主变、厂用变、停机变内部结构、检修工艺、常规试验 设备工程部 高翔电气主接线方式本期新建一期工程4660MW超超临界汽 轮发电机组，4台机组均采用发电机-主变 压器单元接线，接入厂内500kV母线， 500kV系统采用双母线接线，GIS屋内配 电装置型式。500kV出线2回。 发电机出口装设断路器，发电机与主变压 器用离相封闭母线连接。起动/备用电源的引接 机组正常的起动电源从500kV母线通过主 变-高厂变倒供电提供。 4台660MW机组合用1台停机/备用变。停 机/备用电源取自厂内500kV母线，通过一 个断路器间隔引接。 中压厂用电接线 高厂变及6kV工作母线 #1，#2机每台机组配置1台分裂变（容量暂定为50/28- 28MVA）和1台双卷变（容量暂定为28MVA），绕组温 升55K的高压厂变。每台机组的6kV厂用母线分为A、B 、C三段，分别对应于高压厂变A和B的3个低压侧绕组。 主厂房内6kV系统断路器的开断能力选用40kA。 停机备用变及6kV备用电源 4台660MW机组共用1台分裂变（停机变容量选为100 单台高厂变容量，容量暂定为50/28-28MVA）绕组温升 55K的停机/备用变。停机备用变自身不带公用负荷运行 ，不设置专门的6kV公用/备用段。 主变压器（保定变压器厂）型号： SFP-780000/500 型式： 三相，双线圈铜绕组无励磁调压油浸式电力变压器 冷却方式：强迫油循环导向风冷 额定频率：50Hz 额定容量：780MVA（绕组温升65K时） 额定电压：高压侧：52522.5%kV；低压侧：20kV 额定电流：高压侧：858A；低压侧：22517A（发电机21170） 额定电压比：52522.5% / 20kV 短路阻抗：18%（短路阻抗误差不超过-2.5%+7.5%） 联接组标号：YNd11 端子连接方式： 高压侧：架空线；低压侧：离相封闭母 线； 高压侧中性点： 硬铜母线（铜排） 套管相间距离： 低压：1800mm；高压：5800mm 变压器相序：从变压器高压侧看低压侧，从左到右，高压侧为A， B，C；低压侧为a，b，c 绕组绝缘耐热等级： A级（耐热105C）冷却装置变压器投入或退出运行时，工作冷却器均可通过控制开关投 入与停止。 当运行中的变压器顶层油温或变压器负荷达到规定值时，能 使辅助冷却器自动投入。 当工作或辅助冷却器出现故障时，备用冷却器能自动投入运 行。 控制箱采用两路独立电源供电，两路电源可任意选一路工作 或备用。当一路电源故障时，另一路电源能自动投入。 当冷却器系统在运行中出现故障时能发出故障信号，每个信 号提供两个干接点，供控制保护装置使用。 变压器满载运行时，当全部冷却器退出运行后，允许继续运 行时间至20min。当油面温度不超过75时，允许上升到 75，但变压器切除冷却器后允许继续运行1小时。 变压器承受短路能力 变压器能承受外部短路高压侧50kA、低压 侧300kA（有效值），时间为2s，变压器 无损伤。并能承受外部短路高压侧125kA 、低压侧750kA（峰值）冲击，绕组及铁 芯等不有不允许的变形和位移。短路后线 圈温度不高于250，保证该变压器可继 续运行。 铁芯和绕组铁芯采用高质量、低损耗的晶粒取向冷轧硅钢片，用先进方法迭装 和紧固，使变压器铁芯不致因运输和运行的振动而松动。 全部绕组采用铜导线，必要时优先采用半硬铜导线，绕组有良好的 冲击电压波分布，不宜采用加避雷器方式限制过电压；使用场强严 格控制，确保绕组内不发生局部放电；对绕组漏磁通进行控制，避 免在绕组和其它金属构件上产生局部过热。 绕组适度加固，如采用换位导线时选用自黏式。引线充分紧固，器 身形成坚固的整体，使其具有足够耐受短路的强度。在运输时和在 运行中不发生相对位移。 绕组内部有较均匀的油流分布，油路通畅，避免绕组局部过热。 