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1、 干式变压器培训教材干式变压器培训教材 （技术部分）（技术部分） 一、培训目的一、培训目的：通过培训，让员工对变压器的用途、工作原理、调压方式、变压器的分类、干变的发 展历程、干变的分类及其特点、干变的使用场合等变压器的基本知识有一个粗浅的认识和了解，为今后能 更好工作做一个铺垫。 二、培训内容二、培训内容 1 1、变压器的用途、变压器的用途 变压器的用途是多方面的，在国民经济的各个部门，都十分广泛的应用着各种各样的变压器。就电力 系统而言，变压器就是一个主要的设备。我们知道，要将大功率的电能输送到很远的地方去，采用较低的 电压来传输是不可能的。这是因为，当采用较低的电压输电时，其相应的输电电
2、流就很大。一方面大的电 流将在输电线路上引起很大的功率损耗；另一方面，大的电流将在输电线路上引起很大的电压降落以致电 能送不出去（根据 P线损I2R 和 P传输=UI，要想使 P线损降低，由于 R 一定，则降低 I，又根据 P传输=UI， 要想 I 降低，则必须使 U 升高） 。例如，将 3000 千瓦的电能用发电机的端电压 10 千伏电压送电时，最远 只能送到十几公里远的地方。而制造电压很高的发电机，目前在技术上还很难实现。因此，只能依靠变压 器将发电机的端电压升高进行输电。一般来说，当输电距离越远，输送的功率越大时，要求的输电电压也 越高。比如：用 110 千伏电压可将 5 万千瓦的功率输
3、送到 50150 公里远的地方；输电电压用 220 千伏时， 输送容量为 2030 万千瓦，输电距离可达 200400 公里；使用 500 千伏超高压输电时，能将 100 万千瓦 的功率输送到 500 公里以上的地方去。当电能输送到受电区，比如城市和工厂，又必须用降压变压器将输电线上的高电压降低到配电系统的 电压，然后再经过一系列的配电变压器将电压降低到用电电压以供使用。可见，在电力系统里变压器的地位十分重要。变压器除了应用在电力系统中，还应用在需要特种电源 的工业企业中。例如，给冶炼供电用的电炉变压器，电解或化工用的整流变压器，焊接用的电焊变压器， 试验用的试验变压器和调压器等等。 2 2、
4、变压器的工作原理、变压器的工作原理 变压器是根据电磁感应原理而制成的静止的传输交流电能并改变交流电压的装置。如果在某一个绕组 的两端施加某一电源的交流电压，那么在该绕组中将流过一个交流电流。在这个交流电流的作用下，铁心 中将激励一个交变磁通。而这个交变磁通将在所有的绕组中感应出交流电压来，这种电压就叫感应电压。 如果在另一个绕组的两端接上负载，则在该绕组与负载所构成的闭合电路中将有交流电流流过。这样就达 到了由电源向负载传输交流电能并改变交流电压的目的。通常接电源的绕组叫一次绕组，接负载的绕组叫 二次绕组。这就是变压器的工作原理。 3 3、变压器的定义、变压器的定义变压器的定义在讲前面讲变压器
5、的工作原理时已经讲到，也就是变压器是根据电磁感应原理而制成的 静止的传输交流电能并改变交流电压的装置。 4 4、变压器的主要组成部分、变压器的主要组成部分任何一台变压器，它的主要的组成部分包括三部分。一是磁路部分也就是变压器的铁心部分，二是电 路部分也就是绕组部分我们通常把它叫做线圈，三是冷却系统，对干变而言就是风机，对油变而言指的是 变压器油，散热片，冷却水，和风机等用于变压器冷却的东西。另外还包括附件，对干变而言指的是象温 控温显系统，绝缘子，托线夹等对油变而言指的是分接开关，高低压套管，吸湿器，气体继电器等东西。 5 5、变压器的分类、变压器的分类变压器的种类很多，根据不同的分类标准会得
