变压器知识培训课件

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1、 第一篇 变压器变压器：是一种静止的电机，它变压器：是一种静止的电机，它利用电磁感应原理将一种电压、利用电磁感应原理将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的电流的交流电能转换成同频率的另一种电压、电流的电能。换句另一种电压、电流的电能。换句话说，变压器就是实现电能在不话说，变压器就是实现电能在不同等级之间进行转换。同等级之间进行转换。1.1 变压器的基本结构和分类变压器的基本结构和分类一、变压器的基本结构：一、变压器的基本结构： 电电力力变变压压器器的的基基本本构构成成部部分分有有：铁铁心心、绕绕组组、绝绝缘缘套套管管、油油箱箱及及其其他他附附件件等等，其其中中铁铁心心和和绕绕组组是是变变压压

2、器器的的主主要要部部件件，称称为为器器身。图身。图1-21-2是油浸式电力变压器的结构图。是油浸式电力变压器的结构图。我们来看一个简化图我们来看一个简化图: 1 1、铁心和绕组：变压器中最主要的部、铁心和绕组：变压器中最主要的部、铁心和绕组：变压器中最主要的部、铁心和绕组：变压器中最主要的部 件，他们构件，他们构件，他们构件，他们构成了变压器的器身。成了变压器的器身。成了变压器的器身。成了变压器的器身。11）铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装）铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装）铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装）铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装绕组的骨架。绕组的骨架。绕组的

3、骨架。绕组的骨架。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路。合磁路。合磁路。合磁路。 铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁中的磁滞

4、、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁性材料性材料性材料性材料硅钢片叠成。硅钢片有热轧和冷轧两硅钢片叠成。硅钢片有热轧和冷轧两硅钢片叠成。硅钢片有热轧和冷轧两硅钢片叠成。硅钢片有热轧和冷轧两种，其厚度为种，其厚度为种，其厚度为种，其厚度为0.350.350.350.350.50.50.50.5mmmmmmmm，两面涂以厚两面涂以厚两面涂以厚两面涂以厚0.020.020.020.020.230.230.230.23mmmmmmmm的漆膜，使片与片之间绝缘。的漆膜，使片与片之间绝缘。的漆膜，使片与片之间绝缘。的漆膜，使片与片之间绝缘。 铁铁心心型型式式 ：变变

5、压压器器铁铁心心的的结结构构有有心心式式、壳壳式式和和渐渐开开线线式式等等形形式式。壳壳式式结结构构的的特特点点是是铁铁心心包包围围绕绕组组的的顶顶面面、底底面面和和侧侧面面，如如图图所所示示。心心式式结结构构的的特特点点是是铁铁心心柱柱被被绕绕组组包包围围，如如图图所所示示。壳壳式式结结构构的的机机械械强强度度较较好好，但制造复杂，但制造复杂， 心心式式结构构比比较简单，绕组的的装装配配及及绝缘比比较容容易易，电电力力变变压压器器的的铁铁心心主主要要采采用用心心式式结构。结构。 铁心叠装铁心叠装 ：变压：变压器的器的铁心一般是由剪成一心一般是由剪成一定形状的硅定形状的硅钢片叠装而成。片叠装而

6、成。为了减小接了减小接缝间隙以减小激磁隙以减小激磁电流，一般采用交流，一般采用交错式叠式叠法，使法，使相邻层的接缝错开。相邻层的接缝错开。 铁铁心心截截面面: :铁铁心心柱柱的的截截面面一一般般作作成成阶阶梯梯形形，以以充充分分利利用用绕绕组组内内圆圆空空间间。容容量量较较大大的的变变压压器器，铁铁心心中中常常设设有有油油道道，以以改改善善铁铁心心内内部的散热条件，如图所示。部的散热条件，如图所示。22）绕组：）绕组：）绕组：）绕组：绕组是变压器的电路部分，它由铜或绕组是变压器的电路部分，它由铜或绕组是变压器的电路部分，它由铜或绕组是变压器的电路部分，它由铜或 铝绝缘导线绕制而成铝绝缘导线绕制

7、而成铝绝缘导线绕制而成铝绝缘导线绕制而成 。一次绕组（原绕组）：输入电能一次绕组（原绕组）：输入电能一次绕组（原绕组）：输入电能一次绕组（原绕组）：输入电能二次绕组（副绕组）：输出电能二次绕组（副绕组）：输出电能二次绕组（副绕组）：输出电能二次绕组（副绕组）：输出电能他们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组他们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组他们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组他们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次

8、绕组的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组具有不同的电压和电流。具有不同的电压和电流。具有不同的电压和电流。具有不同的电压和电流。其中，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕其中，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕其中，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕其中，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕组，相应的电压较低的称为低压绕组。从高、低组，相应的电压较低的称为低压绕组。从高、低组，相应的电压较低的称为低压绕组。从高、低组，相应的电压较低的称为低压绕组。从高、低压绕

9、组的相对位置来看，变压器的绕组又可分为压绕组的相对位置来看，变压器的绕组又可分为压绕组的相对位置来看，变压器的绕组又可分为压绕组的相对位置来看，变压器的绕组又可分为同心式、交迭式。由于同心式绕组结构简单，制同心式、交迭式。由于同心式绕组结构简单，制同心式、交迭式。由于同心式绕组结构简单，制同心式、交迭式。由于同心式绕组结构简单，制造方便，所以，国产的均采用这种结构，交迭式造方便，所以，国产的均采用这种结构，交迭式造方便，所以，国产的均采用这种结构，交迭式造方便，所以，国产的均采用这种结构，交迭式主要用于特种变压器中。主要用于特种变压器中。主要用于特种变压器中。主要用于特种变压器中。2 2、其他

10、部件：除器身外，典型的油锓电力变压、其他部件：除器身外，典型的油锓电力变压、其他部件：除器身外，典型的油锓电力变压、其他部件：除器身外，典型的油锓电力变压 器中还有油箱、变压器油、绝缘套管及继电保护器中还有油箱、变压器油、绝缘套管及继电保护器中还有油箱、变压器油、绝缘套管及继电保护器中还有油箱、变压器油、绝缘套管及继电保护装置等部件。装置等部件。装置等部件。装置等部件。二、变压器的分类：二、变压器的分类：二、变压器的分类：二、变压器的分类： 变变变变压压压压器器器器的的的的种种种种类类类类很很很很多多多多，可可可可按按按按其其其其用用用用途途途途、结结结结构构构构、相相相相数数数数、冷却方式等

11、不同来进行分类。冷却方式等不同来进行分类。冷却方式等不同来进行分类。冷却方式等不同来进行分类。1 1 1 1、按按按按用用用用途途途途分分分分类类类类，可可可可分分分分为为为为电电电电力力力力变变变变压压压压器器器器（主主主主要要要要用用用用在在在在输输输输配配配配电电电电系系系系统统统统中中中中，又又又又分分分分为为为为升升升升压压压压变变变变压压压压器器器器、降降降降压压压压变变变变压压压压器器器器、联联联联络络络络变变变变压压压压器器器器和和和和厂厂厂厂用用用用变变变变压压压压器器器器）、仪仪仪仪用用用用互互互互感感感感器器器器（电电电电压压压压互互互互感感感感器器器器和和和和电电电电流

12、流流流互互互互感感感感器器器器）、特特特特种种种种变变变变压压压压器器器器（如如如如调调调调压压压压变变变变压压压压器器器器、试试试试验验验验变变变变压压压压器器器器、电电电电炉炉炉炉变变变变压压压压器器器器、整整整整流流流流变变变变压压压压器器器器、电电电电焊变压器等）。焊变压器等）。焊变压器等）。焊变压器等）。 2 2 2 2、按绕组数目分类、按绕组数目分类、按绕组数目分类、按绕组数目分类: : : :可分为双绕组变压器可分为双绕组变压器可分为双绕组变压器可分为双绕组变压器, , , ,三绕三绕三绕三绕 组变压器、多绕组变压器和自耦变压器。组变压器、多绕组变压器和自耦变压器。组变压器、多绕

13、组变压器和自耦变压器。组变压器、多绕组变压器和自耦变压器。 3 3 3 3、按按按按铁铁铁铁心心心心结结结结构构构构分分分分类类类类，有有有有心心心心式式式式变变变变压压压压器器器器和和和和壳壳壳壳式式式式变变变变压压压压器。器。器。器。 4 4 4 4、按按按按相相相相数数数数分分分分类类类类，有有有有单单单单相相相相变变变变压压压压器器器器、三三三三相相相相变变变变压压压压器器器器和和和和多相变压器。多相变压器。多相变压器。多相变压器。 5 5 5 5、按按按按冷冷冷冷却却却却介介介介质质质质和和和和冷冷冷冷却却却却方方方方式式式式分分分分类类类类，可可可可分分分分为为为为油油油油浸浸浸浸

14、式式式式变变变变压压压压器器器器（包包包包括括括括油油油油浸浸浸浸自自自自冷冷冷冷式式式式、油油油油浸浸浸浸风风风风冷冷冷冷式式式式、油油油油浸浸浸浸强强强强迫油循环式）、干式变压器、充气式变压器。迫油循环式）、干式变压器、充气式变压器。迫油循环式）、干式变压器、充气式变压器。迫油循环式）、干式变压器、充气式变压器。 6 6、电电力力变变压压器器按按容容量量大大小小通通常常分分为为小小型型变变压压器器（容容量量为为1010630630kVAkVA）、中中型型变变压压器器（容容量量为为80080063006300kVAkVA）、大大型型变变压压器器（容容量量为为80008000630006300

15、0kVAkVA）和和特特大大型型变变压压器（容量在器（容量在9000090000kVAkVA及以上）。及以上）。三、额定值：三、额定值： 额额定定值值是是制制造造厂厂对对变变压压器器在在指指定定工工作作条条件件下下运运行行时时所所规规定定的的一一些些量量值值。额额定定值通通常常标注注在在变压器器的的铭牌牌上上。变压器器的的额定定值主要有：主要有： 1 1、额定容量、额定容量S SN N 额额定定容容量量是是指指额额定定运运行行时时的的视视在在功功率率。以以 VAVA、kVAkVA或或MVAMVA表表示示。由由于于变变压压器器的的效效率率很很高高，通通常常一一、二二次次侧侧的的额额定定容容量量设

16、设计计成成相相等。等。2、额定电压额定电压U U2N2N和和U U2N2N 正正常常运运行行时时规规定定加加在在一一次次侧侧的的端端电电压压称称为为变变压压器器一一次次侧侧的的额额定定电电压压U U2N2N。二二次次侧侧的的额额定定电电压压U U2N2N 是是指指变变压压器器一一次次侧侧加加额额定定电电压压时时二二次次侧侧的的空空载载电电压压。额额定定电电压压以以V V或或kVkV表表示示。对三相变压器，额定电压是指线电压。对三相变压器，额定电压是指线电压。 3 3、 额定电流额定电流I I2N2N和和I I2N2N 根根根根据据据据额额额额定定定定容容容容量量量量和和和和额额额额定定定定电电

17、电电压压压压计计计计算算算算出出出出的的的的线线线线电电电电流流流流，称称称称为为为为 额定电流，以额定电流，以额定电流，以额定电流，以A A A A表示。表示。表示。表示。 对单相变压器对单相变压器对单相变压器对单相变压器对对三相三相三相三相变压变压器器器器 4 4 4 4、额定频率、额定频率、额定频率、额定频率 f f f fN N N N 除除除除额额额额定定定定值值值值外外外外，变变变变压压压压器器器器的的的的相相相相数数数数、绕绕绕绕组组组组连连连连接接接接方方方方式式式式及及及及联联联联结结结结组组组组别别别别、短短短短路路路路电电电电压压压压、运运运运行行行行方方方方式式式式和和

18、和和冷冷冷冷却却却却方方方方式式式式等等等等均均均均标标标标注注注注在在在在铭铭铭铭牌牌牌牌上上上上。额额额额定定定定状状状状态态态态是是是是电电电电机机机机的的的的理理理理想想想想工工工工作作作作状状状状态态态态，具具具具有有有有优优优优良的性能，可长期工作。良的性能，可长期工作。良的性能，可长期工作。良的性能，可长期工作。1.2 变压器的工作原理变压器的工作原理一、工作原理：一、工作原理： 第二章 变压器的运行原理与特性2.1变压器的空载运行变压器的空载运行一、空载运行的物理现象：一、空载运行的物理现象：1. 空载运行：空载运行：是指变压器原绕组接到额定是指变压器原绕组接到额定电压、额定频

19、率的电源上，副绕组开路时电压、额定频率的电源上，副绕组开路时的运行状态。的运行状态。2.2.物理现象：如图所示：物理现象：如图所示：主磁通：主磁通：漏磁通：漏磁通：主磁通和漏磁通在性质上的不同：主磁通和漏磁通在性质上的不同：主磁通和漏磁通在性质上的不同：主磁通和漏磁通在性质上的不同： 1 1 1 1）由由由由于于于于铁铁铁铁磁磁磁磁材材材材料料料料有有有有饱饱饱饱和和和和现现现现象象象象，所所所所以以以以主主主主磁磁磁磁路路路路的的的的磁磁磁磁阻阻阻阻不不不不是是是是常常常常数数数数，主主主主磁磁磁磁通通通通与与与与建建建建立立立立它它它它的的的的电电电电流流流流之之之之间间间间呈呈呈呈非非非

20、非线线线线性性性性关关关关系系系系。而而而而漏漏漏漏磁磁磁磁通通通通的的的的磁磁磁磁路路路路大大大大部部部部分分分分是是是是非非非非铁铁铁铁磁磁磁磁材材材材料料料料组组组组成成成成，所所所所以以以以漏漏漏漏磁磁磁磁路路路路的的的的磁磁磁磁阻阻阻阻基基基基本本本本上上上上是是是是常常常常数数数数，漏漏漏漏磁磁磁磁通通通通与与与与产生它的电流呈线性关系产生它的电流呈线性关系产生它的电流呈线性关系产生它的电流呈线性关系 2 2 2 2）主主主主磁磁磁磁通通通通在在在在原原原原、副副副副绕绕绕绕组组组组中中中中均均均均感感感感应应应应电电电电动动动动势势势势，当当当当副副副副方方方方接接接接上上上上负

21、负负负载载载载时时时时便便便便有有有有电电电电功功功功率率率率向向向向负负负负载载载载输输输输出出出出，故故故故主主主主磁磁磁磁通通通通起起起起传传传传递递递递能能能能量量量量的的的的作作作作用用用用。而而而而漏漏漏漏磁磁磁磁通通通通仅仅仅仅在在在在原原原原绕绕绕绕组组组组中中中中感感感感应应应应电电电电动动动动势势势势，不不不不能能能能传传传传递递递递能能能能量量量量，仅仅仅仅起起起起压压压压降降降降作作作作用用用用。因因因因此此此此，在在在在分分分分析析析析变变变变压压压压器器器器和和和和交交交交流流流流电电电电机机机机时时时时常常常常将将将将主主主主磁磁磁磁通通通通和和和和漏漏漏漏磁磁磁

22、磁通通通通分开处理。分开处理。分开处理。分开处理。3.正方向的规定：正方向的规定： 从从理理论论上上讲讲，正正方方向向可可以以任任意意选选择择，因因各各物物理理量量的的变变化化规规律律是是一一定定的的，并并不不依依正正方方向向的的选选择择不不同同而而改改变变。但但正正方方向向规规定定不不同同，列列出出的的电电磁磁方方程程式式和和绘绘制制的的相相量量图图也也不不同同。在在电电机机方方向向的的学学科科中中通通常常按按习习惯惯方方式式规规定定正方向，称为惯例。正方向，称为惯例。具体原则如下：具体原则如下：1）在负载支路，电流的正方向与电压降的在负载支路，电流的正方向与电压降的正方向一致，而在电源支路

23、，电流的正方正方向一致，而在电源支路，电流的正方向与电动势的正方向一致向与电动势的正方向一致 2 2 2 2）磁磁磁磁通通通通的的的的正正正正方方方方向向向向与与与与产产产产生生生生它它它它的的的的电电电电流流流流的的的的正正正正方方方方向向向向符符符符合合合合右手螺旋定则右手螺旋定则右手螺旋定则右手螺旋定则 3 3）感感感感应应应应电电电电动动动动势势势势的的的的正正正正方方方方向向向向与与与与产产产产生生生生它它它它的的的的磁磁磁磁通通通通的的的的正正正正方方方方向符合右手螺旋定则向符合右手螺旋定则向符合右手螺旋定则向符合右手螺旋定则电电电电压压压压u u u u1 1 1 1, , ,

