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1、电力变压器电力变压器变压器是一种静止的电气设备。 变压器利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电变换 成同频率的另一种电压等级的交流电。能变换电压、电流、阻抗、隔离电路，不变频率。 变压器按用途分 电力变压器油浸式、干式、 特种变压器自耦式、电焊机、 仪用互感器电压互感器、电流互感器 变压器按冷却介质分油浸式和干式变压器二种 发电机受绝缘水平的限止，通常发电20KV以下 经升压到输电线路，以减少传输中电能损耗。按相数： 单相、三相 按结构（绕组）： 双绕组变压器、三绕组变压器、 多绕组变压器、自耦变压器等 按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。 按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。
2、按容量分：小型、中型、大型和特大型变压器。结构电力变压器的结构（一）铁芯 1.铁芯结构 是变压器的主磁路，又作为绕组的支撑骨架。铁心由铁 心柱和铁轭两部分组成，铁心柱上装有绕组，铁轭是连 接两个 铁芯是变压器的磁路部分，由铁芯柱和铁轭组成 铁芯结构分心式和壳式两种，其作用是使磁路闭合（一）铁芯芯式的特点是铁轭靠着绕组的顶面和底面，但不包围绕 组的侧面；结构简单，绕组布置和绝缘容易，广泛使用 壳式的特点是铁轭包围顶面和底面，还包围绕组的侧面 ；在电炉变压器中使用 卷铁芯在节能型变压器中使用 2.铁芯材料 铁芯材料要求导磁性能好，铁损小，常采用硅钢片叠压 而成，加工分冷轧和热轧两种，国产变压器均采
3、用冷轧 铁芯厚度为0.35、0.30、0.27mm 铁芯损耗分涡流损耗和磁滞损耗。涡流损耗与电流的平 方成正比。磁滞损耗与电压成正比。（二）绕组 绕组是变压器的电路部分，起变换电压和传递电能作用。一般用 绝缘纸包的铜线绕制而成。 绕组根据工作磁场分布分同心式和交叠式大电流变压器采用交叠式，减少绝缘距离低压绕组靠近铁轭。( 绕组做成饼状交错叠放上下靠铁轭处为低压绕组) 便于绕组与铁芯间的绝缘，常将低压绕组靠近芯柱（同心式内外 放置，低压在内，中间留缝隙散热和绝缘） 高压绕组匝数多，导线细；低压绕组匝数少，导线粗低压绕组高压绕组（三）绝缘变压器内部主要绝缘材料有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹 纸
4、等 （四）分接开关 因为电源电压的波动，变压器均需进行电压调整 一般在高压绕组中引出分接头，设置分接开关进行一部分绕组的切 换以改变匝数比进行电压调节 理由：高压绕组电流小；常套在外面施工方便 调压时一次侧与电网断开、二次与负载断开称为无励磁调压。一 般用于配电变压器，其调压范围为5或22.5 调压时一次侧与电网断开，二次侧带负载称为有载调压（五）油箱 油箱是油浸式变压器的外壳，变压器的器身即绕 组和铁芯置于变压器油中。所以变压器内总是充 满油 油的作用为冷却和绝缘 在检修时对小变压器（小于6300KVA）采用吊器 身修理法，相应油箱称为吊器身式油箱对于大变压器（大于8000KVA）采用吊器箱
5、检修 ，相应的变压器称为吊箱壳式油箱（六）冷却装置 变压器工作时绕组的温度最高，通过铁芯传递过 油经外壳散热片向外界散热 小容量变压器，绕组产生热量少，无须增加附加 散热装置，一般采用管状散热装置 稍大容量变压器，可在外壳加焊散热管，扩大散 热面积。 更大容量变压器，应安装冷却风扇，以增加冷却 效果。 在50000KVA及以上变压器，采用强迫油循环水 冷却或强迫油循环风冷却器，两种冷却方法除冷 却介质不同外，同样在循环油路增设一台潜油泵（七）储油柜（油枕） 储油柜位于油箱上方，通过气体继电器（瓦斯继电器） 与油箱连通。气体继电器的箭头安装时要指向油枕，不 可反装 油枕的作用：保证油 箱内总是充
