主变幻灯片(调度)

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1、教师：王晓玲,2,变压器,3,变压器,变压器的作用 变压器的原理 变压器结构及其各部件的作用 变压器基本参数及型号 变压器的运行规定 6. 变压器的故障及异常,4,变压器的作用：将电能由它的一次侧经电磁能量的转换传输到二次侧，同时根据输配电的需要将电压升高或降低。,1.变压器的作用,2. 变压器基本原理,一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。,变压器是利用电磁感应原理工作的。如图所示，以单相变压器为例，变压器的主要部件是一个闭合铁芯和套在铁芯上的两个绕组。这两个绕组具有不同的匝数且互相绝缘，两绕组间只有磁的耦合而没有电的联系。其中绕组1接交流电源，称为原绕组、一次绕组或一次侧，它是电能的

2、输入侧；绕组2接负载，称为副绕组、二次绕组或二次侧，它是电能的输出侧。,2. 变压器基本原理,根据电磁感应定律，交变磁通分别在一、二次侧中感应出同频率的电动势.,2. 变压器基本原理,在主磁通的作用下，两侧的线圈分别产生感应电势，电势的大小与匝数成正比，K为变压器变比。,变压器电流之比与一、二次绕组的匝数成反比，即,变压器匝数多的一侧电流小，匝数少的一侧电流大。变压器的原、副线圈匝数不同，起到了变压作用。 变压器一次侧为额定电压时，其二次侧电压随着负载电流的大小和功率因素的高低而变化。,2. 变压器基本原理,2. 变压器基本原理,由于感应电动势的大小与绕组的匝数成正比，因此，改变一、二次侧的匝

3、数即可改变二次侧的电压大小，这就是变压器的变压原理。二次侧有了电动势，便可以向负载输出电能，实现了不同电压等级电能的传递。,5.变压器的应用,升压变压器 把水力或火力发电厂中发电机组所产生的交流电压升高后，向电力网输出电能的变压器称为升压变压器。 降压变压器 用于降低电压的变压器称为降压变压器。 联络变压器 用于联络两种不同电压网络的变压器称为联络变压器。,2. 变压器基本原理,2. 变压器基本原理,3. 变压器的结构及其各部件的作用,变压器沿气体继电器管道方向升高坡度1%1.5%，大盖坡度为2%4%。,3. 变压器的结构及其各部件的作用,油浸变压器,3.1铁芯,铁芯： 这是构成磁路的部件，分

4、芯式和壳式两种（我国大多数变压器采用芯式结构）。由薄硅钢片叠制而成。 铁芯的夹紧方式有两种，老式的用穿心螺栓和现代的用高强环氧玻璃丝带缠绕。,为防止产生悬浮电位，铁芯必须接地且只能一点接地。 值班员应每月测试铁芯接地电流大小。铁芯接地电流过大有可能是铁芯多点接地造成的。 铁芯多点接地有何危害？,铁芯如果有两点或两点以上接地，则接地点之间可能会形成闭合回路，产生循环电流，造成局部过热事故。,3.2 变压器绕组,变压器绕组通常采用绝缘铜线或铝线绕制而成。 按高低压绕组之间排列位置不同可分为同心式（圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式）和交叠式两种。 同心式把一、二次绕组分别绕成直径不同的圆筒形状套在铁芯

5、柱上，高低压绕组之间用绝缘纸筒隔开。因结构简单、绕制方便，被广泛采用。 交叠式把一、二次绕组按一定的交替次序套装在铁芯上。间隙多，结构复杂，包扎量大，机械强度高高，引出线的布置和焊接方便，漏抗小，用于低电压大电流的变压器（电炉变压器、电焊变压器） 三绕组变压器高压、中压、低压线圈布置 升压变压器：由内到外为中 低 高； 降压变压器：由内到外为低 中 高。 分接头为什么放在高压侧？,高压绕组放置在外侧，引出分接头方便；其次高压侧电流小，引出分接引线和分接开关的载流部分截面小，分接开关接触部分容易解决。,3.3 变压器绝缘,绝缘等级 变压器的绝缘一般分为主绝缘、纵绝缘。主绝缘是指变压器相间、带电体

