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关于变压器的保护措施分析论文
摘要：文章分析了换流变压器的特点以及超高压直流输电的各种运行工况对换流变压器保护带来的影响。提出了换流变压器保护的总体设计思想。
关键词：换流变压器 保护 分析
0 引言
超高压直流输电由于其特有的优点，越来越广范的得到应用。这些优点包括：不须考虑稳定问题；线路故障恢复能力较强；调节作用利于交流系统的稳定；减少互联交流系统的短路容量；超过一定距离建设投资更经济等。换流变压器是直流输电系统中必不可少的重要设备。它可以提供相位差为30°的12脉波交流电压，降低交流侧谐波电流；作为交流系统和直流系统的电气隔离，提供阀的换相电抗；通过换流变压器可以在较大范围内调节交流电压，以使直流系统运行在最优的状态等。
1 换流变压器的特点
1.1 短路阻抗 直流输电中阀的换相过程实际上就是两相短路，为了将换向过程中的电流限制在一定范围内，换流变压器的短路阻抗要大于一般变压器。短路阻抗过大，会使换流变压器二次侧故障时短路电流较一般变压器小，因此保护配置与整定要在这方面予以考虑。
1.2 直流偏磁 当直流系统在使用大地回线的情况下，在一些运行工况下会有直流电流流入大地，如双极不平衡运行，单极大地回线方式等，使地电位发生变化，造成直流电流流入变压器原边绕组，使换流变压器发生直流偏磁，工作点偏移。如果此直流电流过大，会导致换流变压器铁心饱和，同时损耗和温升也将增加。因此，要配置相应的保护防止这种情况下对换流变压器造成的损坏。
1.3 谐波 由于换流器的非线性，在交流和直流系统中将出现谐波电压和电流。对于换流变压器，主要会流过特征谐波电流，即p*n+1次谐波电流（p为脉波数，n为任意正整数）。在运行中，谐波电流会使换流变压器损耗和温升增加，产生局部过热，发出高频噪声，还会使交流电网中的发电机和电容器过热，对通讯设备产生干扰。这些谐波电流应加以考虑，以免对保护装置造成影响。
1.4 调压分接头 为了使直流系统运行在最优的工况，减少交流系统电压扰动对直流系统的影响，换流变压器都具有较大范围的利用分接头调整电压的功能。例如：三峡到常州工程三峡侧换流变压器档位范围+25/-5，每档调节范围1.25%。因此保护设计时要考虑分接头调整带来的影响，如正常运行时变比的变化等。
1.5 直流系统的特殊运行工况 由于直流控制系统的特殊调节作用，使换流变压器遇到的运行工况以及故障情况不同于普通变压器。这些不同主要包括以下几点：
1.5.1 直流系统的故障相当于换流变压器的区外故障，一般短路电流都不会太大。对于整流侧，穿越换流变的'电流会增大，但由于直流控制保护系统的快速作用，很快会减小。对于逆变侧，直流系统的故障会造成直流电流无法传变至交流侧，反而会使穿越电流减小。
1.5.2 对于换流变压器保护来说，直流系统造成的最严酷的区外故障为整流侧的阀短路故障，相当于换流变出口的两相或三相短路故障。但由于直流保护的干预，实际只会出现半个周波的两相短路。对于逆变侧，由于触发角很大，阀短路时流过换流变压器的电流较整流侧小很多。
1.5.3 换流变压器发生区内故障时，直流系统一般不会提供短路电流。这是由直流控制系统的作用造成的。在整流侧，功率由交流侧转换至直流侧，换流变压器的故障只会造成这种转换的停止，而不会使功率反向，因此直流侧不会提供短路电流；在逆变侧，当故障轻微换相可以正常进行时，由于直流系统的定电流控制特性，直流侧不会提供额外的短路电流。如果故障严重，必然造成换相无法进行（交流电压降低），直流侧更不会提供短路电流。
1.5.4 由于直流控制系统快速的调节作用，在需要的时候，可以快速的将功率传输由一个方向反至另一个方向，对于换流变压器来说，就会出现快速的潮流反向。
1.5.5 换流变压器保护区内发生接地故障时，实际造成了阀的短路。由于阀的单向导电性，故障电流半周电流大，半周电流小，导致差电流中含有较大的二次谐波。
1.5.6 对于逆变侧的换流变压器的区内故障，往往会导致换相失败的发生，从而在穿越电流电流中产生很大的谐波，但差电流（即提供给故障点的电流）仍主要为工频分量。
1.5.7 由于换流变压器的特殊运行方式以及较大的漏抗（作为换相电抗），二次侧故障一般不会造成各侧TA的饱和，即使饱和造成保护的“误动作”也是正确的（换流变的区外即阀的区内故障，都会造成直流的停运）。但对于一个半开关的接线方式，交流系统区外故障时高压侧TA存在饱和的可能。。这种情况下的误动作是不可接受的，必须防止。
1.5.8 在阀未解锁前，当阀侧交流连线存在接地故障时，并不产生接地电流，也不会对变压器造成损害。但如此时不发现故障，阀一解锁后，就会造成阀的短路。因此要设置保护检测这种情况下的接地故障。
2 换流变压器的保护措施
2.1 保护的配置原则 为了保证既可靠又安全，在既简单又经济的情况下，可以这样配置换流变压器保护：每台换流变压器保护装设两台保护装置，每台保护装置的电源、输入独立，每台装置的输出都可以到达断路器的两个跳闸线圈以及直流控制的两个系统。每台装置采取措施防止自身误动作，而靠两装置的或出口防止故障情况下的拒动作。 2.2 保护的配置及原理 为了避免换流站特有的谐波对保护的影响，保护装置应从硬件和软件上采取措施，使保护只针对工频分量。
主保护包括稳态比率差动、差动速断、工频变化量比率差动、零序比率差动、过激磁保护。后备保护包括过流、零序过流、过电压、零序过压、饱和保护。
2.2.1 稳态比率差动保护 由于变比和联接组的不同，电力变压器在运行时，各侧电流大小及相位也不同。在构成继电器前必须消除这些影响。换流变压器的TA一般装在各侧绕组上，因此原、副边绕组电流相位相同，因此只需要对变比的影响进行补偿。以下的叙述的前提均为已消除了变压器各侧幅值和相位的差异。
稳态比例差动保护用来区分感受到的差流是由于内部故障还是不平衡输出（特别是外部故障时）引起。装置采用初始带制动的变斜率比率制动特性，稳态比率差动元件由低值比率差动（灵敏）和高值比率差动（不灵敏）两个元件构成。为了保证区内故障的快速切除，只有低值比率差动元件（灵敏）设有TA饱和判据，高值比率差动元件（不灵敏）不设TA饱和判据。
对于换流变压器分接头调整造成的差动电流不平衡，可用三种方法来解决：一是通过整定值躲开；二是利用浮动门槛自适应调整；三是利用分接头位置来调整。方法一、二简单实用，三实现起来复杂。
2.2.2 工频变化量比率差动保护 装置中依次按相判别，当满足 一定条件时，工频变化量比率差动动作。工频变化量比率差动保护经过涌流判别元件、过激磁闭锁元件闭锁后出口。
由于工频变化量比率差动的制动系数可取较高的数值，其本身的特性抗区外故障时TA的暂态和稳态饱和能力较强。工频变化量比率差动元件提高了装置在变压器正常运行时内部发生轻微匝间故障的灵敏度。且工频变化量比率差动保护不会受换流变压器分接头调整造成的差动电流不平衡的影响。
2.2.3 后备保护 后备保护包括过流、零序过流、过电压、零序过压、饱和保护。
3 小结
分析换流变压器与交流系统的主变压器比较所具有特点，阐述了这些特点以及直流输电的各种特殊运行工况对换流变压器保护带来的影响，并提出了相应的保护方案。
摘 要电力变压器是电力系统中不可缺少的重要设备，他的故障给供电可靠性和系统的正常运行带来严重的后果，同时大容量变压器也是非常贵重的元件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好的、动作可靠的保护元件。本文是笔者在阅读了大量专业资料、咨询了很多的专家和老师的前提下，按照指导老师所给的原始资料，通过系统的原理分析、精确的整定计算。做出的一套电力变压器保护方案。本文语言简练、逻辑严密、内容夯实。可作为从事电气工程技术人员的参考资料。关键词 电力系统故障，变压器，继电保护，整定计算目 录摘 要………………………ⅠABSTRACT………………Ⅱ1 绪论11.1 课题背景…………………………11.1.1设计题目………………………11.1.2毕业设计原始资料……………11.1.3 待保护变压器的在系统中的连接情况……………………11.1.4设计任务…………………11.2继电保护的综述 ……21.2.1电力系统的故障和不正常运行状态及引起的后果………21.2.2 继电保护的任务……………21.2.3 继电保护装置的组成………31.2.4 继电保护的基本要求……31．3 电力变压器故障概况…………61．4继电保护发展………………71.4.1计算机化……………………71．4．2网络化…………………………81.4.3保护、控制、测量、数据通信一体…………………………91．4．4智能化…………………………92 短路电流实用计算 ………………112.1 短路电流计算的规程和步骤 112.1.1 短路电流计算的一般规定…112.1.2 计算步骤 …………………122.2 三相短路电流的计算…………122.2.1 等值网络的绘制…………122.2.2 化简等值网络……………122.2.3 三相短路电流周期分量任意时刻值的计算……………132.2.4 三相短路电流的冲击值…143 电力变压器保护原理分析…153.1 瓦斯保护原理…………153.2 变压器纵差动保护………163.2.1 构成变压器纵差动保护的基本原则……………………163.2.2 不平衡电流产生的原因和消除方法……………………163.3 电流速断保护原理…………203.3.1电流速断保护的整定计算203.3.2 躲过励磁涌流……………213.3.3 灵敏度的校验……………213.4 过电流保护的原理……………213.4.1过电流保护…………………213.4.2 复合电压起动的过电流保护……………………………223.4.3负序电流和单相式低压过电流保护……………………243.5零序过电流保护原理………24 3.5.1中性点直接接地变压器的零序电流保护………………253.5.2中性点可能接地或不接地变压器的保护………………263.6 过负荷保护原理 ……………28 3.7 过励磁保护原理……………293．8微机保护原理 ……………………293.8.1 微机保护概况……………303.8.2 变压器的微机保护配置…304 保护配置与整定计算…314.1电力变压器的保护配置…314．2 保护参数分析与方案确定………334.2.1 保护方案……334.2.2 保护设备配置选择……344.3 接线配置图…………………35 4.4 整定计算……………………364.4.1 带时限的过电流保护整定计算…………………………36 4.4.2 电流速断保护整定计算 364.4.3 单相低压侧装设低压侧接地保护………………………374.4.4过负荷保护………………384.5保护配置动作实现……………38结论…39参考文献……………………40附录A：接线配置图…………………41
