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1、变 压 器,变压器的外部结构和各部分作用,变压器的型号和参数介绍,变压器的工作原理,变压器的接线组别介绍,变压器的预防性试验,阻抗匹配平衡变压器介绍,三相不等容变压器介绍,变压器常见故障分析和处理,高压套管,低压套 管,分接开关,瓦斯继电器,防爆管,油枕,油位表,散热器,铁心,油箱,线圈,呼吸器,10-铭牌 11-接地螺栓 12-油样阀门 13-放油阀门 14-阀门 18-净油器 20-变压器油,信号温度计,铁 心 和 线 圈,铁心为三柱心式，由优质冷轧硅钢片叠成，是变压器的主磁路，完成高、低压线圈电压的改变。 铁心必须单点接地，其接地引出线，通过磁套管从变压器上部引出在油箱外接地。 高、低压
2、线圈采用机械度较高的铜导线绕制于铁心上，高压线圈外加撑条，压紧线圈，增强在短路时稳定性 通过改变高、低压线圈的匝数达到变换电压的目的： 即：,U1,U2,=,N1,N2,一次电压与二次电压之比为匝数N1与N2之比,油箱和底座,为便于安装时进行变压器心部检查，油箱用两节钟罩式，上节油箱与下节油箱的箱体沿凸缘之间夹密封条，再以联系螺栓联成一体。 下节油箱底部装有放油阀，箱底固装底座以便座落在变压器的基础上。,高、低压绝缘套管,高、低压线圈引出线由套管固定 保持对地绝缘并引到上节油箱外 通过套管顶部接线端子与外线相连,储油柜（油枕）、吸湿器与油位计,为有效防止变压器内部绝缘油受潮和氧化，装设使绝缘油
3、不与空气直接接触的隔膜密封式储油柜。 通过悬挂式吸湿器与大气相通，吸湿器下端有空气进口，器内装满吸潮物质硅胶，以除去空气中的尘埃和水分。 储油柜外装设指示油位变化的管式油位计，运行时变压器油箱内会随温度变化而热胀冷缩，即油面上升或下降。,安全气道（防爆管）,密封式安全气道是油箱内部过压力保护部件，与储油柜配合使用，增强密封效果，发生内部故障致产生较高压力时，变压器油冲破气道膜到指定范围并释放。 新装变压器是装设压力释放阀做保护。,呼吸器,油枕内空气随变压器油的体积膨胀或缩小，排出或吸入的空气都经过呼吸器。 呼吸器内装有干燥剂（硅胶）来吸收空气中的水分，过滤空气，从而保持油的清洁。,其他部件、附
4、件,散热器采用可拆卸的双面扁管式，安装于油箱壁上，再配合风扇电机，对运行中绝缘油在油箱内上、下油层温差下循环冷却散热，延缓绝缘油及部件老化。,温度计,为测量油箱内上层油温以监视运行，变压器装有信号温度计，其内部有温度控制器，指针偏转，指 当油温升高至预定值时，器内电触点闭合，启动电风扇，也可给出油温过高的运行异常信号。,分接开关,为经济方便地调节二次侧供电电压，变压器各相高压侧线圈中部引出6个分接头，与装设的中部单相分接开关相连接，供变压器停电后通过改变变比而不励磁调压。它装上油箱的顶部。,气体继电器（瓦斯继电器）,在储油柜与上油箱的连管中间装有气体继电器，作为保护变压器内部短路故障的一种灵敏
5、装置。 当变压器内部有轻微故障，仅有少量气体上升，气体继电器WSJ内上触点在气体上升，油流冲动下闭合，接通信号回路，给出轻瓦斯信号，其下触点则在内部严重故障，大量气体上升时闭合，通过断路器跳闸保护变压器，即重瓦斯动作。,热虹吸过滤器,热虹吸过滤器，也称净油器，它由短管连接变压器油箱的上部和下部，内充满吸附剂（如硅胶等），变压器在运行中上层油温与下层油温间有一个温差，使油在过滤器中循环，使油中水分，杂质吸到吸附剂内，使油净化。 现在，我段只有旧型号牵引变变压器（SF720000/110GY）装于变压器油箱外部。,一般不标 O：自耦,D：单相,S：三相,（可不标）J：油浸自冷,F：油浸风冷,S：油