6、满油 储油柜内油量应在油位 计的1/43/4之间 油枕减小了油面与 空气的接触面，减缓油老化 对全封闭变压器，则不需 油箱，只装箱盖一油位管（八）安全气道（防爆管） 安全气道装在箱盖上，其出口用玻璃防爆膜或防 爆阀（压力释放阀）封住 当内部气压过大，气体继电器失灵时动作 （九）吸湿器 变压器内外联接口。作用保证与空气相通但要过 滤空气中的尘埃和水份。 内装变色硅胶（氯化钙或氯化钴浸渍）变色 为篮变白或透明变乳白色气体继电器（十）气体继电器 位于油枕与油箱连接管之间。在内部发生绝缘击穿、相 间短路、匝间短路、铁芯事故时会产生气体，当压强增大 使继电器接通信号或跳闸回路 （十一）高、低压绝缘套管
7、变压器内高、低压绕组引线 经绝缘套管引到外部 绝缘套管由带电部位和绝缘 部分组成 带电部分由导电杆、导电管、 电缆或铜排组成 绝缘部分分内绝缘和外绝缘 外绝缘为瓷套管、内绝缘为变压器油电力变压器的联接组在三相变压器中，一次绕组的始端为、， 末端为、；二次绕组的始端为、，末端 为、。所谓变压器的联接组别，是指变压器一、二次绕组 因采用不同联接方式而形成变压器一、二次侧对应的线电 压之间的不同相位关系这里只介绍几种常用的联接组别。变压器，联接组 图所示为变压器，联接组。其一次线电 压与对应的二次线电压之间的相位关系，和在零点（ 点）时时钟上的分针与时针的相互关系一样，图中的“” 表示“同名端”。
8、图 变压器，联接组 （）一、二次绕组接线； （）一、二次电压相量； （）时钟表示变压器，联接组 图所示为变压器，联接组。其一次线电 压与对应的二次线电压之间的相位关系，在点时时钟 上的分针与时针的相互关系一样。 采用，和，联接组的优、缺点比较 采用，联接组的变压器，其次（为正 整数）谐波励磁电流在其三角形接线中的一次绕组内形成 环流的原因，因此比采用，联接组的变压器有利 于抑制高次谐波电流 由于采用，联接组的变压器的零序阻抗比采 用，联接组的变压器的小得多，导致二次侧单相 接地短路电流相比较大得多，因此采用，联接 组的变压器更有利于低压侧单相接地保护动作。图 变压器，联接组 （）一、二次绕组接
9、线；（）一、 二次电压相量；（）时钟表示 由于采用 压器的中性线允许电流大得多。因此采用， 联接组的变压器承受单相不平衡负荷的能力比 采用，联接组的变压器大得多。 由于采用，联接组的变压器一次绕组的 绝缘强度要求比采用，联接组的变压器 低，因此制造成本也低于采用，联接组 的变压器。但在、系统中，当中性线电流 不超过绕组额定电流的时，可选用采用， 联接组的变压器。变压器，联接组图所示为变压器，联接组。由图可知， ，联接组两侧线电压相位差。三个绕组 接成三角形时，要特别注意绕组极性问题。如果有一个绕 组的极性标错或接错，那么，在闭合三角形回路中，三相 总电动势不为零，而是两倍的相电动势，必将在绕组
10、内产 生很大电流，造成严重事故，甚至烧毁变压器，这一点必 须引起注意。图 变压器，联接组 （）一、二次绕组接线；（）一、二次电压相量； （）时钟表示S11型节能型变压器（卷铁芯）S9型能耗型变压器S11卷铁芯立式变压器在国家节能减排政策的推动下，节能型变压器应用越来越广泛，正 以燎原之势得到推广。变压器全年运行的能耗大小与变压器的铁心 和绕组的结构形式及工艺技术密切相关。人们从没停止过对节能变 压器的研发，从S7到S9、S11，到目前S13和SH15非晶合金变压 器，性能不断提升。由于传统变压器的铁心采用平面结构及叠片工 艺，存在着三相磁回路不平衡,局部磁通方向和硅钢片导磁方向不一 致以及多处