1主题内容与适用范围 1.1本导则适用于电压等级在35~220kV的国产油浸电力变压器、6kV及以上厂用变压器和同类设备，如消弧线圈、调压变压器、静补装置变压器、并(串)联电抗器等。 对国并进口的油浸电力变压器及同类设备可参照本导则并按制造厂的规定执行。 1.2本导则适用于变压器标准项目大、小修和临时检修。不包括更换绕组和铁芯等非标准项目的检修。 1.3变压器及同类设备需贯彻以预防为主，计划检修和诊断检修相结合的方针，做到应修必修、修必修好、讲究实效。 1.4有载分接开关检修，按部颁DL/T574-95《有载分接开关运行维修导则》执行。 1.5各网、省局可根据本导则要求，结合本地区具体情况作补充规定。 2引用标准 GB1094.1~1094.5-85电力变压器 GB6451.1~6451.5-86油浸式电力变压器技术参数和要求 GB7251-87变压器油中溶解气体分析和判断导则 GBJ148-90电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范 GB7665-87变压器油 DL/T572-95电力变压器运行规程 DL/T574-95有载分接开关运行维修导则 3检修周期及检修项目 3.1检修周期 3.1.1大修周期 3.1.1.1一般在投入运行后的5年内和以后每间隔10年大修一次。 3.1.1.2箱沿焊接的全密封变压器或制造厂另有规定者，若经过试验与检查并结合运行情况，判定有内部故障或本体严重渗漏油时，才进行大修。 3.1.1.3在电力系统中运行的主变压器当承受出口短路后，经综合诊断分析，可考虑提前大修。 3.1.1.4运行中的变压器，当发现异常状碚或经试验判明有内部故障时，应提前进行大修；运行正常的变压器经综合诊断分析良好，总工程师批准，可适当延长大修周期。中华人民共和国电力工业部1995-06-29发布1995-11-01实施 3.1.2小修周期 3.1.2.1一般每年1次； 3.1.2.2安装在2~3级污秽地区的变压器，其小修周期应在现场规程中予以规定。 3.1.3附属装置的检修周期 3.1.3.1保护装置和测温装置的校验，应根据有关规程的规定进行。 3.1.3.2变压器油泵(以下简称油泵)的解体检修：2级泵1~2年进行一次，4级泵2~3年进行一次。 3.1.3.3变压器风扇(以下简称风扇)的解体检修，1~2年进行一次。 3.1.3.4净油器中吸附剂的更换，应根据油质化验结果而定；吸湿器中的吸附剂视失 程度随时更换。 3.1.3.5自动装置及控制回路的检验，一般每年进行一次。 3.1.3.6水冷却器的检修，1~2年进行一次。 3.1.3.7套管的检修随本体进行，套管的更换应根据试验结果确定。 3.2检修项目 3.2.1大修项目 3.2.1.1吊开钟罩检修器身，或吊出器身检修； 3.2.1.2绕组、引线及磁(电)屏蔽装置的检修； 3.2.1.3铁芯、铁芯紧固件(穿心螺杆、夹件、拉带、绑带等)、压钉、压板及接地片的检修； 3.2.1.4油箱及附件的检修，季括套管、吸湿器等； 3.2.1.5冷却器、油泵、水泵、风扇、阀门及管道等附属设备的检朔； 3.2.1.6安全保护装置的检修； 3.2.1.7油保护装置的检修； 3.2.1.8测温装置的校验； 3.2.1.9操作控制箱的检修和试验； 3.2.1.10无盛磁分接开关和有载分接开关的检修； 3.2.1.11全部密封胶垫的更和组件试漏； 3.2.1.12必要时对器身绝缘进行干燥处理； 3.2.1.13变压器油的处理或换油； 3.2.1.14清扫油箱并进行喷涂油漆； 3.2.1.15大修的试验和试运行。 3.2.2小修项目 3.2.2.1处理已发现的缺陷； 3.2.2.2放出储油柜积污器中的污油； 3.2.2.3检修油位计，调整油位； 3.2.2.4检朔冷却装置：季括油泵、风扇、油流继电器、差压继电器等，必要时吹扫冷却器管束； 3.2.2.5检修安全保持记装置：包括储油柜、压力释放阀(安全气道)、气体继电器、速动油压继电器等； 3.2.2.6检修油保护装置； 3.2.2.7检修测温装置：包括压力式温度计、电阻温度计(绕组温度计)、棒形温度计等； 3.2.2.8检修调压装置、测量装置及控制箱，并进行调试； 3.2.2.9检查接地系统； 3.2.2.10检修全部阀门和塞子，检查全部密封状态，处理渗漏油； 3.2.2.11清扫油箱和附件，必要时进行补漆； 3.2.2.12清扫并绝缘和检查导电接头(包括套管将军帽)； 3.2.2.13按有关规程规定进行测量和试验。 3.2.3临时检修项目 可视具体情况确定。 3.2.4对于老、旧变压器的大修，建议可参照下列项目进行改进 3.2.4.1油箱机械强度的加强； 3.2.4.2器身内部接地装置改为引并接地； 3.2.4.3安全气道改为压力释放阀； 3.2.4.4高速油泵改为低速油泵； 3.2.4.5油位计的改进； 3.2.4.6储油柜加装密封装置； 3.2.4.7气体继电器加装波纹管接头。 4检修前的准备工作 4.1查阅档案了解变压器的运行状况 4.1.1运行中所发现的缺陷和异常(事故)情况，出口短路的次数和情况； 4.1.2负载、温度和附属装置的运行情况； 4.1.3查阅上次大修总结报告和技术档案； 4.1.4查阅试验记录(包括油的化验和色谱分析)，了解绝缘状况； 4.1.5检查渗漏油部位并作出标记； 4.1.6进行大修前的试验，确定附加检修项目。 4.2编制大修工程技术、组织措施计划 其主要内容如下： 4.2.1人员组织及分工； 4.2.2施工项目及进度表； 4.2.3特殊项目的施工方案； 4.2.4确保施工安全、质量的技术措施和现场防火措施； 4.2.5主要施工工具、设备明细表，主要材料明细表； 4.2.6绘制必要的施工图。 4.3施工场地要求 4.3.1变压器的检修工作，如条件许可，应尽量安排在发电厂或变电所的检修间内进行； 4.3.2施工现场无检修间时，亦可在现场进行变压器的检修工作，但需作好防雨、防潮、防尘和消防措施，同时应注意与带电设备保持安全距离，准备充足的施工电源及照明，安排好储油容量、大型机具、拆卸附件的放置地点和消防器材的合理布置等。 5变压器的解体检修与组装 5.1解体检修 5.1.1办理工作票、停电，拆除变压器的外部电气连接引线和二次接线，进行检修前的检查和试验。 5.1.2部分排油后拆卸套管、升高座、储油柜、冷却器、气体继电器、净油器、压力释放阀(或安全气道)、联管、温度计等附属装置，并分别进行校验和检修，在储油柜放油时应检查油位计指示是否正确。 5.1.3排出全部油并进行处理。 5.1.4拆除无励磁分接开关操作杆；各类有载分接开关的拆卸方法参见《有载分接开关运行维修导则》；拆卸中腰法兰或大盖宫接螺栓后吊钟罩(或器身)。 5.1.5检查器身状况，进行各部件的紧固并测试绝缘。 5.1.6更换密封胶垫、检修全部阀门，清洗、检修铁芯、绕组及油箱。 5.2组装 5.2.1装回钟罩(或器身)紧固螺栓后按规定注油。 5.2.2适量排油后安装套管，并装好内部引线，进行二次注油。 5.2.3安装冷却器等附属装置。 5.2.4整体密封试验。 5.2.5注油至规定定的油位线。 5.2.6大修后进行电气和油的试验。 5.3解体检修和组装时的注意事项。 5.3.1拆卸的螺栓等零件应清洗干净分类妥善保管，如有损坏应检修或更换。 5.3.2拆卸时，首先拆小型仪表和套管，后拆大型组件，组装时顺序相反。 5.3.3冷却器、压力释放阀(或安全气道)、净油器及储油柜等中件拆下后，应用盖板密封、对带有电流互感器的升高座应注入合格的变压器油(或采取其它防潮密封施)。 5.3.4套管、油位计、温度计等易损部件拆下后应妥善保管，防止损坏和受潮；电容式套管应垂直放置。 5.3.5组装后要检查冷却器、净油器和气体继电器阀门，按照规定开启或关闭。 5.3.6对套管升高座、上部管道孔盖、冷却器和净油器等上部的放气孔应进行多次排气，直至排尽为止，并重新密封好擦净油迹。 5.3.7拆卸无盛磁分接开关操作杆时，应记录分接开关的位置，并作好标记；拆卸有载分接开关时，分接头应置于中间位置(或按制造厂的规定执行)。 5.3.8组装后的变压器各零部件应完整无损。 5.3.9认真做好现场记录工作。 5.4检修中的起重和搬运 5.4.1起重工作及注意事项 5.4.1.1起重 荼应分工明确，专人指挥，并有统一信号； 5.4.1.2根据变压器钟罩(或器身)的重要选择起重工具，包括起重机、钢丝绳、吊环、U型挂环、千斤顶、枕木等； 5.4.1.3起重前应先拆除影响起重工作的各种连接； 5.4.1.4如系吊器身，应先紧固器身有关螺栓； 5.4.1.5起吊变压器整体或钟罩(器身)时，钢丝绳应分别挂在专用起吊装置上，遇棱角处应放置衬垫；起吊100mm左右时应停留检查悬挂及捆绑情况，确认可靠后再继续起吊； 5.4.1.6起吊时钢丝绳的夹角不应大于60°，否则应采用专用吊具或调整钢丝绳套； 5.4.1.7起吊或落回钟罩(或器身)时，四角应系缆绳，由专人扶持，使其保持平稳； 5.4.1.8起吊或降落速度应均匀，掌握好重心，防止倾斜； 5.4.1.9起吊或落回钟罩(或器身)时，应使高、低压侧引线，分接开关支架与箱壁间保持一定的间隙，防止碰伤器身； 5.4.1.10当钟罩(或器身)因受条件限制，起吊后不能移动而需在空中停留时，应采取支撑等防止坠落措施； 5.4.1.11吊装套管时，其斜度应与套管升高座的斜度基本一致，并用缆绳绑扎好，防止倾倒损坏瓷件； 5.4.1.12采用汽车吊起重时，应检查支撑稳定性，注意起重臂伸张的角度、回转范围与临近带电设备的安全距离，并设专人监护。 5.4.2搬运工作及注意事项 5.4.2.1了解道路及沿途路基、桥梁、涵洞、地道等的结构及承重载荷情况，必要时予以加固，通过重要的铁路道口，应事先与当地铁路部门取得联系。 5.4.2.2了解沿途架空电力线路、通信线路和其它障碍物的高度，排除空中障碍，确保安全通过。 5.4.2.3变压器在厂(所)内搬运或较长距离搬运时，均应绑轧固定牢固，防止冲击震动、倾斜及碰坏零件；搬运倾斜角在长轴方向上不大于15°，在短轴方向上不大于10°；如用专用托板(木排)牵引搬运时，牵引速度不大于100m/h，如用变压器主体滚轮搬运时，牵引速度不大于200m/h(或按制造厂说明书的规定)。 5.4.2.4利用千斤顶升(或降)变压器时，应顶在油箱指定部位，以防变形；千斤顶应垂直放置；在千斤顶的顶部与油箱接触处应垫以木板防止滑倒。 5.4.2.5在使用千斤顶升(或降)变压器时，应随升(或降)随垫木方和木板，防止千斤顶失灵突然降落倾倒；如在变压器两侧使用千斤顶时，不能两侧同时升(或降)，应分别轮流工作，注意变压器两侧高度差不能太大，以防止变压器倾斜；荷重下的千斤顶不得长期负重，并应自始至终有专人照料。 5.4.2.6变压器利用滚杠搬运时，牵引的着力点应放在变压器的重心以下，变压器底部应放置专用托板。为增加搬运时的稳固性，专用托板的长度应超过变压器的长度，两端应制成楔形，以便于放置滚框；运搬大型变压器时，专用托板的下中应加设钢带保护，以增强其坚固性。 5.4.2.7采用专用托板、滚框搬运、装卸变压器时，通道要填平，枕木要交错放置；为便于滚杠的滚动，枕木的搭接处应沿变压器的前进方向，由一个接头稍高的枕木过渡到稍低的枕木上，变压器拐弯时，要利用滚框调整角度，防止滚杠弹出伤人。 5.4.2.8为保持枕木的平整，枕木的底部可适当加垫厚薄不同的木板。 5.4.2.9采用滑全国纪录组牵引变压器时，工作人员和需站在适当位置，防止钢丝绳松扣或拉断伤人。 5.4.2.10变压器在搬运和装卸前，应核对高、低压侧方向，避免安装就位时调换方向。 5.4.2.11充氮搬运的变压器，应装有压力监视表计和补氮瓶，确保变压器在搬运途中始终保持正压，氮气压力应保持0.01~0.03MPa，露点应在-35℃以下，并派专人监护押运，氮气纯度要求不低于99.99%。 (2005-06-25)整体组装 6.2.1整体组装前的准备工作和要求 6.2.1.1组装前应彻底清理冷却器(散热器)，储油柜，压力释放阀(安全气道)，油管，升高座，套管及所有组、部件。用合格的变压器油冲洗与油直接接触的组、部件。 6.2.1.2所附属的油、水管路必须进行彻底的清理，管内不得有焊渣等杂物，并作好检查记录。 6.2.1.3油管路内不许加装金属网，以避免金属网冲入油箱内，一般采用尼龙网。 6.2.1.4安装上节油箱前，必须将油箱内部、器身和箱底内的异物、污物清理干净。 6.2.1.5有安装标志的零、部件，如气体继电器、分接开关、高压、中压套管或高座及压力释放阀(或安全气道)升高座等与油箱的相对位置和角度需按照安装标志组装。 6.2.1.6准备好全套密封胶垫和密封胶。 6.2.1.7准备好合格的变压器油。 6.2.1.8将注油设备、抽真空设备及管路清扫干净；新使用的油管亦应先冲洗干净，以去除油管内的脱模剂。 6.2.2组装 6.2.2.1装回钟罩(或器身)； 6.2.2.2安装组件时，应按制造厂的“发装使用说明书”规定进行； 6.2.2.3油箱顶部若有定位件，应按并形尺寸图及技术要求进行定位和密封； 6.2.2.4制造时无升高坡度的变压器，在基础上应使储油柜的气体继电器侧具有规定的升高坡度； 6.2.2.5变压器引线的根部不得受拉、扭及弯曲； 6.2.2.6对于高压引线，所包扎的绝缘锥部分必须进入套管的均压球内，防止扭曲； 6.2.2.7在装套管前必须检查无盛磁分接开关连杆是否已插入分接开关的拨叉内，调整至所需的分接位置上； 6.2.2.8各温度计座内应注以变压器油； 6.2.2.9按照变压器外形尺寸图(装配图)组装已拆卸的各组、部件，其中储油柜、吸湿器和压力释放阀(安全气道)可暂不装，联结法兰用盖板密封好；安装要求和注意事项按各组部件“安装使用说明书”进行。 