24、,u u u u2 2 2 2的的的的正正正正方方方方向向向向表表表表示示示示电电电电位位位位降降降降低低低低，电电电电动动动动势势势势e e e e1 1 1 1,e,e,e,e2 2 2 2的的的的正正正正方方方方向向向向表表表表示示示示电电电电位位位位升升升升高高高高。在在在在原原原原方方方方，u u u u1 1 1 1由由由由首首首首端端端端指指指指向向向向末末末末端端端端，1 1 1 1从从从从首首首首端端端端流流流流入入入入。当当当当u u u u1 1 1 1与与与与1 1 1 1同同同同时时时时为为为为正正正正或或或或同同同同时时时时为为为为负负负负时时时时，表表表表示示示示

25、电电电电功功功功率率率率从从从从原原原原方方方方输输输输入入入入，称称称称为为为为电电电电动动动动机机机机惯惯惯惯例例例例。在在在在副副副副方方方方，u u u u2 2 2 2和和和和2 2 2 2的的的的正正正正方方方方向向向向是是是是由由由由e e e e2 2 2 2的的的的正正正正方方方方向向向向决决决决定定定定的的的的，即即即即2 2 2 2沿沿沿沿e e e e2 2 2 2的的的的正正正正方方方方向向向向流流流流出出出出。当当当当u u u u2 2 2 2和和和和2 2 2 2同同同同时时时时为为为为正正正正或或或或同同同同时时时时为为为为负负负负时时时时，电电电电功率从副方

26、输出，称为发电机惯例。功率从副方输出，称为发电机惯例。功率从副方输出，称为发电机惯例。功率从副方输出，称为发电机惯例。 4、空载时的电磁关系：、空载时的电磁关系：1）电动势与磁通的关系：）电动势与磁通的关系： 假定主磁通按正弦规律变化，即假定主磁通按正弦规律变化，即 =m msintsint 根根据据 根根据据电电磁磁感感应应定定律律和和对对正正方方向向规规定定，一一、二次绕组中感应电动势的瞬时值为二次绕组中感应电动势的瞬时值为 ： 式中：注意：从上面的表达式中我们可以看出，注意：从上面的表达式中我们可以看出，电电动势总是滞后与产生的他的磁通动势总是滞后与产生的他的磁通90。2）电动势平衡方程

27、式：电动势平衡方程式： 根据对正方向的规定，可以得到空载时电动根据对正方向的规定，可以得到空载时电动势平衡方程式：势平衡方程式：将漏感电动势写成压降的形式将漏感电动势写成压降的形式：式中式中式中式中 Z Z Z Z1 1 1 1=R=R=R=R1 1 1 1+ + + + 1111原绕组的漏阻抗。原绕组的漏阻抗。原绕组的漏阻抗。原绕组的漏阻抗。对对对对于于于于电电电电力力力力变变变变压压压压器器器器，空空空空载载载载时时时时原原原原绕绕绕绕组组组组的的的的漏漏漏漏阻阻阻阻抗抗抗抗压压压压降降降降I I I I0 0 0 0Z Z Z Z1 1 1 1很很很很小小小小，其其其其数数数数值值值值不

28、不不不超超超超过过过过U U U U1 1 1 1的的的的0.2%0.2%0.2%0.2%，将将将将I I I I0 0 0 0Z Z Z Z1 1 1 1忽忽忽忽略略略略，则则则则上上上上式变成：式变成：式变成：式变成：在副方，由于电流为零，则副方的感应电动势等于在副方，由于电流为零，则副方的感应电动势等于在副方，由于电流为零，则副方的感应电动势等于在副方，由于电流为零，则副方的感应电动势等于副方的空载电压，即：副方的空载电压，即：副方的空载电压，即：副方的空载电压，即： 3 3）变压器的变比：）变压器的变比： 在在变变压压器器中中，原原、副副绕绕组组的的感感应应电电动动势势E E1 1和和

29、E E2 2之之比比称称为为变变压压器器的的变变比比，用用 表表示示，即：即：上上式式表表明明，变变压压器器的的变变比比等等于于原原、副副绕绕组组的的匝匝数数比比。当当变变压压器器空空载载运运行行时时，由由于于U U1 1EE1 1 ，U U2020E E2 2，故故可可近近似似地地用用空空载载运运行行时时原原、副方的电压比来作为变压器的变比，即副方的电压比来作为变压器的变比，即 对对于于三三相相变变压压器器，变变比比是是指指原原、副副方方相相 电动势之比，也就是额定相电压之比。电动势之比，也就是额定相电压之比。 4 4、空载电流：、空载电流： 变变压压器器空空载载运运行行时时原原绕绕组组中中

30、的的电电流流 0 0主主要要用用来来产产生生磁磁场场，又又称称为为励励磁磁电电流流，所所以以对对于于这个电流我们要重点看一下：这个电流我们要重点看一下：1）当当不不考考虑虑铁铁心心损损耗耗时时，励励磁磁电电流流是是纯纯磁磁化化电电流流，用用 来来表表示示。由由于于磁磁路路有有饱饱和和现现象象，磁磁化化电电流流 与与产产生生它它的的磁磁通通之之间间的的关系是非线性的。当磁通按正弦关系是非线性的。当磁通按正弦 规律变化时，励磁电流为尖顶波，根据谐规律变化时，励磁电流为尖顶波，根据谐 波分析方法，尖顶波可分解为基波和波分析方法，尖顶波可分解为基波和3 3、5 5、77次谐波。除基波外，三次谐波分量最

31、大。次谐波。除基波外，三次谐波分量最大。这就是说，由于铁磁材料磁化曲线的非线这就是说，由于铁磁材料磁化曲线的非线性关系，要在变压器中建立正弦波磁通，性关系，要在变压器中建立正弦波磁通，励磁电流必须包含三次谐波分量。励磁电流必须包含三次谐波分量。为为了了在在相相量量图图中中表表示示励励磁磁电电流流，可可以以用用等等效效正正弦弦波波电电流流来来代代替替非非正正弦弦波波励励磁磁电电流流，其其有效值为有效值为 从从上上图图中中，可可以以看看出出励励磁磁电电流流 与与磁磁通通 是同相位的。是同相位的。 2 2）当当考考虑虑铁铁心心损损耗耗时时，励励磁磁电电流流 0 0中中还还必须包含铁耗分量，即必须包含

32、铁耗分量，即或或=这时激磁电流这时激磁电流 将超前磁通一相位角将超前磁通一相位角 5 5 5 5 、空载时的向量图和等效电路、空载时的向量图和等效电路、空载时的向量图和等效电路、空载时的向量图和等效电路: : : : 1) 1) 1) 1)空载时的向量图空载时的向量图空载时的向量图空载时的向量图: : : : 我们已知我们已知我们已知我们已知 而变压器空载时从原方看进去的等效阻抗而变压器空载时从原方看进去的等效阻抗而变压器空载时从原方看进去的等效阻抗而变压器空载时从原方看进去的等效阻抗Z Z Z Z0 0 0 0为为为为 式中式中式中式中 ：称为变压器的激磁称为变压器的激磁称为变压器的激磁称为

33、变压器的激磁阻抗。阻抗。阻抗。阻抗。 这样这样这样这样, , , ,变压器原方的电动势方程可写成变压器原方的电动势方程可写成变压器原方的电动势方程可写成变压器原方的电动势方程可写成 R R1 1是原绕组的电阻，是原绕组的电阻， 是对应原绕组漏磁是对应原绕组漏磁 路磁导的电抗，它们数值很小且为常数。路磁导的电抗，它们数值很小且为常数。 但但R Rm m、 m m却受铁心饱和度的影响，不是常数。却受铁心饱和度的影响，不是常数。当频率一定时，若外加电压升高，则主磁当频率一定时，若外加电压升高，则主磁通增大，铁心饱和度程度通增大，铁心饱和度程度增加，磁增加，磁导m m下下降，降， 减小。同减小。同时铁

34、耗耗p pFeFe增大，但增大，但p pFeFe增大的程度比增大的程度比 增大的程度小，增大的程度小，由由p pFeFe= = R Rm m，则R Rm m亦减小亦减小 。反之。反之, ,若外加电若外加电压降低压降低, ,则则R Rm m , , 增大增大 . .但通常外加电压是但通常外加电压是一定的一定的, ,在正常运行范围内在正常运行范围内( (从空载到满载从空载到满载) ) 主磁通基本不变，磁路的饱和程也基本不主磁通基本不变，磁路的饱和程也基本不变，因而变，因而Rm、 m可近似看着常数。可近似看着常数。很显然，很显然，从上面的分析我们可以总结出：从上面的分析我们可以总结出：RmRm是表征

35、是表征铁心损耗的一个参数，而铁心损耗的一个参数，而XmXm是表征主磁通是表征主磁通磁化性能的一个参数。磁化性能的一个参数。2.2 变压器的负载运行在前面我们通过分析了解了变压器的空载在前面我们通过分析了解了变压器的空载运行情况，当变压器原方接入交流电源，运行情况，当变压器原方接入交流电源，副方接上负载时的运行方式称为变压器的副方接上负载时的运行方式称为变压器的负载运行。负载运行。一、负载运行时的物理情况：一、负载运行时的物理情况：如图所示如图所示即从空载电流即从空载电流0变为负载时的电流变为负载时的电流1。原原绕组的磁动势也从空载磁动势绕组的磁动势也从空载磁动势F0变为变为F1=I1N1。负载

36、时的主磁通负载时的主磁通m就是由原、副就是由原、副绕组的合成磁动势产生的，即绕组的合成磁动势产生的，即:F1+ F 2= F m。于是变压器在负载时的电磁于是变压器在负载时的电磁关系重新达到平衡。关系重新达到平衡。二、电动势平衡方程式：二、电动势平衡方程式：在原方，电动势平衡方程式为在原方，电动势平衡方程式为在副方，电动势平衡方程式为：在副方，电动势平衡方程式为：式中，式中，Z2=R2+ j,副绕组的漏阻抗，副绕组的漏阻抗，R2 分别为副绕组的电阻和漏电抗分别为副绕组的电阻和漏电抗。三、负载运行时的磁动势平衡方程式三、负载运行时的磁动势平衡方程式：负载运行时的磁动势平衡方程式可写为负载运行时的

37、磁动势平衡方程式可写为：F1+F2=F0或：或： I1N1+I2N2=I0N1将上式进行变化，可得：将上式进行变化，可得：F1=F0+（-F2） 或：或：I1=I0+（-N2/N1I2）=I0+（-I2/K） 这这说说明明变变压压器器负负载载运运行行时时通通过过磁磁动动势势平平衡衡，使使原原、副副方方的的电电流流紧紧密密地地联联系系在在一一起起，副副方方通通过过磁磁动动势势平平衡衡对对原原方方产产生生影影响响，副副方方电电流流的的改改变变必必将将引引起起原原方方电电流流的的改改变变，电电能能就就是是这样从原方传到了副方。这样从原方传到了副方。四、变压器参数的折算：四、变压器参数的折算：由由于于

38、原原、副副绕绕组组的的匝匝数数，原原、副副绕绕组组的的感感应应电电动动势势12，这这就就给给分分析析变变压压器器的的工工作作特特性性和和绘绘制制相相量量图图增增加加了了困困难难。为为了了克克服服这这个个困困难难，常常用用一一假假想想的的绕绕组组来来代代替替其其中中一一个个绕绕组组，使使之之成成为为变变比比k=的的变变压压器器，这这样样就就可可以以把把原原、副副绕绕组组联联成成一一个个等等效效电电路路，从从而而大大大大简简化化变变压压器器的的分分析析计计算算。这这种种方方法法称称为为绕绕组组折折算算。折折算算后后的的量量在在原原来来的的符符号号上上加加一一个个上上标标号号“”以以示区别。示区别。

39、折算的本质：在由副方向原方折算时，在由副方向原方折算时，由于副方通过磁动势平衡对原方产生影响，由于副方通过磁动势平衡对原方产生影响，因此，只要保持副方的磁动势不变，则变因此，只要保持副方的磁动势不变，则变压器内部电磁关系的本质就不会改变。压器内部电磁关系的本质就不会改变。即即折算前后副方对整个回路的电磁关系的影折算前后副方对整个回路的电磁关系的影响关系不能发生变化！响关系不能发生变化！副方各量折算方法如下：1）副方电流的折算值: =2）付方电动势的折算值：）付方电动势的折算值：于于折折算算前前后后主主磁磁通通和和漏漏磁磁通通均均未未改改变变，根据电动势与匝数成正比的关系可得根据电动势与匝数成正

40、比的关系可得3）付付方方漏漏阻阻抗抗的的折折算算值值：根根据据折折算算前前后后副绕组的铜损耗不变的原则，的：副绕组的铜损耗不变的原则，的：五、折算后得基本方程式、等效电路和相五、折算后得基本方程式、等效电路和相量图：量图：1、基本方程式：、基本方程式：2、等效电路：、等效电路：3）相量图：六、等效电路图的简化：六、等效电路图的简化： 考虑到考虑到ZmZ1，I1NI0，当负载变化时，当负载变化时，变化很小，可以认为不随负载的变化而变变化很小，可以认为不随负载的变化而变化。这样，便可把化。这样，便可把T型等效电路进行简化处型等效电路进行简化处理：理： Zk=Z1+ 2= Rk+j通常在做定性分析时

41、用相量图比较形象通常在做定性分析时用相量图比较形象直观，而在做定量计算时用等效电路比直观，而在做定量计算时用等效电路比较简便。较简便。2.3 变压器参数的测定 变压器等效电路中的各种电阻、电抗或阻抗如变压器等效电路中的各种电阻、电抗或阻抗如变压器等效电路中的各种电阻、电抗或阻抗如变压器等效电路中的各种电阻、电抗或阻抗如R Rk k、x xk k、R Rmm、x xmm等称为变压器的参数，它们对等称为变压器的参数，它们对等称为变压器的参数，它们对等称为变压器的参数，它们对变压器运行能有直接的影响。所以，我们有必要变压器运行能有直接的影响。所以，我们有必要变压器运行能有直接的影响。所以，我们有必要

42、变压器运行能有直接的影响。所以，我们有必要看一下各种参数是如何测定得通过实验的方法。看一下各种参数是如何测定得通过实验的方法。看一下各种参数是如何测定得通过实验的方法。看一下各种参数是如何测定得通过实验的方法。一、空载实验：一、空载实验：一、空载实验：一、空载实验：试试试试验验验验目目目目的的的的: :测测测测定定定定变变变变压压压压器器器器的的的的空空空空载载载载电电电电流流流流I I I I0 0 0 0、变变变变比比比比k k、 空空空空载载载载损耗损耗损耗损耗p p p p0 0 0 0及励磁阻抗及励磁阻抗及励磁阻抗及励磁阻抗Z Z Z Zm m m m= = = =R R R Rm

43、m m m+jx+jx+jx+jxm m m m。空载试验接线：如图所示空载试验接线：如图所示空载试验接线：如图所示空载试验接线：如图所示 注意：注意：为了便于测量和安全起见，通常在为了便于测量和安全起见，通常在低压侧加电压，将高压侧开路。低压侧加电压，将高压侧开路。 实验过程：外加电压实验过程：外加电压从额定电压开始在一从额定电压开始在一定范围内进行调节定范围内进行调节实验目的：在电压变化的过程中，记录相实验目的：在电压变化的过程中，记录相应的空载电流，空载损耗，作出相应的曲应的空载电流，空载损耗，作出相应的曲线，找出当电压为额定时相对应的空载电线，找出当电压为额定时相对应的空载电流和空载损

44、耗，作为计算励磁参数得依据。流和空载损耗，作为计算励磁参数得依据。结论：在空载情况下，我们可以从前面所学结论：在空载情况下，我们可以从前面所学的空载等效电路图中看出，空载时，的空载等效电路图中看出，空载时，Z0=Z1+Zm=（R1+j）+（Rm+jm）。通通常常Rm R1，m ， 故故 可可 认认 为为 Z0 Zm=Rm+jm，于是：于是：这样，我们这样，我们测得相关参数。测得相关参数。注注意意：1.由由于于励励磁磁参参数数与与磁磁路路的的饱饱和和程程度度有有关关，故故应应取取额额定定电电压压下下的的数数据据来来计计算算励励磁磁参参数数。2.对对于于三三相相变变压压器器，按按上上式式计计算算时

