高压电工培训讲义1

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1、高压电工培训讲义 嘉兴电力培训中心 屠勇华第二章 电力变压器 文字T 图形笫一节 变压器工作原理与结构一、 变压器的工作原理1.当原线卷中通过交流电流，就在铁心中产生交变的磁通。（右手螺旋定则）2.交变磁通分别在原线卷（一次绕组） E1=4.44fN1-反电势，使原线卷虽电压高但流过电流不大。在付线卷（二次绕组）中产生感应电势E2=4.44fN2-正电势，向负载输出电流。 变压器原理：根据电磁感应原理，起到改变电压大小（U1/U2=E1/E2=N1/N2=K(变比)-正比），改变电流大小（忽略损耗，一、二次功率相同U1I1=U2I2, I1/I2=N2/N1-反比）及传递电能（通过磁耦合，无电

2、直接联系；能量形式不变）的作用。二、 变压器主要构造（见P23图2-2）1、铁心-是变压器的磁路由铁芯柱和铁轭组成。分心式和壳式两种。常用心式由硅（矽）钢片（热轧与冷轧主要是冷轧）叠成的，主要为了一是提高导磁性能，二是减少铁心损耗（磁滞及涡流损耗片越厚涡流损耗越大）。2. 线卷-是变压器的电路，分同心式，交叠式两种，常用同心式。（1）导线.材料 铜及铝（2）排列特点 在同一铁心柱上一是同心，二是低压线卷靠近铁心、高压线卷在外。3.出线及调压装置（1） 出线装置-套管（有充油式、瓷套管）（2） 调压装置A.调压原理: a、改变原线卷匝数是有级调压。 b、若车间电压U2太低、要调高它，问原线卷匝数

3、N1匝数是增加还是减少？根据U1/U2=N1/N2 得U1N2=U2N1所以 U2=U1N2/N1 可知要增加U2必须使N1（分母）减少。B.调压方式（调压开关）a.无载调压-在变压器仃电情况下操作。（开关在油箱顶上）b.有载调压-在变压器不仃电带负载情况下就可操作。（开关在油箱侧面） 以上三部分构成变压器的本体4.容器油浸式-油箱,油箱外有冷却管相联。 有吊器身式，吊箱壳式（钟罩式）油箱。 干式-铁箱5.保护装置温度计- (有水银温度计，指针式温度表，数字式温度表)油浸式：油枕（储油柜）-保证油能热胀 冷缩下，减少油与空气接触面，延缓油氧化速度。安全气道（防爆管）-严重故障时油可喷出。 呼吸

4、器（吸湿器）-硅胶对油吸潮， 另一方面可平衡油箱内外大气压。瓦斯继电器-油箱内部故障时保护变压器。三、 变压器的型号及技术参数1.型号SFLZ-500/35 S950/10 SCB-100/10 -额定容量（kVA） - / -最高电压（kV） -调压方式（无载调压，Z-有载调压） -导线材料（铜，B-簿铜片叠成，L-铝） -冷却方式（油浸自冷，F油浸风冷；C干式）-相数（S三相，D-单相） 2.技术数据（额定值）额定容量SN-视在功率，单位kVA 多绕组变压器是指最大的绕组额定容量。 额定电压U1N/U2N-线电压，单位kV 额定电流I1N/I2N-线电流，单位A 单相: IN=SN/UN

5、三相：IN=SN/3UN 计算题: 一台三相变压器，额定SN=100kVA, 额定电压U1N/U2N=10/0.4-kV，求额定电流? 解：I1N=SN/3U1N=100/1.7310=5.78A I2N =SN/3U2N=100/1.730.4=144.5A 额定频率fN：工频50赫(每秒钟变化50次, 变化一次时间0.02秒)额定空载电流I0%:衡量建立磁场磁化能力。 额空载损耗P0：等于铁损（不变损耗）。 额定短路损耗Pk：额定电流下的铜损 （铜损是可变损耗）。额定短路电压（阻抗电压）UZ%= UZ/UN*100% 等于短路阻抗大小。 电压调整率、调压范围、效率、 温升和冷却方式3.接线

6、及接线组别（1） 接线星形Y: 三相线卷尾端相连成一点称中点，始端引出ABC三根相线。有三相三线制适用动力电源,三相四线制YN（中点引出线称中线）用于动力及单相负载的电源共用。 注意：由于三相负载严重不均衡出现中点位移a中线要求一不准装熔断器二导线截面不得小于相线截面的2/3b由于出现中点位移现象造成三相相电压严重不对称，甚至致使某一相相电压严重超过,损坏电气设备。三角形d或：首先三相线卷始未端相连成闭合回路，然后从三个始端引出三个相线。(2). 接线组别（标号）：接线组别-表示三相变压器原、副线卷对应电压间的相位关系。时钟法-长针作原线卷电压指向12点，短针作为副线卷相应电压所指钟点作为接线

7、组别号。影响接线组别因素:一是接线方式 二是线卷极性（见图） 三是线卷端头标记（见图）。例：Y/YN-12 D/Y-11 -接线组别12（原付线卷对应电压同相） -付线卷接线方式YN-原线卷接线方式Y第二节 变压器的运行一、变压器的运行方式0.变压器投入与退出投入-先合高压侧开关，后合低压侧开关，再合各路负载开关。（主要减少合闸时励磁冲击涌流）退出-与上程序相反1、 允许温度与温升:变压器运行时温升与周围环境温度无关，与变压器损耗和散热能力等有关，绕组温度最高，铁芯次之，油的温度最低。对于A级绝缘变压器其最高允许温度为105度，规定上层油温不超过85度。（最高95度）（温升=实际油温环境温度）

