配电变压器知识地图

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1、配电变压器知识一、配电变压器知识地图配 电 变 压 器1 . 主 要 参 数2 . 设 备 构 成4 . 设 备 应 用5 . 设 备 故 障额 定 容 量 ( k V A )铁 心气 体 继 电 器绕 组绝 缘 油防 暴 管配 电 变 压 器 台配 电 变 压 器跌 落 式 熔 断 器避 雷 器带 电 夹 头引 下 线接 地 装 置过 电 压 保 护过 电 流 保 护运 行 维 护试 验 管 理额 定 电 压 ( k V )额 定 电 流 ( A )空 载 损 耗 ( k W )空 载 电 流 ( % )负 载 损 耗 ( k W )阻 抗 电 压 ( % )频 率 ( H z )总 重 (

2、 k g )匝 间 短 路层 间 短 路对 地 短 路 ( 绕 组 对 油 箱 ,夹 件 间 击 穿 ) 和 相 间 短 路线 圈 断 线铁 芯 片 间 局 部 熔 毁钢 片 有 不 正 常 响 声铁 芯 片 间 绝 缘 损 坏套 管 间 放 电对 地 击 穿触 头 表 面 熔 化 与 灼 伤相 间 触 头 放 电 或 各 分 接 头放 电油 质 变 坏3 . 设 备 原 理本 体储 油 柜绝 缘 套 管分 接 抽 头保 护 装 置安 装保 护运 维绕 组铁 心套 管分 接 抽 头变 压 器 油相 数 ( 相 )本体图 1 配电变压器知识地图二、配电变压器结构分解图 套 管储 油 柜 瓦 斯

3、继 电 器放 油 阀防 暴 管 绕 组铁 心 及 硅 钢 片 铭 牌温 度 计油 位 计吸 湿 器图 2 配电变压器结构分解三、配电变压器定义配电系统中根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器称为配电变压器。通常装在电杆上或配电所中，一般能将电压从 610 千伏降至400V 左右输入用户，主要作用是传输电能。四、配电变压器工作原理当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。五、配电变压器主要参数说明变压器在规定的使用环境和运行条件下，主要技术数

4、据一般都标注在变压器的铭牌上。主要包括：额定容量、额定电压及其分接、额定电流、绕组联结组以及额定性能数据( 阻抗电压、空载电流、空载损耗和负载损耗)和总重。表 1 配电变压器主要参数表序号 参数名称 参数定义 备注1 额定容量 (kVA) 额定电压、额定电流下连续运行时，能输送的容量。额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以 kVA 或 MVA 表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。2 额定电压 (kV) 变压器长时间运行时所能承受的工作电压。为适应电网电压变化的需要，变压器高压侧都有分接抽头，通过调整高压绕组匝数来调节低压侧输出电

5、压。3 额定电流 (A) 变压器在额定容量下，允许长期通过的电流。4 空载损耗 (kW)当变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时，所消耗的有功功率称空载损耗。与铁心硅钢片性能及制造工艺、和施加的电压有关。空载损耗包括铁芯中磁滞和涡流损耗及空载电流在初级线圈电阻上的损耗，前者称为铁损后者称为铜损。由于空载电流很小，后者可以略去不计，因此，空载损耗基本上就是铁损。5 空载电流 (%) 当变压器在额定电压下二次侧空载时，一次绕组中通过的电流。一般以额定电流的百分数表示。6 负载损耗 (kW) 当变压器二次绕组短路(稳态)，一次绕组流通额定电流时所消耗的有功功率称为负载损耗。7

6、阻抗电压 (%) 当变压器二次绕组短路(稳态)，一次绕组流通额定电流而施加的电压称阻抗电压。8 相数和频率 分为三相和单相，频率为 50Hz。 三相开头以 S 表示，单相开头以 D 表示。中国标准频率 f 为 50Hz。国外有 60Hz 的国家9 总重 衡量变压整体重量 含油重六、结构及外观油浸式配电变压器按其结构可分为本体、储油柜、绝缘套管、分接开关、保护装置等。6.1 本体本体包含了铁心、绕组及绝缘油三部分，绕组是变压器的电路，铁心是变压器的磁路。二者构成变压器的核心即电磁部分。6.1.1 铁心铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高、厚度为 0.35 或 0.5mm、表面涂有绝缘漆