6、出不同的分类结果。按用途分按用途分：分为电力变（用于电力 系统的变压器）和特种变（其它各类变压器又称为杂类变压器） ；按相数分按相数分：单相变压器，三相变压器和 多相变压器；按绕组分按绕组分：双绕组变压器，自耦变压器，三绕组变压器和多绕组变压器；按冷却条件分按冷却条件分：油 浸式变压器（包括油浸自冷，油浸风冷，强风冷却，强油水冷等） ，干式变压器和充气式变压器；按调压按调压 方式分方式分：有载调压和无励磁调压等。 6 6、变压器产品型号的表示方法、变压器产品型号的表示方法变压器产品型号的表示方法我们用一个图来表示：防护代号（一般不标，TH 湿热，AT 干 热）高压绕组额定电压等级（kV）额定容
7、量（kVA）设计序号（1，2，3 等；半铜半铝加 b）调压方式（无励磁调压不标，Z 表示有载 调压）导线材质（铜线不标，L 表示铝线,B 铜箔， LB 铝箔）绕组数（双绕组不标,S 三绕组，F 双分裂 绕组）循环方式（自然循环不标，P 强迫循环）冷却方式（J 油浸自冷，亦可不标，G 干式 空气自冷，C 干式浇注绝缘，F 油浸风冷， S 油浸水冷）相数（D 单相，S 三相）绕组耦合方式（一般不标，O 自耦）例如：OSFPSZ25000/220 表示自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有载调压，额定容量 25000kVA，高压绕组额定电压 220 kV 级电力变压器。有些厂家高压绕组额定电压等级后面还
8、把低压绕组的电压等级也表示出来了的，这时，在高低压之间应 该用冒号隔开。如：SCB91250/10：0.4。 7 7、变压器的调压方式、变压器的调压方式变压器的调压方式分为两种，无励磁调压和有载调压。所谓无励磁调压指的是变压器二次侧不带负载， 一次侧也与电网断开（无电源励磁）的调压方式。带负载进行变换线圈分接的调压，称为有载调压。 8 8、变压器的技术数据、变压器的技术数据对变压器性能的描述得依靠变压器得技术数据。技术数据是变压器生产和使用、询价和订货时的主要 依据。变压器的技术数据一般都标在铭牌上。变压器的技术数据内容包括： 、相数和额定频率、相数和额定频率 变压器分为单相和三相两种。一般均
9、制成三相变压器以直接满足输配电的要求，小型变压器有制成单 相的，特大型变压器为了满足运输的要求，做成单相运输到现场后组装成三相变压器。 变压器的额定频率就是所设计的变压器的运行频率，我国为 50Hz。当频率由 50Hz 变为 60Hz 时，变 压器的电抗值增加 1.2 倍，负载损耗增加 1.12 倍，总损耗增加，温升增加，输出容量要降低，空载电流 的无功分量和空载损耗要降低。 、额定电压、额定电压组合和额定电压比、额定电压、额定电压组合和额定电压比 a a、额定电压、额定电压 变压器的一个重要作用就是改变电压，因此额定电压是变压器的一个重要数据。变压器的 额定电压应与所连接的输变电线路的电压相
10、符合，我国的输变电线路的电压等级（kV）为 0.38 3 6 10 15 （20） 35 63 110 220 330 500 输变电线路电压等级就是线路终端的电压值，因此与线路终端侧连接的变压器的额定电压与上面的数 值相同。线路始端（电源端）电压考虑到线路的压降将比上面的数值高。35 kV 以下电压等级的始端电压 比电压等级高 5，而 35 kV 及以上的要高 10，因此，变压器的额定电压也相应提高。线路始端电压值 （kV）为 0.4 3.15 6.3 10.5 15.75 38.5 69 121 242 363 550 额定电压是指线电压，且均以有效值表示。 b b、额定电压组合、额定电压
11、组合 变压器的额定电压就是各绕组的额定电压，是指施加的或空载时产生的电压。空载时， 某一绕组施加额定电压，则变压器其它绕组都同时产生额定电压。绕组之间额定电压组合是有规定的，比 如高压为 10（6）kV 时，低压为 0.4kV 等。 c c、额定电压比、额定电压比 额定电压比是指高压绕组与低压或中压绕组的额定电压之比，所以额定电压比 K1。 、额定容量、额定容量 变压器的主要作用就是传输电能，因此额定容量是它的主要数据。它是表观容量的惯用值，表征传输 电能的大小。 变压器的额定容量与绕组的额定容量有所区别：双绕组变压器的额定容量即为绕组的额定容量；多绕组变 压器应对每个绕组的额定容量加以规定，