8、例：55=50-（-5）上层油温升不超过55度、绕组温升不超过65度。2、 变压器的过载能力过负荷-正常过负荷不超过20-30%（要在变压器一是无缺陷 二是上层油温不超过85度前提下。）事故过负荷-按厂家规定允许短路一般允许短路电流为额定电流的25倍。3、 允许电压波动:允许不超过额定电压5%二、.变压器并联运行条件1. 并联运行目的：提高可靠性，经济性，减少投资。2. 并联运行条件接线组别完全相同。一、 二次额定电压相同即变比相同，允许误差0.5%额定短路电压相同，允许误差10%三、变压器油及运行1. 变压器油作用: 变压器油既有绝缘又有冷却作用。2.变压器油运行:(1) 试验：每年取样试验

9、，项目为耐压，介质损耗和简化试验。(2) 运行管理：经常检查变压器的密封性，储油柜，呼吸器的工作性能，油色，油量是否正常，定期或不定期取油样作油的气相色谱分析，对运行中已变质油及时处理，补油时注意牌号及气体继电器。四、.变压器的运行1.巡视检查正常，负荷变化，故障后 声音-正常是铁片振动嗡嗡声油-油位：油枕上油位计上下红线内 油色：正常是微黄透明的油温：上层油温不超过85度,最高不超过95度。温升=实际油温环境温度,例：55=50-（-5）上层油温升不超过55度、绕组温升不超过65度。取油样作油的气相色谱分析（在线监测） 外表-接头（温度 示温蜡片红80度 绿70度 黄60度）套管（破裂、污垢

10、等） 渗漏油电气量-电压（5%）、电流（每相大小、三相不平衡度小于10%）、功率2.变压器的经济运行一是变压器不能空载运行（空运有铁损） 二是最佳效率在铁损等于铜损时，即带2/3额定负载时。2. 异常及常见故障:声音异常，绝缘套管闪络和爆炸变压器在故障跳闸后查明原因及消除情况下,请示后再试送。变压器在故障跳闸后未查明原因及消除情况下严禁试送。五、变压器油色谱在线监测系统简介 笫三节 其他变压器：干式变压器（环氧树脂绝缘、气体绝缘、H级绝缘），非晶态合金铁芯变压器H，低损耗油浸变压器S9,S11，卷铁变压器R。第四节 互 感 器一、互感器的作用将高电压、大电流变换为低电压（100V）、小电流（5

11、A）。1. 将二次设备与高压电网隔离，保证人身与设备的安全。2. 有利于二次设备的标准化生产。3. 与继保、仪表配合对一次系统进行保护、测量。二、电压互感器（又叫PT）文字YH,TV1.工作原理：相当一台空载运行的变压器。2.型号 - -工作电压（kV） -结构特点（W三相五柱铁心，J-带有第三线卷） -绝缘特点（J油浸，Z,G-浇注，干式） -相数（S三相，D-单相）-互感器名称（J电压互感器） 例：JSJW-10 JDZJ-10三相五柱铁心-空柱给另序磁通造成一条小磁阻通路使PT长期运行也不发热。3.技术数据 a.变压比 K=U1相/U2相 b.误差与准确度 U%=KU2NU1N/U1N准

12、确度有0.2,0.5,1, 3c.容量：指二次绕组允许接入负载的功率（VA表示）,分额定与最大容量。4.接线 原则：PT一次线卷与被测线路并联，二次线卷与二次设备电压线卷并联。注意线卷接线极性正确变电所实际接线：两个单相组成（V/V）（见图）。 QS FU1 TV QS1 FU2 一个三相及由三个单相组成(YN/Yn/开口V-12)（见图）QS FU1 TV QS1 FU2K 123 N单相绝缘监察电压表：1A相, 2B相, 3C相一次高压线卷YN通过主刀闸QS及高压熔丝FU1并在母线上二次低压工作线卷Y通过QS1主刀闸辅点（防止反送电安全保障）及低压熔丝FU2联至三相电压小母线YM上，另一二

13、次低压辅助线卷接成开口三角形，正常时开口两端电压为三相电压和是另，当不对称运行时出现另序电压,推动YJJ继电器动作发出“母线接地” 预告信号。二次低压线卷必要一点接地防止穿越性故障。5.电压互感器的运行接线：一、二次绕组接线极性正确,装设熔断器防止短路，二次绕组、铁心和外壳都必须可靠接地，二次绕组的电压降一般不超过额定电压的0.5%，接0.5级电能表不超过0.25%巡视检查 异常运行 更换 停用(注意失压保护误动，取下低压熔断器以防反送电)三、电压互感器高、低压熔丝熔断或二次回路断线。1.电压互感器高压熔丝熔断(1)现象 信号盘上三个单相绝缘监察电压表熔断相指示下降，未熔断相指示正常相电压。(2)原因 PT本身故障，二次回路故障低压熔丝未熔断，铁磁谐振（XL=XC）(3)处理 PT断开主刀闸穿绝缘鞋、戴绝缘手套取下熔断熔丝更换。2.电压互感器低压熔丝熔断或二次回路断线(1)现象 a.信号盘上三个单相绝缘监察电压表熔断相指示为另，未熔断相指示正常相电压。b.起动低电压继电器发出“电压互感器二次回路断线”予告信号。(2)原因 二次回路故障四、变压器中性点不接地（小电流）系统单相接地故障一)、小电流系统单相接地特点：（金