变压器绕组匝间工作场强不大于2kV/mm。储油柜储油柜具有与大气隔离的油室。油室中的 油量可由构成气室的胶囊的膨胀或收缩来 调节。气室通过吸湿型呼吸器与大气相通 。 储油柜与变压器油箱之间的联管畅通。套 管升高座等处积集气体通过带坡度的集气 总管引向气体继电器。 储油柜有油位计、放气塞、排气管、排污 管和进油管及吊攀、梯子。 油箱变压器油箱的顶部不形成积水，油箱内部没有窝气死角 。 变压器能在其主轴线和短轴线方向在平面上滑动或在管 子上滚动，油箱上有用于拖动的构件。变压器底座与基 础的固定方法经买方认可。 所有法兰的密封面平整，密封垫有合适的限位，杜绝渗 漏。 油箱上设有温度计座、接地板、吊攀和千斤顶支架等。 油箱上装有梯子，梯子下部有一个可以锁住踏板的挡板 ，梯子位置便于在变压器带电时从气体继电器中采集气 样。 油温测量装置 变压器油箱上安装两只油面温度计和一只 绕组温度计，供买方使用，具有4-20mA 输出，每只温度计可带一个温度显示仪， 具有就地显示功能,并可接计算机。 变压器的报警和跳闸保护接点 序号接点名称报警或跳 闸电源电 压V （ DC）接点容量 （A）1主油箱气 体继电器 轻报警 重跳闸110V12主油箱油 位计 报警 110V13主油箱压 力释放跳闸110V14油温测量 装置 报警110V15冷却器故 障报警110V16冷却器交 流电源故 障报警110V17绕组测 温 装置报警 跳闸110V1无载分接开关 额定通过电流：1200A 额定调压范围：52522.5% 性能要求：分接开关长期载流的触头，在 1.2倍额定电流下，对变压器油的稳定温 升不超过20K。 分接开关的机械寿命不少于10000次。 额定电压110kV。在线监测系统 变压器在线监测系统可以对油中故障气体在线监测。采用德国 GATRON产品。 能通过油阀连续监测绝缘油中反映固体屏障绝缘和油屏障绝缘裂化 的先兆，当故障气体含量超标时向工程师站输出报警信号。 能够连续在线检测绝缘油中故障气体，包括氢气、一氧化碳、二氧 化碳、甲烷、乙炔、乙烯等气体。 能够收集和记录数据，并经过4-20mA信号上传。 符合IEC60354相关技术要求的监测软件，预留接入负载有功功率、 变压器温度记录装置；同时提供不少于二对报警干接点供其它相关 系统（如DCS、ECS）使用。 设备提供与厂内计算机监控系统的通讯，通讯接口为RS485（带光 电转换，便于光缆连接），通信协议为Modbus RTU（暂定），并 提供远程监控和就地计算机监控系统设备上运行的相关专家系统软 件。 变压器在线监测装置配套就地箱。就地箱防护等级为IP55。 德国GATRON在线监测德国GATRON变压器在线监测系统是一种高可靠性的在线监测设备，可连 续、实时、在线、自动监视变压器油中溶解故障气体的含量、氧气消耗量 、气体饱和度和瓦斯气体增长率，通过故障诊断专家系统，对变压器故障 进行自动诊断，它能及时反应变压器内部真实的状态和发现故障，对于避 免事故的发生具有十分重要意义，为设备实现定期检修向状态检修过渡提 供技术保证。 新的监控原理要求将溶解和非溶解的变压器气体进行在线分析，并将其相 互补充用于评价变压器状况。这一监控原理意味着性能上的显著提高。 GATRON变压器在线监测系统由数据采集器、数据处理器、应用软件及通 信电缆等组成。 系统在微处理器的控制下，进行气体的数据采集与处理、 定量分析与故障诊断等分析流程，并定期进行自动校准。 系统的气体监测采用了电化学原理。溶解在变压器油中的故障特征气体经 采集后，经电化学分析模块变换成电压信号，通讯模块将采集到的电压信 号通过RS485上传给安装在控制室的监视计算机，根据数据进行定量分析 ，计算出各组分的含量以及各自的增长率，再由故障诊断专家系统对变压 器故障进行诊断，从而实现变压器故障的在线监测。 