6、浸水冷,G：干式空气自冷,C：干式浇注绝缘,P：强迫循环,S：三绕组（双绕组可不标）,F：双分裂绕组,L：铝线（铜线不标）,Z：有载调压（无励磁调压不标）,牵引变压器的型号,TH：湿热 （防护代号）,TA：干热,高压绕组额定电压（KV）,额定容量（KVA）,设计序号（1、2、3）,产品型号的含义（铭牌）,S F 2- QY 20000 / 110,S F 3 Q Y 25000 / 110 GY,三相,油浸风冷,设计序号,牵引,额定容量,额定电压,三相,油浸风冷,设计序号,牵引,额定容量,额定电压,高原,1、额定容量 指变压器在厂家铭牌规定的额定电压、额定电流、额定功率下连续运行时，能输送的容
7、量即 视在功率 单相 Pe=UeIecos(KVA) 式中Ue-相电压 Ie-相电流 三相 Pe=3UeIecos(KVA) 式中Ue-相电压 Ie-相电流 2、额定电压 指变压器长时间运行时所能承受的工作电压kv。三相电压的额定电压指的是线电压。 单相变压器 Ue=Pe/ (Iecos)(V) 式中Ue-相电压 Ie-相电流 三相变压器 Ue=Pe/3(Iecos)(V) 式中Ue-相电压 Ie-相电流 3、额定电流 指变压器在额定容量下允许长期通过的电流值A。 4、线圈组别 5、阻抗电压 阻抗电压也称短路阻抗或短路电压，即把变压器二次线圈短路，一次线圈通以 额定电 流时所加的电压，以对额定
8、电压比值的百分数来表示。 6、短路损耗 二次侧短路、一次侧通以额定电流时，变压器所消耗的功率，称为短路损耗（铜耗） 7、空载电流 二次侧空载、一次侧加以额定电压时，一次线圈中流过的电流称之为空载电流。 8、空载损耗 二次侧空载、一次侧加以额定电压时，变压器所消耗的功率，称之为空载损耗（铁损） 9、冷却方式 冷却介质及循环方式,变压器的基本参数,单相 变压器工作原理,线圈变压器在一个闭合的铁心上分别绕有两个匝数不等的线圈,A,1,1,1,2,2,2,磁通 感生电动势 1原边电流 2副边电流,X,铁心是磁通的通路 线圈是电流的通路,通常把变压器接电源的一侧称为一次或原边相应的线圈称为一次或原边线圈
9、把变压器接负荷的一侧称二次或副边,相应线圈称为二次或副边 当变压器二次侧开路如在一次侧施加频率为f的交流电压1 ，流过电流为1，则在铁心中产生交变磁通使这两个线圈发生电磁联系,由上两式可求出： 1 W1 2 W2,一、二次线圈由同一磁通铰链 1=4.44fW1m 2=4.44fW2m,即： =4.44fWm 式中：感应电动势 f频率（Hz） W线圈匝数 m主磁通最大值,根据电磁感应原理：交变磁通穿过两个线圈感应出电势，其大小与磁通所铰链的线圈匝数以及主磁通最大值成正比,由于一次线圈漏抗和电阻都较小，故可忽略由它们引起的电压降 11 而二次侧开路 2=0 11 1 W1 2 W2 其中： 1、
10、2 一、二次线圈的端电压 K 变压器的变比,由以上分析可以看出： 线圈匝数多的一侧电压高 反之,线圈匝数少的一侧电压低 变压器空载时,一、二次侧端电压与一、二次线圈匝数成正比 这样,变压器就起到了变换电压的作用,三相变压器工作原理,三相变压器的铁心有三个心柱，每个心柱上都套装着一、二次线圈 其一、二次线圈分别接成星形或三角形，构成三相电路并分别与电源和负荷连接 三相变压器工作原理与单相一样,单相中的电压和电流相当于三相变压器的相电压和相电流,Y/11接线,三相变压器一、二次线圈的接法就是接线组别或称连接组别，三相线圈的联结图 同侧三相间联结成星形，即将三相线圈未端（x,y,z）结在一起，再将首
