压器低压侧的供电母线有无故障

C.主变压器一、二次电流互感器之间的所有部分有无故障 D.主变压器有无内部故障造成对外喷油或着火现象

2. 一台单相变压器:额定电压U1N/U2N=60/10KV,则变压器的变化为( )

A.0.12 B.6 C.10

3.一台三相变压器额定容量SN=3200kVA，额定电压U1N/U2N=35/10kV，其二次额定电流为（ ）A。 A.91.4 B.185 C.304.8

变压器及过电压保护部分复习题

一、单项选择题

1. 变压器空载运行时有( B )损耗。

A.无电能损耗; B.有铁损; C.有铜损 D.有铁损和铜损; 4.短路时，短路回路特点是（ C）。 A.电压高 B.电流小 C.电流很大

2. 变电所母线安装避雷器是为了防止（ A ）过电压。

A. 雷电进行波 B. 直击雷 C . 操作过电压 3. .避雷器必须与( C )可靠连接，才能有防雷作用。接地装置 C. 电气设备 D. 雷电记录器 C. 接地装置

4.变压器电压高的一侧匝数多,电流( A ). B. 小 B.大 C.不确定

5.如果变压器铁芯采用的硅钢片的单片厚度越厚,则( B ) D. 铁芯中的铜损耗越大 E. 铁芯中的涡流损耗越大 F. 铁芯中的涡流损耗越小

6. 在油浸式变压器中,变压器油正常运行的最高温度为( C ) B. 40℃ B.85℃ C.95℃

7. 变压器调整电压的方法是从某一侧绕组上设置分接,以增加或切除一部分绕组的匝数,从而实现( B )的方法

D. 无极调整电压 E. 有极调整电压 F. 平滑调整电压

8. 变压器储油柜的作用是保证油箱内总是充满( B ),并减小油面与空气的接触面

B. 水 B.油 C.风 9.变压器的变比等于( C )之比 A.一、二次侧电流有效值 B. 一、二次侧电压最大值 C. 一、二次侧感应电势有效值

10. 电流互感器运行时，如果二次侧开路，则会在二次侧产生（ B ）。

A.断开电路 B.高电压 C.空载电压 11. 变压器铭牌上的额定容量是指( C )。

A. 有功功率 B. 无功功率 C . 视在功率 二、判断题（正确的画√;错误的画×）

1. 互感器的二次侧必须有一端接地，此为工作接地。―――（× ） 2.变压器是不允许过负荷运行的。---（×）

3. 电压互感器的容量是指其二次绕组允许接入的负载功率( √ ) 4.电流互感器的铁芯应该可靠接地--------( √ )

5.在双卷变压器的两个绕组中,输出电能的一侧叫做二次侧绕组------------------------------------------------------------------( √ )

6.电压互感器工作时,其高压绕组与被测电路并联,低压绕组与测量仪表的电压线圈并联-------------------------------( √ ) 7.多绕组变压器的额定容量是最大的绕组额定容量( √ ) 8.变压器稳定温升的大小与变压器周围环境的温度﹑变压器的损耗和散热能力等相关-------------------------------------( × )

9. 电流互感器工作时,其高压绕组与被测电路并联,低压绕组与测量仪表的电压线圈并联----------------------------------( × ) 三、多项选择题（每题有两项或两项以上符合题意选项） 1.电力变压器理想的并联条件包括（ C,D.E ）。 A.容量相同 B.冷却条件相同 C.变比相等 D.阻抗电压相等 E.联接组标号相同 2.内部过电压包括（ A,B,D ）。 A.工频过电压 B.操作过电压 C.雷电过电压 D.谐波过电压 3.电流互感器按用途可分为（ A,B ）。 D. 测量用电流互感器 E. 保护用电流互感器 F. 供所用电用电流互感器