6、对地的绝缘；纵绝缘是指同相绕组线匝间、线圈间和线饼间的绝缘。 按照耐热能力的高低，电力行业使用的绝缘材料按耐热程度分为7个等级。,3.3 变压器绝缘,1、外部绝缘：套管本身、同相或相套管间及套管对地绝缘。 2、套管的内绝缘。 3、绕组内部绝缘：主绝缘（对地和高低压绕组间和相间绝缘）；纵绝缘（层间和匝间绝缘），,18,3.3 变压器绝缘,变压器绝缘结构,3.4 变压器引线及调压装置,引线：是连接各绕组、连接绕组与套管、以及连接绕组与分接开关的导线。 调压装置：改变变压器的匝数进行调压的装置，可分为有载调压和无载调压。 在绕组上设有抽头，以达到改变变比的目的。一般分接开关设在高压绕组上。,要保证与

7、绕组、铁芯油箱壁的绝缘。引线如遇到尖角电极（如铁轭的螺钉），除保持一定的绝缘距离外，为改善引线和尖角电极间的电场，可采用金属屏蔽使电场比较均匀。,有载调压分接开关,选择开关,切换开关,操作机构,开关本体,3.4 变压器引线及调压装置,1.切换开关：用于切换负荷电流。 2.选择开关：按分接顺序，使相邻的即刻要换接的分接头预先接通，并承担连续负载的部分，用于切换前预选分接头。 3.范围开关：用于换向或粗调分接头。 4.操作机构：是分接开关的动力部分，有联锁、限位、计数等作用。 5.快速机构：按预定的程序快速切换。,在改变分接头时，选择开关的触头是在没有电流通过情况下动作，而切换开关的触头是在通过电

8、流的情况下动作，因此切换开关在切换过程中需要接过渡电阻以限制相邻两个分接头跨接时的循环电流，所以能带负荷调整电压。,22,3.4 变压器引线及调压装置,有载调压开关,无载调压开关,3.5 变压器油箱及其他装置,油箱：是外壳，又是储存变压器油的容器，对于中小型变压器，油箱又是对外散热的冷却装置。 平顶油箱：适用于20kVA以下的变压器。 拱顶油箱：箱沿设在下部，上节箱身做成钟罩形，检修时可吊罩（15t以上）。多用于8000kVA以上的变压器。,3.5 变压器油箱及其他装置,油枕：一般在油箱上带有油枕，绝缘油充满油箱和油枕的下半部。 变压器油枕有三种形式：波纹式、胶囊式、隔膜式。 目前大中型变压器

9、的油枕内装有合成橡胶袋（称隔膜），故称为隔膜密封变压器，它能减少变压器油吸收氧气和潮气，延缓油的老化。,3.5 变压器油箱及其他装置,25,1-吸湿器；2-胶囊；3-放气塞；4-胶囊压板；5-安装手孔；6-储油柜本体；7-油标注油及呼吸孔；8-油标；9-油标胶囊；10-联管。,3.5 变压器油箱及其他装置,储油柜（油枕）：使油与空气接触面减小，减小了油受潮和氧化的可能性，且油枕内油温较低，油的氧化速度变慢。油枕内的油几乎不和油箱内的又对流循环，因此从空气吸入油中的水分，绝大部分会沉到油枕中的沉积器（集污盒）中而不进入油箱。 胶囊袋密封、胶囊隔膜密封 油位计：玻璃油标、磁力式油表 集气盒：注、放

10、油管；排气管,3.5 变压器油箱及其他装置,压力释放阀 变压器压力释放阀的作用相当于早期变压器的防爆筒，起安全阀的作用。当变压器发生故障或穿越性的短路未及时切除时，电弧或过流产生的热量使变压器油发生分解，产生大量高压气体，使油箱承受巨大的压力，严重时可能使油箱变形甚至破裂，并将可燃性油喷出，压力释放阀在这种情况下动作排出故障产生的高压气体和油，以减轻和解除油箱所承受的压力，保证油箱的安全。,27,防爆膜,3.5 变压器油箱及其他装置,3.5 变压器油箱及其他装置,变压器用温度计 变压器用温度计用来测量变压器油顶层温度和变压器绕组温度，因为变压器的安全运行和使用寿命是和运行温度密切相关的，在变压

11、器的标准中相应的规定了变压器运行时油顶层的温度和绕组的平均温度。,29,1.3.10温度计,就地测温计 ：压力式,绕组温度计,3.5 变压器油箱及其他装置,变压器的允许温度及温升：A级绝缘材料的允许温度为105，为防止绝缘及寿命受到影响，规定：变压器上层油温最高不超过95，而正常运行时，为使油不使过速氧化，上层油温不应超过85。而温升则是与周围空气温度的差值。,32,3.5 变压器油箱及其他装置,呼吸器 呼吸器的作用是靠变压器油箱内上、下层的温差而使变压器油进行环流，经吸附剂的作用使油得以净化。,33,3.5 变压器油箱及其他装置,绝缘套管 油浸式电力变压器箱外的主要绝缘装置，变压器绕组的引出