6.3排油和注油 6.3.1排油和注油的一般规定 6.3.1.1检查清扫油罐、油桶、管路、滤油机、油泵等，应保持清洁干燥，无灰尘杂质和水分。 6.3.1.2排油时，必须将变压器和油罐的放气孔打开，放气孔宜接入干燥空气装置，以防潮气侵入。 6.3.1.3储油柜内油不需放出时，可将储油柜下面的阀门关闭。将油箱内的变压器油全部放出。 6.3.1.4有载调压变压器的有载分接开关油室内的油应分开抽出。 6.3.1.5强油水冷变压器，在注油前应将水冷却器上的差压继电器和净油器管路上的塞子关闭。 6.3.1.6可利用本体箱盖阀门或气体继电器联管处阀让安装抽空管，有载分接开关与本体应安连通管，以便与本体等压，同时抽空注油，注油后应予拆除恢复正常。 6.3.1.7向变压器油箱内注油时，应经压力式滤油机(220kV变压器宜用真空滤油机)。 图1真空注油连接示意图 1-油罐；2，4，9，10-阀门；3-压力滤油机或真空滤油机；5-变压器；6-真空计；7-逆止阀；8-真空泵 6.3.2真空注油 220kV变压器必须进行真空注油，其它奕坟器有条件时也应采用直空注油，真空注油应遵守制造厂规定，或按下述方法进行，其连接图见图1。 通过试抽真空检查油箱的强度，一般局部弹性变形不应超过箱壁厚度的2倍，并检查真空系统的严密性。 操作方法： 6.3.2.1以均匀的速度抽真空，达到指定真空度并保持2h后，开始向变压器油箱内注油(一般抽空时间=1/3~1/2暴露空气时间)，注油温度宜略高于器身温度； 6.3.2.2以3~5t/h的速度将油注入变压器距箱顶约200mm时停止，并继续抽夫空保持4h以上； 6.3.2.3变压器补油：变压器经真空注油后补油时，需经储油柜注油管注入，严禁以下部油门注入，注油时应使油流缓慢注入变压器至规定的油面为止，再静止12h。 6.3.3胶囊式储油柜的补油 6.3.3.1进行胶囊排气：打开储油柜上部排气孔，由注油管将油注满储油柜，直至排气孔出油，再关闭注油管和排气孔； 6.3.3.2从变压器下部油门排油，此时空气经吸湿器自然进入储油柜胶囊内部，至油位计指示正常油位为止。 6.3.4隔膜式储油柜的补油 6.3.4.1注油前应首先将磁力油位计调整至零位，然后打开隔膜上的放气塞，将隔膜内的气体排除再关闭放气塞； 6.3.4.2由注油管向隔膜内注油达到比指定油位稍高，再次打开放气塞充分排除隔膜内的气体，直到向外溢油为止，经反复调整达到指定油位； 6.3.4.3发现储油柜下部集气盒油标指示有空气时，应用排气阀进行排气； 6.3.4.4正常油位低时的补油，利用集气盒下部的注油管接至滤油机，向储油柜内注油，注油过中发现集气盒中有空气时应停止注油，打开排气管的阀门向外排气，如此反复进行，直至储油柜油位达到要求为止。 6.3.5油位计带有小胶带时储油柜的注油 6.3.5.1变压器大修后储油柜未加油前，先对油位计加油，此时需将油表呼吸塞及小胶囊室的塞子打开，用漏斗从油表呼吸塞座处徐徐加油，同时用手按动小胶带，以便将囊中空气全部排出； 6.3.5.2打开油表放油螺栓，放出油表内多余油量(看到油有内油位即可)，然后关上小胶囊室的塞子，注意油表呼吸塞不必拧得太紧，以保证油表内空气自由呼吸。 6.4整体密封试验 变压器安装完毕后，应进行整体密封性能的检查，具体规定如下： 6.4.1静油柱压力法：220kV变压器油柱高度3m，加压时间24h；35~110kV变压器油柱高度2m，加压时间24h；油柱高度从拱顶(或箱盖)算起。 6.4.2充油加压法：加油压0.035MPa时间12h，应无渗漏和损伤。 6.5变压器油处理 6.5.1一般要求 6.5.1.1大修后注入变压器内的变压器油，其质量应符合GB7665-87规定； 6.5.1.2注油后，应从变压器底部放油阀(塞)采取油样进行化验与色谱分析； 6.5.1.3根据地区最低温度，可以选用不同牌号的变压器油； 6.5.1.4注入套管内的变压器油亦应符合GB7665-87规定； 6.5.1.5补充不同牌号的变压器油时，应先做混油试验，合格后方可使用。 6.5.2压力滤油 6.5.2.1采用压力式滤油机过滤油中的水分和杂质；为提高滤油速度和质量，可将油加温至50~60℃。 6.5.2.2滤油机使用前应先检查电源情况，滤油机及滤网是否清洁，极板内是否装有经干燥的滤油纸，转动方向是否正确，外壳有无接地，压力表指示是否正确。 6.5.2.3启动员滤油机应先开出油阀门，后开进油阀门，停止时操作顺序相反；当装有加热器时，应先启动滤油机，当油流通过后，再投入加热器，停止时操作顺序相反。 滤油机压力一般为0.25~0.4MPa，最大不超过0.5MPa
关于变压器的保护措施分析论文
摘要：文章分析了换流变压器的特点以及超高压直流输电的各种运行工况对换流变压器保护带来的影响。提出了换流变压器保护的总体设计思想。
关键词：换流变压器 保护 分析
0 引言
超高压直流输电由于其特有的优点，越来越广范的得到应用。这些优点包括：不须考虑稳定问题；线路故障恢复能力较强；调节作用利于交流系统的稳定；减少互联交流系统的短路容量；超过一定距离建设投资更经济等。换流变压器是直流输电系统中必不可少的重要设备。它可以提供相位差为30°的12脉波交流电压，降低交流侧谐波电流；作为交流系统和直流系统的电气隔离，提供阀的换相电抗；通过换流变压器可以在较大范围内调节交流电压，以使直流系统运行在最优的状态等。
1 换流变压器的特点
1.1 短路阻抗 直流输电中阀的换相过程实际上就是两相短路，为了将换向过程中的电流限制在一定范围内，换流变压器的短路阻抗要大于一般变压器。短路阻抗过大，会使换流变压器二次侧故障时短路电流较一般变压器小，因此保护配置与整定要在这方面予以考虑。
1.2 直流偏磁 当直流系统在使用大地回线的情况下，在一些运行工况下会有直流电流流入大地，如双极不平衡运行，单极大地回线方式等，使地电位发生变化，造成直流电流流入变压器原边绕组，使换流变压器发生直流偏磁，工作点偏移。如果此直流电流过大，会导致换流变压器铁心饱和，同时损耗和温升也将增加。因此，要配置相应的保护防止这种情况下对换流变压器造成的损坏。
1.3 谐波 由于换流器的非线性，在交流和直流系统中将出现谐波电压和电流。对于换流变压器，主要会流过特征谐波电流，即p*n+1次谐波电流（p为脉波数，n为任意正整数）。在运行中，谐波电流会使换流变压器损耗和温升增加，产生局部过热，发出高频噪声，还会使交流电网中的发电机和电容器过热，对通讯设备产生干扰。这些谐波电流应加以考虑，以免对保护装置造成影响。
1.4 调压分接头 为了使直流系统运行在最优的工况，减少交流系统电压扰动对直流系统的影响，换流变压器都具有较大范围的利用分接头调整电压的功能。例如：三峡到常州工程三峡侧换流变压器档位范围+25/-5，每档调节范围1.25%。因此保护设计时要考虑分接头调整带来的影响，如正常运行时变比的变化等。
1.5 直流系统的特殊运行工况 由于直流控制系统的特殊调节作用，使换流变压器遇到的运行工况以及故障情况不同于普通变压器。这些不同主要包括以下几点：
1.5.1 直流系统的故障相当于换流变压器的区外故障，一般短路电流都不会太大。对于整流侧，穿越换流变的'电流会增大，但由于直流控制保护系统的快速作用，很快会减小。对于逆变侧，直流系统的故障会造成直流电流无法传变至交流侧，反而会使穿越电流减小。
1.5.2 对于换流变压器保护来说，直流系统造成的最严酷的区外故障为整流侧的阀短路故障，相当于换流变出口的两相或三相短路故障。但由于直流保护的干预，实际只会出现半个周波的两相短路。对于逆变侧，由于触发角很大，阀短路时流过换流变压器的电流较整流侧小很多。
1.5.3 换流变压器发生区内故障时，直流系统一般不会提供短路电流。这是由直流控制系统的作用造成的。在整流侧，功率由交流侧转换至直流侧，换流变压器的故障只会造成这种转换的停止，而不会使功率反向，因此直流侧不会提供短路电流；在逆变侧，当故障轻微换相可以正常进行时，由于直流系统的定电流控制特性，直流侧不会提供额外的短路电流。如果故障严重，必然造成换相无法进行（交流电压降低），直流侧更不会提供短路电流。
1.5.4 由于直流控制系统快速的调节作用，在需要的时候，可以快速的将功率传输由一个方向反至另一个方向，对于换流变压器来说，就会出现快速的潮流反向。
1.5.5 换流变压器保护区内发生接地故障时，实际造成了阀的短路。由于阀的单向导电性，故障电流半周电流大，半周电流小，导致差电流中含有较大的二次谐波。
1.5.6 对于逆变侧的换流变压器的区内故障，往往会导致换相失败的发生，从而在穿越电流电流中产生很大的谐波，但差电流（即提供给故障点的电流）仍主要为工频分量。
1.5.7 由于换流变压器的特殊运行方式以及较大的漏抗（作为换相电抗），二次侧故障一般不会造成各侧TA的饱和，即使饱和造成保护的“误动作”也是正确的（换流变的区外即阀的区内故障，都会造成直流的停运）。但对于一个半开关的接线方式，交流系统区外故障时高压侧TA存在饱和的可能。。这种情况下的误动作是不可接受的，必须防止。
1.5.8 在阀未解锁前，当阀侧交流连线存在接地故障时，并不产生接地电流，也不会对变压器造成损害。但如此时不发现故障，阀一解锁后，就会造成阀的短路。因此要设置保护检测这种情况下的接地故障。
2 换流变压器的保护措施
2.1 保护的配置原则 为了保证既可靠又安全，在既简单又经济的情况下，可以这样配置换流变压器保护：每台换流变压器保护装设两台保护装置，每台保护装置的电源、输入独立，每台装置的输出都可以到达断路器的两个跳闸线圈以及直流控制的两个系统。每台装置采取措施防止自身误动作，而靠两装置的或出口防止故障情况下的拒动作。 2.2 保护的配置及原理 为了避免换流站特有的谐波对保护的影响，保护装置应从硬件和软件上采取措施，使保护只针对工频分量。
主保护包括稳态比率差动、差动速断、工频变化量比率差动、零序比率差动、过激磁保护。后备保护包括过流、零序过流、过电压、零序过压、饱和保护。
2.2.1 稳态比率差动保护 由于变比和联接组的不同，电力变压器在运行时，各侧电流大小及相位也不同。在构成继电器前必须消除这些影响。换流变压器的TA一般装在各侧绕组上，因此原、副边绕组电流相位相同，因此只需要对变比的影响进行补偿。以下的叙述的前提均为已消除了变压器各侧幅值和相位的差异。
稳态比例差动保护用来区分感受到的差流是由于内部故障还是不平衡输出（特别是外部故障时）引起。装置采用初始带制动的变斜率比率制动特性，稳态比率差动元件由低值比率差动（灵敏）和高值比率差动（不灵敏）两个元件构成。为了保证区内故障的快速切除，只有低值比率差动元件（灵敏）设有TA饱和判据，高值比率差动元件（不灵敏）不设TA饱和判据。
对于换流变压器分接头调整造成的差动电流不平衡，可用三种方法来解决：一是通过整定值躲开；二是利用浮动门槛自适应调整；三是利用分接头位置来调整。方法一、二简单实用，三实现起来复杂。
2.2.2 工频变化量比率差动保护 装置中依次按相判别，当满足 一定条件时，工频变化量比率差动动作。工频变化量比率差动保护经过涌流判别元件、过激磁闭锁元件闭锁后出口。
由于工频变化量比率差动的制动系数可取较高的数值，其本身的特性抗区外故障时TA的暂态和稳态饱和能力较强。工频变化量比率差动元件提高了装置在变压器正常运行时内部发生轻微匝间故障的灵敏度。且工频变化量比率差动保护不会受换流变压器分接头调整造成的差动电流不平衡的影响。
2.2.3 后备保护 后备保护包括过流、零序过流、过电压、零序过压、饱和保护。
3 小结
分析换流变压器与交流系统的主变压器比较所具有特点，阐述了这些特点以及直流输电的各种特殊运行工况对换流变压器保护带来的影响，并提出了相应的保护方案。