4.变压器铁芯采用的硅钢片主要有( B,C ) B. 热铸式 B.冷轧 C.热轧 5. 变压器稳定温度的大小与( A,B )相关. A.变压器的损耗和散热能力等

B.变压器周围环境的温度 C.变压器绕组排列方式

6.电力变压器若不符合并联运行条件将会产生（ A,B ）后果。

D. 环流

E. 不合理分配变压器容量 F. 相位不同

四、案例分析及计算题（每题有一项或一项以上符合题意的选项） 1.变电所一台31500kVA的主变压器差动保护动作，值班人员迅速赶到现场，应对如下部分进行检查。（ C,D ） A.主变压器电源侧的线路有无短路现象 B.主变压器低压侧的供电母线有无故障

C.主变压器一、二次电流互感器之间的所有部分有无故障 D.主变压器有无内部故障造成对外喷油或着火现象

2. 一台单相变压器:额定电压U1N/U2N=60/10KV,则变压器的变化为( B )

A.0.12 B.6 C.10

3.一台三相变压器额定容量SN=3200kVA，额定电压U1N/U2N=35/10kV，其二次额定电流为（ B ）A。 A.91.4 B.185 C.304.8

高压断路器的操作及故障分析

操作机构

CD型电磁操作机构（见图）

由四连杆平面机构、二连杆平面机构、棘轮机构、合闸铁心线卷、跳闸铁心线卷组成。 合闸时需很大电流（10kV开关约30---40A,35kV开关约60---80A）合闸铁心顶起四连杆下轴沿棘轮克服弹簧强大反作用力上升，四连杆上杆向下将动触头插入静触头，此下轴到棘轮顶上时合闸，由锁扣扣牢，合闸电流断开。跳闸时只需很小电流（5A）跳闸铁心轻轻冲击二连杆拱起，拖动四连杆打开棘轮顶上的锁扣，四连杆迅速滑下将动触头拔出。

CT型弹簧操作机构（见P65图3-5,3-7） 开关断开交流马达（有三相交流熔丝）将合闸弹簧拉紧储能锁扣扣住，合闸时很小电流起动合闸铁心打开锁扣，合闸弹簧释放出强大能量将断路器合上，并将跳闸弹簧压紧锁扣牢。跳闸时只要很小电流起动跳闸铁心打开锁扣，跳闸弹簧释放能量将

断路器断开。

CY型液压操作机构：利用气体压力储存能源，依靠液体压力传递能量进行分合闸操作的机构。

断路器的控制电路 （见图） 各设备名称如下：（具体位置学员实习熟悉） 控制小母线---KM 操作熔丝----1,2RD 控制开关----KK 合闸熔丝----3,4RD 闪光小母线---SM 信号熔丝----5,6RD 合闸接触器--HC

合闸母线—HM 合闸线卷—HQ 信号小母线----XM 跳闸线卷--TQ 事故小母线—SYM 断路器常闭辅点--DL1，3 断路器常开辅点---DL2 红灯—-HD 绿灯----LD 光字牌---GP 1. 控制开关的操作位置

合闸后（见图） 16—13（红灯） 1—3

合 17—19 9—12

合 分

预备跳闸（见图） 14—13 分

跳闸（见图） 6—7 跳闸后（见图） 合 11—10（绿灯）14---15 合 分 分

(弹回) 预备合闸（见图） 合闸（见图） 5---8 9—10

合

合 分

分 2. 控制电路（电工图上是原始状态） （1） 合闸后：

+KM—1RD—KK16—13—HD--- DL2（合）---TQ—2RD---_KM 红灯亮 表示一断路器已合上,二监视跳闸线卷完好。 红灯不亮的原因：灯泡是否烧毁 操作熔丝是否熔断

断路器辅点接触不良（如烧毛、未合好） KK16—13接点接触不良

跳闸线卷断线或烧毁

（2）预备跳闸：+SM---KK14-13---HD-- DL2（合）---TQ—2RD---_KM 红灯闪光 红灯闪光----可认真考虑是否误拉开关，避免KK开关机械惰性。