45、时U1、I0、p0均均为为每每相相值值。但但测测量量给给出出的的数数据据却却是是线线电电压压、线线电电流流和和三三相相总功率，总功率，3.此时的空载损耗此时的空载损耗p0为铁耗为铁耗.。由由于于空空载载试试验验是是在在低低压压侧侧进进行行的的，故故测测得得的的激激磁磁参参数数是是折折算算至至低低压压侧侧的的数数值值。如如果果需需要要折折算算到到高高压压侧侧，应应将将上上述述参参数数乘乘2。这这里里是是变变压压器器的的变变化化，可可通通过过空空载试验求出：载试验求出：二、短路实验：二、短路实验：二、短路实验：二、短路实验：实验过程：将变压器的副边直接短路，副边的电实验过程：将变压器的副边直接短路

46、，副边的电实验过程：将变压器的副边直接短路，副边的电实验过程：将变压器的副边直接短路，副边的电压等于零，称为变压器短路运行方式。压等于零，称为变压器短路运行方式。压等于零，称为变压器短路运行方式。压等于零，称为变压器短路运行方式。实验方法：实验方法：实验方法：实验方法：为便于测量，通常在高压侧加电压，为便于测量，通常在高压侧加电压，为便于测量，通常在高压侧加电压，为便于测量，通常在高压侧加电压，将低压侧短路。将低压侧短路。将低压侧短路。将低压侧短路。短路试验将在降低电压下进行，短路试验将在降低电压下进行，短路试验将在降低电压下进行，短路试验将在降低电压下进行，使使使使I I I Ik k k

47、k不超过不超过不超过不超过1.21.21.21.2I I I I1N1N1N1N。实验目的：在不同的电压下测出短路特性曲线实验目的：在不同的电压下测出短路特性曲线实验目的：在不同的电压下测出短路特性曲线实验目的：在不同的电压下测出短路特性曲线I I I Ik k k k= = = =f f f f( ( ( (U U U Uk k k k) ) ) )、p p p pk k k k= = = =f f f f（U U U Uk k k k），），），），如图所示，根据额定电流时的如图所示，根据额定电流时的如图所示，根据额定电流时的如图所示，根据额定电流时的p p p pk k k k、U U

48、U Uk k k k值，可以计算出变压器的短路参数。值，可以计算出变压器的短路参数。值，可以计算出变压器的短路参数。值，可以计算出变压器的短路参数。 X Xk k = =注意：注意：注意：注意：1.1.短路时，从短路的等效电路图可以看出，短路时，从短路的等效电路图可以看出，短路时，从短路的等效电路图可以看出，短路时，从短路的等效电路图可以看出，此时的短路损耗以铜耗为主此时的短路损耗以铜耗为主此时的短路损耗以铜耗为主此时的短路损耗以铜耗为主2.2.因电阻会随着因电阻会随着因电阻会随着因电阻会随着温度发生变化，所以，我们的所得值要换算温度发生变化，所以，我们的所得值要换算温度发生变化，所以，我们的

49、所得值要换算温度发生变化，所以，我们的所得值要换算到标准工作温度下到标准工作温度下到标准工作温度下到标准工作温度下7575度：度：度：度：R Rk75k75 = =R Rk k （对铜导线而言）对铜导线而言）对铜导线而言）对铜导线而言） Rk75= Rk （对铝线对铝线）所以，相应的所以，相应的Zk75=短路损耗和短路电压也应换算到短路损耗和短路电压也应换算到750C的值的值pkN=Rk75UkN=I1NZk75对对于于三三相相变变压压器器，按按上上式式计计算算时时pk、Ik、Uk均为一相的数值均为一相的数值。 2.4 标 幺 值 在工程计算中，各物理量往往不用实际值表示，在工程计算中，各物理

50、量往往不用实际值表示，在工程计算中，各物理量往往不用实际值表示，在工程计算中，各物理量往往不用实际值表示，而采用相应的标幺值来进行表示：而采用相应的标幺值来进行表示：而采用相应的标幺值来进行表示：而采用相应的标幺值来进行表示： 标么值标么值= =实际值实际值/ /基值基值通常取各量的额定值作为基值。通常取各量的额定值作为基值。通常取各量的额定值作为基值。通常取各量的额定值作为基值。 采用标幺值的优点：采用标幺值的优点：采用标幺值的优点：采用标幺值的优点：1.1.采用标么值可以简化各量的数值，并能直观地采用标么值可以简化各量的数值，并能直观地采用标么值可以简化各量的数值，并能直观地采用标么值可以

51、简化各量的数值，并能直观地看出变压器的运行情况。看出变压器的运行情况。看出变压器的运行情况。看出变压器的运行情况。 2.2.采用标么值计算，原、副方各量均不需要折算采用标么值计算，原、副方各量均不需要折算采用标么值计算，原、副方各量均不需要折算采用标么值计算，原、副方各量均不需要折算 3.3.用标么值表示，电力变压器的参数和性能指标总用标么值表示，电力变压器的参数和性能指标总用标么值表示，电力变压器的参数和性能指标总用标么值表示，电力变压器的参数和性能指标总在一定的范围之内，便于分析比较。在一定的范围之内，便于分析比较。在一定的范围之内，便于分析比较。在一定的范围之内，便于分析比较。 例例如如

52、短短路路阻阻抗抗Zk*=0.040.175，空空载电流载电流I0*=0.020.10。4.采用标么值，某些不同的物理量采用标么值，某些不同的物理量具有相同的数值。具有相同的数值。Z k*=UKN*2.5 变压器的运行特性一、电压变化率：一、电压变化率：1、这是电压变化率的定义式计算公式这是电压变化率的定义式计算公式这是电压变化率的定义式计算公式这是电压变化率的定义式计算公式22、简化公式：通过向量图的我们可以将电压、简化公式：通过向量图的我们可以将电压、简化公式：通过向量图的我们可以将电压、简化公式：通过向量图的我们可以将电压变化率得求解公式进行简化。变化率得求解公式进行简化。变化率得求解公式

53、进行简化。变化率得求解公式进行简化。U U=100=100 = R Rk k* *coscos 2 2+x+xk k* *sinsin 2 2100%100% ：称为变压器的负载系数称为变压器的负载系数称为变压器的负载系数称为变压器的负载系数 ，由此，当由此，当由此，当由此，当U U1=U=U1N，cos cos 2 2=常数时，我们可以作常数时，我们可以作常数时，我们可以作常数时，我们可以作出相应的出相应的出相应的出相应的U U2随着随着随着随着I I2变化的变化的变化的变化的U U2=f(I=f(I2) )曲线：曲线：曲线：曲线：此曲线我们称之为变压器的外特性。此曲线我们称之为变压器的外特

54、性。此外，需要注意的是：当负载为感性时此外，需要注意的是：当负载为感性时上式说明，电压变化率与负载的大小上式说明，电压变化率与负载的大小（值）成正比。在一定的负载系数下，（值）成正比。在一定的负载系数下，漏漏阻抗（阻抗电压）的标么值越大，电压变阻抗（阻抗电压）的标么值越大，电压变化率也越大。此外，电压变化率还与负载化率也越大。此外，电压变化率还与负载的性质，即功率因角数的性质，即功率因角数2的大小和正的大小和正负有负有关。关。二、变压器的损耗和效率：二、变压器的损耗和效率：1、变压器的功率关系：、变压器的功率关系：变压器原边从电网吸收电功率变压器原边从电网吸收电功率P1，其中很其中很小部分功率

55、消耗在原绕组的电阻上小部分功率消耗在原绕组的电阻上(pcu1=mI12R1)和铁心损耗上和铁心损耗上(pFe=mI02Rm)。其余部分通过电磁感应传给副绕组，称为其余部分通过电磁感应传给副绕组，称为电磁功率电磁功率PM。副绕组获得的电磁功率中又副绕组获得的电磁功率中又有很小部分消耗在副绕组的电阻上有很小部分消耗在副绕组的电阻上(pcu2=mI22R2)，其余的传输给负载，即输出其余的传输给负载，即输出功率功率:这样，变压器的功率关系可表示如下：这样，变压器的功率关系可表示如下：所以变压器的效率为：所以变压器的效率为：2、效率的求解：、效率的求解：1）以按给定负载条件直接给变压器加负载，以按给定

56、负载条件直接给变压器加负载，测出输出和输入有功功率就可以计算出来。测出输出和输入有功功率就可以计算出来。这种方法称为直接负载法这种方法称为直接负载法22）电力变压器可以应用间接法计算效率，电力变压器可以应用间接法计算效率，电力变压器可以应用间接法计算效率，电力变压器可以应用间接法计算效率， 间间间间接法又称损耗分析法。接法又称损耗分析法。接法又称损耗分析法。接法又称损耗分析法。其优点在于无需给变压器其优点在于无需给变压器其优点在于无需给变压器其优点在于无需给变压器直接加负载，也无需运用等效电路计算，直接加负载，也无需运用等效电路计算，直接加负载，也无需运用等效电路计算，直接加负载，也无需运用等

57、效电路计算，只要进只要进只要进只要进行空载试验和短路试验，测出额定电压时的空载行空载试验和短路试验，测出额定电压时的空载行空载试验和短路试验，测出额定电压时的空载行空载试验和短路试验，测出额定电压时的空载损耗损耗损耗损耗p p p p0 0 0 0和额定电流时的短路损耗和额定电流时的短路损耗和额定电流时的短路损耗和额定电流时的短路损耗p p p pkNkNkNkN就可以方便地就可以方便地就可以方便地就可以方便地计算出任意负载下的效率。计算出任意负载下的效率。计算出任意负载下的效率。计算出任意负载下的效率。在应用间接法求变压器的效率时通常作如下假定：在应用间接法求变压器的效率时通常作如下假定：在

58、应用间接法求变压器的效率时通常作如下假定：在应用间接法求变压器的效率时通常作如下假定：1.1.忽忽忽忽略略略略变变变变压压压压器器器器空空空空载载载载运运运运行行行行时时时时的的的的铜铜铜铜耗耗耗耗，用用用用额额额额定定定定电电电电压压压压下下下下的的的的空空空空载载载载损损损损耗耗耗耗p p0 0来来来来代代代代替替替替铁铁铁铁耗耗耗耗p pF Fe e，即即即即p pFeFe= =p p0 0，它它它它不不不不随随随随负负负负载大小而变化，称为不变损耗；载大小而变化，称为不变损耗；载大小而变化，称为不变损耗；载大小而变化，称为不变损耗； 2.2.忽忽忽忽略略略略短短短短路路路路试试试试验验

59、验验时时时时的的的的铁铁铁铁耗耗耗耗，用用用用额额额额定定定定电电电电流流流流时时时时的的的的短短短短路路路路损损损损耗耗耗耗p pkNkN来来来来代代代代替替替替额额额额定定定定电电电电流流流流时时时时的的的的铜铜铜铜耗耗耗耗。但但但但需需需需要要要要注注注注意意意意的的的的是：是：是：是：不同负载时的铜耗与负载系数的平方成正不同负载时的铜耗与负载系数的平方成正比，比，当短路损耗当短路损耗pk不是在不是在IK=IN时测的，则时测的，则pkN=(IN/IK)2PK。3. 不考虑变压器副边电压的变化，即认为不考虑变压器副边电压的变化，即认为U2=U2N不变，这样便有不变，这样便有P2=mU2I2

60、 cos2=mU2NI2N(I2/I2N)cos2 = SN cos 2 这样，效率的公式可变为：这样，效率的公式可变为：=*100% 以上的假定引起的误差不大（不超过以上的假定引起的误差不大（不超过0.5），却给计算带来很大方便，电力变压器规，却给计算带来很大方便，电力变压器规定都用这种方法来计算效率。定都用这种方法来计算效率。3.3.效率特性：效率特性： 上式说明，当负载的功率因数上式说明，当负载的功率因数cos2一定一定时，效率随负载系数而变化。图为变压器时，效率随负载系数而变化。图为变压器的效率曲线。的效率曲线。特性分析：特性分析：1.空载时输出功率为零，所以空载时输出功率为零，所以=

61、0。2.负载较小时，损耗相对较大，功率负载较小时，损耗相对较大，功率较低。较低。3.负负载载增增加加，效效率率亦亦随随之之增增加加。超超过过某某一一负负载载时时，因因铜铜耗耗与与成成正正比比增增大大，效效率率反反而而降降低低，最最大大效效率率出出现现在在=0的的地地方方。因因此此，取取对对的的导导数数，并并令令其其等等于于零零，即即可可求求出出最最高效率高效率max时的负载系数时的负载系数mm=max=100即即当当不不变变损损耗耗（铁铁耗耗）等等于于可可变变损损耗耗（铜铜耗耗）时效率最大。时效率最大。由由于于变变压压器器总总是是在在额额定定电电压压下下运运行行，但但不不可可能能长长期期满满负

62、负载载。为为了了提提高高运运行行的的经经济济性性，通常设计成通常设计成m=0.50.6，这样，这样，使铁耗较小使铁耗较小 第3章 三 相 变 压 器 现代电力系统都采用三相制，故三相变压现代电力系统都采用三相制，故三相变压器使用最广泛。器使用最广泛。但三相变压器也有其特殊但三相变压器也有其特殊的问题需要研究，例如三相变压器的磁路的问题需要研究，例如三相变压器的磁路系统、三相变压器绕组的连接方法和联结系统、三相变压器绕组的连接方法和联结组、三相变压器空载电动势的波形和三相组、三相变压器空载电动势的波形和三相变压器的不对称运行等。此外，变压器的变压器的不对称运行等。此外，变压器的并联运行也放在本章

63、讨论。并联运行也放在本章讨论。 3.1 三相变压器的磁路系统三三相相变变压压器器的的磁磁路路系系统统可可分分为为各各相相磁磁路路独独立立和各相磁路相关两大类。和各相磁路相关两大类。一、各相磁路独立一、各相磁路独立:三相变压器组或组式三相变压器三相变压器组或组式三相变压器,如图所示如图所示特点：特点：1.显然各相磁路相互独立彼此无关显然各相磁路相互独立彼此无关2.当原方接三相对称电源时，各相主当原方接三相对称电源时，各相主磁通和励磁电源也是对称的。磁通和励磁电源也是对称的。二、各相磁路相关：二、各相磁路相关：如图所示，如图所示，可见，此时的各相磁通之间是相互联可见，此时的各相磁通之间是相互联系的

64、，即：系的，即：特点：特点：在这种铁心结构的变压器中，任一在这种铁心结构的变压器中，任一瞬间某一瞬间某一相的磁通均以其他两相铁心为回相的磁通均以其他两相铁心为回路，因此各相磁路彼此相关联。路，因此各相磁路彼此相关联。 3.2三相变压器的电路系统-绕组的连接法与联结组一、绕组的端点标志与极性：一、绕组的端点标志与极性：首先，我们来了解一下变压器出线端的标首先，我们来了解一下变压器出线端的标志符号：志符号：绕组名绕组名单相变压器单相变压器三相变压器三相变压器首首 端端末末 端端首首 端端末末 端端中中 点点高压绕组高压绕组AXA B CX Y ZN低压绕组低压绕组ax a b c x y zn中压

65、绕组中压绕组Nm同极性同极性同极性同极性( (名名名名) )端端端端：由于变压器高、低压绕组交链着由于变压器高、低压绕组交链着由于变压器高、低压绕组交链着由于变压器高、低压绕组交链着同一主磁通，当某一瞬间高压绕组的某一端为正同一主磁通，当某一瞬间高压绕组的某一端为正同一主磁通，当某一瞬间高压绕组的某一端为正同一主磁通，当某一瞬间高压绕组的某一端为正电位时，在低压绕组上必有一个端点的电位也为电位时，在低压绕组上必有一个端点的电位也为电位时，在低压绕组上必有一个端点的电位也为电位时，在低压绕组上必有一个端点的电位也为正，则这两个对应的端点称为同极性端，并在对正，则这两个对应的端点称为同极性端，并在