11、端（A，B，C）引出，用符号“Y”表示，当把中性点引出其连接组标号用“YN”表示。 将360角分为12等份,每隔30就为一种接线组别,则有12种，按时钟方式,一般以变压器一次侧线电压向量作长针,固定在12点钟以二次侧线电压的向量作短针（时针）,其所指点即为该组别标号。,O,X,Y,Z,A,B,C,a,b,c,x,y,z,6,A,B,C,B,A,C,a,b,c,ab,bc,ca,a (y),b(z),c(x),B,C,A,ab,30,bc,CA,ca,BC,AB,9,12,3,AB,ab,O,X,Y,Z,A,B,C,a,b,c,x,y,z,Y0/11接线,这种接线方法实际上和Y0/11接法一样
12、所不同的只是从星形接法的一次线圈中性点，再引出一条线来接地 一般用于110kv及以上电力系统中，这种系统中性点一般直接接地,阻抗匹配平衡变压器引入简介,阻抗匹配平衡变压器原理简介,阻抗匹配平衡变压器特点,阻抗匹配平衡变压器,由于牵引负荷为单相、剧烈变化的负荷，牵引变压器的选择除了应满足容量、并列运行、能耗和过负荷能力要求外，还应特别遵循：有利于改善负序、有利于提高容量利用率和有利于降低变压器电压损失的原则。,基于这些原理，国内外开展了各种接线形式变压器的研究和制造，取得了成功的经验，本节对电气化铁道最常用的YN,d11接线变压器（广泛用于直供和BT方式）和Scott接线变压器（广泛用于AT方式
13、）不作介绍，而重点将介绍阻抗匹配平衡变压器。,所谓平衡变压器必须满足：,1、无论二相侧（负荷侧）负荷状况如何，三相侧（系统侧）均无零序电流（即三相侧电流为“平衡系”）；,2、当二相侧两臂等负荷时，三相侧负序电流亦为零（即三相侧电流为“对称系”）。,最典型的平衡变压器要数国内外都广泛采用的Scott变压器。,从结构上看，本节介绍的阻抗匹配平衡变压器就是在普通YN,d11接线变压器的自由相上增加两个绕组，并使其副边内各绕组阻抗满足Zab=KzZac匹配原则（其中Kz为常数）而使原边平衡的变压器。,阻抗匹配平衡变压器接线图,高压线圈,低压线圈,阻抗匹配平衡变压器的特点,（1）副边I I时，原边三相电
14、流为平衡系，即IN=0；副边I=I时，原边三相电流转化为对称系。对牵引负荷来说，任何时刻都满足I=I的概率是很小的，尽管如此，阻抗匹配平衡变压器原边三相电流的不对称度较YN,d11牵引变压器仍有明显改善。,（4）阻抗匹配平衡变压器副边仍有接线绕组，三次谐波电流可以流通，确保主磁通和电势波行有良好的正弦度。,（2）原边三相制的视在功率完全转化为副边二相制的视在功率。,（3）阻抗匹配平衡变压器的原边仍为YN接法，引出中性点，与现有110kv系统匹配。,（5）容量利用系数与线材利用系数（1/0.95825）均显著高于YN,d11接线变压器（0.7559/0.7559）,三相不等容量YN，d11接线,新型三相YN,d11接线变压器高压侧为Y形接线,接到110kv电力系统 低压侧为形接线,固定c相接地,其他两相a,b分别接到27.5kv牵引母线 并分别馈入牵引变电所两侧牵引网 在图中ac,bc两相绕组叫变压器的边相绕组,ab叫做变压器的中相绕组,Iac,Ibc为两供电臂牵引负荷电流,由于变压器三相阻抗相等,电流分配如下：,A,B,C,O,A,C,B, , ,- , , , ,a,b,c,利用上两式可计算出牵引负荷电流在 YN，d11接线变压器三相绕组中的电流分配为：,从式中可看出：当A、C相绕组容量为100%结构容量时,B相绕组容量只需378%,即可满足运行要