（3）跳闸：+KM—1RD—KK6—7—DL2（合时间是电脉冲与机械动作时间之和极小）---TQ—2RD---_KM 跳闸 拒跳原因：一电气上:操作熔丝是否熔断 断路器辅点接触不良（如烧毛、未合好） KK6—7接点接触不良 跳闸线卷断线或烧毁

直流电压过低（值班员随时调节保持直流电压恒定） 二是机械上问题:

（见P350某一线路故障断路器拒动例）

（3） 跳闸后：

+KM—1RD—KK11—10—LD-------

DL1---HC—2RD---_KM 绿灯亮 绿灯

不亮原因？（自己完成）

（4） 预备合闸：

+SM---KK-9--10--LD--DL1--HC—2RD--_KM 绿灯闪光

（5） 合闸： 电磁操作机构

+KM—1RD—KK5—8—DL1（合时间是电脉冲与机械动作时间之和极小）---HC—2RD---_KM 小电流路径 +HM—3RD—HC（合）—HQ----HC（合）----4RD---_HM 大电流路径 弹簧操作机构

+KM—1RD—KK5—8—DL1（合时间是电脉冲与机械动作时间之和极小）---HQ—2RD---_KM 小电流路径 拒合原因（自己分析）

变电所的信号装置

一、 事故信号装置（见断路器控制电路） 1.事故音响-----电笛（喇叭）

-XM—6RD--- DL3（事故由继保动作断路器跳闸）---KK1-3、KK17-19（KK于‘合闸后’）---SYM---音响装置----5RD---+XM 2.事故灯光----绿灯闪光 +SM----KK9-12（KK于‘合闸后’）-- LD--- DL1(事故由继保动作断路器跳闸)---HC—2RD---_KM

二、予告信号装置 1YBM 2YBM GP ⊙ ⊙ 异常 1.予告音响---警铃

+XM—5RD---异常接点（合）---光字灯牌GP（两灯在予告时并联，检查时串联---通过切换开关）---1,2YBM（予告信号母线）----音响装置---6RD--- -XM 2.予告灯光----光字牌 三、信号熔丝的监视

信号盘上一只白灯亮平光---熔丝完好

白灯熄灭或闪光---熔丝熔断

变压器运行异常及故障分析

变压器投运前检查和试运行（P70） 一、变压器投运前检查和试验 1、变压器电气试验 2、变压器通电前检查

3、变压器空载投入冲击试验

4、变压器交接验收应提供资料及测试数据 二、变压器试运行 1、试运行准备工作 2、变压器试运行

3、变压器试运行过程检验项目

变压器异常运行及常见故障处理（P77） 一、变压器异常运行及分析

1、声音异常 2、油温异常3、油位异常 4、外观异常 5、颜色、气味异常 二、变压器常见故障处理 变压器事故处理：

1).变压器跳闸后引起其他变压器超负荷，应尽早投入备用变或降低负荷。

2).根据保护动作情况及对设备检查情况判断故障原因，在未查明原因并消除故障前，

不得试送。

3).当发现变压器严重故障（如爆裂声，喷油，温度剧升，套管破裂等），或跳闸后查不到原因的应申请停电处理。 1、变压器自动跳闸处理

2、变压器瓦斯保护动作处理

3、定时限过流保护动作跳闸后处理 4、 变压器着火后处理

5. 变压器的紧急拉闸停用

变电所母线失压故障

变电所母线失压首先拉掉母线上所有进出线成为空母线,然后合上进线对空母充电。充电不成功,故障必在母线上，母线停电检修。

充电成功，故障必在线路上，

就采用逐条试合，合到母线失压者即为故障线。垃掉故障线，送上进线，恢复供电。

变压器及高压成套配电装置巡视、操作、事故处理 1.真空断路器运行检查应包括哪些内容 （理P69） 2.断路器运中红灯（绿灯）的作用是什么？灯不亮的原因有哪些？（控制电路）