66、对正，则这两个对应的端点称为同极性端，并在对正，则这两个对应的端点称为同极性端，并在对应的端点上用符号应的端点上用符号应的端点上用符号应的端点上用符号“ “” ”标出。标出。标出。标出。注意：注意：注意：注意：绕组的极性只决定于绕组的绕向，与绕组首、绕组的极性只决定于绕组的绕向，与绕组首、绕组的极性只决定于绕组的绕向，与绕组首、绕组的极性只决定于绕组的绕向，与绕组首、尾端的标志无关。尾端的标志无关。尾端的标志无关。尾端的标志无关。规定绕组电动势的正方向为从规定绕组电动势的正方向为从规定绕组电动势的正方向为从规定绕组电动势的正方向为从首端指向末端。当同一铁心柱上高、低压绕组首首端指向末端。当同一

67、铁心柱上高、低压绕组首首端指向末端。当同一铁心柱上高、低压绕组首首端指向末端。当同一铁心柱上高、低压绕组首端的极性相同时，其电动势相位相同，如图所示。端的极性相同时，其电动势相位相同，如图所示。端的极性相同时，其电动势相位相同，如图所示。端的极性相同时，其电动势相位相同，如图所示。当首端极性不同时，高、低压绕组电动势相位相当首端极性不同时，高、低压绕组电动势相位相当首端极性不同时，高、低压绕组电动势相位相当首端极性不同时，高、低压绕组电动势相位相反，如图：反，如图：反，如图：反，如图：二、单相变压器的联结组二、单相变压器的联结组二、单相变压器的联结组二、单相变压器的联结组： 1 1 1 1、变

68、压器的联结组：三相变压器高、低压绕组对、变压器的联结组：三相变压器高、低压绕组对、变压器的联结组：三相变压器高、低压绕组对、变压器的联结组：三相变压器高、低压绕组对应的应的应的应的线电动势线电动势线电动势线电动势之间的相位差，通常用时钟法来表之间的相位差，通常用时钟法来表之间的相位差，通常用时钟法来表之间的相位差，通常用时钟法来表示，称为变压器的联结组。示，称为变压器的联结组。示，称为变压器的联结组。示，称为变压器的联结组。 2 2 2 2、时钟法：时钟法：时钟法：时钟法：即把高压绕组的线电动势相量作为时即把高压绕组的线电动势相量作为时即把高压绕组的线电动势相量作为时即把高压绕组的线电动势相量

69、作为时钟的长针，且固定指向钟的长针，且固定指向钟的长针，且固定指向钟的长针，且固定指向12121212的位置，对应的低压绕的位置，对应的低压绕的位置，对应的低压绕的位置，对应的低压绕组的线电动势相量作为时钟的短针，其所指的钟组的线电动势相量作为时钟的短针，其所指的钟组的线电动势相量作为时钟的短针，其所指的钟组的线电动势相量作为时钟的短针，其所指的钟点数就是变压器联结组的标号。点数就是变压器联结组的标号。点数就是变压器联结组的标号。点数就是变压器联结组的标号。3 3、单相变压器的联结组号：、单相变压器的联结组号：、单相变压器的联结组号：、单相变压器的联结组号： 如图所示：如图所示：如图所示：如图

70、所示：对于单相变压器，当高、低压绕组电对于单相变压器，当高、低压绕组电对于单相变压器，当高、低压绕组电对于单相变压器，当高、低压绕组电动势相位相同时，联结组为动势相位相同时，联结组为动势相位相同时，联结组为动势相位相同时，联结组为I I I I，I0I0I0I0，其中其中其中其中I I I I，I I I I表示表示表示表示高、低压绕组都是单相绕组。当高、低压绕组电高、低压绕组都是单相绕组。当高、低压绕组电高、低压绕组都是单相绕组。当高、低压绕组电高、低压绕组都是单相绕组。当高、低压绕组电动势相位相反时，其联结组为动势相位相反时，其联结组为动势相位相反时，其联结组为动势相位相反时，其联结组为I

71、 I I I，I6I6I6I6。三、三相绕组的联结方式：三、三相绕组的联结方式：三、三相绕组的联结方式：三、三相绕组的联结方式： 对对对对于于于于三三三三相相相相变变变变压压压压器器器器，不不不不论论论论是是是是高高高高压压压压绕绕绕绕组组组组还还还还是是是是低低低低压压压压绕绕绕绕组组组组， 我我我我国国国国主主主主要要要要采采采采用用用用星星星星形形形形连连连连接接接接（Y Y连连连连接接接接）和和和和三三三三角角角角形形形形连接（连接（连接（连接（D D连接）两种。连接）两种。连接）两种。连接）两种。星星星星形形形形连连连连接接接接方方方方式式式式：以以以以高高高高压压压压绕绕绕绕组组组

72、组为为为为例例例例，把把把把三三三三相相相相绕绕绕绕组组组组的的的的个个个个末末末末端端端端X X、Y Y、Z Z连连连连在在在在一一一一起起起起，结结结结成成成成中中中中点点点点，而而而而把把把把它它它它们们们们的的的的三三三三个个个个首首首首端端端端A A、B B、C C引引引引出出出出，便便便便是是是是星星星星形形形形连连连连接接接接，以以以以符符符符号号号号Y Y表示。表示。表示。表示。三三三三角角角角形形形形连连连连接接接接方方方方式式式式：如如如如果果果果把把把把一一一一相相相相的的的的末末末末端端端端和和和和另另另另一一一一相相相相首首首首端端端端连连连连接接接接起起起起来来来来

73、，顺顺顺顺序序序序形形形形成成成成一一一一闭闭闭闭合合合合电电电电路路路路，称称称称为为为为三三三三角角角角形形形形连连连连接，用接，用接，用接，用D D D D表示。表示。表示。表示。注意：相应的是对于低压侧而言，用注意：相应的是对于低压侧而言，用注意：相应的是对于低压侧而言，用注意：相应的是对于低压侧而言，用 y,dy,dy,dy,d表示。表示。表示。表示。 四、三相变压器的联结组：四、三相变压器的联结组：三三相相变变压压器器的的联联结结组组高高、低低绕绕组组对对应应线线电电动动势势之之间间的的相相位位差差，不不仅仅与与绕绕组组的的极极性性（绕绕法法）和和首首末末端端的的标标志志有有关关，

74、而而且且与绕组的连接方式有关与绕组的连接方式有关。1、Y，y接法如图所示： 当各相绕组同铁心柱时，当各相绕组同铁心柱时，Y，y接法有两接法有两种情况。种情况。 1 1）、）、高、低压绕组同极性端有相同的首高、低压绕组同极性端有相同的首端标志，高、低压绕组相电动势相位相同，端标志，高、低压绕组相电动势相位相同，则高、低压绕组对应线电动势和也同相位，则高、低压绕组对应线电动势和也同相位，其联结组为其联结组为Y，y0。2）、同极性端有相异的端点标志，高、）、同极性端有相异的端点标志，高、低压绕组相电动势相位相反，则对应的线低压绕组相电动势相位相反，则对应的线电动势和相位也相反，因此其联结组为电动势和

75、相位也相反，因此其联结组为Y，y6。 如果高低绕组的三相标记不变，将低压绕如果高低绕组的三相标记不变，将低压绕组的三相标记依次轮换，如组的三相标记依次轮换，如ba，cb，ac；yx，zy，xz，则可得到其他则可得到其他联结组别，例如联结组别，例如Y，y4；Y，y8；Y，y10；Y，y2等偶数联结组。等偶数联结组。2、Y，d接法接法 在在用用相相量量图图判判断断变变压压器器的的联联结结组组时时应应注注意意以下几点：以下几点：1 1）绕绕绕绕组组组组的的的的极极极极性性性性只只只只表表表表示示示示绕绕绕绕组组组组的的的的绕绕绕绕法法法法，与与与与绕绕绕绕组组组组首首首首末末末末端端端端的的的的标志

76、无关；标志无关；标志无关；标志无关；2 2）高高高高、低低低低压压压压绕绕绕绕组组组组的的的的相相相相电电电电动动动动势势势势均均均均从从从从首首首首端端端端指指指指向向向向末末末末端端端端，线线线线电动势从电动势从电动势从电动势从A A指向指向指向指向B B； 3 3）同同同同一一一一铁铁铁铁心心心心柱柱柱柱上上上上的的的的绕绕绕绕组组组组（在在在在连连连连接接接接图图图图中中中中为为为为上上上上下下下下对对对对应应应应的的的的绕绕绕绕组组组组），首首首首端端端端为为为为同同同同极极极极性性性性时时时时相相相相电电电电动动动动势势势势相相相相位位位位相相相相同同同同，首首首首端为异极性时相电

77、动势相位相反；端为异极性时相电动势相位相反；端为异极性时相电动势相位相反；端为异极性时相电动势相位相反；4 4）相相相相量量量量图图图图中中中中A A、B B、C C与与与与a a、b b、c c的的的的排排排排列列列列顺顺顺顺序序序序必必必必须须须须同同同同为为为为顺时针顺时针顺时针顺时针排列，即原、副方同为正相序。排列，即原、副方同为正相序。排列，即原、副方同为正相序。排列，即原、副方同为正相序。 5)对于对于Y,y连接而言连接而言,可的可的0,2,4,6,8,10六个六个偶数的联结组号偶数的联结组号. 相对于相对于Y,d而言而言,就可的就可的1,3,5,7,9,11六个奇数六个奇数的联结

78、组号的联结组号.5、标准联结组：、标准联结组：总的来说，Y，y接法和D，d接法可以有0、2、4、6、8、10等6个偶数联结组别，Y，d接法和D，d接法可以有1、3、5、7、9、11等6个奇数组别，因此三相变压器共有12个不同的联结组别。为了使用和制造上的方便，我我国国国国家家标标准准规规定定只只生生产产下下列列5种种标标准准联联结结组组别别的的电电力力变变压压器器，即即Y，yn0；Y，d11；YN，d11；YN，y0；Y，y0。其其中中以以前前3种种最最为为常常用用。对对于于单单相相变变压压器器，标准联结组为标准联结组为I，I0。 3.3 三相变压器空载电动势的波形在在分分析析单单相相变变压压

79、器器的的空空载载运运行行时时指指出出，由由于于磁磁路路存存在在着着饱饱和和现现象象，当当主主磁磁通通为为正正弦弦波波时时，励励磁磁电电流流为为尖尖顶顶波波，其其中中除除基基波波外外还还主主要要包包含含有有三三次次谐谐波波。但但在在三三相相变变压压器器中，三次谐波电流在时间上相位相同。即中，三次谐波电流在时间上相位相同。即可见，在三相中三次可见，在三相中三次谐波谐波在时间上是同在时间上是同相位的，所以，它的流通与否与三相绕组相位的，所以，它的流通与否与三相绕组的连接方式有关：的连接方式有关：如如果果三三相相变变压压器器的的原原绕绕组组为为YN或或D接接法法，则则三三次次谐谐波波电电流流可可以以流

80、流通通，各各相相磁磁化化电电流流为为尖尖顶顶波波。在在这这种种情情况况下下，不不论论副副方方是是y接接法法或或d接接法法，铁铁心心中中的的主主磁磁通通均均为为正正弦弦波波，因因此各相电动势也为正弦波。此各相电动势也为正弦波。下面进行详细分析：下面进行详细分析：1、Y,y连接的三相变压器：连接的三相变压器： 在在在在这这这这种种种种接接接接法法法法里里里里，三三三三次次次次谐谐谐谐波波波波电电电电流流流流不不不不能能能能流流流流通通通通，励励励励磁磁磁磁电电电电流流流流近近近近似似似似为为为为正正正正弦弦弦弦波波波波。由由由由于于于于铁铁铁铁心心心心的的的的饱饱饱饱和和和和现现现现象象象象，磁磁

81、磁磁通通通通近近近近似似似似为为为为平平平平顶顶顶顶波波波波，除除除除基基基基波波波波外外外外，还还还还主主主主要要要要包包包包含含含含有有有有三三三三次次次次谐谐谐谐波波波波磁磁磁磁通通通通，如如如如图图图图所所所所示示示示。但但但但三三三三次次次次谐谐谐谐波波波波磁磁磁磁通通通通的的的的大大大大小小小小决决决决定定定定于三相变压器的磁路系统。于三相变压器的磁路系统。于三相变压器的磁路系统。于三相变压器的磁路系统。1 1各相磁路独立的三相变压器组各相磁路独立的三相变压器组各相磁路独立的三相变压器组各相磁路独立的三相变压器组 三三三三次次次次谐谐谐谐波波波波磁磁磁磁通通通通较较较较大大大大，加

82、加加加之之之之 ，所所所所以以以以三三三三次次次次谐谐谐谐波波波波电电电电动动动动势势势势相相相相当当当当大大大大，其其其其幅幅幅幅值值值值可可可可达达达达基基基基波波波波电电电电动动动动势势势势幅幅幅幅值值值值的的的的454560%60%，导导导导致致致致相相相相电电电电动动动动势势势势波波波波形形形形严严严严重重重重畸畸畸畸变变变变，所所所所产产产产生生生生的的的的过过过过电电电电压压压压可可可可能能能能危危危危害害害害绕绕绕绕组组组组的的的的绝绝绝绝缘缘缘缘。因因因因此此此此，三三三三相相相相变变变变压压压压器器器器组组组组不不不不能能能能采采采采用用用用Y Y Y Y，y y y y连

83、连连连接接接接，但但但但在在在在线线线线电电电电动动动动势势势势中中中中，由由由由于于于于三次谐波电动势互相抵消，其波形仍为正弦波。三次谐波电动势互相抵消，其波形仍为正弦波。三次谐波电动势互相抵消，其波形仍为正弦波。三次谐波电动势互相抵消，其波形仍为正弦波。2磁路彼此关联的三相心式变压器磁路彼此关联的三相心式变压器在在这这种种磁磁路路结结构构中中，各各相相大大小小相相等等、相相位位相相同同的的三三次次谐谐波波磁磁通通不不能能在在主主磁磁路路中中闭闭合合，只只能能沿沿铁铁心心周周围围的的油油箱箱壁壁等等形形成成闭闭路路，由由于于该该磁磁路路磁磁阻阻大大，故故三三次次谐谐波波磁磁通通很很小小，可可

84、以以忽忽略略不不计计，主主磁磁通通及及相相电电动动势势仍仍可可近近似似地地看看作作正正弦弦波波。因因此此，三三相相心心式式变变压压器器可可以以接接成成Y Y，y y连连接接（包包括括Y Y，ynyn连连接接）。但但因因三三次次谐谐波波磁磁通通经经过过油油箱箱壁壁及及其其它它铁铁夹夹件件时时会会在在其其中中产产生生涡涡流流，引引起起局局部部发发热热，增增加加损损耗耗。因因此此这这种种接接法法的的三三相相心心式式变变压压器器其容量一般不超过其容量一般不超过1800KVA。3.Y，d连接的三相变压器连接的三相变压器 该环流对原有的三次谐波磁通有强烈的去该环流对原有的三次谐波磁通有强烈的去磁作用，因此

85、磁路中实际存在的三次谐波磁作用，因此磁路中实际存在的三次谐波磁通及相应的三次谐波电动势是很小的，磁通及相应的三次谐波电动势是很小的，相电动势波形仍接近正弦波。相电动势波形仍接近正弦波。或者从全电从全电流定律解释，作用在主磁路的磁动势为原、流定律解释，作用在主磁路的磁动势为原、副边磁动势之和，在副边磁动势之和，在Y，d连接中，由原方连接中，由原方提供了磁化电流的基波分量，由副方提供提供了磁化电流的基波分量，由副方提供了磁化电流的三次谐波分量，其作用与由了磁化电流的三次谐波分量，其作用与由原方单独提供尖顶波磁化电流是等效的。原方单独提供尖顶波磁化电流是等效的。 3.4 变压器的并联运行一、并联运行

86、的定义：一、并联运行的定义：是是指指将将两两台台或或多多台台变变压压器器的的原原方方和和副副方方分分别别接接在在公公共共母母线线上上，同同时时向向负负载载供供电电的的运运行方式，如图所示。行方式，如图所示。二、并联运行的优点：二、并联运行的优点：1）可以提高供电的可靠性。）可以提高供电的可靠性。2）可可以以根根据据负负荷荷的的大大小小调调整整投投入入并并联联运运行变压器的台数，以提高运行效率；行变压器的台数，以提高运行效率；3）可可以以减减少少备备用用容容量量，并并可可随随着着用用电电量量的的增增加加，分分期期分分批批地地安安装装新新的的变变压压器器，以以减少初投资。减少初投资。当当然然，并并

