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1、变压器结构原理及主接线方式任丘市电力局输变电工区 李永生2010年03月11日变电检修之变压器结构及原理一、工作原理 变压器的工作建立在电磁 感应原理基础之上。变压 器的最主要部分是闭合铁 芯绕组，通过电磁感应， 就能实现一、二次绕组间 能量交换。当一次绕组接到交流电电源上 时，由于通过绕组的电流是交 变的，因此在铁芯中就会产生 一交变磁通，交变磁通在二次 绕组中感应出交流电势，此感 应电势的大小正比于磁通的变 化率和绕组匝数。1、改变二次绕组 的匝数，就可以 改变输出电压； 2、一次电能通过电 磁感应被传送至二 次侧，实现了电能 的传输。特性：励磁涌流由于变压器线圈绕组为电感元件，当变压 器
2、充电时，会产生一个暂态过程，同时由 于铁芯的迅速饱和，两个原因共同形成了 暂态冲击电流，即常说的励磁涌流。它是 变压器充电过程中出现的正常现象，保护 不能因此而误判断为变压器故障。二、结构及参数SFZ9-80000kVASFZ9-80000kVA(一)芯体。包括变压器 铁芯、绕组、绝缘、引 线、分接开关等。分接开关是用来改变变 压器线圈匝数以调整 电压 的装置。双圈变装在高压 侧，三圈变在高、中压侧 装设。(二)油箱。包括油箱本体和附件，本体包括箱盖、箱 壁、箱底等；附件包括油阀、油样阀和接地螺栓。变压器的芯体浸泡在变压器油中，变压器油起到 绝 缘及散热作用。变压器油是25号油。(三)冷却装置
3、。包括散热器或冷却器；当变压器上层油温与下部油温产生温差时，通过散热器形成油的对流，起到 降低变压器温度的作用。 为了提高冷却效果，还可采用油浸风冷、强油风冷及强油水冷。 1、自然油循环自然冷却(油浸自冷)。依靠变压器油自然循环，油受热后比重小而 上升，冷却后比重大而下降，冷、热油不断对流，从而达到自然冷却，7500kVA 以下变压器采用此种冷却方式； 2、自然油循环风冷(油浸风冷)。对于容量较大的变压器，在每组散热器上装设风 扇加强表面冷却。 3、强迫油循环风冷或水冷。大型变压器均采用此方式，加快油的循环速度 ，起 到更好地散热作用。2、防爆管是变压器的安全保护装置，800kVA以上的变压器
4、均应 设置防爆管。3、温度计用于测量变压器的上层油温，监视变压器的正常运 行。4、热虹吸也叫净油器，是用来改善运行中的绝缘油特性，防 止绝缘油继续老化的装置。(四)出线装置。包括高、中、低压套管等。(五)保护装置。包括油表、油枕、防爆管、呼吸器、测温元 件、热虹吸、气体继电器等。1、油枕起到储油和补油的作用，以适应变压器运行时，因发热 导致油体积膨胀，保证油箱内充满油。同时可缩小油与空气的接 触面，减少油质劣化速度。二、结构及参数(一)额定容量。指变压器在额定运行条件(额定电压、电 流)下连续输送的容量。三绕组变压器的容量是按每个绕 组分别计算的，每个绕组的容量可不相同。变压器的参数变压器的参
5、数(二)额定 电压。(三)额定 电流; 分为高（ 中、低）压 侧。(五)短路电压。又称阻抗电压，是将变压器二次绕组 短路、一次绕组慢慢加压，当二次绕组中产生的短路电流 等于额定电流时，一次绕组所加的电压，常以一次绕组额 定电压的百分数表示。(六)短路损耗。又称铜损，即变压器二次绕组短路、 在一次绕组额定分接头处加额定电流时变压器所消耗的功 率，单位为W或kW。(四)空载损耗。又称铁损，指变压器一次绕组在额定 电压下、二次绕组开路时，一次绕组中所消耗的有功功率 ，常用额定电流的百分数表示。变压器的铁损与铁芯材料 及制造工艺有关，与负荷大小无关。(七)变压比。变压器各侧之间额定电压之比。(八)接线