变压器油中气体成分 与变压器故障的关系变压器发生故障时，不论是绝缘油分解产生的气体，还是油纸绝缘材料分解产生的 气体，都会使油中气体饱和度总量增加，气体饱和度总量增加是判断变压器故障的 重要依据。 变压器油纸绝缘材料与热分解气体的关系如下： A、绝缘油在300-800时，热分解产生的气体主要是低分子烷烃（甲烷，乙烷）和 低分子烯烃（乙烯，丙烯），也含氢气。 B、绝缘油暴露于电弧之中时，分解气体大部分是氢气和乙炔，并有一定量的甲烷， 乙烯。 C、局部放电时，绝缘油分解气体主要是氢气和少量甲烷。火花放电时除此以外， 还有大量乙炔。 D、绝缘纸在120-150时长期加热时，产生一氧化碳和二氧化碳，且后者是主要成 分。 E、绝缘纸在200-800热分解时，除产生碳的氧化物之外，还会有氢烃类气体 CO/CO2比值越高，说明地点温度越高。 由上述各点可以得出如下结论：CO、CO2、H2、CH4是判断变压器状况的关键性气 体* 绝缘纸长期加热和热分解时都产生碳的氧化物，变压器的这种故障一定有氧气的消 耗，所以变压器油中氧气消耗量也是变压器故障的重要依据。 总之，根据变压器氧的消耗量，油中气体饱和度和油中故障气体CO，CO2，H2， CH4 含量的变化就可以判断变压器是否有故障。 瓦斯继电器的原理当变压器出现内部故障时，产生的气体将聚集在瓦斯继 电器的上部，使油面降低。当油面降低到一定程度后， 上浮筒便下沉，使水银接点接通，发出信号。如果是严 重故障，油流会冲击挡板，使之偏转，并带动挡板后的 连动杆向上转动，挑动与水银接点卡环相连的连动环， 使水银接点分别向与油流垂直的两侧转动，两水银接点 同时接通，使开关跳闸或发出信号。 常用瓦斯继电器有浮子式和挡板式两种。挡板式瓦斯继 电器。是将浮子继电器的下浮子改为挡板结构。 这两种瓦斯继电器的区别是，后者的挡板结构不随油面 下降而动作，而是在油的流速达到每秒0.61.0米时才 动作，所以挡板式瓦斯继电器遇到油面下降或严重缺油 时，不会造成严重瓦斯误动跳闸。 厂用分裂变压器（新疆特变电工 ）高压厂用工作变压器用于将发电机的机端电压20kV降低后，以供电给发电 厂的厂用负荷。 型式：双分裂铜绕组有载调压油浸式电力变压器 额定容量：50/28-28 MVA（绕组温升65K时） 高压： 20 kV，低压： 6.3-6.3 kV 调压方式：有载调压 调压位置：线端 调压范围：2081.25%kV 联接组别标号：Dyn1-yn1 中性点接地方式：低压侧经电阻接地 短路阻抗（以低压绕组额定容量 28 MVA为基准的半穿越阻抗）： 11 % 冷却方式：ONAN/ONAF（油浸自冷/油浸风冷） 总重：80.5t；运输重量：51.9t；器身重量：40.5t；三相分裂绕组变压器的特点分裂变压器是多绕组变压器中的一种特殊形式 ，和普通多绕组变压器不同点在于：它的低压 绕组中有一个或几个绕组分裂成额定容量相等 的几个支路，这几个支路没有电气上的联系， 而仅有较弱的磁的联系。在电力系统中，用得 比较多的是双绕组双分裂变压器，它有一个高 压绕组和两个分裂的低压绕组，分裂绕组的额 定电压和额定容量相同，它们的总容量等于变 压器的总容量。 低压线圈分裂后，可以大大地增加高压线圈与低压线圈各分裂部分 之间，以及低压线圈分裂后的各部分之间的短路阻抗值，这对限制 网络的短路电流，节省建设投资与占地面积有着一定的实际经济意 义，因而分裂变压器正在电力工业中被广泛采用。分裂变压器与普 通变压器，按其结构看，几乎没有什么区别,其区别仅仅是在各铁 芯柱上的低压圈线本身，没有串联或并联而将其始端和终端各自引 出，无论采取哪种结构方式，其分裂的二次绕组之间磁的耦合是比 较弱的，因此，对分裂变压器的基本要求是： 1) 低压绕组线圈分裂的几个部分与高压线圈的绝缘结构，要求 有