87、联联变变压压器器的的台台数数也也不不宜宜太太多多，因因为为在在总总容容量量相相同同的的情情况况下下，一一台台大大容容量量变变压压器器要要比比几几台台小小容容量量变变压压器器造造价价低低、基基建建设设投资少、占地面积小。投资少、占地面积小。三、变压器的理想并联运行条件三、变压器的理想并联运行条件三、变压器的理想并联运行条件三、变压器的理想并联运行条件：11）空载时并联的各变压器副绕组之间空载时并联的各变压器副绕组之间空载时并联的各变压器副绕组之间空载时并联的各变压器副绕组之间没有环流。没有环流。没有环流。没有环流。 2 2）带负载后各变压器的负载系数相等带负载后各变压器的负载系数相等带负载后各变

88、压器的负载系数相等带负载后各变压器的负载系数相等。33）负载时各变压器对应相的电流相位相同负载时各变压器对应相的电流相位相同负载时各变压器对应相的电流相位相同负载时各变压器对应相的电流相位相同。 四、并联运行的变压器必须满足以下三个条件四、并联运行的变压器必须满足以下三个条件四、并联运行的变压器必须满足以下三个条件四、并联运行的变压器必须满足以下三个条件：1 1）各各各各变变变变压压压压器器器器高高高高、低低低低压压压压方方方方的的的的额额额额定定定定电电电电压压压压分分分分别别别别相相相相等等等等， 即即即即各变压器的变比相等；各变压器的变比相等；各变压器的变比相等；各变压器的变比相等；2)

89、2)各变压器的联结组相同；各变压器的联结组相同；各变压器的联结组相同；各变压器的联结组相同；3 3）各各各各变变变变压压压压器器器器短短短短路路路路阻阻阻阻抗抗抗抗的的的的标标标标么么么么值值值值相相相相等等等等，且且且且短短短短路路路路电电电电抗抗抗抗与与与与短路电阻之比相等。短路电阻之比相等。短路电阻之比相等。短路电阻之比相等。上述三个条件中，条件上述三个条件中，条件上述三个条件中，条件上述三个条件中，条件2 2必须严格保证。必须严格保证。必须严格保证。必须严格保证。 五、条件不满足时的情况：五、条件不满足时的情况：五、条件不满足时的情况：五、条件不满足时的情况：11）如果各变压器的联结组

90、不同：将会在变压器）如果各变压器的联结组不同：将会在变压器）如果各变压器的联结组不同：将会在变压器）如果各变压器的联结组不同：将会在变压器的副绕组所构成的回路上产生一个很大的电压差，的副绕组所构成的回路上产生一个很大的电压差，的副绕组所构成的回路上产生一个很大的电压差，的副绕组所构成的回路上产生一个很大的电压差，这样的电压差作用在变压器必然产生很大的环流这样的电压差作用在变压器必然产生很大的环流这样的电压差作用在变压器必然产生很大的环流这样的电压差作用在变压器必然产生很大的环流（几倍于额定电（几倍于额定电（几倍于额定电（几倍于额定电 流）流）流）流）它将烧坏变压器的绕组，因此联结组不同的变压它

91、将烧坏变压器的绕组，因此联结组不同的变压它将烧坏变压器的绕组，因此联结组不同的变压它将烧坏变压器的绕组，因此联结组不同的变压器绝对不能并联运行。器绝对不能并联运行。器绝对不能并联运行。器绝对不能并联运行。22）变比不相等时：）变比不相等时：）变比不相等时：）变比不相等时：在并联运行的变压器之间也在并联运行的变压器之间也在并联运行的变压器之间也在并联运行的变压器之间也会产生环流。会产生环流。会产生环流。会产生环流。 33）当并联运行的变压器阻抗标么值不相等时：各）当并联运行的变压器阻抗标么值不相等时：各）当并联运行的变压器阻抗标么值不相等时：各）当并联运行的变压器阻抗标么值不相等时：各并联变压器

92、承担的负载系数将不会相等，下面分并联变压器承担的负载系数将不会相等，下面分并联变压器承担的负载系数将不会相等，下面分并联变压器承担的负载系数将不会相等，下面分析变压器并联运行时的负载分配问题。析变压器并联运行时的负载分配问题。析变压器并联运行时的负载分配问题。析变压器并联运行时的负载分配问题。在在实实际际运运行行中中，条条件件1）和和3）可可以以稍稍有有差差异异，但但要要求求各各并并联联运运行行的的变变压压器器其其变变比比的的差差值值（100%，为为并并联联变变压压器器的的变变比比）不不超超过过1%，短短路路阻阻抗抗的的差差值值不不超过超过10%。六、变压器并联运行时的负载分配：六、变压器并联

93、运行时的负载分配：如图所示如图所示:设这两台并联运行的变压器联结组相同设这两台并联运行的变压器联结组相同设这两台并联运行的变压器联结组相同设这两台并联运行的变压器联结组相同, ,变比相变比相变比相变比相等等等等, ,但是阻抗的标幺值不等但是阻抗的标幺值不等但是阻抗的标幺值不等但是阻抗的标幺值不等, ,这样这样这样这样, ,从上图可的从上图可的从上图可的从上图可的 : :用标幺值表示用标幺值表示用标幺值表示用标幺值表示: :可见可见可见可见, ,负载电流的标幺值与其短路阻抗的标幺值成负载电流的标幺值与其短路阻抗的标幺值成负载电流的标幺值与其短路阻抗的标幺值成负载电流的标幺值与其短路阻抗的标幺值成

94、反比反比反比反比. .由于短路阻抗角相差不大由于短路阻抗角相差不大由于短路阻抗角相差不大由于短路阻抗角相差不大, ,短路阻抗角的差别短路阻抗角的差别短路阻抗角的差别短路阻抗角的差别对并联变压器的负载分配影响不大对并联变压器的负载分配影响不大对并联变压器的负载分配影响不大对并联变压器的负载分配影响不大, ,因此上试可以因此上试可以因此上试可以因此上试可以写成标量的形式写成标量的形式写成标量的形式写成标量的形式, ,即即即即: :设变压器负载运行时副边电压设变压器负载运行时副边电压设变压器负载运行时副边电压设变压器负载运行时副边电压U2=U2NU2=U2N保持不变保持不变保持不变保持不变, ,则负

95、载系数则负载系数则负载系数则负载系数: :进而可以写成进而可以写成进而可以写成进而可以写成: :上式不难推广到多台变压器并联运行的情况上式不难推广到多台变压器并联运行的情况上式不难推广到多台变压器并联运行的情况上式不难推广到多台变压器并联运行的情况. . 3.5 三相变压器的不对称运行变压器在实际运行中，经常会出现三相负变压器在实际运行中，经常会出现三相负载不对称的情况，这样都会造成变压器的载不对称的情况，这样都会造成变压器的不对称运行的情况，分析不对称运行常用不对称运行的情况，分析不对称运行常用对称分量法对称分量法。一、对称分量法：一、对称分量法：定义：定义：一种线性变换方法，它将任意一组不

96、一种线性变换方法，它将任意一组不对称的三相系统的量分解为等效的三个对对称的三相系统的量分解为等效的三个对称系统的三相量，即称系统的三相量，即正序系统量、负序系正序系统量、负序系统量和零序系统量。统量和零序系统量。 正序系统三相量大小相等、相位彼此相差正序系统三相量大小相等、相位彼此相差1200，相序为，相序为abc；负序系统三相量也是负序系统三相量也是大小相等、相位彼此相差大小相等、相位彼此相差1200，但相序为，但相序为acb；零序系统三相量大小相等、相位相零序系统三相量大小相等、相位相同。同。式中的式中的a 为复数算子，满足 a3=1 , a2+a+1=0任何相量乘以a，表示该相量逆时针旋

97、转1200，乘以a2表示顺时针旋转1200。将以上所分析的带入最初的方程式，可得对称分量：由此可见，如果以知三相不对称电压，我们就可由此可见，如果以知三相不对称电压，我们就可以根据上式求出其对称分量，反之，亦然。以上以根据上式求出其对称分量，反之，亦然。以上分析同样适用与电流分析同样适用与电流, ,如图所示如图所示: :二、三相变压器各相序阻抗和等效电路：二、三相变压器各相序阻抗和等效电路：1 1）正序阻抗、负序阻抗及其等效电路：）正序阻抗、负序阻抗及其等效电路：正序阻抗正序阻抗：正序电流所遇到的阻抗称为正序阻抗。：正序电流所遇到的阻抗称为正序阻抗。而所谓的正序电流是大小相等、相位彼此相差而所

98、谓的正序电流是大小相等、相位彼此相差1201200 0的三相对称系统的三相对称系统, ,其阻抗为其阻抗为 负序阻抗负序阻抗：负序电流所遇到的阻抗称为负序阻抗。：负序电流所遇到的阻抗称为负序阻抗。它和正序阻抗之间的区别仅在于如果正序是从它和正序阻抗之间的区别仅在于如果正序是从A-A-B-CB-C，而负序就是从而负序就是从A-C-BA-C-B，因此负序系统的等效因此负序系统的等效电路和负序阻抗与正序系统相同，即电路和负序阻抗与正序系统相同，即Z Z- -=Z=Z+ +=Z=ZK K。(2)零序阻抗及其等效电路:零序电流:零序电流遇到的阻抗称之为零序阻抗.零序阻抗比较复杂,它不仅和三相变压器绕组的连

99、接方式有关,还和磁路的结构有关.1)绕组连接方式的影响:a:对于Y接,三相同相位的零序电流不能流通,因此在零序等效电路中,Y接的一侧电路是开路的,即从该侧看进去Z0=b:对于YN接,三相零序电流可以流通,因此零序等效电路中YN一侧应为通路,C:C:如为如为D D接接, ,则三相零序电流可在则三相零序电流可在D D连接的绕组连接的绕组内流通内流通, ,但从外电路看进去但从外电路看进去, ,即没有电流流出即没有电流流出, ,也没也没有电流流入有电流流入, ,所以所以, ,从外部看进去应是开路从外部看进去应是开路,D,D连接一连接一侧相当于变压器内部短路侧相当于变压器内部短路. .如图所示如图所示:

100、 :（2）磁路结构的影响：对于三相变压器组，各相磁路独立，零序电流产生的三相同相位的零序磁通可沿各相自己的铁心闭和，其磁路为主磁路，因此：对于三相心式变压器，各磁路相互关联，不能沿铁心闭和，只能沿油箱壁闭和，其磁阻大，因而Zm0比较小。（3 3）零序阻抗的测定：）零序阻抗的测定：YNYN，d d和和D D，ynyn接法的三相变压器接法的三相变压器Z Z0 0= =Z Zk k，无须无须另行测量。另行测量。 Y Y，ynyn接法的接法的Z0Z0的测量方法则是：的测量方法则是： 把副方三个绕组首尾串联接到单相电源上，以模把副方三个绕组首尾串联接到单相电源上，以模拟零序电流和零序磁通的流通情况，原方

101、开路，拟零序电流和零序磁通的流通情况，原方开路，如图所示。测量电压如图所示。测量电压U U、电流电流I I和功率和功率P P，则从副则从副方看的零序阻抗为：方看的零序阻抗为： Z0=U/3I R0=P/3I2 对对对对于于于于YN,yYN,y连连连连接接接接的的的的三三三三相相相相变变变变压压压压器器器器，将将将将原原原原绕绕绕绕组组组组串串串串联联联联，副绕组开路，便可测出从原方看的零序阻抗。副绕组开路，便可测出从原方看的零序阻抗。副绕组开路，便可测出从原方看的零序阻抗。副绕组开路，便可测出从原方看的零序阻抗。五、三相变压器五、三相变压器五、三相变压器五、三相变压器Y Y，ynyn连接时的单

102、相运行：连接时的单相运行：连接时的单相运行：连接时的单相运行： 详详详详细细细细分分分分析析析析变变变变压压压压器器器器的的的的不不不不对对对对称称称称运运运运行行行行已已已已超超超超出出出出本本本本书书书书的的的的范范范范围围围围。作作作作为为为为对对对对称称称称分分分分量量量量法法法法的的的的应应应应用用用用举举举举例例例例，只只只只分分分分析析析析在在在在外外外外加加加加对对对对称称称称三三三三相相相相电电电电压压压压时时时时三三三三相相相相变变变变压压压压器器器器Y,ynY,yn连连连连接接接接的的的的单单单单相相相相运运运运行行行行。如如如如图所示图所示图所示图所示: :为简单起见，

103、将原方各量折算到副方，且为简单起见，将原方各量折算到副方，且不加折算号不加折算号“”。这样我们可以得到。这样我们可以得到:将付方电流分解为对称分量将付方电流分解为对称分量:在忽略激磁电流的情况下在忽略激磁电流的情况下,原方折算电流原方折算电流，由于原方为，由于原方为Y接接,相电流只相电流只有正序分量和负序分量有正序分量和负序分量:下面分析各电压分量下面分析各电压分量. .由于外加电压为对称系统，由于外加电压为对称系统，故只有正序电压故只有正序电压,，而没有负序和零，而没有负序和零序分量。但由于负载电流不对称，在副方会产生序分量。但由于负载电流不对称，在副方会产生负序和零序电流及相应的磁通，它们

104、会在原、副负序和零序电流及相应的磁通，它们会在原、副绕阻中产生负序电压和零序电压。绕阻中产生负序电压和零序电压。原方中的负序电流原方中的负序电流、能以电源为能以电源为回路。由于原，副方负序电流产生的磁动势平衡，回路。由于原，副方负序电流产生的磁动势平衡，负序压降仅为负序漏阻抗压降，其值不大。负序压降仅为负序漏阻抗压降，其值不大。零序的情况则不相同，由于零序电流只能在副方零序的情况则不相同，由于零序电流只能在副方流通，在原方电路中虽有零序电动势，却无零序流通，在原方电路中虽有零序电动势，却无零序电流。因此副方的零序电流全部为励磁电流，原电流。因此副方的零序电流全部为励磁电流，原方的零序电压即为零

105、序电动势。方的零序电压即为零序电动势。如图所示如图所示如图所示如图所示: :各相序电压平衡方程式为各相序电压平衡方程式为各相序电压平衡方程式为各相序电压平衡方程式为: :由此可的电压表达式由此可的电压表达式:将它们带入上面的式子中将它们带入上面的式子中,得得:相应的等效电路如图可见相应的等效电路如图可见相应的等效电路如图可见相应的等效电路如图可见: : 式中参数式中参数式中参数式中参数Z ZK K,Z,Z2 2和和和和Z Zm0m0为已知为已知为已知为已知, ,电源电压电源电压电源电压电源电压, ,负载阻抗也负载阻抗也负载阻抗也负载阻抗也为已知为已知为已知为已知, ,这样便可求出各相序的电流和

106、负载电流这样便可求出各相序的电流和负载电流这样便可求出各相序的电流和负载电流这样便可求出各相序的电流和负载电流: :由于由于由于由于Z ZK KZ Zm0m0，Z Z2 2Z Zm0m0，如果将，如果将，如果将，如果将 Z ZK K和和和和Z Z2 2忽略，则忽略，则忽略，则忽略，则: :忽略忽略忽略忽略Z ZK K和和和和Z Z2 2后后后后 , ,原方和付方相电压相等原方和付方相电压相等原方和付方相电压相等原方和付方相电压相等: :这样这样这样这样, ,就可以作出简化向量图就可以作出简化向量图就可以作出简化向量图就可以作出简化向量图: :可见，尽管外加线电压对称，当副方接单相负可见，尽管外

107、加线电压对称，当副方接单相负载后，在每相上叠加有零序电动势，造成相电压载后，在每相上叠加有零序电动势，造成相电压不对称。在相量图中表现为相电压中点偏离了线不对称。在相量图中表现为相电压中点偏离了线电压三角形的几何中心，这种现象称为电压三角形的几何中心，这种现象称为“ “中点浮中点浮中点浮中点浮动动动动” ”。中点浮动的程度取决于。中点浮动的程度取决于E Ea0 a0 ，而，而E Ea0a0 又取决又取决于零序电流的大小和磁路结构。于零序电流的大小和磁路结构。如果是三相心式变压器，由于零序磁通遇到的磁如果是三相心式变压器，由于零序磁通遇到的磁阻较大，阻较大，Z Zm0m0较小，因此只要适当较小，

