压力释放器与防爆管相比,具有开启压力误差小、延迟时间短(仅2ms)、控制温度高、能重复动作使用等优点,故被广泛应用于大、中型变压器上。
压力释放器也称减压器,它装在变压器油箱顶盖上,类似锅炉的安全阀。当油箱内压力超过规定值时压力释放器密封门(阀门)被顶开,气体排出,压力减小后,密封门靠弹簧压力又自行关闭。可在压力释放器投入前或检修时将其拆下来测定和校正其动作压力。
压力释放器动作压力的调整,必须与气体继电器动作流速的整定相协调。
压力释放器安装在油箱盖上部,一般还接有一段升高管使释放器的高度等于油枕的高度,以消除正常情况下油压静压差。
(8) 散热器
散热器形式有瓦楞形、扇形、圆形、排管等,散热面积越大,散热的效果就越好。当变压器上层油温与下部油温有温差时,通过散热器形成油的对流,经散热器冷却后流回油箱,起到降低变压器温度的作用。为提高变压器冷却效果,可采用风冷、强迫油风冷和强迫油水冷等措施。散热器的主要故障是漏油。
(9) 瓦斯气体继电器
利用法兰将瓦斯继电器安装在储油柜与变压器油箱盖的连接管之间,运行中瓦斯继电器充满油,当变压器内部发生轻微故障而产生气泡时,它们会首先聚集在瓦斯继电器的上部空间,并迫使油面下降,使上开口杯失去浮力自身质量加重,从而反向偏转,使磁铁靠近干簧管动作。下接点挡板式原理相同。
(10) 测温装置
油面温升是指变压器在额定状态下工作时,油箱中油面温度允许超出周围环境温度的数值。
该主变本体油温暂设定报警为80℃,跳闸为100℃。
(11) 中性点接地闸刀
我国110kV电力系统中性点接地方式主要采用中性点直接接地方式(包括中性点经小电阻接地方式),即大接地电流系统。因为系统在发生单相接地故障时,接地短路电流很大。
变压器停送电操作时,其中性点一定要接地。因为该变压器绕组是半绝缘(又称分级绝缘)的,即变压器的绕组近中性点部分的主绝缘,其绝缘水平比绕组端部的绝缘水平低。所以,为防止过电压损坏变压器绝缘变压器停送电操作时,其中性点一定要接地。
(12) 分接开关(又称切换器)
储油柜用于有载调压变压器时,在储油柜的底装一个无胶囊的开关储油柜。
变压器调压方式分有载调压和无载调压两种:
有载调压是指变压器在运行中可以调节其分接头位置,从而改变变压器变比,以实现调压目的。
变压器分接头一般都从高压侧抽头,其主要是考虑:
(1)变压器高压绕组一般在外侧,抽头引出连接方便;
(2)高压侧电流小些,引出线和分头开关的载流部分导体截面小些,接触不良的影响好解决。
原理上,抽头在哪一侧都可以,要进行经济技术比较,如500kV大型降压变压器抽头是从220kV侧抽出的,而500kV侧是固定的。
当电压过低或过高,需要调节有载分接开关几个分接头才能达到要求时,需要重点注意的情况:
应一档一档地调节,即每按一下N+1或N-1按钮,中间停顿1分钟,待档位指示器上出现新的数字时,再按一下按钮。依次重复上面的过程,一直达到最终目标。当电动操作出现连动(即操作一次,会出现调整一个以上分接头,俗称滑档)现象时,应在主变控制屏的档位指示器上出现第二个分接头位置后,立即按急停按钮,并改为手动操作。
(13) 净油器(又称温差过滤器)
净油器是一个充满吸附剂(硅胶或活性氧化铝)的容器,它安装在变压器油箱的侧壁或强油冷却器的下部。在变压器运行时,由于上、下油层之间的温差,变压器油从上向下经过净油器形成对流。油与吸附剂接触,其中的水分、酸和氧化物等被吸收,使油质清洁,延长油的使用寿命。
■ 油浸式变压器的油系统
油浸式变压器有几个互相隔离的独立油系统。在油浸式变压器运行时,这些独立油系统内的油是互不相通的,油质与运行工况也不相同,要分别做油中含气色谱分析以判断有无潜在故障。
(1) 主体内油系统
与绕组周围的油相通的油系统都是主体内系统,包括冷却器或散热器内的油,储油柜内的油,35kV 及以下注油式套管内油。
注油时必须将这个油系统内存储的气体放气塞放出,一般而言,上述部件都应有各自的放气塞。主体内油主要起绝缘与冷却作用。油还可增加绝缘纸或绝缘纸板的电气强度。在真空注油时,如有些部件不能承受与主体油箱能承受的相同真空强度时,应用临时闸隔离,如储油柜与主油箱间的闸阀。冷却器上潜油泵扬程要够,以免由于负压而吸入空气。这个油系统要有释压装置的保护系统,以排除器身有故障时所产生的压力。
(2) 有载分接开关切换开关室内的油
这部分油有本身的保护系统,即流动继电器、储油柜、压力释放阀。这个开关室内的油起绝缘与熄灭电流作用。油会在切换开关切断负载电流时产生的油中去,这个油系统要良好的密封性能,即使在切换过程中产生电弧压力也要保护密封性能。
有载分接开关切换开关室内的油虽与主体内油隔离,但在真空注油时,为避免破坏切换开关室的密封,应与主体内油同时真空注油,在真空注油时,使这两个系统具有相同的真空度,必要时也应将这个系统的储油柜在抽真空时隔离。为结构上方便,主体的储油与切换开关室的储油柜设计成一互相隔离的整体。
(3) 60kV及以上电压等级的全密封
这个油系统内的主要起绝缘作用,或增加油电容式套管内绝缘纸的电气强度。在主体内注油时,应将套管端部接线端子密封好,以免进气。