7、的热轧或冷轧硅钢片叠装而成，铁心分为铁心柱和铁轭两部分，铁心柱套有绕组，铁轭闭合磁路之用。铁心结构的基本形式有心式和壳式两种。图 3 铁心结构6.1.2 绕组绕组是变压器的电路部分，一般用绝缘扁铜线或圆铜线在绕线模上绕制而成。绕组套装在变压器铁心柱上，低压绕组在内层，高压绕组套装在低压绕组外层，低压绕组和铁芯之间、高压绕组和低压绕组之间，都用绝缘材料做成的套筒分开，以便于绝缘。图 4 绕组结构6.1.3 绝缘油变压器油的成份是很复杂的，主要是由环烷烃、烷烃和芳香烃构成，在配电变压器中变压器油起两个作用：一是在变压器绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间起绝缘作用。二是变压器油受热后产生对流，对变压器

8、铁心和绕组起散热作用。常用的变压器油有 10 号、25 号和 45 号三种规格，其标号表示油在零下开始凝固时的温度，例如“25 号”油表示这种油在零下 25时开始凝固。应该根据当地的气候条件选择油的规格。6.2 储油柜储油柜装在油箱的顶盖上。储油柜的体积是油箱体积的 10%左右。在储油柜和油箱之间有管子连通。当变压器的体积随着油的温度变化而膨胀或缩小时，储油柜起着储油和补油的作用，保证铁芯和绕组浸在油内；同时由于装了储油柜，缩小了油和空气的接触面，减少了油的劣化速度。储油柜侧面有油标，在玻璃管的旁边有油温在-30、+20和+40 时的油面高度标准线，表示未投入运行的变压器应该达到的油面高度；标

9、准线主要可以反映变压器在不同温度下运行时，油量是否充足。储油柜上装着呼吸孔，使储油柜上部空间和大气相通。变压器油热胀冷缩时，储油柜上部的空气可以通过呼吸孔出入，油面可以上升或下降，防止油箱变形甚至损坏。6.3 绝缘套管它是变压器箱外的主要绝缘装置，大部分变压器绝缘套管采用瓷质绝缘套管。变压器通过高、低压绝缘套管，把变压器高、低压绕组的引线从油箱内引至油箱外，使变压器绕组对地( 外壳和铁心)绝缘，并且还是固定引线与外电路连接的主要部件。高压瓷套管比较高大，低压瓷套管比较矮小。6.4 分接抽头变压器高压绕组改变抽头的装置，调整分接位置，可以增加或减少一次绕组部分匝数，以改变电压比，使输出电压得到调

10、整。变压器在退出运行，并从电网上断开后以手动变换分接开关位置的方式，而调整输出电压的称为无载调压。6.5 保护装置配电变压器的保护装置主要有气体继电器和防暴管。6.5.1 气体继电器气体继电器装于变压器油箱与储油柜连接管中间，与控制电路连通构成瓦斯保护装置。气体继电器上接点与轻瓦斯信号构成一个单独回路，气体继电器下接点连接外电路构成重瓦斯保护，重瓦斯动作使高压断路器跳闸并发出重瓦斯动作信号；6.5.2 防暴管防暴管是变压器的一种安全保护装置，装于变压器大盖上面，防暴管与大气相通，故障时热量会使变压器油汽化，触动气体继电器发出报警信号或切断电源避免油箱爆裂。6.6 外观图 5 变压器外观七、应用

11、及安装变压器运行是否正常直接影响用户生产和生活用电，并关系到用电设备的安全。因此有必要从不同角度对配电变压器进行应用及安装管理，具体内容见下表 2。表 2 配电变压器应用及安装序号 内容 描述配电变压器台配电变压器的台区按“小容量、密布点，短半径” 的原则选择，变压器台尽可能选择在负荷中心或重要负荷附近，应选择在地质较好、地势平坦，且便于更换和检修设备的地方配电变压器配电变压器采用柱上式安装，台架用两条槽钢固定于两电杆上，台架距地面高度要求不低于 2.5m，台架的水平倾斜不大于台高的 1/100，配电变压器安装在两槽钢中，底部放置两根枕木，容量 100kVA 以上的配电变压器要安装隔离开关1

