黑龙江交通职业技术学院

毕业设计

黑龙江交通职业技术学院

毕业设计（论文）

题目 牵引变电所主要电气

设备常见故障分析

专业班级 0935班

姓 名 马珑芰

年 月 日

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目 录

引 言 ..................................................................................................................................... - 1 -

一 牵引变电所主要电气设备之变压器故障分析 ............................................................. - 1 - 二 互感器的常见故障与分析 ............................................................................................ - 11 - 仪用互感器的故障处理 直流系统接地故障处理 避雷器的故障处理 (五) 母线的故障处理

三 断路器常见故障分析 ................................................................................................... - 14 - 四 牵引变电所运行与检修重要规程与规则 ................................................................... - 16 - 总结 ..................................................................................................................................... - 20 - 致谢 ..................................................................................................................................... - 21 - 参考文献 ............................................................................................................................. - 22 -

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摘 要

牵引变电所的任务是将电力系统三相电压降低，同时以单相方式馈出。降低电压是由牵引变压器来实现的，将三相变为单相是通过变电所的电气接线来达到的。

牵引变压器（主变）是一种特殊电压等级的电力变压器，应满足牵引负荷变化剧烈、外部短路频繁的要求，是牵引变电所的“心脏”。我国牵引变压器采用三相、三相——二相和单相三种类型，因而牵引变电所也分为三相、三相——二相和单相三类。

牵引变电所的主要原件担着电压变换，电能分配和传输，并提供电力服务。因此，他们的正常运行是对电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证，必须最大限度地防止和减少故障和事故的发生。但由于电气设备长期运行，故障和事故总不可能完全避免，且引发故障和事故又出于众多方面的原因。如外力的破坏和影响，不可抗拒的自然灾害，安装、检修、维护中存在的问题和制造过程中遗留的设备缺陷等事故隐患，特别是前期设备长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化及预期寿命的影响，已成为发生故障的主要因素。同时，部分工作人员业务素质不高、技术水平不够或违章作业等，都会造成事故或导致事故的扩大，从而危及电力系统的安全运行……

关键词： 电气设备故障 电力系统 分析 诊断

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毕业设计（论文）开题报告

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中期进展情况检查表

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指导教师 审查意见

专业部审 查意见

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牵引变电所主要电器设备常见故障分析

引 言

在我国，地铁是城市公共交通的重点发展方向，设备国产化又是发展的主要原则。在地铁直流供电继电保护领域内，国产保护设备还处于起步阶段，目前，国内主要城市的牵引变电所直流保护设备均来自国外，例如广州地铁二号线选用的是德国Siemens公司的DPU96，武汉轻轨选用的是瑞士sechron公司的SEPCOS。通过学习研究，让我知道了牵引变电所的正要运行的同时中，各种电器元件的保护也是十分重要的，我认为应该首先了解个电器设备的运行原理和常见的故障，才能使其能够正常的运行，保证牵引变电所的安全设施。本次设计主要针对牵引变电所电气设备的故障与分析

一 牵引变电所主要电气设备之变压器故障分析

(一) 变压器工作原理及故障

变压器工作原理，当变压器一次侧施加交流电压U1，流过一次绕组的电流为I1,则该电流在铁芯中会产生交变磁通，使一次绕组和二次绕组发生电磁联系，根据电磁感应原理，交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势，其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比，绕组匝数多的一侧电压高，绕组匝数少的一侧电压低，当变压器二次侧开路，即变压器空载时，一二次端电压与一二次绕组匝数成正比，变压器起到变换电压的目的。

当变压器二次侧接入负载后，在电动势E2的作用下，将有二次电流通过，该电流产生的电动势，也将作用在同一铁芯上，起到反向去磁作用，但因主磁通取决于电源电压，而U1基本保持不变，故一次绕组电流必将自动增加一个分量产生磁动势F1,以抵消二次绕组电流所产生的磁动势F2,在一二次绕组电流L1、L2作用下，作用在铁芯上的总磁动势（不计空载电流I0),F1+F2=0, 由于F1=I1N1,F2=I2N2,故 I1N1+I2N2=0,由式可知，I1和I2同相，所以 I1/I2=N2/N1=1/K

由式可知，一二次电流比与一二次电压比互为倒数，变压器一二次绕组功率基本不变，（因变压器自身损耗较其传输功率相对较小），二次绕组电流I2的大小取决于负载的需要，所以一次绕组电流I1的大小也取决于负载的需要，变压器起到了功率传递的作用

变压器工作故障，1、雷电引起变压器外部或内部绝缘损坏，严重时变压器被击穿，击穿往往发生在高压线圈端部和中性点。

2、输配电网上发生短路，变压器受10几倍的短路电流的冲击，巨大的电动力使变压器动稳定被破坏。造成匝间、饼间或层间的线匝短路，进一步破坏了线圈的稳定。严重时，线圈崩溃。

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3、变压器长期严重过负荷运行，使变压器线圈的最热点温度超过绝缘能承受的限度，是线圈的热稳定被破坏。线圈变形、线匝短路而烧毁变压器。

4、长期过电压运行，线圈绝缘的薄弱部分，产生局放以至于被击穿。 内部原因：

1、由于制造上的缺陷，或材料上缺陷，或设计余度不够等也会引起上述4种故障发生。

2、由于变压器的附件质量问题，该保护的保护不了，该报警的不报警。使变压器发生故障的也不少见。特别是气体继电器、有载分接开关、压力释放器、温度计等，最容易出问题。

3、变压器油质变坏，油中有杂质、水份等引起的故障也不少。

4、变压器空投时，主要考虑是冲击电流造成的损坏

合闸瞬间，会出现短暂的过电流，线圈短期受力过大，急速膨胀，易导致线圈的绝缘系统损坏，从而导致线圈短路，变压器烧毁所以，大多数变压器需要对其限制冲击电流大小的能力提出要求的

(二) 短路电流引起的故障

如果是变压器内部发生短路，其短路电流的大小很难通过计算得到，因为短路位置的不同，将决定变压器内部实际起作用的阻抗的大小。实际上越靠近高压引线变压器的阻抗越小，短路电流越大。

比如如果在低压引线发生短路，则变压器线圈的阻抗基本上都起限流作用，这时短路电流较小。

如果是高压引线发生短路，则线圈没有限流作用，限制短路电流的基本上只有系统阻抗了。

1. 短路电动力引起绕组变形故障

变压器绕组变形频率响应测试仪根据对变压器内部绕组特征参 …… 此处隐藏：10917字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……