1主题内容与适用范围 1.1本导则适用于电压等级在35~220kV的国产油浸电力变压器、6kV及以上厂用变压器和同类设备，如消弧线圈、调压变压器、静补装置变压器、并(串)联电抗器等。 对国并进口的油浸电力变压器及同类设备可参照本导则并按制造厂的规定执行。 1.2本导则适用于变压器标准项目大、小修和临时检修。不包括更换绕组和铁芯等非标准项目的检修。 1.3变压器及同类设备需贯彻以预防为主，计划检修和诊断检修相结合的方针，做到应修必修、修必修好、讲究实效。 1.4有载分接开关检修，按部颁DL/T574-95《有载分接开关运行维修导则》执行。 1.5各网、省局可根据本导则要求，结合本地区具体情况作补充规定。 2引用标准 GB1094.1~1094.5-85电力变压器 GB6451.1~6451.5-86油浸式电力变压器技术参数和要求 GB7251-87变压器油中溶解气体分析和判断导则 GBJ148-90电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范 GB7665-87变压器油 DL/T572-95电力变压器运行规程 DL/T574-95有载分接开关运行维修导则 3检修周期及检修项目 3.1检修周期 3.1.1大修周期 3.1.1.1一般在投入运行后的5年内和以后每间隔10年大修一次。 3.1.1.2箱沿焊接的全密封变压器或制造厂另有规定者，若经过试验与检查并结合运行情况，判定有内部故障或本体严重渗漏油时，才进行大修。 3.1.1.3在电力系统中运行的主变压器当承受出口短路后，经综合诊断分析，可考虑提前大修。 3.1.1.4运行中的变压器，当发现异常状碚或经试验判明有内部故障时，应提前进行大修；运行正常的变压器经综合诊断分析良好，总工程师批准，可适当延长大修周期。中华人民共和国电力工业部1995-06-29发布1995-11-01实施 3.1.2小修周期 3.1.2.1一般每年1次； 3.1.2.2安装在2~3级污秽地区的变压器，其小修周期应在现场规程中予以规定。 3.1.3附属装置的检修周期 3.1.3.1保护装置和测温装置的校验，应根据有关规程的规定进行。 3.1.3.2变压器油泵(以下简称油泵)的解体检修：2级泵1~2年进行一次，4级泵2~3年进行一次。 3.1.3.3变压器风扇(以下简称风扇)的解体检修，1~2年进行一次。 3.1.3.4净油器中吸附剂的更换，应根据油质化验结果而定；吸湿器中的吸附剂视失 程度随时更换。 3.1.3.5自动装置及控制回路的检验，一般每年进行一次。 3.1.3.6水冷却器的检修，1~2年进行一次。 3.1.3.7套管的检修随本体进行，套管的更换应根据试验结果确定。 3.2检修项目 3.2.1大修项目 3.2.1.1吊开钟罩检修器身，或吊出器身检修； 3.2.1.2绕组、引线及磁(电)屏蔽装置的检修； 3.2.1.3铁芯、铁芯紧固件(穿心螺杆、夹件、拉带、绑带等)、压钉、压板及接地片的检修； 3.2.1.4油箱及附件的检修，季括套管、吸湿器等； 3.2.1.5冷却器、油泵、水泵、风扇、阀门及管道等附属设备的检朔； 3.2.1.6安全保护装置的检修； 3.2.1.7油保护装置的检修； 3.2.1.8测温装置的校验； 3.2.1.9操作控制箱的检修和试验； 3.2.1.10无盛磁分接开关和有载分接开关的检修； 3.2.1.11全部密封胶垫的更和组件试漏； 3.2.1.12必要时对器身绝缘进行干燥处理； 3.2.1.13变压器油的处理或换油； 3.2.1.14清扫油箱并进行喷涂油漆； 3.2.1.15大修的试验和试运行。 3.2.2小修项目 3.2.2.1处理已发现的缺陷； 3.2.2.2放出储油柜积污器中的污油； 3.2.2.3检修油位计，调整油位； 3.2.2.4检朔冷却装置：季括油泵、风扇、油流继电器、差压继电器等，必要时吹扫冷却器管束； 3.2.2.5检修安全保持记装置：包括储油柜、压力释放阀(安全气道)、气体继电器、速动油压继电器等； 3.2.2.6检修油保护装置； 3.2.2.7检修测温装置：包括压力式温度计、电阻温度计(绕组温度计)、棒形温度计等； 3.2.2.8检修调压装置、测量装置及控制箱，并进行调试； 3.2.2.9检查接地系统； 3.2.2.10检修全部阀门和塞子，检查全部密封状态，处理渗漏油； 3.2.2.11清扫油箱和附件，必要时进行补漆； 3.2.2.12清扫并绝缘和检查导电接头(包括套管将军帽)； 3.2.2.13按有关规程规定进行测量和试验。 3.2.3临时检修项目 可视具体情况确定。 3.2.4对于老、旧变压器的大修，建议可参照下列项目进行改进 3.2.4.1油箱机械强度的加强； 3.2.4.2器身内部接地装置改为引并接地； 3.2.4.3安全气道改为压力释放阀； 3.2.4.4高速油泵改为低速油泵； 3.2.4.5油位计的改进； 3.2.4.6储油柜加装密封装置； 3.2.4.7气体继电器加装波纹管接头。 4检修前的准备工作 4.1查阅档案了解变压器的运行状况 4.1.1运行中所发现的缺陷和异常(事故)情况，出口短路的次数和情况； 4.1.2负载、温度和附属装置的运行情况； 4.1.3查阅上次大修总结报告和技术档案； 4.1.4查阅试验记录(包括油的化验和色谱分析)，了解绝缘状况； 4.1.5检查渗漏油部位并作出标记； 4.1.6进行大修前的试验，确定附加检修项目。 4.2编制大修工程技术、组织措施计划 其主要内容如下： 4.2.1人员组织及分工； 4.2.2施工项目及进度表； 4.2.3特殊项目的施工方案； 4.2.4确保施工安全、质量的技术措施和现场防火措施； 4.2.5主要施工工具、设备明细表，主要材料明细表； 4.2.6绘制必要的施工图。 4.3施工场地要求 4.3.1变压器的检修工作，如条件许可，应尽量安排在发电厂或变电所的检修间内进行； 4.3.2施工现场无检修间时，亦可在现场进行变压器的检修工作，但需作好防雨、防潮、防尘和消防措施，同时应注意与带电设备保持安全距离，准备充足的施工电源及照明，安排好储油容量、大型机具、拆卸附件的放置地点和消防器材的合理布置等。 5变压器的解体检修与组装 5.1解体检修 5.1.1办理工作票、停电，拆除变压器的外部电气连接引线和二次接线，进行检修前的检查和试验。 5.1.2部分排油后拆卸套管、升高座、储油柜、冷却器、气体继电器、净油器、压力释放阀(或安全气道)、联管、温度计等附属装置，并分别进行校验和检修，在储油柜放油时应检查油位计指示是否正确。 5.1.3排出全部油并进行处理。 5.1.4拆除无励磁分接开关操作杆；各类有载分接开关的拆卸方法参见《有载分接开关运行维修导则》；拆卸中腰法兰或大盖宫接螺栓后吊钟罩(或器身)。 5.1.5检查器身状况，进行各部件的紧固并测试绝缘。 5.1.6更换密封胶垫、检修全部阀门，清洗、检修铁芯、绕组及油箱。 5.2组装 5.2.1装回钟罩(或器身)紧固螺栓后按规定注油。 5.2.2适量排油后安装套管，并装好内部引线，进行二次注油。 5.2.3安装冷却器等附属装置。 5.2.4整体密封试验。 5.2.5注油至规定定的油位线。 5.2.6大修后进行电气和油的试验。 5.3解体检修和组装时的注意事项。 5.3.1拆卸的螺栓等零件应清洗干净分类妥善保管，如有损坏应检修或更换。 5.3.2拆卸时，首先拆小型仪表和套管，后拆大型组件，组装时顺序相反。 5.3.3冷却器、压力释放阀(或安全气道)、净油器及储油柜等中件拆下后，应用盖板密封、对带有电流互感器的升高座应注入合格的变压器油(或采取其它防潮密封施)。 5.3.4套管、油位计、温度计等易损部件拆下后应妥善保管，防止损坏和受潮；电容式套管应垂直放置。 5.3.5组装后要检查冷却器、净油器和气体继电器阀门，按照规定开启或关闭。 5.3.6对套管升高座、上部管道孔盖、冷却器和净油器等上部的放气孔应进行多次排气，直至排尽为止，并重新密封好擦净油迹。 5.3.7拆卸无盛磁分接开关操作杆时，应记录分接开关的位置，并作好标记；拆卸有载分接开关时，分接头应置于中间位置(或按制造厂的规定执行)。 5.3.8组装后的变压器各零部件应完整无损。 5.3.9认真做好现场记录工作。 5.4检修中的起重和搬运 5.4.1起重工作及注意事项 5.4.1.1起重 荼应分工明确，专人指挥，并有统一信号； 5.4.1.2根据变压器钟罩(或器身)的重要选择起重工具，包括起重机、钢丝绳、吊环、U型挂环、千斤顶、枕木等； 5.4.1.3起重前应先拆除影响起重工作的各种连接； 5.4.1.4如系吊器身，应先紧固器身有关螺栓； 5.4.1.5起吊变压器整体或钟罩(器身)时，钢丝绳应分别挂在专用起吊装置上，遇棱角处应放置衬垫；起吊100mm左右时应停留检查悬挂及捆绑情况，确认可靠后再继续起吊； 5.4.1.6起吊时钢丝绳的夹角不应大于60°，否则应采用专用吊具或调整钢丝绳套； 5.4.1.7起吊或落回钟罩(或器身)时，四角应系缆绳，由专人扶持，使其保持平稳； 5.4.1.8起吊或降落速度应均匀，掌握好重心，防止倾斜； 5.4.1.9起吊或落回钟罩(或器身)时，应使高、低压侧引线，分接开关支架与箱壁间保持一定的间隙，防止碰伤器身； 5.4.1.10当钟罩(或器身)因受条件限制，起吊后不能移动而需在空中停留时，应采取支撑等防止坠落措施； 5.4.1.11吊装套管时，其斜度应与套管升高座的斜度基本一致，并用缆绳绑扎好，防止倾倒损坏瓷件； 5.4.1.12采用汽车吊起重时，应检查支撑稳定性，注意起重臂伸张的角度、回转范围与临近带电设备的安全距离，并设专人监护。 5.4.2搬运工作及注意事项 5.4.2.1了解道路及沿途路基、桥梁、涵洞、地道等的结构及承重载荷情况，必要时予以加固，通过重要的铁路道口，应事先与当地铁路部门取得联系。 5.4.2.2了解沿途架空电力线路、通信线路和其它障碍物的高度，排除空中障碍，确保安全通过。 5.4.2.3变压器在厂(所)内搬运或较长距离搬运时，均应绑轧固定牢固，防止冲击震动、倾斜及碰坏零件；搬运倾斜角在长轴方向上不大于15°，在短轴方向上不大于10°；如用专用托板(木排)牵引搬运时，牵引速度不大于100m/h，如用变压器主体滚轮搬运时，牵引速度不大于200m/h(或按制造厂说明书的规定)。 5.4.2.4利用千斤顶升(或降)变压器时，应顶在油箱指定部位，以防变形；千斤顶应垂直放置；在千斤顶的顶部与油箱接触处应垫以木板防止滑倒。 5.4.2.5在使用千斤顶升(或降)变压器时，应随升(或降)随垫木方和木板，防止千斤顶失灵突然降落倾倒；如在变压器两侧使用千斤顶时，不能两侧同时升(或降)，应分别轮流工作，注意变压器两侧高度差不能太大，以防止变压器倾斜；荷重下的千斤顶不得长期负重，并应自始至终有专人照料。 5.4.2.6变压器利用滚杠搬运时，牵引的着力点应放在变压器的重心以下，变压器底部应放置专用托板。为增加搬运时的稳固性，专用托板的长度应超过变压器的长度，两端应制成楔形，以便于放置滚框；运搬大型变压器时，专用托板的下中应加设钢带保护，以增强其坚固性。 5.4.2.7采用专用托板、滚框搬运、装卸变压器时，通道要填平，枕木要交错放置；为便于滚杠的滚动，枕木的搭接处应沿变压器的前进方向，由一个接头稍高的枕木过渡到稍低的枕木上，变压器拐弯时，要利用滚框调整角度，防止滚杠弹出伤人。 5.4.2.8为保持枕木的平整，枕木的底部可适当加垫厚薄不同的木板。 5.4.2.9采用滑全国纪录组牵引变压器时，工作人员和需站在适当位置，防止钢丝绳松扣或拉断伤人。 5.4.2.10变压器在搬运和装卸前，应核对高、低压侧方向，避免安装就位时调换方向。 5.4.2.11充氮搬运的变压器，应装有压力监视表计和补氮瓶，确保变压器在搬运途中始终保持正压，氮气压力应保持0.01~0.03MPa，露点应在-35℃以下，并派专人监护押运，氮气纯度要求不低于99.99%。 (2005-06-25)整体组装 6.2.1整体组装前的准备工作和要求 6.2.1.1组装前应彻底清理冷却器(散热器)，储油柜，压力释放阀(安全气道)，油管，升高座，套管及所有组、部件。用合格的变压器油冲洗与油直接接触的组、部件。 6.2.1.2所附属的油、水管路必须进行彻底的清理，管内不得有焊渣等杂物，并作好检查记录。 6.2.1.3油管路内不许加装金属网，以避免金属网冲入油箱内，一般采用尼龙网。 