108、因此只要适当 限制中线电流，限制中线电流， 则则E Ea0a0 不致太大，所造成的相电压偏移不大。负载不致太大，所造成的相电压偏移不大。负载电流的大小主要决定于负载阻抗电流的大小主要决定于负载阻抗Z ZL L ，因此这种结，因此这种结构的三相变压器可以带一相到中点的负载。构的三相变压器可以带一相到中点的负载。如为三相变压器组，零序磁通所遇到的磁阻小，如为三相变压器组，零序磁通所遇到的磁阻小，很小的零序电流就会产生很大的零序电动势，造很小的零序电流就会产生很大的零序电动势，造成中点浮动较大，相电压严重不对称。负载电流成中点浮动较大，相电压严重不对称。负载电流的大小主要受的大小主要受的限制，即使负

109、载阻抗的限制，即使负载阻抗Z ZL L很小，很小，负载电流也大不起来。在极端的情况下，如一相负载电流也大不起来。在极端的情况下，如一相发生短路，发生短路，=0=0，则，则即短路电流仅为正常激磁电流的即短路电流仅为正常激磁电流的3 3倍。倍。但此时但此时0 0，使其，使其余两相电压提高到原来的倍，这是很危险的。余两相电压提高到原来的倍，这是很危险的。因因因因此三相变压器组不能接成此三相变压器组不能接成此三相变压器组不能接成此三相变压器组不能接成Y Y，ynyn联结组。联结组。联结组。联结组。 第四章 变压器的瞬变过程在在实实际际运运行行中中，有有时时会会受受到到外外界界因因素素的的急急剧剧扰扰动

110、动，如如负负载载突突然然变变化化、空空载载合合闸闸到到电电源源、副副方方突突然然短短路路及及过过电电压压冲冲击击等等，原原来来的的稳稳定定运运行行状状态态必必然然遭遭到到破破坏坏，各各电电磁磁量量要要经经历历一一个个急急剧剧的的变变化化过过程程才才能能达达到到新新的的稳稳定定运运行行状状态态。这这种种从从一一种种稳稳定定运运行行状状态态过过渡渡到到另另一一种种稳稳定定运运行行状状态态的的过过程程，称称为为瞬变过程。瞬变过程。4.1 变压器空载合闸时的瞬变过程空空载载合合闸闸：变变压压器器副副边边开开路路，将将原原边边接接入电源。入电源。在在稳稳态态运运行行时时，变变压压器器的的空空载载电电流流

111、很很小小，仅仅为为额额定定电电流流的的210% %。但但在在空空载载合合闸闸时时却却可可能能出出现现很很大大的的冲冲击击电电流流，其其值值可可达达稳稳态态空空载载电电流流的的几几十十倍倍甚甚至至上上百百倍倍，相相当当于于几几倍倍的的额额定定电电流流。如如不不采采取取适适当当措措施施，则则可可能能使使开开关关跳跳闸闸，变变压压器器不不能能顺顺利利投投入入电电网。网。4.1.1空载合闸的瞬变过程空载合闸的瞬变过程设设电电源源电电压压按按正正弦弦规规律律变变化化，合合闸闸时时原原方方的电动势平衡方程式为的电动势平衡方程式为忽略铁心的剩磁，即忽略铁心的剩磁，即t=0时，时，1=0，代入代入上式：上式：

112、上式表明，磁通上式表明，磁通的大小与合闸瞬间电压的大小与合闸瞬间电压的初相角的初相角有关，我们下面来看一下两种有关，我们下面来看一下两种极端情况：极端情况：1）合闸时）合闸时=900，可见，可见：这这时时暂暂态态分分量量=0，合合闸闸后后磁磁通通立立即即进进入入稳稳定定状状态态，因因而而建建立立该该磁磁通通的的合合闸闸电电流流也也立立即即达达到到稳稳态态空空载载电电流流，避避免免了了冲冲击击电电流的产生。流的产生。2）合闸时）合闸时=0，可得：，可得：这这时时磁磁通通的的暂暂态态分分量量达达到到最最大大值值。由由于于忽忽略略了了电电阻阻，暂暂态态分分量量将将不不衰衰减减，在在合合闸后半个周期（

113、闸后半个周期（t=）时磁通达到最大值，时磁通达到最大值，如图所示：如图所示：在在三三相相变变压压器器中中，由由于于三三相相变变压压器器彼彼此此相相差差，合合闸闸时时总总有有一一相相电电压压的的初初相相角角接接近近于于零，因此总有一相的空载合闸电流较大。零，因此总有一相的空载合闸电流较大。412过电流的影响过电流的影响 在整个瞬变过程中，大部分时间内的冲击在整个瞬变过程中，大部分时间内的冲击电流都在额定电流值以下。因此，无论从电流都在额定电流值以下。因此，无论从电磁力或温升来考虑，对变压器本身没有电磁力或温升来考虑，对变压器本身没有多大危害。但在最初几个周期内，冲击电多大危害。但在最初几个周期内

114、，冲击电流可能使过电流保护装置误动作。为了防流可能使过电流保护装置误动作。为了防止这种现象发生，加止这种现象发生，加快合闸电流的衰减，快合闸电流的衰减，可在变压器原边串入一个合闸电阻，合闸可在变压器原边串入一个合闸电阻，合闸完后再将该电阻切除。完后再将该电阻切除。 4.2 变压器副方突然短路时的瞬变过程副方突然短路时，由于短路电流很大，可副方突然短路时，由于短路电流很大，可以将激磁电流忽略，这样，我们就可以得以将激磁电流忽略，这样，我们就可以得到如图所示的等效电路：到如图所示的等效电路：在分析付方发生短路时的瞬变过程时，思在分析付方发生短路时的瞬变过程时，思路和前面我们所分析的空载和闸的瞬变过

115、路和前面我们所分析的空载和闸的瞬变过程时一样的，所以在这里，我们不在进行程时一样的，所以在这里，我们不在进行详细的阐述，关键看结论！详细的阐述，关键看结论！在突然短路时会产生一个很大的冲击电流，在突然短路时会产生一个很大的冲击电流，它会在变压器绕组上产生很大的电磁力，它会在变压器绕组上产生很大的电磁力，严重时可能使变压器绕组变形而损坏。为严重时可能使变压器绕组变形而损坏。为了限制了限制,不宜过小。但从减小变不宜过小。但从减小变压器电压变化率看，压器电压变化率看，又不宜过大。因此又不宜过大。因此在设计变压器时必须全面考虑在设计变压器时必须全面考虑值的选值的选择。对于三相变压器，由于各相电压彼此择

116、。对于三相变压器，由于各相电压彼此相差相差1200，发生三相突然短路时，总有一，发生三相突然短路时，总有一相会处在短路电流最大或接近最大的情况。相会处在短路电流最大或接近最大的情况。2.突然短路时的电磁力：突然短路时的电磁力：在发生突然短路时，变压器的绕组处在漏在发生突然短路时，变压器的绕组处在漏磁场中，绕组中的电流与漏磁场相互作用，磁场中，绕组中的电流与漏磁场相互作用，在绕组的导线中产生电磁力，严重时可达在绕组的导线中产生电磁力，严重时可达到额定运行时的到额定运行时的400-900倍！所以，在设倍！所以，在设计时要注意这一点！计时要注意这一点！ 4.3 变 压器 的 过 电 压变压器运行时，

117、由于某种原因使得变压器变压器运行时，由于某种原因使得变压器承受的电压超过它的最大允许工作承受的电压超过它的最大允许工作电压时，电压时，称为过电压。过电压称为过电压。过电压对变压器的影响却很对变压器的影响却很大，它可能导致绝缘击穿，因此必须采取大，它可能导致绝缘击穿，因此必须采取有效措施，防止过电压的产生或进行有效有效措施，防止过电压的产生或进行有效的保护。的保护。为了保证变压器的安全可靠运行，必须采取为了保证变压器的安全可靠运行，必须采取过电压保护措施。常用的方法有：过电压保护措施。常用的方法有：1）安装避雷器；）安装避雷器；2）加强绕组的绝缘；）加强绕组的绝缘；3）增大绕组的匝间电容；）增大

118、绕组的匝间电容；4）采用中性点）采用中性点接地系统。接地系统。 第五章 其 他 变 压 器5.1自耦变压器自耦变压器一、定义：一、定义：自耦变压器：自耦变压器：把普通双绕组变压器把普通双绕组变压器 的高压绕组和低压绕组串联连接，的高压绕组和低压绕组串联连接， 便便构构成成一一台台自自耦耦变变压压器器，如如图图所所示示。正方向规定与双绕组变压器相同。正方向规定与双绕组变压器相同。二、电流关系和电压关系：二、电流关系和电压关系：如图如图C所示，在分析时我们可忽略自耦变所示，在分析时我们可忽略自耦变压器的漏磁通和绕组电阻，这样我们可以压器的漏磁通和绕组电阻，这样我们可以得到以下等式：得到以下等式：

119、= = k kA A k kA A： 自耦变压器的变比。自耦变压器的变比。负载时磁动势平衡关系为：负载时磁动势平衡关系为：若忽略励磁电流，则有：若忽略励磁电流，则有：A点电流关系为：点电流关系为：带入上式，可得：带入上式，可得：三、容量关系：自耦变压器的容量是它的输入容量或输出容量。额定运行时容量用S自N表示：SN=（1-1/KA）S自自N在这里：SN-等于普通变压器的额定容量，在自耦变压器中，叫做绕组容量绕组容量1/KAS自自N-自耦变压器的传导容量传导容量四、主要优缺点：优点：优点：由于自耦变压器的绕组容量小于额定容量，当额定容量相同时，自耦变压器与双绕组变压器相比，其单位容量所消耗的材料

120、少、变压器的体积小、造价低，而且铜耗和铁耗也小，因而效率高。这就是自耦变压器的主要优点。 缺点：缺点：由于自耦变压器原、副绕组之间有直接电的联系，为了防止因高压边单相接地故障而引起低压边的过电压，用在电力系统中的三相自耦变压器中性点必须可靠接地。同样，由于原、副绕组之间有直接电的联系，当高压边遭受过电压时，会引起低压边严重过电压，为避免这种危险，需要在原、副边都装设避雷器。5.2 电压互感器和电流互感器电压互感器和电流互感器又称仪仪用用互互感感器器，是电力系统中使用的测量设备，其工作原理与变压器基本相同。使用互感器的目的是：1与与小小量量程程的的标标准准化化电电压压表表和和电电流流表表配配合合

121、测测量量高高电电压压、大大电电流流；2使使测测量量回回路路与与被被测测回回路路隔隔离离，以以保保障障工工作作人人员员和和测测试试设设备备的的安安全全；3为各类继电保护和控制系统提供控制信号。一、电压互感器：一、电压互感器：当忽略漏抗时：当忽略漏抗时：=这样，被测电压这样，被测电压U1=K U2但实际上很明显，电压互感器存在着误差，但实际上很明显，电压互感器存在着误差，这个误差包括变比误差和相位误差。这个误差包括变比误差和相位误差。在使用电压互感器时应注意：在使用电压互感器时应注意：1副方不允许短路，否则会产生很大的短副方不允许短路，否则会产生很大的短路电流，烧坏互感器的绕组；路电流，烧坏互感器

122、的绕组；2副方应可副方应可靠接地；靠接地；3副方接入的阻抗不得小于规定副方接入的阻抗不得小于规定值，以减小误差。值，以减小误差。二、电流互感器：二、电流互感器：如图所示：如图所示：如果将励磁电流忽略，根据磁动势平衡关系：式中，k i 为电流互感器的变流比，显然，当测量出I2后，被测电流I1=Ki I 2在实际中，由于励磁电流和漏阻抗的影响，电流互感器也存在着误差。电电流流互互感感器器在在使使用用时时应应注注意意：1在在运运行行过过程程中中绝绝对对不不允允许许副副方方开开路路。这是因为电流互感器的原方电流是由被测试的电路决定的，在正常运行时，电流互感器的副方相当于短路，副方电流有强烈的去磁作用，

123、即副方的磁动势近似与原方的磁动势大小相等、方向相反，因而产生铁心中的磁通所需的合成磁动势和相应的励磁电流很小。若副方开路，则原方电流全部成为励磁电流，使铁心中的磁通增大，铁心过分饱和，铁耗急剧增大，引起互感器发热。同时因副绕组匝数很多，将会感应出危险的高电压，危及操作人员和测量设备的安全；2副副方方应应可可靠靠接接地地；3副副方方回回路路阻阻抗抗不不应应超超过过规规定定值，以免增大误差。值，以免增大误差。电力变压器的结构及工作原理电力变压器的结构及工作原理主要内容：主要内容：第三节第三节 电力变压器的工作原理电力变压器的工作原理第二节第二节 电力变压器的结构电力变压器的结构第四节第四节 电力变

124、压器的故障分析和处理电力变压器的故障分析和处理第一节第一节 电力变压器的用途和分类电力变压器的用途和分类第五节第五节 电力变压器的试验电力变压器的试验第一节 电力变压器的用途和分类一、电力变压器的用途一、电力变压器的用途变压器是传输电能而不改变其频率的静止的电能转换器。变压器是电力系统中数量极多且地位十分重要的电气设备，变压器的总容量大约是发电机总容量的9倍以上。其功能是将电力系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使用。在电力系统中，输送同样功率的电能，电压越高，电流就越小，输电线路上的功率损耗也越小；输电线的截面积也可以减小，这样就可以减少导线的金属用量。一、电力变压器的用

125、途一、电力变压器的用途一、电力变压器的用途一、电力变压器的用途由于制造上的困难，发电机电压不可能很高（目前在20KV以下），所以在发电厂中要用升压变压器将发电机电压升到很高，才能将大量的电能送往远处的用电地区，如35KV、66KV、110KV、220kv、330kv、500kv等。而在用电负荷处，再用降压变压器将电压降低到适当的数值供用户电气设备使用。电力变压器在传输电能的时候，本身也有一些有功损耗，但数量不大，因而传输效率很高。中小型变压器的效率不低于95，大型变压器效率可达到98以上。二、电力变压器的分类二、电力变压器的分类1、按功能分：、按功能分： 电力变压器按功能分，有升压变压器和降压

126、变压器两大类。工厂变电所都采用降压变压器。终端变电所的降压变压器，也称配电变压器。二、电力变压器的分类二、电力变压器的分类2、按容量分、按容量分：电力变压器按容量系列分，有R8容量系列和R10容量系列两大类。R8容量系列指容量等级是按R81.33倍数递增的，我国老的变压器容量等级采用此系列，如：100kvA、135kvA、180kvA、240kvA、320kvA、420kvA、560kvA、750kvA、1000kvA等。R10容量系列指容量等级是按R101.26倍数递增的。R10系列的容量等级较密，便于合理选用，是IEC（国际电工委员会）推荐采用的。我国新的变压器容量等级采用此系列，如：10

127、0KVA、125kvA、160kvA、200kvA、250kvA、315kvA、400kvA、500kvA、630kvA、800kvA、1000kvA。二、电力变压器的分类二、电力变压器的分类3、按相数分：、按相数分：电力变压器按相数分，有单相和三相两大类。工厂变电所通常都采用三相电力变压器。二、电力变压器的分类二、电力变压器的分类4、按调压方式分：、按调压方式分：电力变压器按调压方式分，有无载调压（又称无励磁调压）和有载调压两大类。工厂变电所大多数采用无载调压变压器。二、电力变压器的分类二、电力变压器的分类5、按绕组结构分：、按绕组结构分：电力变压器按绕组结构分，有单绕组自耦变压器、双绕组变

128、压器、三绕组变压器。工厂变电所大多采用双绕组变压器。二、电力变压器的分类二、电力变压器的分类6、按绕组绝缘及冷却方式分类：、按绕组绝缘及冷却方式分类：电力变压器按绕组绝缘及冷却方式分，有油浸式、干式和充气式（SF6）等。其中油浸式变压器，又有油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却式等。工厂变电所大多采用油浸自冷式变压器。所谓充气式变压器是指变压器的磁路（铁心）与绕组均位于一个充有绝缘气体的外壳内的变压器。以往，一般情况下是采用SF6气体，所以又称气体绝缘变压器二、电力变压器的分类二、电力变压器的分类7、按绕组导体材质分：、按绕组导体材质分：电力变压器按绕组导体材质分，有铜绕组变压器