12、线必须穿过绝缘套管，使引出线之间及引出线与变压器外壳之间绝缘，同时起到固定引出线的作用,34,3.5 变压器油箱及其他装置,套管电流互感器 大容量变压器都需要和测量及保护设备共同使用，供给变电所的测量和保护电器作为电源。例如，测量变压器的电压和电流、变压器的过载、短路和差动保护。而电流互感器是供给测量和保护设备的电流源。,35,3.5 变压器油箱及其他装置,套管电流互感器是配合高压瓷套管使用的一种特殊的电流互感器安放在套管的接地法兰处，用于油浸式变压器的套管电流互感器 。,36,3.5 变压器油箱及其他装置,油浸自冷变压器,3.5 变压器油箱及其他装置,瓦斯继电器、是变压器重要的保护元件。其作

13、用是当变压器内部发生故障时，油中产生气体或油气流动时，瓦斯继电器动作，发出信号或作用于变压器跳闸，以保护变压器。另外，发生故障后，可以通过瓦斯继电器的视窗观察气体的颜色并取气进行分析，从而对故障性质做出判断。,3.5 变压器油箱及其他装置,瓦斯继电器安装时，变压器顶盖沿瓦斯继电器方向与水平面应有11.5的升高坡度，导油管升高坡度不应小于24，以保证变压器内部故障时所产生的气体能顺利地流向气体继电器。顶盖上标示的箭头方向指向油枕。,3.5 变压器油箱及其他装置,A、罩 B、项针 C、气塞 D、磁铁 E、开口杯 F、重锤 G、探针 H、支架 K、弹簧 L、挡板 M、磁铁 N、螺杆 P、干簧接点（跳

14、闸用） Q、调节杆 R、干簧节点（信号用） S、套管 T、嘴子,41,气体继电器,3.6中性点附件,43,3.6中性点附件,特点： 发生一点接地时就构成短路，供电可靠性低 对通信线路的干扰大 接地时非故障相电压不变，绝缘按相电压设计,变压器中性点直接接地,3.6中性点附件,特点： 发生一点接地时，流过接地点是系统电容电流，开关不跳闸，供电可靠性高 对通信线路的干扰不大 接地时非故障相对地电压升高为线电压，绝缘按线电压设计,变压器中性点不接地,45,3.6中性点附件,每个发电厂或低压侧有电源的变电所至少有一台变压器中性点直接接地，以防止系统解列时，部分变压器失去中性点运行而产生危险的弧光接地过电

15、压。 每个电源处有多台变压器，应将部分变压器接地。变压器因检修时，可做切换。 终端变电所变压器低压侧无电源时，为提高零序保护的灵敏度，变压器应不接地运行。 中性点绝缘水平较低的变压器中性点必须直接接地运行。,变压器中性点接地的数量和分布的规定,46,3.6中性点附件,一次中 性点刀闸合上时：避雷器及放电间隙不起作用 中性点刀闸拉开时：工频、操作过电压由间隙承担，雷电、暂态过电压由避雷器承担,过电压的防护,47,3.6 中性点附件,在拉、合变压器高中压侧开关时，必须合上此变压器高中压侧的中性点接地刀闸，以防止操作过电压对设备的损伤。 因运行方式改变，需要倒换不同变压器的中性点接地刀闸时，应先合上

16、不接地变压器的中性点接地闸刀，然后，再拉开接地变压器的中性点接地闸刀，且2个接地点的并列时间越短越好。,变压器中性点刀闸操作的规定,48,3.6 中性点附件,48,1、间隙过流保护与主变压器零序过流保护共用一组电流互感器。 2、2个电流继电器的动作值不同，且2种接地电流的性质不同。零序过流主要是工频量；间隙过流具有间隙、分段发展的性质，间歇时间和电流幅值均为随机性，且含有大量的谐波分量。 3、运行要求：中性点接地刀闸合上前，间隙过流退出，零序过流投入；中性点接地刀闸拉开后，间隙过流投入，零序过流退出。,变压器中性点零序过流保护接线一,49,3.6中性点附件,变压器出厂时中性点套管装设了CT，为降低费用，零序过流采用主变压器自带中性点CT，间隙过流采用单独CT。 间隙过流保护可以始终投入运行。,变压器中性点零序过流保护接线二,50,50,将2套保护的电流互感器相互独立，即交流回路分开，分别接在各自的正确位置处。 此方案较为合理，但费用高。,3.6中性点附件,变压器中性点零序