6.2.1.4安装上节油箱前，必须将油箱内部、器身和箱底内的异物、污物清理干净。 6.2.1.5有安装标志的零、部件，如气体继电器、分接开关、高压、中压套管或高座及压力释放阀(或安全气道)升高座等与油箱的相对位置和角度需按照安装标志组装。 6.2.1.6准备好全套密封胶垫和密封胶。 6.2.1.7准备好合格的变压器油。 6.2.1.8将注油设备、抽真空设备及管路清扫干净；新使用的油管亦应先冲洗干净，以去除油管内的脱模剂。 6.2.2组装 6.2.2.1装回钟罩(或器身)； 6.2.2.2安装组件时，应按制造厂的“发装使用说明书”规定进行； 6.2.2.3油箱顶部若有定位件，应按并形尺寸图及技术要求进行定位和密封； 6.2.2.4制造时无升高坡度的变压器，在基础上应使储油柜的气体继电器侧具有规定的升高坡度； 6.2.2.5变压器引线的根部不得受拉、扭及弯曲； 6.2.2.6对于高压引线，所包扎的绝缘锥部分必须进入套管的均压球内，防止扭曲； 6.2.2.7在装套管前必须检查无盛磁分接开关连杆是否已插入分接开关的拨叉内，调整至所需的分接位置上； 6.2.2.8各温度计座内应注以变压器油； 6.2.2.9按照变压器外形尺寸图(装配图)组装已拆卸的各组、部件，其中储油柜、吸湿器和压力释放阀(安全气道)可暂不装，联结法兰用盖板密封好；安装要求和注意事项按各组部件“安装使用说明书”进行。 6.3排油和注油 6.3.1排油和注油的一般规定 6.3.1.1检查清扫油罐、油桶、管路、滤油机、油泵等，应保持清洁干燥，无灰尘杂质和水分。 6.3.1.2排油时，必须将变压器和油罐的放气孔打开，放气孔宜接入干燥空气装置，以防潮气侵入。 6.3.1.3储油柜内油不需放出时，可将储油柜下面的阀门关闭。将油箱内的变压器油全部放出。 6.3.1.4有载调压变压器的有载分接开关油室内的油应分开抽出。 6.3.1.5强油水冷变压器，在注油前应将水冷却器上的差压继电器和净油器管路上的塞子关闭。 6.3.1.6可利用本体箱盖阀门或气体继电器联管处阀让安装抽空管，有载分接开关与本体应安连通管，以便与本体等压，同时抽空注油，注油后应予拆除恢复正常。 6.3.1.7向变压器油箱内注油时，应经压力式滤油机(220kV变压器宜用真空滤油机)。 图1真空注油连接示意图 1-油罐；2，4，9，10-阀门；3-压力滤油机或真空滤油机；5-变压器；6-真空计；7-逆止阀；8-真空泵 6.3.2真空注油 220kV变压器必须进行真空注油，其它奕坟器有条件时也应采用直空注油，真空注油应遵守制造厂规定，或按下述方法进行，其连接图见图1。 通过试抽真空检查油箱的强度，一般局部弹性变形不应超过箱壁厚度的2倍，并检查真空系统的严密性。 操作方法： 6.3.2.1以均匀的速度抽真空，达到指定真空度并保持2h后，开始向变压器油箱内注油(一般抽空时间=1/3~1/2暴露空气时间)，注油温度宜略高于器身温度； 6.3.2.2以3~5t/h的速度将油注入变压器距箱顶约200mm时停止，并继续抽夫空保持4h以上； 6.3.2.3变压器补油：变压器经真空注油后补油时，需经储油柜注油管注入，严禁以下部油门注入，注油时应使油流缓慢注入变压器至规定的油面为止，再静止12h。 6.3.3胶囊式储油柜的补油 6.3.3.1进行胶囊排气：打开储油柜上部排气孔，由注油管将油注满储油柜，直至排气孔出油，再关闭注油管和排气孔； 6.3.3.2从变压器下部油门排油，此时空气经吸湿器自然进入储油柜胶囊内部，至油位计指示正常油位为止。 6.3.4隔膜式储油柜的补油 6.3.4.1注油前应首先将磁力油位计调整至零位，然后打开隔膜上的放气塞，将隔膜内的气体排除再关闭放气塞； 6.3.4.2由注油管向隔膜内注油达到比指定油位稍高，再次打开放气塞充分排除隔膜内的气体，直到向外溢油为止，经反复调整达到指定油位； 6.3.4.3发现储油柜下部集气盒油标指示有空气时，应用排气阀进行排气； 6.3.4.4正常油位低时的补油，利用集气盒下部的注油管接至滤油机，向储油柜内注油，注油过中发现集气盒中有空气时应停止注油，打开排气管的阀门向外排气，如此反复进行，直至储油柜油位达到要求为止。 6.3.5油位计带有小胶带时储油柜的注油 6.3.5.1变压器大修后储油柜未加油前，先对油位计加油，此时需将油表呼吸塞及小胶囊室的塞子打开，用漏斗从油表呼吸塞座处徐徐加油，同时用手按动小胶带，以便将囊中空气全部排出； 6.3.5.2打开油表放油螺栓，放出油表内多余油量(看到油有内油位即可)，然后关上小胶囊室的塞子，注意油表呼吸塞不必拧得太紧，以保证油表内空气自由呼吸。 6.4整体密封试验 变压器安装完毕后，应进行整体密封性能的检查，具体规定如下： 6.4.1静油柱压力法：220kV变压器油柱高度3m，加压时间24h；35~110kV变压器油柱高度2m，加压时间24h；油柱高度从拱顶(或箱盖)算起。 6.4.2充油加压法：加油压0.035MPa时间12h，应无渗漏和损伤。 6.5变压器油处理 6.5.1一般要求 6.5.1.1大修后注入变压器内的变压器油，其质量应符合GB7665-87规定； 6.5.1.2注油后，应从变压器底部放油阀(塞)采取油样进行化验与色谱分析； 6.5.1.3根据地区最低温度，可以选用不同牌号的变压器油； 6.5.1.4注入套管内的变压器油亦应符合GB7665-87规定； 6.5.1.5补充不同牌号的变压器油时，应先做混油试验，合格后方可使用。 6.5.2压力滤油 6.5.2.1采用压力式滤油机过滤油中的水分和杂质；为提高滤油速度和质量，可将油加温至50~60℃。 6.5.2.2滤油机使用前应先检查电源情况，滤油机及滤网是否清洁，极板内是否装有经干燥的滤油纸，转动方向是否正确，外壳有无接地，压力表指示是否正确。 6.5.2.3启动员滤油机应先开出油阀门，后开进油阀门，停止时操作顺序相反；当装有加热器时，应先启动滤油机，当油流通过后，再投入加热器，停止时操作顺序相反。 滤油机压力一般为0.25~0.4MPa，最大不超过0.5MPa
我为大家整理的汽车科技论文题目，希望你们喜欢。 汽车科技论文题目 1发动机排放技术的应用分析 2微型车怠速不良原因与控制措施 3柴油机电子控制系统的发展 4我国汽车尾气排放控制现状与对策 5发动机自动熄火的诊断分析 6汽车发动机的维护与保养 7柴油机微粒排放的净化技术发展趋势 8汽车污染途径及控制措施 9现代发动机自诊断系统探讨 10关于****型不能着车的故障分析 11***动力不足的检测与维修 12上海通用别克发动机电控系统故障的诊断与检修 13现代伊兰特发动机电控系统故障的诊断与检修 14广本雅阁发动机电控系统故障的诊断与检修 15电子燃油喷射系统的诊断与维修 16帕萨特1.8T排放控制系统的结构控制原理与检修 17广本雅阁排放控制系统的结构控制原理与检修 18汽车发动机怠速成抖动现象的原因及排查方法探讨 19汽车排放控制系统的检修 21论汽车检测技术的发展 22奥迪A6排放控制系统的结构控制原理与检修 23丰田凌志400发动机电控系统故障的诊断与检修 24奥迪A6B5电子燃油喷射系统的诊断与维修 25标致307电子燃油喷射系统的诊断与维修 27汽车转向盘摆振故障分析 28防抱死系统在常用轿车上的使用特点分析 29汽车底盘的故障诊断分析 30汽车的常用转向系统的性能分析 31汽车变速箱故障故障诊断 32安全气囊的发展与应用 33汽车制动系统故障诊断 34分析国产几种汽车行走系统特点 35分析国产几种汽车制动系统特点 36分析国产几种汽车转向系统特点 37机电液一体化技术在汽车中的应用 38丰田系列ABS故障诊断方法的探讨 39通用系列ABS故障诊断探讨 40奔驰560SEL车型ABS系统故障案例分析 41AL4自动变速器的结构控制原理与检修 42汽车四轮定位的探讨 434T65E自动变速器的结构控制原理与检修 44上海通用别克转向系统故障的诊断与检修 45上海通用别克制动系统故障的诊断与检修 46现代伊兰特转向系统故障的诊断与检修 47现代伊兰特制动系统故障的诊断与检修 48SONATA制动系统的结构控制原理与检修 49电控悬架系统的结构控制原理与检修 50上海帕萨特B5自动变速器的结构控制原理与检修 51丰田佳美制动系统的结构控制原理与检修 52丰田凌志400悬架系统的结构控制原理与检修 53标致307制动系统故障的诊断与检修 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现代汽车的发展已经与科技的发展相契合，汽车不再是一个代步的机械产物，而是一个集无数高新技术于一身的高科技结晶体。电子技术、数字技术、电脑控制技术被广泛的应用到汽车的各个系统。现代汽车中一些系统的故障检测，已经不再是依靠人为触摸、观察可以感受到的，而是依靠电控元件的自我诊断。汽车中一些主要系统总成均由电控元件全面控制，这些系统有电子燃油喷射系统发电机、安全气囊系统、加速滑动调整器、电子悬挂系统、自动巡航系统、动力牵引系统、防抱死制动系统、电子控制自动变速箱系统、自动空调系统、动力转向系统、中控门锁及防盗系统、还有自我诊断系统。这些高度自动化的系统，如果出现故障，电控单元会自动进行诊断，将诊断的结果以程序代码的形式记录，存储到存储器中。然后工作人员再利用解码器解读故障中的诊断报告，得到故障码，从而对故障发生的地方进行定位，也可以通过在线帮助为顾客提供故障排除。 (二)高新技术维修工具 伴随着现代汽车技术的革新，故障诊断系统的升级，现代汽车检修、维修的设备也有了新的突破。汽车维修保养设备不再以机械工具为主，而是以同样是高科技集成产物的检测设备、仪器为主体。上世纪90年代，我国针对汽车行业引进了一大批先进技术以及仪器设备，其中包括一些检测仪器、维修设备等，如四轮定位仪、汽车专用示波器、解码器、汽车专用电表、发动机分析仪、电脑动平衡机、尾气测试仪等。对于那时的汽车维修行业，这些仪器只能起到精确故障范围、节省人力物力的微小作用，但是现在，这些仪器设备已成为现代汽车维修不可缺少的工具，以其自身精密、高新的技术原理，来应对现代汽车故障，大大增加了现代汽车维修的科技含量，使得汽车维修更加简洁、方便、准确、精密，减少了人工检测时，因经验不足而导致的失误。所以，现代汽车维修的前提，是要求维修人员了解电子技术、数字技术、电脑控制技术的相关知识，了解各种维修检修仪器设备的设计原理和使用方法。 (三)维修人才培训特征 现代汽车维修的理念与传统的维修理念大相径庭。传统汽车维修，大多以一种“江湖手艺”的形式出现，师傅传授徒弟，大多以实践为主，直接上手，在亲手操作中摸索方法、积累经验来实现维修技术的提高，这种模式直接导致汽车维修行业中维修工人文化水平不高、普遍理论基础相当薄弱、外语水平较低、接受新技术的能力较差。随着汽车技术的发展，现代汽车的维修理念需要改革，维修人员的培训模式做出革新。从事汽车维修的人员首先要进行技术理论培训，掌握现代汽车中应用到的科学技术、设计原理，还需进行各种修车必要的仪器设备的使用培训，了解其原理，掌握一门外语，能够看懂国外对汽车先进技术的介绍，同时还要求汽修人员能够熟练的使用电脑控制技术，进行分析和查询，能够通过互联网进行在线查询、维修、咨询、帮助。提升自身素质，才能够适应现代汽车发展的步伐。 二、制约现代汽车维修技术提高的因素 伴随世界汽车技术的蓬勃发展，我国现代汽车技术也在与时俱进，但是，对于现代汽车的维修技术，还有待提高，其中制约我国现代汽车维修技术发展的因素有以下几点： (一)从业人员水平偏低 从传统修车方式发展而来，导致现在的从业人员技术水平、文化水平、业务素质水平普遍偏低，大多从业人员对现代汽车的制造原理、内含的科学技术不是很了解，对于现代设备仪器的原理和使用方法不够明确，学习能力较低，不能够很快适应现代汽车技术的发展。从而，制约了我国现代汽车维修技术的发展。 (二)检测维修设备落后 伴随着现代汽车的迅猛发展，世界先进水平的现代汽车维修技术，已经达到高科技、自动化、数字化、智能化。但是，我国汽车修理行业一直处在闭关状态，依旧保持原有保守传统的修理模式，与外界的先进技术严重脱轨。