129、和铝绕组变压器两大类。工厂变电所过去大多采用铝绕组变压器，但低损耗的铜绕组变压器现在得到了越来越广泛的应用。三、电力变压器的型号三、电力变压器的型号特殊使用环境代号额定电压额定容量特殊用途和特殊结构代号设计序号调压方式导线材料绕组数油循环方式冷却方式相数产品类别三、电力变压器的型号三、电力变压器的型号1、产品类别代号、产品类别代号O-自耦变压器，通用电力变压器不标H-电弧炉变压器C-感应电炉变压器Z-整流变压器K-矿用变压器Y-试验变压器三、电力变压器的型号三、电力变压器的型号2、相数、相数D-单相变压器S-三相变压器三、电力变压器的型号三、电力变压器的型号3、冷却方式、冷却方式F-风冷式W-

130、水冷式注：油浸自冷式和空气自冷式不标注三、电力变压器的型号三、电力变压器的型号4、油循环方式、油循环方式N自然循环O强迫导向循环P强迫循环三、电力变压器的型号三、电力变压器的型号5、绕组数、绕组数S三绕组注：双绕组不标注三、电力变压器的型号三、电力变压器的型号6、导线材料、导线材料L铝绕组注：铜绕组不标注三、电力变压器的型号三、电力变压器的型号7、调压方式、调压方式Z有载调压注：无载调压不标注三、电力变压器的型号三、电力变压器的型号8、性能水平代号（设计序号）、性能水平代号（设计序号）性能水平代号电压等级kV性能参数空载损耗负载损耗76、10符合GB/T6451组符合GB/T645135符合G

131、B/T645186、10符合GB/T6451组35比GB/T6451平均下降10%96、10配电变压器符合表A26、10电力变压器比GB/T6451组平均下降10%比GB/T6451平均下降10%35比GB/T6451平均下降20%106、10比GB/T6451组平均下降20%比GB/T6451平均下降15%35比GB/T6451平均下降30%116、10比GB/T6451组平均下降30%35比GB/T6451平均下降40%三、电力变压器的型号三、电力变压器的型号9、特殊用途或特殊结构代号、特殊用途或特殊结构代号Z低噪声用；L电缆引出X现场组装式；J中性点为全绝缘；CY发电厂自用变压器三、电力

132、变压器的型号三、电力变压器的型号10、变压器的额定容量、变压器的额定容量变压器的额定容量，单位为KVA。三、电力变压器的型号三、电力变压器的型号11、变压器的额定电压、变压器的额定电压变压器的额定容量，单位为KV。三、电力变压器的型号三、电力变压器的型号例例1：一台三相、油浸、风冷、双绕组、无励磁调压、铝导线、20000kVA、110kV级电力变压器产品，其性能水平符合GB/T6451规定，该产品的型号为：SFL720000/110三、电力变压器的型号三、电力变压器的型号例例2：一台三相、油浸、水冷、强迫油循环、双绕组、有载调压、铜导线、360000kVA、220kV级低噪声用电力变压器的产品

133、，其性能水平符合GB/T6451规定，该产品的型号为：SWPZ7Z360000/220第二节 油浸式电力变压器的结构油油浸浸式式电电力力变变压压器器油浸式电力变压器的结构油浸式电力变压器的结构器身器身油箱油箱冷却装置冷却装置保护装置保护装置出线装置出线装置铁心、绕组、绝缘结构、引线、分接开关油箱本体（箱盖、箱壁、箱底）和附件（放油阀门、油样活门、接地螺栓、铭牌散热器和冷却器储油柜（油枕）、油位表、防爆管（安全气道）、吸湿器(呼吸器)、温度计、净油器、气体继电器（瓦斯继电器）高压套管、低压套管2.2.分接开关分接开关1.1.高压套管高压套管4.4.瓦斯继电器瓦斯继电器3.3.低压套管低压套管6.

134、6.油枕油枕5.5.防爆管防爆管8.8.吸湿器吸湿器7.7.油位表油位表10.10.铭牌铭牌9.9.散热器散热器12.12.油样活门油样活门11.11.接地螺栓接地螺栓14.14.活门活门13.13.放油阀门放油阀门16.16.温度计温度计15.15.绕组绕组18.18.净油器净油器17.17.铁芯铁芯20.20.变压器油变压器油19.19.油箱油箱油浸式电力变压器的结构油浸式电力变压器的结构1 . 铁芯铁芯铁芯在电力变压器中是重要的组成部件之一。它由高导磁的硅钢片叠积和钢夹件夹紧而成，铁心具有两个方面的功能。在原理上，铁心是构成变压器的磁路。它把一次电路的电能转化为磁能，又把该磁能转化为二次

135、电路的电能，因此，铁心是能量传递的媒介体。在结构上，它是构成变压器的骨架。在它的铁心柱上套上带有绝缘的线圈，并且牢固地对它们支撑和压紧。变压器铁芯涡流的形成变压器铁芯涡流的形成当成块的金属放在变化的磁场中或者在磁场中运动时，金属内将产生感应电流。这种电流在金属内自成闭合回路，犹如水的旋涡故称涡流，由于成块金属的电阻很小，所以涡流很强，使成块金属大量发热，同时电能遭到大量的浪费。1 . 铁芯铁芯为了减少铁心的磁滞和涡流损耗，铁心用厚度为0.30.5mm的硅钢片冲剪成几种不同尺寸，并在表面涂厚为0.010.13mm的绝缘漆，烘干后按一定规则叠装而成。由于硅钢片比普通钢的电阻串大，因此利用硅钢片制成

136、的铁心可以进一步减小涡流损耗。1 . 铁芯铁芯接地片上夹件铁轭螺杆拉螺杆芯柱绑扎铁心磁导线下夹件铁心的结构铁心的结构1 . 铁芯铁芯铁心的结构形式和用途铁心的结构形式和用途单相两柱式叠铁心铁心片一搭接方式叠积，两柱均套线圈，线圈以串、并联络线引出。结构简单而紧凑，工艺装备少，但叠积工作量大。它是广泛采用的单相铁心基本结构。适用于各种单相变压器。1 . 铁芯铁芯铁心的结构形式和用途铁心的结构形式和用途单相单柱旁轭式叠铁心中间为一个心柱，两边为旁轭，轭的截面为心柱截面的1/2。可降低上、下轭高，有助于减少附加损耗，但电工钢片用量多。它实际上是垂直放置的单相壳式铁心。适用于高压大容量单相电力变压器活

137、大电流单相变压器。1 . 铁芯铁芯铁心的结构形式和用途铁心的结构形式和用途单相两柱旁轭式叠铁心中间为两个心柱，两边为旁轭，可降低上、下轭高，有助于减少附加损耗，但电工钢片用量更多，体积大。有时在旁轭上安装调压和励磁线圈。它是的派生结构。适用于高压和超高压大容量单相电力变压器。1 . 铁芯铁芯铁心的结构形式和用途铁心的结构形式和用途三相三柱式叠铁心在结构上与单相两柱式叠铁心是同一类型，只是多了一个心柱，三柱线圈各自为一相引出。它是三相变压器最广泛应用的典型结构。适用于各种三相变压器1 . 铁芯铁芯铁心的结构形式和用途铁心的结构形式和用途三相三柱旁轭式叠铁心中间为三个心柱，各自为一相，两边旁轭和上

138、、下端轭截面为心柱截面的1/3，主要是用来降低铁心的高度，便于运输。适用于大容量三项电力变压器。1 . 铁芯铁芯铁轭截面、形状、特点和适用范围铁轭截面、形状、特点和适用范围多级圆形截面铁轭截面与心柱截面完全相同，磁通分布均匀，在采用冷轧电工钢片时应该这样，是现代变压器的主要铁轭截面形状。广泛用于现代的各种变压器。1 . 铁芯铁芯铁轭截面、形状、特点和适用范围铁轭截面、形状、特点和适用范围多级椭圆形截面与椭圆形心柱截面相配合的一种铁轭截面，另外在有旁轭的铁心中，铁轭的截面需小于心柱的截面，当各级相对应时，一定做成多级椭圆形截面。用于旁轭截面为椭圆形的旁轭式铁心（五柱式铁心）的变压器。1 . 铁芯

139、铁芯铁轭截面、形状、特点和适用范围铁轭截面、形状、特点和适用范围倒T形、倒多级T形截面倒T形截面只用于直接缝铁心，铁轭片种类少，但要比心柱截面放大50%10%;倒多级T形截面用于斜接缝铁心，与心柱截面相同，既降低了框内沿磁通密度，又缩短心柱小级的片长，节省材料。倒T形截面多用于以前的中小型变压器，倒多级T形可用于斜接缝的中型变压器。1 . 铁芯铁芯铁轭截面、形状、特点和适用范围铁轭截面、形状、特点和适用范围正T形、正多级T形截面使用情况同上，但是可利用小级处的较大空间引出内线圈的引线，它们的缺点是心柱各小级的片长增加，浪费材料。分别用于直、斜接缝的高电压、大容量变压器。1 . 铁芯铁芯铁心的夹

140、紧装置铁心的夹紧装置铁心的夹紧装置铁心的夹紧装置铁心的夹紧装置是使整个铁心构成一个整体的铁心的夹紧装置是使整个铁心构成一个整体的紧固结构。它在结构上应满足如下要求。紧固结构。它在结构上应满足如下要求。夹紧装置一般是框架式，此夹持装置在结构上夹紧装置一般是框架式，此夹持装置在结构上要承受铁心本体的夹紧力、起吊器身的重力和要承受铁心本体的夹紧力、起吊器身的重力和变压器在短路时所产生的电动机械力，并确保变压器在短路时所产生的电动机械力，并确保冷轧硅钢片的电磁性能不减弱。夹紧装置上的冷轧硅钢片的电磁性能不减弱。夹紧装置上的构件主要承受拉伸、弯曲应力，尽量避免承受构件主要承受拉伸、弯曲应力，尽量避免承受

141、剪切应力。剪切应力。夹紧装置在结构上应能可靠地压紧线圈、支撑夹紧装置在结构上应能可靠地压紧线圈、支撑引线、装置器身的绝缘件，并应具有器身在油引线、装置器身的绝缘件，并应具有器身在油箱中的定位结构。箱中的定位结构。1 . 铁芯铁芯铁心的夹紧装置铁心的夹紧装置铁心的夹紧装置铁心的夹紧装置夹紧时的力要均匀，铁心片的边缘应不出现翘夹紧时的力要均匀，铁心片的边缘应不出现翘起，铁芯片的接缝尽量要严合，在铁心励磁时起，铁芯片的接缝尽量要严合，在铁心励磁时噪声要尽量小。噪声要尽量小。为防止铁心多点接地和减少漏磁通在结构钢件为防止铁心多点接地和减少漏磁通在结构钢件中产生涡流损耗，结构钢件应用绝缘件与铁心中产生涡

142、流损耗，结构钢件应用绝缘件与铁心本体隔开，并尽可能远离漏磁区。在结构钢件本体隔开，并尽可能远离漏磁区。在结构钢件中更不能形成交链主磁通下的中更不能形成交链主磁通下的“ “短路匝短路匝” ”。夹紧装置与铁心相贴处必须有可靠的绝缘。夹紧装置与铁心相贴处必须有可靠的绝缘。1 . 铁芯铁芯铁心的夹紧装置铁心的夹紧装置铁心的夹紧装置铁心的夹紧装置1-1-钢螺母钢螺母5-5-胶木纸管胶木纸管3-3-钢垫圈钢垫圈4-4-纸板垫圈纸板垫圈6-6-穿心螺杆穿心螺杆2-2-辅助绝缘垫圈辅助绝缘垫圈1 . 铁芯铁芯变压器铁心的绝缘变压器铁心的绝缘变压器铁心的绝缘变压器铁心的绝缘铁心的绝缘与变压器其他绝缘一样，占有重

143、要的地位。铁心绝缘不良，将影响变压器的安全运行。铁心的绝缘有两种，即铁心片间的绝缘以及铁芯片与结构件件的绝缘。1 . 铁芯铁芯变压器铁心的绝缘变压器铁心的绝缘变压器铁心的绝缘变压器铁心的绝缘铁心片间的绝缘是把心柱和铁轭的截面分成许多细条形的小截面，使磁通垂直通过这些小截面时，感应出的涡流很小，产生的涡流损耗也就很小。铁心片间无绝缘时，磁通垂直通过的截面很大，感应的涡流大，截面厚度增加1倍，涡流损耗将增大至4倍。铁心片间绝缘过小时，片间电导率增大，穿过片间绝缘的泄漏电流增大，将增加附加的介质损耗。1 . 铁芯铁芯变压器铁心的绝缘变压器铁心的绝缘变压器铁心的绝缘变压器铁心的绝缘铁心片间绝缘过大时，

144、铁心就不能认为是等电位的，必须把各片均连接起来接地，否则片间将出现放电现象，这是不方便的、不可取的。现在铁心用绝缘纸条做油道时，就需要把油道两侧的铁心片连接起来，然后由一个接地铜片引出因此，铁心片间要有一定的绝缘，在标准测量方法下一般在60105/cm2。现在采用的冷轧取向电工钢片的表面具有0.150.02mm的无机磷化膜，可以满足这一要求，其他电工钢片则需要涂漆，检修时也需要涂漆，大型铁心有时要涂两遍漆。1 . 铁芯铁芯变压器铁心的绝缘变压器铁心的绝缘变压器铁心的绝缘变压器铁心的绝缘铁芯片与其夹紧结构件的绝缘是防止与结构件短接和短路。铁心片间短接总是不允许的，但是结构件间形成短路的回路顺着磁

145、通方向而不交链磁通，或者交链磁通很小，则影响不大。如果两个单排的心柱螺杆短路形成的闭合回路是顺着磁通方向的，不易产生短路电流；拉螺杆与夹件等形成的闭合回路，交链测通小又不同相；而铁轭夹件和旁螺杆形成的闭合回路虽交链部分有磁通，但环流不经过铁心，且可作为三次谐波电流通路，因此它们之间不需要绝缘。1 . 铁芯铁芯变压器铁心的接地变压器铁心的接地变压器铁心的接地变压器铁心的接地铁心必须接地。铁心是其金属结构件在线圈的电场作用下，具有不同的电位，与油箱电位又不同。虽然它们之间电位差不大，也将通过很小的绝缘距离而断续放电。放电一方面使油分解，另一方面无法确认变压器在试验和运行中的状态是否正常。因此铁心及

146、其金属结构件必须经油箱面接地（对于铁心柱和铁轭螺杆，则由于电容的耦合作用认为它们与铁心电位一样，不需接地），且要确保电气接通。1 . 铁芯铁芯变压器铁心的接地变压器铁心的接地变压器铁心的接地变压器铁心的接地1 . 铁芯铁芯变压器铁心的接地变压器铁心的接地变压器铁心的接地变压器铁心的接地1 . 铁芯铁芯变压器铁心的接地变压器铁心的接地变压器铁心的接地变压器铁心的接地有拉螺杆和吊螺杆时，上、下夹件各自相接，期间又通过拉螺杆相接。这样只要用一接地片将铁心和上夹件相接，除垫脚令与箱底接地外，其余部分经吊螺杆与箱盖接地，且铁心片是一点接地。1 . 铁芯铁芯变压器铁心的接地变压器铁心的接地变压器铁心的接地

147、变压器铁心的接地只有拉螺杆时，也用一接地片将铁心和上夹件相接，则铁心经上夹件、拉螺杆、下夹件，通过垫脚和箱底接地。1 . 铁芯铁芯变压器铁心的接地变压器铁心的接地变压器铁心的接地变压器铁心的接地上下夹件绝缘时，即旧产品种既无拉螺杆又无拉板的夹紧结构中，则用接地片将铁心分别与上下夹件相接。这样整个铁心又上夹件经铁芯片，在通过垫脚和箱底接地，这种情况需要注意上下接地片位置要对称，即在铁心的同一层上，否则将产生电位差。1 . 铁芯铁芯变压器铁心的接地变压器铁心的接地变压器铁心的接地变压器铁心的接地有拉板时，上下夹件由拉板连接，而垫脚与箱底一般是绝缘的。用一接地片将铁心和上夹件并联后再由10KV套管引