12、安装跌落式熔断器变压器的高、低压侧引出线应分别装设熔断器，以保护配电变压器及方便投切。高压侧安装跌落式熔断器，熔断器的底部对地面的垂直高度不低于 4.5m，各相熔断器的水平距离不应小于 0.5m，为了便于操作和熔丝熔断后熔丝管能顺利跌落下来，跌落式熔断器的轴线应与地面垂直线成 15o30 o 倾角。低压侧熔断开关的底部对地面的垂直高度不低于 3.5m，各相熔断刀片的水平距离不小于 0.2m，熔断刀片的轴线应与地面垂直线成 l0ol5 o 倾角避雷器避雷器是防止配电变压器遭受直击雷及雷电波破坏的有效保护设备，为使避雷器能有效地保护变压器，高压避雷器应装设在熔断器与变压器之间，并尽量靠近变压器，同

13、时也便于检修；避雷器安装应垂直于地面，底部牢固地安装在角钢横担上。另外，为了防止反变换波和低压侧雷电波击穿配电变压器高压侧的绝缘，在低压侧也应装设低压避雷器带电夹头带电夹头由三角弧和手抽耳组成，主要是用来当维修跌落熔断器或在配电变压器上工作时，使跌落熔断器与线路电源侧有一明显断开点。三角弧安装在瓷横担外沿第二瓷裙上，对地垂直高度不小于 6.5m，水平间距不小于 0.5m引下线新建和改造的变压器台的引下线均应采用多股绝缘导线，其截面应按变压器的额定容量及导线机械强度选择，高压引下线 T 接在线路电源上，在带电线夹瓷横担上缠绕一圈经绑扎后与三角弧连接，另一端固定在跌落式熔断器横担上的瓷横担绕一圈经

14、绑扎后与跌落式熔断器连接，跌落式熔断器的出线处一条引到避雷器，另一条引到配电变压器高压柱上接地装置接地装置的地下部分由水平接地体和垂直接地体组成，水平接地体一般采用 4 根长度为 5m 的 40mm4mm 的扁钢，垂直接地体则采用 5 根长度为 2.5m 的50mm50mm5mm 的角钢分别与水平接地体焊接。水平接地体在土壤中埋深为0.60.8m，垂直接地体则是在水平接地体基础上打入地里。接地棒的接地端与接地圆钢焊接。对容量在 100kVA 及以下的配电变压器接地不应大于 l0；对容量在 100kVA 以上的配电变压器接地电阻不应大于 4。接地装置施工完毕应进行接地电阻测试，合格后方可回填土过

15、电压保护 采用装设无间隙金属氧化物避雷器作为过电压保护，以防止由高低压线路侵入的高压雷电波所引起的变压器内部绝缘击穿造成短路，杜绝发生雷击破坏事故2 保护过电流保护 配变的短路保护和过载保护由装设于配变高压侧的熔断器和低压侧的漏电总保护器(该装置有漏电保护和配变低压过电流保护) 来实现八、运行维护8.1 变压器的巡视a)变压器各部件接点接触是否良好，有无过热变色、烧熔现象，示温片是否熔化脱落；b)变压器套管是否清洁，有无裂纹、击穿、烧损和严重污秽，瓷套裙边损伤面积不应超过 100mm2；c)变压器油温、油色、油面是否正常，有无异声、异味，在正常情况下，上层油温不超过 85，最高不得超过 95；

16、d)各部位密封圈( 垫)有无老化、开裂，缝隙有无渗、漏油现象，配变外壳(箱式变电站箱体) 有无脱漆、锈蚀，焊口有无裂纹、渗油；e)有载调压配变分接开关指示位置是否正确；f)呼吸器是否正常、有无堵塞，硅胶有无变色现象，如有绝缘罩应检查是否齐全完好，全密封变压器的压力释放装置是否完好；g)变压器有无异常的声音，是否存在重载、超载现象；h)各种标志是否齐全、清晰，铭牌及其警告牌和编号等其它标识是否完好；i)变压器台架高度是否符合规定，有无锈蚀、倾斜、下沉，木构件有无腐朽，砖、石结构台架有无裂缝和倒塌的可能；j)地面安装变压器的围栏是否完好，平台坡度不应大于 1/100；k)引线是否松弛，绝缘是否良好，相间或对构件的距离是否符合规定，对工作人员有无触电危险；l)温度控制器( 如有)显示是否异常，巡视中应对温控装置进行自动和手动切换，观察风扇启停是否正常等。8.2 负荷管理配电变压器运行应经济，年最大负载率不宜低于 50%，季节性用电的专用变压器，应在无负荷季节停止运行；两台并(分)列运行的变