现阶段，我国维修行业所应用的检测、维修方面的设备，相较世界先进水平，还很落后，与现代汽车的高新技术不同步，这也是我国现代汽车维修技术落后的主要因素之一。 (三)维修理念陈旧 传统维修理念，周期长，成本高，人力物力消耗过大，主要以对汽车进行大拆大卸的解体方式，和简单的手工工具进行故障检测，靠的是长期积累的经验和猜测。这样的检测不准确、不科学、不省时，更不能应对现代汽车高新技术方面出现的问题。陈旧的维修理念已经严重阻碍了我国现代汽车维修技术的发展了，所以，建立现代的维修理念迫在眉睫，必须要向机、电、液一体化的现代化理念转变，以检测、诊断技术为现代汽车维修技术的核心。 三、现代汽车维修策略 为适应现代汽车的发展步伐，我国现代汽车维修技术应该做出相应的改革，制定现代汽车维修策略，以提升现代汽车的维修技术，使其摆脱落后局面。 (一)掌握现代汽车新技术的发展方向 现代汽车的发展蓬勃迅猛，新技术如雨后春笋相继应用到汽车的各个系统，使现代汽车成为智能化、自动化的产物。所以，掌握现代汽车新技术的发展方向，提前进入对其的研究，对其可能出现的故障进行预测，模拟检修。例如，环保作为各行各业永恒的话题，现代汽车为了达到环保的要求，减少尾气排放对环境造成的污染，增加改进了很多装置，汽油机电控燃油喷射系统、高能电子点火系统、双燃料汽车的CPG系统等。还有，人们对现代汽车的要求已不只是代步工具，而更多地要求其舒适度、安全性，所以微电脑控制系统在汽车中逐步开始应用，安全气囊防碰撞系统、制动抱死系统、自动变速控制系统、空调自动控制系统、渐进式动力转向机构等。所以，如果维修人员能够掌握这些新技术的原理及应用，那么当汽车在这些方面出现故障的时候，就可以轻车熟路的解决问题，从容的面对汽车中新技术的改进。 (二)改变传统的维修理念 现代汽车的高科技进程，传统的维修理念已经不能够满足其需求。传统修理理念是凭借经验、手感、猜测进行故障检测，将汽车大拆大卸之后，逐一排除，周期长、成本高、耗资大，不科学、不经济。现阶段，对于科技含量高的现代汽车，这种传统的修理模式，只会使系统故障更加复杂，增加汽车故障检测、修理的难度。所以，要想提高我国现代汽车维修技术，必须要摒弃传统陈旧的维修理念，建立新兴的、高科技水平的维修理念。增加维修人员的理论基础，使他们了解汽车行业现应用的科学技术、应用原理，理论联系实践，将维修重点放在故障的检测及排查上面，善用高科技仪器设备，进行检测维修。建立现代的维修理念，才能适应现代汽车的发展，才不会在面临汽车故障时束手无策，在改进维修理念的同时，维修人员自身的知识储备、眼光见解、维修经验都会得到升级。 (三)提高维修技术水平 现代汽车维修技术越来越向智能化、自动化、现代化发展，在维修汽车时，经验不再是修车的主体，技术才是修理现代汽车不可缺少的。基于现在汽车行业的发展，不但现代汽车本身为高新技术的产物，而且维修汽车要用到的设备仪器也是高科技含量的，低水平的技术人员如果仅凭经验，是无法诊断故障所在，更不要说进行修理。所以，维修人员作为汽车修理的操作者，应该具备一定的专业素养，对汽车中各个系统的组成及原理较为了解，能够通过使用一些检测仪器对其进行诊断，提高诊断的准确率，减少不必要的人力物力的浪费，其中应掌握的知识应包括：现代汽车的原理结构、传感器技术的应用、液压控制技术、自动控制技术等。汽车维修企业的管理也直接关系到汽车维修人员的技术水平，企业应该积极引进新的技术，为维修人员的学习研究提供平台。维修人员的水平提高，定能够提高现代汽车维修技术的整体水平。 (四)诊断时注重数据的分析和应用 信息时代，通讯发达，使各个领域都是一派新气象。汽车行业也不例外，汽车不论从外观，还是结构原理都离不开数据、程序、资料等。对于汽车这样一个高科技产物，其中的数字化、自动化应用设备层出不穷，各种软件控制模拟控制，需要大量的数据、程序。仅靠经验积累已经不能主宰汽车维修这个行业，技术人员对数据、信息的采集，和通过对其分析处理来发现故障所在，针对诊断结果进行检修。所以，技术人员在进行诊断时，应该注重数据积累，提高数据信息的利用率，通过网络进行信息管理以及在线查询帮助等。现代汽车维修技术中，熟练查阅各种汽车数据、正确运用汽车数据是技术人员必须要掌握的技能。 (五)配备现代化的检测、诊断、维修设备 现代汽车技术中很多系统都是程序化、智能化，依靠数据、程序进行控制，基本已经实现机、电、液一体化，其中大部分故障是仅靠经验或手感无法检测出来的。应对高科技水平的现代汽车，我们的维修设备不能仅局限于手工工具，而是应该引进高科技含量的设备仪器，对其进行检测，对其内部代码、组成、结构进行自动诊断，发现其内部控制的故障。诊断时现代汽车维修的重中之重，正确的诊断出故障所在，不但能够减少人力物力的资源浪费，还能够将维修时的失误降到最低，这便需要高精度的仪器设备。对于内部故障，如程序代码、或控制系统出现异常，维修时也要依靠外加设备，进行漏洞修补和完善。针对现代汽车技术的维修，检测、诊断、维修设备已成为必不可少的工具，如四轮定位仪、汽车专用示波器、解码器、汽车专用电表、发动机分析仪、电脑动平衡机、尾气测试仪等。 (六)建立故障诊断专家系统 目前，我国车辆数目逐年快速增加，进口先进车型也越来越多，品种繁多，车型复杂，各种品牌的车的结构控制方式有所不同，汽车修理人员不可能熟悉所有车型的构造，应对一种车型的经验，也不足以支撑其它车型的修理调试，所以很多汽车维修企业因缺乏相关维修专家的技术指导而不能适应现代汽车维修市场的需求，所以需要建立一个故障诊断专家系统，利用计算机网络强大的信息处理功能，广泛采集各种品牌、车型的技术数据、故障表现、诊断程序、修理工艺以及各个系统的组成原理、可能出现的故障和处理预防办法。这样的网络，能够实现现代汽车维修技术的共享，使我国现代汽车维修技术的整体水平得到提升。 (七)建立网络平台提供在线咨询服务 现代汽车维修设备新、车型复杂、技术含量高，如果没有相应的结构介绍、诊断数据、电路图、相关程序等大量数据信息，技术人员无从下手。而汽车构造越复杂，可能出现的故障越细微，对其检测维修的难度越大，维修人员越是需要数据信息对其进行分析、排查，但是，对车型的不熟悉、控制的不同会导致维修进行的很艰难，所以建立网络平台提供在线咨询服务，能够减轻维修技术人员的压力，能够为技术人员收集数据提供一个平台，解决在维修中遇到的疑难杂症。 四、现代汽车的发展趋势 随着局域网控制、数据总线技术和嵌入式系统的成熟，汽车电子技术的集成化将成为现代汽车的发展方向，如发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制等。智能控制方法将自适应控制、模糊控制、鲁棒控制、最优控制、神经网络控制等引入，推动了汽车智能化的发展，汽车的智能化也将成为汽车发展的一个方向。同时，现代汽车也会向网络化继续发展，车载网络系统也将成为大势所趋。 面对现代汽车行业的发展趋势，现代汽车维修也应做出姿态，适应汽车的发展，与其同步。总之，在现代汽车维修行业中，要不断更新技术，改进设备，进行品牌化经营，提高技术人员的综合素质和诊断分析能力，摒弃传统观念，建立现代观念，注重维护，注重效率，倡导汽车维修行业的服务优质化、品牌化、现代化势在必行。 参考文献： [1]张晶，王云龙.现代汽车维修中应用传统诊断技术浅析[J].中国科技财富，2011(14)：34-37. [2]潘彩凤.浅析传统故障诊断法在现代汽车维修中的应用[J].商品与质量・学术观察，2013(05)：13-16. [3]张国彬.现代汽车维修的特征与技术分析[J].中国科技投资，2013(16)：04-07. 看了“汽车科技论文题目”的人还看： 1. 关于汽车的科技论文3000字 2. 关于汽车的科技论文 3. 科技论文题目 4. 关于创新科技论文题目 5. 浅谈汽车技术管理论文
对于汽车来讲，发动机是核心部件，关系到汽车的整体性能，在汽车组成上非常关键。下面是我为大家精心推荐的汽车发动机的检测与维修技术论文，希望能够对您有所帮助。
汽车发动机的检测与维修
【摘要】对于汽车来讲，发动机是核心部件，关系到汽车的整体性能，在汽车组成上非常关键。为了保证汽车的正常行驶，我们要对汽车发动进行正常的维护和保养，在出现故障的时候要及时进行检测和维修。通过研究发现，在目前汽车发动机的检测与维修中，大部分故障主要表现为七个部分，分别为：曲柄连杆机构故障、配气机构故障、化油器式燃料供给系故障、电控燃油喷射系统故障、柴油机燃料供给系故障、润滑系故障、冷却系故障。这七个部分的故障属于发动机在运行过程中常见的故障，我们在汽车发动机的检测与维修中，要重视对这些故障的分析和判断，并制定详细的维修方案，保证汽车发动机故障得到妥善处理。
【关键词】汽车 发动机 检测 维修
1汽车发动机的整体结构分析
对于汽车发动机来讲，整体结构分为两个主要机构和五个子系统。其中两个机构主要是指曲柄连杆机构和配气机构，五个子系统主要是指燃料供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、启动系统。
曲柄连杆机构不但是实现热能转换的核心，也是发动机的装配基础。曲柄连杆机构在做功行程时，将燃料燃烧以后产生的气体压力，经过活塞、连杆转变为曲轴旋转的转矩，然后，利用飞轮的惯性完成进气、压缩、排气3个辅助行程。曲柄连杆机构由气缸曲轴箱组、活塞连杆组和曲轴飞轮组3部分组成。
配气机构作用是根据发动机的工作顺序和各缸工作循环的要求，及时地开启和关闭进、排气门，使可燃混合气(汽油发动机)或新鲜空气(柴油发动机)进入气缸，并将废气排入大气。
汽油机燃料供给系统的作用在于根据发动机不同工作情况的需要，将纯净的空气和汽油配制成适当比例的可燃混合气，送入各个气缸进行燃烧后将所产生的废气排入大气中。柴油机燃料供给系的作用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。
点火系统主要指在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内，能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备。
冷却系统的功能在于将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
润滑系统的功能是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦、减小摩擦阻力、减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。
曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系统。
2对汽车发动机进行定期检测的必要性
由于汽车发动机在运行的时候处于高温高压状态，运行工况比较恶劣，在这种状态下长期运行之后，发动机的各个机构和系统，难免会有所损伤。因此出于保护发动机配件，延长发动机寿命的原因，我们必须对汽车发动机进行定期的检测，其必要性主要表现在以下几个方面：
2.1汽车发动机的整体结构决定了必须进行定期检测
由于汽车发动机的整体结构比较复杂，主要分为两大机构和五个子系统，在运行的过程中，这些机构是相互连接共同作用，任何一个机构或系统如果出现故障，都会引起发动机的瘫痪，造成发动机无法正常使用。因此，为了保证汽车发动机能够保持正常运行状态，就需要定期对发动机进行检测，用来检测其主要机构和系统是否存在故障和安全隐患。
2.2汽车发动机的运行条件决定了必须进行定期检测
在汽车发动机中，两大机构和五个子系统在运行的过程中，处于高温高压的状态之下，运行条件十分恶劣，对机构和配件的磨损也是比较大的。在这种状态之下，如果不对汽车发动机进行定期检修，则无法及时发现机构和配件的薄弱之处，将会诱发发动机运行故障，进而损伤发动机的整体寿命。所以，我们要采取定期检测的方式，对发动机进行检测和维修。
2.3汽车发动机的寿命需要决定了必须进行定期检测