11、空气接缝等缺陷，制约了变压器能效水平的提升，在节 能技术提升方面难以突破。 。目前，国内外大多数变压器生产厂家 是通过选购优质的晶粒取向冷轧硅钢片，增加铁心叠片厚度、增加 铜线用量或使用高价进口材料等方式来达到降低变压器损耗。但资 源紧缺是世界性的问题，原材料涨价是电力设备行业近几年面临的 难题之一，增加材料等于增加一次能源消耗，这种靠多消耗材料或 进口高价材料来达到降低变压器损耗的做法是不可取的。因此，要 降低变压器的损耗应从结构创新和工艺改良来获得。为了降低变压器运行自身的损耗和噪声，做到产 品运行节能、制造过程节省材料、技术性价比最优 ，以满足经济迅速发展对变压器提出的节能、环 保、低噪
12、声等方面的更高要求。20世纪90年代，在 我国部分厂家已在研发生产立体结构的变压器。卷 铁心变压器的发展方向，经历了从单相、三相平面 到三相立体的发展过程，是一个技术不断创新的历 程。目前：立体卷铁心产品得益于本身的鲜明技术 特点：采用传统硅钢材料生产，由三个铁心单框组 成一个立体等边三角形结构，三个磁路长度一致， 且都最短；三相平衡，空载损耗低，噪音低；同等 条件下制造过程中节省硅钢20%左右，节省铜3%左 右；是制造和运行双节能型高可靠性变压器。S13型 立体卷铁心变压器就是这样一种产品。S13型节能型变压器 S13型立体卷铁心变压器与各类型号变压器性 能对比： 1）与S7同容量变压器相比
13、，空载损耗下降55 以上，负载损耗下降33，空载电流下降 85以上，噪声下降813dB(A)。 2）与S9 同容量变压器相比，空载损耗下降 50以上，空载电流下降80以上，噪声下 降811dB(A)。 3）与S11 同容量变压器相比，空载损耗下降 25以上，空载电流下降70以上，噪声下 降710dB(A)。 4）与S13叠片结构同容量变压器相比，节省 硅钢片用量20%以上、铜用量23%，空载 电流下降50以上，噪声下降46dB(A)。 同时，空载电流小，一可以降低网络损耗； 二提高网络功率因数；三提高供电网设备的 有效利用率；四减少无功补偿设备的投入， 可大大节省设备投资和运行费用。 现在，举
14、例说明一下S13型立体卷铁心变压器的 节能效果。以一台500kVA容量的变压器为例， S13型立体卷铁心变压器年运行成本为16388元 ，S7型变压器年运行成本为25453元。S13与 S7相比，每年可以节约成本9065元。S13型立 体卷铁心变压器性价比很高，对于需要更换变 压器的用户来说是一个很好的选择。对于新增 容的用户，S13型立体卷铁心变压器也是一个不 错的选择。S11型变压器年运行成本为18260元 ，比S13高出1872元。SH15非晶合金变压器虽 然损耗比S13低，但由于价格较S13贵很多，性 价比不高。因此，S13型立体卷铁心变压器是目 前用户的最佳选择。 S13具有空载损耗
15、低，空载电流低，噪声低的性能，节电 效果显著。提高了电压质量和供电的可靠性，是有利于环 保的绿色节能设备，为城乡电网技术改造工程中推广使用 的最新产品。 S13-M.RL、S11-M.RL系列全密封立体三相卷铁心变压器 不同于传统的平面叠片式铁心变压器。其铁心是由单框片 立体三角形布置的三相柱轭组成。每个柱体由优质冷轧硅 钢薄带连续卷制，带宽经数控开料机作直线或曲线剪切。 带料在铁心卷绕机上卷绕组成近圆形或折边圆弧框片后经 真空充氮退火处理以消除加工应力，晶格重新取向、提高 导磁率，改善电磁性能；高低压线圈使用专用绕线机，直 接在铁心柱纸筒上绕制，整体结构坚实紧凑，器身采用上 下铁轭绝缘和层压木，四周拉螺杆拉紧线圈，使之稳固牢 靠，能承受突发短路时的冲击力。2、型号含义R表示卷铁心，L表示立体结构 分类 立体卷铁心配电变压器也可以分为两类： 1、干式立体卷铁心变压器，包括： 非包封式（纸绝缘）干式变压器，例：SGB11-RL-1000/10 包封式（树脂绝缘）干式变压器，例：SCB11-RL-1000/10 2、油浸式立体卷铁心变压器，例：S13-M.RL-100/10 此外，部分厂