3.断路器拒跳（拒合）的主要原因有哪些？（同上） 4.断路器有哪些情况应申请立即停电处理？（理P71） 5.运行中高压电容器应检查哪些内容？（理P90） 6.仿真变（实P373）10kV1段母线A相金属性接地故障出现哪些现象？如何查找及处理？（实P338） 7. 仿真变（实P373）10kV仿A线短路；断路器控制回路断线的故障如何处理？（实P361）

8.变压器正常运行中有特殊异常的声音有哪几种？（实P77）

9.变压器运行中导致温度异常原因有哪几个方面？发

生温度异常应分别如何处理？ （实P79） 10.变压器外观异常有哪些？（实P80） 11.变压器颜色、气味异常有哪些？（实P82） 12.变压器瓦斯保护动作后如何处理？（实P85） 13.变压器过流保护动作后如何处理？（实P86） 14.变压器着火后如何处理？（实P87）

15.变压器什么情况应紧急拉闸停用？（实P87）

变压器绝缘电阻及吸收比测量:

变压器绝缘电阻及吸收比测量评分参考标准(实P96-98)

姓 名 操作时间 序号 1 2 考核项目 选择设备、工具、材料 摇表使用前准备工作 单位 累计用时 扣分标准 绝缘摇表选择并检查6,其他3 不对0及∞各扣5,不水平放置或摇动各扣2，测量导线不绝缘扣3 着装不正确2,不戴安全帽2 不检查配变无电2，无人工作2，无地线2，测前不放电2，摇表安放位置及测量安全距离4 配变高压线卷不短接4，低压线卷不短接、不接地4，E接地、L将通过引线接高压线卷错误8 转速120转/分4，用绝缘棒将L端接高压线卷后4，15S、60S读取R15、R60不会8。同法可测低对地绝缘电阻。 先断L，再停摇手柄，待全停断E，不对扣4 不放电或放电方法不对扣4 得分 考核要求 评分 选择正确并检查9 符合 正确完成摇表使17 用前准备工作 3 4 着装情况 着装正确并戴安4 全帽 配电变压器正确进行配电变12 测试前检查 压器测试前检查 5 摇表接线 摇表测量接线正16 确 6 测量与读数 正确测量与读数 16 7 摇表拆除 测量后正确拆除4 摇表 放电及方法正确 4 8 9 放电 判断计算结正确判断计算吸10 果 收比结果 8 10 安全文明生安全文明生产 产 考核老师 R60/R15>1.3（油温 50度以下）6并判断4 不安全6，现场遗 物2 总 分 注：1.变压器绝缘电阻测定一般在大修时或1-3年一次。额定电压1kV以上绕组采用2500V、量程10000MΩ、准备度1.5级，1kV以下用1000V兆欧表测量。 2.温度影响：每升高1度，绝缘电阻下降0.5-0.7倍。 R2=R1*1.5t2-t1/10 R2=R1*K 油浸变压器K： t2-t1 5 K 10 15 20 25 30 35 40 1.22 1.49 1.81 2.21 2.7 温 度(度) 20 30 40 50 60 60 70 40 50 80 25 35 3.29 4.01 4. 3. 油浸变压器绝缘电阻允许值（MΩ）： 最高额定电压10 （kV） 3-10 20-35 450 300 200 130 90 600 400 270 180 120 80 63-220 1200 800 540 360 240 160 100 70 电缆绝缘电阻的测量：

为了避免被试品表面泄漏电流的影响，在被试品被测绝缘表面缠上金属屏蔽电极，再用导线接兆欧表G端(屏蔽端)。

实 操 项 目

1.触电急救 2.低压计量装置安装接线 3.拉、合跌落式熔断器的操作

4.跌落式熔断器操作地面传递物件及监护工作 5.变压器/高压电缆绝缘电阻的测量 6.接地系统接地电阻测量

7.变压器及高压成套配电装置巡视、操作、事故处理 8.实习变10kV线路由检修改为运行（运行改检修） 9. 仿真变35kV 1/11段母线由运行改为母线检修（母线检修改运行）