汽车发动机在运行过程当中，为了保证正常运行并适当延长其寿命，需要我们按照保养要求和使用需要，对其进行定期的检测。在汽车发动机的使用过程中，有时候忽略了定期的检测和维修，导致了汽车发动机机构和配件损坏，影响了发动机的整体使用寿命，对发动机造成了永久的伤害。因此，为延长发动机寿命的实际需要，我们要对发动机进行定期的检测。
3汽车发动机常见故障分类
通过对汽车发动机的实际检测和维修发现，其常见故障主要分为以下几种：
3.1发动机敲缸以及内部出现异响
发动机敲缸是比较常见的故障，主要原因是其中曲柄机构发生了故障引起的，主要是曲柄机构中的配件在运行的过程中变形或者移位，导致了敲缸和内部异响的出现。
3.2气门有漏气现象，气门出现异响
气门出现漏气或者异响，证明气门封闭不严，或者气门系统的配件发生了故障，对于这种故障我们可以通过定期检测排查出来，做到提前发现提前解决。
3.3怠速运转不良
发动机在启动之后处于怠速状态，我们通过对怠速状态的观察，可以很好的了解发动机的运行状态。通常怠速运转不良都是发动机整体故障的前兆。
3.4发动机不能启动，加速不良
正常状态下发动机应该能够正常启动，并且保持持续的线性加速。但是由于内部启动机构的损坏，会导致不能正常启动，这时我们就要对启动系统进行仔细检查。
3.5机油压力异常，消耗异常
发动机在正常状态下，所消耗的机油和燃油维持在固定的水平，如果出现烧机油和燃料消耗异常的情况，则表明发动机润滑效果不好，内部机构出现了严重的磨损。
3.6发动机过热或过冷，有漏水现象
发动机要想保持平稳运行，其缸体温度是比较固定的。如果发动机出现过热或者过冷的情况，并伴有漏水的现象，我们就必须及时对发动机进行开缸检修了。 3.7发动机启动困难，发动机动力不足，怠速不稳
发动机如果出现启动困难，并且伴有怠速不稳，进而整体动力不足的情况，则表明发动机的启动系统和运行系统出现了问题，我们要针对启动系统进行重点检修。
3.8排气管出现噪声，有漏气现象
发动机正常运行的时候，排气管是没有噪音的，所排出的尾气也达到排放标准。如果排气管出现噪声并伴有漏气现象，证明排气系统出现故障，我们要对排气系统进行检修。
4汽车发动机典型故障维修方案分析
(1)发动机敲缸故障现象：主要的故障表现是发动机在怠速状态下出现强烈的敲击声音。在发动机冷启动的时候敲击声音比较明显，在发动机热车以后，响声逐渐消失，在发动机熄火之后敲击声彻底消失。故障原因分析：之所以会出现敲击声，主要原因在于缸体内的活塞与气缸存在一定的间隙，或者是由于活塞销子与连杆衬套过紧导致的，最终引起连杆变形而引起缸体敲击声的出现。
故障排除办法：利用气缸专用听诊器听取敲击声音，并调整活塞与气缸缸体的间隙，或者调整活塞销子与连杆衬套的松紧度。
(2)活塞销出现异响的故障现象：活塞销异响主要是指在发动机怠速和中速运行的过程中，随着转速的增加出现嗒、嗒的杂音，发动机温度升高之后响声随之消失。对其原因进行分析后发现，主要原因在于活塞销与连杆衬套太过松散，没有实现与活塞销座孔的紧密配合。
故障排除办法：利用听诊器判断声音位置，并适当调整活塞销与其他部件的孔距。
(3)连杆轴承部位出现异响的故障现象：发动机在平稳运行的时候一切正常，只有在突然加速的过程中，会出现连续的敲击声，如果发动机熄火，则敲击声随之消失。对其原因进行分析后可知：造成此种异响的原因主要是连杆轴承盖的位置螺栓出现了松动，造成了连杆轴承与轴颈出现磨损，进而影响轴承的润滑，最终导致轴承合金脱落。
故障诊断与排除：利用听诊器判断声音位置，进而对所在位置的连杆及配套件进行维修。
(4)主轴承异响故障现象的发生：主要是指发动机在急加速的时候轴承部位出现敲击声，整个发动机发生较大震动，异响随着转速的加大而变大。其根本原因在于轴颈与轴承过度磨损导致了间隙较大，造成了主轴承盖螺栓松动。
故障诊断与排除：利用听诊器直接听气缸的下半部，找出异响位置，更换配件。
5结语
通过本文的分析可知，对于汽车发动机而言，要想保证其正常使用，并有效延长寿命，就要定期的对其进行检测与维修，同时积极采取维修措施，对发生的故障进行检测和维修，保证发动机能够正常使用。通过本文故障排除方法的介绍，让我们对汽车发动机的检测与维修有了更深的认识。
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奥迪轿车自动变速器打滑故障故障现象：一辆已经累计行驶 15万km的奥迪轿车，行驶中逐渐感到加速无力，当轿车自动变速器操纵杆置于D 4档起步加速时，明显感到加速无力，发动机和自动变速器无异响。加速时观察汽车上的车速表和发动机转速表，发现发动机转速表明显地快，而车速表反应迟缓；汽车速度升高后，车速表升高，而发动机转速表仍明显高；当汽车进入高速时，发动机转速表能与车速表相对应。因此断定汽车变速时特别是低档加速时离合器有打滑现象。故障诊断：这辆奥迪轿车是德国原装电控自动变速器轿车。检查电控部分，并无故障代码输出。根据司机反映，轿车已行驶 15万km。只是刚换了一次自动变速器油，而且只换了3L的情况，认为是自动变速器过脏，有脏物堵塞，引起换档控制油压不足。具体地讲，有可能是自动变速器油滤网堵塞或处于半堵塞状态；有可能是直接档离合器或2号档单向离合器控制油路不畅，致使加速无力，形成离合器打滑的现象。根据判断，进行免解体维护，彻底清洗和冲洗自动变速器。排除方法：将这辆奥迪轿车的自动变速器与自动变速器清洗设备相联接。从自动变速器加油孔加入一瓶威力狮自动变速器清洗剂 (#64401)，并按照上述方法进行变速器清洗循环。刚刚清洗时就发现循环油很脏。询问，为什么新换的油还这么脏，回答，这辆车自从运行以来，没有清洗过变速器，这次换油也是第一次，换油也没有换干净。于是决定强力冲洗自动变速器。为了清洗彻底，冲开油路中的堵塞物，这次将汽车的驱动轮支起来，将后轮用三角木掩住，在变速器 D 4档加大油门使驱动轮转动。再踏脚制动，使车轮降低转速，再加大油门使车轮加速转动。在清洗过程中感到清洗管路中油流很快，循环油液很热。如此循环运转，持续了40min。清洗结束后，换新的变速器油缸，看到被顶出的废油很脏，直到最后排出新油为止。汽车放平后，重新进行路试，发现各档加速性能良好，加速时汽车平稳前冲，后背有压力。
存在内部损耗。变压器在运行中铁芯和线圈中由于铁芯的磁滞损耗、涡流损耗和线圈的铜损转化为热量，使温度升高，热量向周围以辐射、传导等方式扩散，当发热和散热达到平衡状态时，各部分的温度趋于稳定。
铁损是基本不变的损耗，是变压器结构有关，所以在运行中无法减少或消除，而铜损(线损)随负荷变化而变化。
电源变压器的好坏检测
1，初、次级所有线圈没有断路。一般小功率的降压变压器，初级线圈细而多，因而容易断，次级则是粗而少，很少会断的。初级电阻一般在几十到几百欧，功率越小，测得电阻越大。181欧，正常，估计为4~5W的变压器。次级电阻就小多了，应该在几欧到0.几欧。
2，初、次级线圈之间不短路，不漏电。用万用表高阻档，两表笔分别接初、次级线圈的各一个出线头，指示应在数兆欧以上，无穷大为佳。
3，初、次级线圈各自与铁芯不短路，不漏电。参照第2点测量。
4，初、次级线圈没有匝间短路的情况。如果空载上电，变压器就异常发热，就要想到是这个原因。而且，匝间短路还不能用万用表测出。
变压器发热的原因：变压器在运行中会发热，是由于变压器运行损耗导致的，一是变压器的铁损，二是变压器的铜损。
1、铁损：指磁路内部的损耗，变压器的磁路多半是导磁铁片迭成，这种损耗叫铁损。
2、铜损：指初级与次级绕组内的损耗。变压器的绕组一般由铜线组成，铜线有电阻，加上交流的阻抗，会产生一定的损耗，这种损耗为铜损。
由于铁损与铜损的存在，二者加起来，在变压器的运行中转化成热量，这就是变压器发热的原因。
变压器过热的处理办法
过热对变压器危害很大，变压器绝缘损坏大多是由过热引起的。
变压器温度的升高降低了绝缘材料的耐压能力和机械强度，在IEC354《变压器运行负载导则》指出变压器热点温度达到140℃时，变压器油中就会产生气泡，气泡会降低绝缘或引发闪络，造成变压器损坏。变压器的过热对变压器的使用寿命影响很大，国际电工委员会(IEC)认为在:80-140℃的温度范围内，温度每增加6℃，变压器绝缘有效使用寿命降低的速度会增加一倍，这就是变压器运行的6℃法则。
国标GB1094中规定：油浸变压器绕组平均温升限值是65℃，顶部油温升是55℃，铁芯和油箱是80℃.IEC还规定线圈热点温度任何时候不得超过140℃，一般取130℃作为设计值。
运行温度异常在变压器的各类故障中占相当比例，发生原因和表现的位置和特征各式各样，给现场处理和查找带来一定的难度。温度异常是一个恶性循环的过程，既增加变压器损耗，造成能源不必要的浪费，又损坏内部绝缘，进而造成更严重的故障。 在以往的文章中简单叙述了产生变压器温升的主要原因——各类损耗，下面我们结合之前的理论与本人的一些实际经验，对导致变压器温度异常的原因进行一些分析，欢迎各位同行拍砖。 A、初级或次级有极少数线圈短路（匝间短路、层间短路、段间短路、股间短路） 要比较全面的理解匝间短路、层间短路、股间短路、段间短路这几个概念，必须对变压器绕组的型式和变压器的绝缘构成有一定的理论基础。Ⅰ、基本概念 1） 匝： 导线与铁芯中磁通相交链一次就是一匝，用通俗地话说就是导线穿过铁窗一次。 2） 线段（线饼）： 由多匝导线沿线圈辐向排列组成。 3） 段间油道： 一个线圈可由多个线段组成，段和段靠在一起，亦可用绝缘垫块隔开，其间隔就是段间油道。 4） 线层： 沿轴向高度排列的多匝导线叫线层。 5） 层间油道： 一个线圈可由多个线层组成，层与层之间用电缆纸或撑条或瓦楞纸板分隔开，此间隔就是层间油道。Ⅱ、线圈型式 线圈型式主要根据线圈电压等级和容量大小来选择，同时也要考虑电气强度、机械强度、散热以及制造工艺的可行性。 变压器线圈大致可分为层式和饼式两种。 1）层式线圈 绕组的线匝沿着轴向一次排列连续绕制的，称为层式绕组，每层如筒状，即圆筒式绕组。由两层组成的绕组称为双层圆筒式绕组 （用于三相容量为630kVA及以下，电压为1kV及以下的低压绕组） 。由多层组成的称多层圆筒式绕组 （用于三相容量为630kVA及以下，电压为3kV~35kV的高压绕组） 。线圈沿轴向分成多段的称为分段圆筒式绕组 （多用于试验变压器的高压线圈和电压互感器等高电压小容量产品） 。 圆筒式绕组是最简单型式，一般由一根或数根联绕而成，绕时沿线模轴一匝紧靠一匝地绕制，类似一个圆形密绕的螺旋弹簧。特点是绕制简单，工艺好，层间油道散热好，但端部支撑面小，机械强度差。 正是由于单层结构机械强度差，所以一般绕制成多层结构，由于相邻两层电位差较大，要设置层间绝缘。其层间电容较大，对地电容小，在冲击电压下层间电压分布较均匀。多层绕组在层间设置绝缘撑条构成垂直油道用以散热，但油道长而窄，不利于散热。 分段圆筒式可以看作由两个或多个多层圆筒式绕组串联而成，由于串联的分压效应，与普通圆筒式相比，层间电压低。在串联部位有电缆纸或绝缘纸做成的段间绝缘，因此它同时具备了段间油道及层间油道。 绕组线匝示意图如下所示： 注：多层圆筒式与双层圆筒式，型式相同，只是层数上的区别。故没有画出。 这里说一下箔式绕组，箔式绕组型式也如圆筒式，线匝是沿轴向连续绕制的，一般情况下一匝就是一层，每层之间用绝缘材料隔开，故可属于层式绕组。 其实物图如下所示： 箔式绕组的优势有以下几点： ⑴ 箔式绕组可以把导电材料和绝缘材料放在一起用绕线机绕制，生产自动化程度高。 ⑵ 箔式绕组的匝间绝缘就是绕组的层间绝缘，其空间利用率好，可缩减变压器尺寸和 重量。 ⑶匝间即层间，所以匝间电容较大，其抗雷电冲击能力强。 ⑷当电流较大时，普通圆筒式往往采用多线并绕，会产生较大螺旋角，在短路时在线 圈的垂直方向上会产生很大的机械力，而箔片端面是平的，消除了螺旋角，所以抗 短路冲击能力比较强。 ⑸ 表面及边缘都十分光滑，其局部放电量小。 ⑹ 由于其厚度较铜线薄很多，集肤效应及邻近效应小，在高频下传输效率高。其绕组 涡流损耗也低。 箔式绕组主要用于中小型变压器绕组。 2）饼式线圈 绕组的线匝沿其幅向（沿着线圈半径方向）连续绕制而成一饼（段），再由许多饼沿轴向（沿着线圈高度方向）排列组成的绕组称为饼式线圈。饼式线圈又由螺旋式、连续式、纠结式、内屏蔽式、交错式。