12、其额定容量为最大绕组的额定容量；当变压器容量由冷却方式而 变更时，则额定容量是指最大的容量。我国现在的变压器的额定容量等级是按倍数增加的 R10 优先系数，只有 30kVA 和 63000kVA 以1010上的容量等级与优先系数有所不同，具体的容量等级见表 变压器的容量等级（变压器的容量等级（kVAkVA） 10100100010000（120000） 125125012500（150000） 160160016000（180000） 20200200020000（240000） 250250025000（360000） （30）315315031500等等 400400040000 5050
13、0500050000 63630630063000 808008000（90000）变压器的额定容量的大小与电压等级也是密切相关的。电压低，容量大时电流大，损耗增大；电压高、 容量小时绝缘比例过大，变压器尺寸相对增大。因此，电压低的容量必小，电压高的容量必大。 按国内传统习惯变压器也可按其额定容量大致分为： 小型变压器（1600kVA） ，中型变压器（6306300kVA） ，大型变压器（800063000kVA）和特大型 变压器（63000kVA） 。 、额定电流、额定电流 变压器的额定电流是由绕组的额定容量除以该绕组的额定电压及相应的相系数（单相为 1，三相为） ，而算出的流经绕组线段的电
14、流。3 因此，变压器的额定电流就是各绕组的额定电流，是指线电流，也以有效值表示。但是，组成三相组的单相变压器，如绕组为三角形联结，绕组的额定电流以线电流为分子，为分母表示，例如 500/3A。变压器在额定容量运行时，绕组的电流为额定电流。3 、绕组的联结组标号、绕组的联结组标号 a、 绕向与极性 线圈中感应电势的方向与线圈的绕向有关。因此，绕向决不能搞错。线圈的绕向分两种，即左绕向和 右绕向。绕组的绕向是按绕组的首端起头算起的线匝绕制方向。 左绕向：由起绕端开始，线匝沿左螺旋方向前进（层式、螺旋式） ，或面对绕组起绕端观察时，线匝 由起绕头开始，按逆时针方向旋转时为左绕向。 右绕向：由起绕端开
15、始，线匝沿右螺旋方向前进（连续式） ，或面对绕组起绕端观察时，线匝由起绕 头开始，按顺时针方向旋转时为右绕向。在变压器中，虽然原电压与付电压都是交变的，但在某一瞬间原绕组的两个端头中必定有一个具有高 电位，另一端头具有低电位。同时，付绕组也必定是一个端头为高电位，另一个端头为低电位，通常，把 原付绕组中同时具有高电位或低电位的端头称作同名端，或同极性端。端头的标号按国标规定：一律把高 压或低压绕组的同极性端标为首端或末端，高压绕组首端用英文字母大写的 A、B、C，末端用大写的字母 X、Y、Z 表示；低压绕组首端用小写字母 a、b、c，末端用小写的字母 x、y、z 表示，中压绕组用大写字 母右下
16、角加 m 表示。 下面我们研究一下极性、绕向与感应电势三者之间的关系（原付绕组套在一个铁心柱上的情况） 1、绕向相同，标号相同，如图 252a，假设原绕组感应电势正方向是从 A X，显然付绕组 的感应电势也是从 a x，即原付边感应电势同相位。 2、标号相同但绕向相反，如图 252b，如果原绕组感应电势从 A X，则付绕组感应电势从 x a，即原、付绕组感应电势反相，也就是相位差 1800。 3、绕向相同但标号相反，如图 252c，可见原付绕组感应电势也是反相的。 4、绕向相反，标号相反，如图 252d，如果原电势从 A X，由于付绕组的绕向相反，所 以付电势反相，又由于标号是反标注的，所以付电势仍由 a x，那么原付电势为同相位。 从上面的讨论可以看出，感应电势的方向决定于绕向，对于同一铁心柱上的二个绕组，如果绕向相同 则感应电势的方向也相同，绕向相反则感