(4) 高压出线箱内油、或点气出线箱内油
三相 500kV 变压器的高压出线通过波纹绝缘隔离油系统。这个油系统主要起绝缘作用。
为简化结构,这个油系统也可通过连管与主体内油系统相联或设计成单独的油系统。
(5) 在对油浸式变压器进行各种绝缘试验
首先是放气,通过放气塞释放可能存储的气体。可通过分析各个系统的油中含气色谱分析可预判有无潜在故障。每一油系统都要满足运行的要求,如吸收油膨胀与收缩时油体积的变化,放油用阀门、放气塞、冷却器与散热器与主油箱的隔离阀等。每一油系统具有良好的密封性能,有载分接开关切换开关室内的油应能单独更换而不放出主体内油,运输时主体内油可放出而充干燥氮气。
■ 油浸式变压器的故障分析
变压器在运行中常见的故障有绕组、套管和分接开关及铁芯、油箱及其它附件的故障等。
(1) 绕组故障
主要有匝间短路、绕组接地、相间短路,断线及接头开焊等。
(2) 套管故障
变压器套管积垢,在大雾或小雨时造成污闪,使变压器高压侧单相接地或相间短路。

(3) 严重渗漏
变压器运行渗漏油严重或连续从破损处不断外溢以致油位计已看不到油位,此时应立即将变压器停用进行补漏和加油,引起变压器渗漏油的原因有焊缝开裂或密封件失效,运行中受到震动外力冲撞油箱锈蚀严重而破损等。
(4) 分接开关故障
常见的故障有分接开关接触不良或位置不准,触头表面熔化与灼伤及相间触头放电或各分接头放电。
(5) 过电压引起的故障
运行中的变压器受到雷击时,由于雷电的电位很高,将造成变电压器外部过电压,当电力系统的某些参数发生变化时,由于电磁振荡的原因,将引起变压器内部过电压,这两类过电压所引起的变压器损坏大多是绕组主绝缘击穿,造成变压器故障。
(6) 铁芯的故障
铁芯的故障大部分原因是铁芯柱的穿心螺杆或铁芯的夹紧螺杆的绝缘损坏而引起的。
(7) 渗漏油现象
变压器油的油面过低,使套管引线和分接开关暴露于空气中,绝缘水平将大大降低,因此易引起击穿放电。
■ 变压器的运行与维护

为了保证变压器能安全运行和可靠的供电,当变压器发生异常情况时,能及时发现,及时处理,将故障消除在萌芽状态,以防止事故的发生与扩大,因此,对运行中的变压器必须作定期的巡回检查,并作好运行记录。
(1) 变压器的正常运行方式
① 额定运行方式
变压器在规定的冷却条件下,可按铭牌规范运行。油浸变压器运行中的允许温度应按上层油温来检查。上层油温应遵守制造厂的规定,但最高不得超过95℃。为了防止变压器油劣化过速,上层油温不宜经常超过85℃。
变压器的外加电压,一般不得超过额定值的105%,这时变压器2次侧可带额定电流。个别情况下,经过试验或经制造厂的同意,外加电压可为额定电压的110%。
② 允许过负荷
变压器可以在正常过负荷或事故过负荷的情况下运行。正常过负荷可以经常使用,其允许值根据变压器的负荷曲线、冷却条件以及过负荷前变压器所带负荷等来确定。事故过负荷只允许在事故情况下(还能运行的变压器)使用。
事故过负荷的允许值应遵守制造厂的规定;如无制造厂的规定时,对于自冷油浸变压器,可按下表中的要求运行。