下面我们一一为大家介绍： a）螺旋式绕组 变压器的低压绕组电流很大而匝数很少，因此需要用很多导线并联起来绕制，但圆筒式绕组不宜用太多导线并联，因为这样会造成线匝的螺距太大，使绕组很不稳固，于是出现了螺旋式绕组。 螺旋式绕组是由许多根等截面积的扁导线摞成一组来进行绕制的，线匝之间不是彼此紧靠着，而是用绝缘垫块隔开一定距离（油道）的绕组，像是一个被拉伸的螺旋弹簧。一匝为一个线饼的称为单螺旋式线圈。而当并联导线更多时，可以把两个或四个线饼作为一匝。一匝为两个线饼的称为双螺旋线圈；一匝为四个线饼的则称为四螺旋式线圈。 当温升和绝缘允许时，螺旋式绕组可以采用油道与线圈交错分布的形式，即正常宽度的油道与宽度为正常油道一半左右的小油道交错绕线的结构，称为半螺旋，其空间利用系数高。绕组为单螺旋时，称为单半螺旋，绕组为双螺旋的称为双半螺旋。 其绕制示意图如下所示： 有一个便于理解，但不恰当的描述：螺旋式绕组就是多根导线叠并绕的单层圆筒式线圈的拉伸，拉伸出的空隙形成了幅向油道。由于匝间有幅向油道，所以属于饼式线圈。 综上螺旋式绕组主要特点如下： ⑴并联导线根数多（需进行换位，否则会出现环流）； ⑵线饼成螺旋状； ⑶螺旋式绕组的匝数比较少（受到轴向高度限制）。 螺旋式绕组主要用与三相容量800kVA及以上，电压为35kV及以下的大电流绕组和有载调压变压器的调压绕组。 b）连续式绕组 由一根或多根扁导线经特殊工艺方法在绝缘筒或线模撑条上连续绕成多个饼状线段组成。 线饼（线段）与线饼之间的连接是交替地在绕组内侧和外侧，并且都是用绕制绕组的导线自然连接起来，因此，只要导线长度足够，就可以绕成一个连续的无焊接头的绕组。为了使首末两端从绕组的外部引出，线饼应为偶数。当绕组由二根或多根并联绕制时，为减小并联导线的环流，应进行换位。绕组线匝示意图如下所示： 通过上图我们可以看到，从首端起，奇数段导线从外向里绕，这就叫做反段，而偶数段导线从里向外绕出，这就叫做正段，一个正段与反段组成一个单元，称为双段单元。 单元内油道为向外油道，单元间油道称为向内油道。 上图为的绕组为一般连续式，还有一种半连续式，它们之间区别通过下面这张图就能清楚的看出来，注意箭头所指部位。 通过上图我们可以看到，连续式绕组的半连续式其实与螺旋式绕组的半螺旋式，其实是一样的。 连续式线圈优点是机械强度高，散热性能好，但绕制工艺比较复杂，其纵向电容小，在雷电冲击下各线饼间电压分布很不均匀。 连续式线圈主要用于630kVA及以上，电压为3kV~35kV的各种绕组。 c）纠结式绕组 纠结式绕组（b）是为了改善连续式绕组冲击电压分布不好的缺席而孕育而生的一种绕组。它与连续式绕组（a）的不同是线匝顺序。它们的绕组线匝对比图如下所示： 由上图可知，纠结式绕组就是由交错纠连的纠结线段组成。而纠结线段实质上就是在绕组的相邻数序线匝插入了不相邻数序的线匝。上述结构使得绕组的纵向电容增加，这就使得沿绕组的轴向高度上冲击梯度分布特性得到了改善。 连续式绕组的线匝顺序是1、2、3…n，那么纠结式绕组的线匝顺序是1、（n/2+1）、2、（n/2+2）、3、（n/2+3）…m，（n/2+m）；其中n为每对线段的线匝数，m=1、2、3…n/2。显然纠结式绕组的两相邻匝间电压差要大于连续式绕组，理论值是纠结式比连续式要大n/2倍，在上图中就是大10倍，这显然对工艺提出了更高的要求。 下面来粗略地介绍下纠结式绕组的几种形式： ⑴普通纠结式 普通纠结式常用的是双纠结，即在两个线饼内完成一个纠结单元，若干个纠结单元组成一个绕组。绕组线匝示意图如下图所示： 上图中红、绿表示底位线；黑表示纠位线；黄表示连位线，蓝表示引出线。 一个单元的两段都是双数匝，称双—双纠结；都是单数匝称单—单纠结，同理还有单—双纠结，双—单纠结。上图中便是双—双纠结。 ⑵插花纠结式 其绕组线匝示意图如下所示： 插花纠结式绕组的等值电容比普通纠结式大得多，而且并联导线越多，线圈间的等值电容越大。 对插花纠结式本人有一个不完善的看法，但是便于理解，现在拿出来和大家一起分享，欢迎变压器绕组绕制方面的专业人士拍砖。我认为插花式就是多线并绕而致使底位线变多，形成类似于插花的样式。 普通纠结式和插花纠结式为全纠结。 ⑶纠结连续式（部分纠结） 首先纠结式绕组的线路需要进行焊接且焊接点较多，而且当并联根数较多时，制造工艺困难。其次由于变压器受到的过电压冲击，通常大部分降落于绕组首端几个线段上，且沿绕组起始电压分布不均匀。结合以上两点，纠结连续式就由此诞生。 整个绕组仅首端或两端有几个纠结单元，其余全是连续式，称为纠结连续式绕组。它在成本与性能上取得了一定的平衡。 纠结式线圈一般用于三相容量为6300kVA及以上、电压为110kV-500kV的绕组。全纠结常用于220kV及以上电压等级，部分纠结式常用于60kV-110kV电压等级。 d）屏蔽式绕组（插入电容式绕组） 屏蔽式绕组是连续式绕组线饼外侧内部的匝间插入增加纵向电容的导线（屏蔽线）而成，故又称插入电容式，其外观极似纠结式。插入线饼及插入的匝数可根据所需要电容大小而定，屏蔽线无工作电流通过，但有涡流损耗。因此通常采用很薄的导线，宽度比工作线的宽度略小。其绕组线匝示意图如下所示： 从上图中可以看到，屏蔽线紧贴着线匝导线，电容比较大，所以可以使冲击电流通过导线与屏蔽线间的电容流到屏蔽线上，又通过电容流到另一饼的紧贴着它的线匝上去，起到了增大匝间电容的作用。 插入电容式绕组采用连续式绕制，与纠结式绕组相比可以减少大量的焊接点，且插入屏蔽线的匝数可以自由调节，从而可以按需要调节纵向电容。 目前普遍应用于大型变压器的110kV及以上的高压线圈。 e）交错式绕组 交错式又称为交叠式，大电流线圈及调压线圈采用交错式线圈有出头容易，轴向易于紧固、线圈卷制和套装简单的优点。但这种线圈用于高电压时，由于绝缘距离过大而不经济；用于大容量时，横向漏磁场能引起局部过热和附加损耗，且其轴向力较大，易造成匝间短路，所以仅广泛应用于容量较小（5500kVA及以下），绝缘等级较低（通常为10kV及以下）的电炉变压器或整流变压器等特种变压器上。 交错式又可分为直绕式（高低压线圈依次绕成）和套装式（高压线圈绕成双饼线段，低压线圈绕成短螺旋式）。 通俗地来讲，交错式线圈是把一种线圈沿轴向分成数个区段，高、低压线圈交错布置的线圈。一般高压线圈在首尾两端，低压线圈在中间。 f）“8”字绕组 “8”字线圈是由许多绕成“8”字的双饼套装而成，每个线圈全部“8”字双饼并联焊接，因此可通过数万至十几万安培的电流，常用于大容量、有载调压的特种变压器的低压线圈。 本人也没有见过这种线圈，只好随便在网上找了一个小型的“8”字线圈，供大家参考，侵删。 Ⅲ、绝缘的构成 要了解变压器的绝缘由哪些构成，下面这张图就够了。这张图中概念我就抽几个与本文有关的来讲讲： 在文章的最开头，我们提到了3个短路：匝间短路、层间短路、段间短路、股间短路。下面我们和大家谈谈这几个短路。 1）匝间短路 匝间绝缘是指绕组中相邻的两根导线之间的绝缘。由于线匝的电阻极低为毫欧级别，我们假设匝间电压仅为10V，如果发生匝间短路，那么电流可高达近万安培，这毋庸置疑是一个非常大的电流。 短路的匝数越多，线匝间的电压越高，短路电流越大，因此变压器温度会出现异常升高的现象。 轻微的匝间短路不会立即显现出故障，但匝间短路会对输出电压造成波动，一次绕组匝间短路，输出电压会升高；二次绕组匝间短路，输出电压会降低。 2）层间短路 层间绝缘是针对圆筒式绕组来说的，是指绕组中相邻两层导线的绝缘。匝间短路使匝数发生较小的变化，那么层间短路就是匝数发生了很大的变化。层间短路的故障电压很大，短路电流也会很大，不像匝间短路故障会有一个恶化的过程，层间短路会立即烧毁整个线圈。 4）段间 短路 ： 还记得饼式线圈中的饼，饼与饼之间的绝缘就是段间绝缘。这里的绝缘故障一般发生较少。 5）股间 短路 ： 大容量电力变压器的线圈采取几根、几十根甚至上百根导线并联绕制，以限制其中的涡流损耗，并联导线（即股与股）之间的绝缘就是股间绝缘。股间短路会在线圈短路处形成局部过热，会降低变压器的绝缘强度，产生局部放电，从而缩短变压器的寿命，甚至导致变压器故障。其突发性，严重性弱于匝间短路。 备注： 匝间绝缘与股间绝缘主要是导线表面的绝缘纸等。圆筒式线圈的层间绝缘是电缆纸或软纸板。连续式线圈和纠结式线圈的段间绝缘是绝缘垫块。 一般来说上述几种故障，发生最多的是匝间短路。根据统计结果表明，线圈匝间短路事故占变压器事故的70%~80%，以上概念部分结束了，下面开始分析。 Ⅳ 绕组绝缘故障的起因 当变压器绕组在绕制、加压干燥、套装等工艺过程中，由于导线质量、换位、弯折引出线，焊头等处理不当，常会引起潜在缺陷，在出厂试验中无法完全暴露，在长期运行过程中情况会逐渐恶化，一旦有过电压冲击变压，此时缺陷很容易转变成故障。下面随便聊聊一些可能发生的情况： 1、当绕组绕制导线的圆角半径较小，则在变压器负荷运行时产生振动；亦或是变态器因短路及变压器投入网络而遭受重复的电磁力冲击，导线的陡棱可能逐渐切断绝缘而导线相邻线匝短路。此种现象多发生与变压器的高压线圈。 2、当变压器绕组受到严重的外部短路，特别是发生三相短路情况时，在短路电流瞬时峰值作用下，即使不立即发生绝缘击穿，巨大电动力也可能使得线圈发生变形而造成严重的故障隐患。 当线圈遭受短路电流冲击次数越多，承受短路电流峰值概率就越多，越有可能导致线圈变形。当线圈变形之后，机械性能变差，当冲击再度发生时，又会出现更严重的变形，形成恶性循环，最终导致线圈移位及其压紧构件的损坏。这样的情况可能导致线圈某一线段的一匝或多匝导线可能发生错位，由此可能造成匝间短路。 线匝产生错位以后也不一定立即发生击穿现象。但在变压器在负载运行期间，由于电磁力的作用而产生振动，因此相邻错位线匝的绝缘由于摩擦可能导致击穿。 变压器的发生严重负荷波动造成线圈的膨胀与收缩，也极易造成线圈的损伤。 3、当扁导线包扎绝缘纸达不到紧度的要求时，会产生隆起现象，导线绝缘越厚越明显，使导线形状发生变化，实际上有可能呈圆形。这样的弯曲有可能会引起匝间短路，因为在线圈的某些位置，相邻导线是靠近端面的，在运行时，线匝绝缘受到摩擦，就可能引起击穿。当导线的圆角半径较小，这种现象越严重。 4、大型电力变压器中常设有可调节的线圈压紧装置，供变压器运行中绝缘产生收缩及时调节线圈的压力。线圈的压紧程度应由制造厂在器身绝缘装配时加以调整，以便对线圈施加合理的压力。如果调整不当，会导致线匝错位，以致匝间故障的发生。 5、工艺、设计或运维上的各种缺陷，例如 运维方面：线圈中掺入水分， 工艺方面：干燥处理时间过短、线圈接头焊接质量不佳。 设计方面：安匝不平衡。 说明： a、电抗高度是进行变压器阻抗计算时使用，层式线圈的电抗高度等于机械高度减去一匝导线高度。 b、轴向力是由幅向漏磁通引起的，幅向漏磁通大小取决于安匝不平衡程度，高、中、低压绕组要保证电抗高度一致或接近。一般通过高、中压分接区减匝或调整油道以保证该区域安匝平衡。 c、由安匝不平衡产生的额外轴向力和正常幅向漏磁所产生的轴向力一样使线饼向竖直方向弯曲，并压缩线饼间垫块，严重时出现线饼向绕组中部变形或翻转现象。 d、工艺流程、运行过程也易导致安匝不平衡，例如在绕组套装后不能确保中心电抗高度对齐，运行一段时间后较厚的垫块自然收缩量较大，导致电抗高度不一。6、结构上的固有缺憾，一般产生不影响，但当设计或工艺有偏差时，会造成恶劣后果。例如： 连续线圈，其幅向尺寸大于轴向尺寸，但比值过大的话在线圈内侧将产生过热点，使绝缘催化，如果幅向油道尺寸过小的话，这种情况就会更为恶劣了。 纠结式线圈，由于结构原因，匝间、段间电压差较大，纠结线又需要进行焊接，焊点较多，这些均可能造成绝缘弱点和过热的原因。 螺旋式线圈，通常采用多根并联导线以增大通流。 并联导线一般常采用矩形导线，其窄边垂直与漏磁通，宽边与漏磁通平行，若其比值不合理，则导线中会产生较大涡流，造成异常发热。 多根导线并联时，同匝各股导线相接处电位相同，但纵观整体不可能每点电位相同，若股间绝缘损坏，将会引起循环电流，造成发热。若加上换位不完全的话，同匝各股导线电位有差异会导致环流，这种情况迟早会损坏股间绝缘，造成更严重的损伤。 综上，本篇文章将由纵绝缘而引起的过热常见原因，结合变压器的线圈型式与绝缘结构梳理了一遍，谢谢大家！