6、组别。表示变压器一、二次绕组线电压之间的相位 关系和各相连接方式；对双绕组变压器，常见的有Yn,d11、 Y,yn12等；对三绕组变压器，常见的有Yn,d,d、Yn,yn,d等。(九)温升。指变压器的绕组上层油温与变压器周围环 境温度的差值；一般规定变压器的上层油温不得超过 85，温升不超过55。三、变压器常见异常及故障情况三、变压器常见异常及故障情况变压器是变电站的主要设备基不正常现象及故障主要 有：温度异常、运行声音异常、漏油、冷却器故障、端头 套管有裂纹、油色油位异常、内部短路及着火喷溅等。典型主接线方式一、单母线接线及运行方式一、单母线接线及运行方式各电源进线和引出线均接在同一 条不分
7、段的公共母线上。优点接线简单、结构清晰，运行时操 作方便、易于扩建，而且隔离开 关与断路器之间的联锁可靠，不 易发生误操作。缺点母线或母线隔离开关检修或故障时，连接在母线 上的所有回路都要停电；运行方式单一，任一电 源或线路断路器停电时，该回路必须停电，即供 电可靠性差。1)610kV配电装置的出线回路不 超过5回； 2)3563kV配电装置的出线回路 不超过3回； 3)110220kV配电装置的出线回 路不超过2回。使用范围运行方式正常运行时，单母线接各出线运行。二、单母线分段接线及运行方式二、单母线分段接线及运行方式由分段断路器DLF将母线分为两段 ，电源和出线以负荷平衡为原则分 配在两段
8、母线上，通过分段断路器 的潮流最小。优点1)当一条母线发生故障时，非故障母 线仍可继续工作，缩小了母线故障时 的停电范围；2)采用接于不同母线上 的双回线可以提高供电可靠性；缺点 当一段母线或母线隔离开关检修或故障时，该段母 线上所有回路都要停电；任一电源或线路断路器停 电时，该回路必须停电，同样供电可靠性差。1)610kV配电装置的出线回路6 回及以上时； 2)3563kV配电装置的出线回路 不超过48回； 3)110220kV配电装置的出线回 路不超过34回。使用范围运行方式正常运行时母线投入运行，各出线及电源都接 在单母线上。三、单母线分段带旁路接线三、单母线分段带旁路接线（一）由一组
9、分段的主母线 和一组旁路母 线组成的电气 主接线，为了 避免单母线分 段接线中出线 断路器检修时 ，引起出线停 电。单母线分段带旁路母线接线方式 （设有单独的旁路断路器）三、单母线分段带旁路接线三、单母线分段带旁路接线（二）旁路断 路器兼作分段 断路器单母线分段带旁路母线接线方式 （旁路断路器兼作分段断路器）四、桥形接线及运行方式四、桥形接线及运行方式由一台断路器和两组隔离开关一台断路器和两组隔离开关组成 连接桥，将两回变压器线路组 横向连接起来的电气主接线。优点l使用断路器台数少，其配电装置占 地也少，投资省，具有一定的运行灵 活性。缺点 l变压器的投（停）操作较为复杂，断路器检修时对 运行
10、方式影响很大。 p适用于线路为两回、变压器为两台的小容量 发电厂或变电站。四、桥形接线及运行方式四、桥形接线及运行方式 （一）内桥接线：连接桥（母联）在两 台变压器开关的内侧，靠近变压器侧。特点内桥接线的任一线路投入、断开、 检修或路障时，都不会影响其他回路 的正常运行，但当变压器投入、断 开、检修或故障时，则会影响另一回 线路的正常运行。由于变压器运行可 靠，而且不需要经常进行投入变压器 ，因此内桥接线应用较广泛。在变压器与开关在变压器与开关 之间之间四、桥形接线及运行方式四、桥形接线及运行方式（二）外桥接线：连接桥（母联）在 两台变压器开关的外侧，靠近进线 侧。特点外桥接线在变压器投入、退出、检修或故 障时，不会影响其他回路的正常运行。但当 线路投入、断开、检修或故障时，则会影响 一台变压器的正常运行。因此外桥接线仅适 用于变压器按照经济运行需要要经常投入或 断开的情况。此外，当线路上有较大的穿越 功率时，为避免穿越功率通过多台断路器， 通常采用外桥接线。在进线与开关 在进线与开关 之间之间五、其它接线方式五、其它接线方式双母线接线； 双母线带旁路接线； 一台半断路器接线；（又叫 断路器的双母线接线 ）谢谢！谢谢！任丘市电力局输变电工区任丘市电力局输变电工区 李永生李永生2010年03月11日