148、出接地，或者铁心和上夹件由两个套管接地。才用一个接地套管时指监视器身的绝缘，采用两个接地套管时还可检查铁心有无多余接地点。1 . 铁芯铁芯变压器铁心的接地变压器铁心的接地变压器铁心的接地变压器铁心的接地接地片为0.3mm厚的紫铜片，宽度为20、30mm或40mm，铜带表面要搪锡，以减少接触电阻。1 . 铁芯铁芯变压器铁芯多点接地的故障特征变压器铁芯多点接地的故障特征油中气体不断增加并析出(电弧放电故障时，气体析出量较之更高、更快)，可能导致气体继电器动作发信号，甚至使变压器跳闸。铁芯局部过热，使铁芯损耗增加，甚至烧坏；过热造成的温升，使变压器油分解，产生的气体溶解于油中，引起变压器油性能下降，

149、油中总烃大大超标；1 . 铁芯铁芯2.2.绕组绕组绕组是变压器最基本的组成部分，它与铁心合称电力变压器本体，是建立磁场和传输电能的电路部分。电力变压器绕组由高压绕组，低压绕组，对地绝缘层（主绝缘），高、低压绕组之间绝缘件及由燕尾垫块，撑条构成的油道，高压引线，低压引线等构成。不同容量、不同电压等级的电力变压器，绕组形式也不一样。一般电力变压器中常采用同心式和交叠式两种结构形式。2.2.绕组绕组同心式绕组是把高压绕组与低压绕组套在同一个铁心上，一般是将低压绕组放在里边，高压绕组套在外边，以便绝缘处理。但大容量输出电流很大的电力变压器，低压绕组引出线的工艺复杂，往往把低压绕组放在高压绕组的外面。同

150、心式绕组结构简单、绕制方便，故被广泛采用。按照绕制方法的不同，同心式绕组又可分为圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式等几种。2.2.绕组绕组交叠式绕组又叫交错式绕组，在同一铁心上，高压绕组、低压绕组交替排列、间隙聚焦国、绝缘较复杂、包扎工作量较大。它的优点是力学性能较好，引出线的布置和焊接比较方便、漏电抗较小，一般用于电压为35KV及以下的电炉变压器中。2.2.绕组绕组变压器高低压绕组的排列方式，是由多种因素决定的。但就大多数变压器来讲，是把低压绕级布置在高压绕组的里边。这主要是从绝缘方面考虑的。理论上，不管高压绕组或低压绕组怎样布置，都能起变压作用。但因为变压器的铁芯是接地的，由于低压绕组靠近铁芯

151、，从绝缘角度容易做到。如果将高压绕组靠近铁芯，则由于高压绕组电压很高，要达到绝缘要求，就需要很多多的绝缘材料和较大的绝缘距离。这样不但增大了绕组的体积，而且浪费了绝缘材料。再者，由于变压器的电压调节是靠改变高压绕组的抽头，即改变其匝数来实现的，因此把高压绕组安置在低压绕组的外边，引线也较容易。2.2.绕组绕组3.分接开关分接开关变压器调压是在变压器的某一绕组上设置分接头，当变换分接头时就减少或增加了一部分线匝，使带有分接头的变压器绕组的匝数减少或增加，其他绕组的匝数没有改变，从而改变了变压器绕组的匝数比。绕组的匝数比改变了，电压比也相应改变，输出电压就改变，这样就达到了调整电压的目的。在一般情

152、况下是在高压绕组上抽出适当的分接头，因为高压绕组常套在外面，引出分接头方便；另外高压侧电流小，引出的分接引线和分接开关的载流部分截面积小，开关接触部分也容易解决。3.3.分接开关分接开关调压方式有无励磁调压和有载调压两种。无励磁调压时，不是变压器二次不带负载，而是把变压器各侧都与电网断开，在变压器无励磁情况下变换绕组的分接头；有载调压时，变压器时在不中断负载的情况下进行变换绕组的分接头。3.3.分接开关分接开关变压器无励磁分接开关的额定电压范围较窄，调节级数较少。额定调压范围以变压器额定电压的百分数表示为5或22.5。根据使用要求，在调压范围和级数不变的情况下，允许增加负分接级数，减少正分接级

153、数。无励磁调压变压器在额定电压5范围内改变分接位置运行时，其额定容量不变。如为7和10%分接时，其容量按制造厂的规定；如无制造厂规定，则容量应相应降低2.5和5。3.3.分接开关分接开关3.3.分接开关分接开关变压器无励磁调压电路，由于绕组上引出分接头方式的不同，大致氛围4种：1）中性点调压电路，一般适用于电压等级为35KV及以下的多层圆筒式绕组；2）中性点“反接”调压电路，适用于电压等级为15KV以下的连接式绕组；3）中部调压电路；4）中部并联调压电路，适用于电压等级为35KV及以上的连续式或纠结式绕组。3.3.分接开关分接开关（a）中性点调压（b）中性点反接调压（c）中部调压（d）中部并联

154、调压3.3.分接开关分接开关有载分接开关是在带负载情况下，变换变压器的分接，以达到调节电压的目的。在变换过程中，必须要有阻抗来限制分接间的循环电流，根据阻抗的不同可分为电抗式和电阻式两种。3.3.分接开关分接开关电抗式有载分接开关的特点是，如果电抗器是按连续工作设计的，则在变换分接过程中可以停留在跨接两个分接头的位置工作。在所需要的调压级数相同的情况下，可使变压器绕组的分接头个数减少一半。另外，即使分接开关电动机构的供电电源在过渡过程的任意位置发生故障，变压器仍能继续运行。但其缺点是过渡时循环电流的功率因数较低，切换开关电弧触头的电寿命较短；由于用了电抗器，使变压器的体积增大，制造成本较高。3

155、.3.分接开关分接开关电阻式有载分接开关是一种油中切换、电阻过渡、埋入式有载分接开关，它的特点是过渡时间较短，循环电流的功率因数为1，切换开关电弧触头的电寿命比电抗式提高了许多。为了保证切换机构在切换过程能连续快速完成，都采用电动机构带动快速机构的弹簧储能，到释放位置时，快速机构的弹簧释放能量，此时即使电动机构停转都能使切换开关快速、可靠地完成切换。所以它是一种先进的有载分接开关，应用比较广泛。3.3.分接开关分接开关3.3.分接开关分接开关双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图双电阻式有载分接开关的

156、典型接线图和变换顺序图3.3.分接开关分接开关双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图3.3.分接开关分接开关双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图3.3.分接开关分接开关双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图双电阻式有载分接开关的

157、典型接线图和变换顺序图4.4.油枕油枕当变压器油的体积随着油的温度膨胀或减小时，油枕起着调节油量，保证变压器油箱内经常充满油的作用。如没有油枕，油箱内的油面波动就会带来一下不利因素：一是油面降低时露出铁芯和线圈部分会影响散热和绝缘；二是随着油面波动空气从箱盖缝里排出和吸进，而由于上层油温很高，使油很快地氧化和受潮。油枕的油面比油箱的油面要小，这样，可以减少油和空气的接触面，防止油被过速地氧化和受潮。三是油枕的油在平时几乎不参加油箱内的循环，它的温度要比油箱内的上层油温的低的多，油的氧化过程也慢的多，因此有了油枕，可以防止油的过速氧化。变压器油枕有三种形式：波纹式、胶囊式、隔膜式。4.4.油枕油

158、枕对于胶囊式油枕，为了使变压器油面与空气完全隔绝，其油位计间接显示油面。该油枕是通过在油枕下部的小胶囊，使之成为一个单独的油循环系统，当油枕的油面升高时，压迫小胶囊的油柱压力增大，小胶囊的体积被缩小了一些，于是在油位计反映出来的油位也高起来一些，且其高度与油枕中的油面成正比；相反，油枕中的油面降低时，压迫小胶囊的油柱压力也将减少，使小胶囊体积也相对地要增大一些，反应在油位计中的油面就要降低一些，且其高度与油枕中的油面成正比。换句话说，它使通过油枕油面的高、低变化，导致小胶囊压力大小发生变化，从而使油面间接地、成正比地反应油枕油面高低的变化。4.4.油枕油枕对于隔膜式油枕，可安装磁力式油表，油表

159、连杆机构的滚轮在薄膜上不受任何阻力，能自由、灵活地伸长与缩短。磁力表上部有接线盒，内部有开关，当油枕的油面出现最高或最低位置时，开关自动闭合，发出报警信号。4.4.油枕油枕1油位计；2气体继电器连通导管的法兰；3吸湿器连通管；4集污盒；5注油孔；6与防爆管连通的法兰；7吊环；8端盖；9、10阀门4.4.油枕油枕5.5.气体继电器气体继电器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（跳闸用）Q、调节杆R、干簧节点（信号用）S、套管T、嘴子5.5.气体继电器气体继电器重瓦斯动作整定管路通径（毫米）油速整定范围（米/秒）800.71.

160、5500.615.5.气体继电器气体继电器6.6.吸湿器吸湿器吸湿器又名呼吸器，常用吸湿器为吊式吸湿器结构。吸湿器内装有吸附剂硅胶，油枕内的绝缘油通过吸湿器与大气连通，内部吸附剂吸收空气中的水分和杂质，以保持绝缘油的良好性能。1-1-连接管连接管连接管连接管2-2-螺钉螺钉螺钉螺钉3-3-法兰盘法兰盘法兰盘法兰盘4-4-玻璃管玻璃管玻璃管玻璃管5-5-硅胶硅胶硅胶硅胶6-6-螺杆螺杆螺杆螺杆7-7-底座底座底座底座8-8-底罩底罩底罩底罩9-9-变压器油变压器油变压器油变压器油6.6.吸湿器吸湿器为了显示硅胶受潮情况，一般采用变色硅胶。变色硅胶原理是利用二氯化钴（CoCL2）所含结晶水数量不同

161、而有几种不同颜色做成，二氯化钴含六个分子结晶水时，呈粉红色；含有两个分子结晶水时呈紫红色；不含结晶水时呈蓝色。6.6.吸湿器吸湿器变色硅胶的配制方法是把二氯化钴配成质量分数为5的溶液，然后选用一定数量的硅胶在120160烘箱干燥56小时，冷却后放入配好质量分数为5的二氧化钴溶液中，浸泡1015分钟，待吸饱二氯化钴后成粉红色，再经120160烘干变成蓝色便可使用。安装在隔膜式储油柜上的呼吸器在罩内可不注油，以保证储油柜呼吸畅通。6.6.吸湿器吸湿器呼吸器的作用是提供变压器在温度变化时内部气体出入的通道，解除正常运行中因温度变化产生对油箱的压力。呼吸器内硅胶的作用是在变压器温度下降时对吸进的气体去

162、潮气。油封杯的作用是延长硅胶的使用寿命，把硅胶与大气隔离开，只有进入变压器内的空气才通过硅胶。6.6.吸湿器吸湿器7.7.净油器净油器净油器又名热吸虹器，是用钢板焊接成圆筒形的小油罐，罐内也装有硅胶或活性氧化铝吸附剂。当油温变化而上下流动时，经过净油器达到吸取油中水分、渣滓、酸、氧化物的作用。3150KVA及以上变压器均有这种净化装置。净油器安装再变压器上部时净化效率高，装在下部时易于更换，安装位置视情况而定。7.7.净油器净油器7.7.净油器净油器8.8.防爆管防爆管防爆管又名安全气道，装在油箱的上盖上，由一个喇叭形管子与大气相通，管口用薄膜玻璃板或酚醛纸板封住。为防止正常情况下防爆管内油面

163、升高使管内气压上升而造成防爆薄膜松动或破损及引起气体继电器误动作，在防爆管与储油柜之间连接一小管，已使两处压力相等。8.8.防爆管防爆管防爆管的作用使当变压器内部发生故障时，将油里分解出来的气体及时排出，以防止变压器内部压力骤然增高而引起油箱爆炸或变形。容量为800KVA以上的油浸式变压器均装有防爆管，且其保护膜的爆破压力应低于50662.5Pa。8.8.防爆管防爆管1-1-储油柜储油柜2-2-连接小管连接小管3-3-防爆管防爆管4-4-油箱油箱9.9.散热器散热器散热器分为片式散热器和扁管散热器片式散热器是用板料厚度为1mm的波形冲片，靠上下集油盒或油管焊接组成。20KVA以下的油浸式电力变

164、压器，平顶油箱的散热面已足够，50200KVA的油浸式电力变压器可采用固定式散热器；2006300KVA油浸式电力变压器，可采用可拆式片式散热器，散热器通过法兰盘固定再油箱壁上。油浸式变压器冷却装置包括散热器和冷却器，不带强油循环的称为散热器，带强油循环的称为冷却器。9.9.散热器散热器9.9.散热器散热器扁管散热器分为自冷式和风冷式两种，自冷式的只在集油盒单面焊接扁管，风冷式扁管散热器有88管、100管、120管三种。扁管在集油盒两侧焊接，为了加强冷却，每只散热器下安装两台电风扇，不吹风时，散热能力为额定散热量的60左右。9.9.散热器散热器10.10.冷却器冷却器当变压器上层油温与下部油温

165、产生温差时，通过冷却器形成油温对流，经冷却器冷却后流回油箱，起到降低变压器温度的作用。冷却器有强油风冷却器、新型大容量风冷却器、强油水冷却器10.10.冷却器冷却器11.11.温度计温度计大型变压器都装有测量上层油温的带电接点的测温装置，它装在变压器油箱外，便于运行人员监视变压器油温情况。11.11.温度计温度计11.11.温度计温度计WTQ-288型电接点压力式温度计结构11.11.温度计温度计12.12.高、低压套管高、低压套管绝缘套管是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。第三节第三节变

166、压器的工作原理变压器的工作原理 变变变变压压压压器器器器的的的的一一一一次次次次绕绕绕绕组组组组（一一一一次次次次绕绕绕绕组组组组）与与与与交交交交流流流流电电电电源源源源接接接接通通通通后后后后，经经经经绕绕绕绕组组组组内内内内流流流流过过过过交交交交变变变变电电电电流流流流产产产产生生生生磁磁磁磁通通通通 ，在在在在这这这这个个个个磁磁磁磁通通通通作作作作用用用用下下下下，铁铁铁铁芯芯芯芯中中中中便便便便有有有有交交交交变变变变磁磁磁磁通通通通 ，即即即即一一一一次次次次绕绕绕绕组组组组从从从从电电电电源源源源吸吸吸吸取取取取电电电电能能能能转转转转变变变变为为为为磁磁磁磁能能能能， 在在

167、在在铁铁铁铁芯芯芯芯中中中中同同同同时时时时交交交交（环环环环）链链链链原原原原、副副副副边边边边绕绕绕绕组组组组（二二二二次次次次绕绕绕绕组组组组），由由由由于于于于电电电电磁磁磁磁感感感感应应应应作作作作用用用用，分分分分别别别别在在在在原原原原、二二二二次次次次绕绕绕绕组组组组产产产产生生生生频频频频率率率率相相相相同同同同的的的的感感感感应应应应电电电电动动动动势势势势。如如如如果果果果此此此此时时时时二二二二次次次次绕绕绕绕组组组组接接接接通通通通负负负负载载载载，在在在在二二二二次次次次绕绕绕绕组组组组感感感感应应应应电电电电动动动动势势势势作作作作用用用用下下下下，便便便便有有有

168、有电电电电流流流流流流流流过过过过负负负负载，铁芯中的磁能又转载，铁芯中的磁能又转载，铁芯中的磁能又转载，铁芯中的磁能又转 换为电能。这就是变压换为电能。这就是变压换为电能。这就是变压换为电能。这就是变压 器利用电磁感应原理将器利用电磁感应原理将器利用电磁感应原理将器利用电磁感应原理将 电源的电能传递到负载电源的电能传递到负载电源的电能传递到负载电源的电能传递到负载 中的工作原理。中的工作原理。中的工作原理。中的工作原理。1. 1. 变压器的工作原理变压器的工作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。1. 1. 变压器的工作原理变压器的工作原理

169、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。变压器电流之比与一、二次绕组的匝数成反比，即 2.变压器各电磁量的正方向变压器各电磁量的正方向3.变压器变比和参数的测定方法1.变压器的空载变压器的空载运行运行 变变压压器器一一次次绕绕组组接接电电源源，二二次次绕绕组组开路，负载电流开路，负载电流 为为零零，这这种种情情况况即即为为变变压压器器的的空空载载运运行行。 和和 为为一一、二二次次绕绕组组的的匝匝数数分分别别绕绕在在两两个个铁铁心心柱柱上。上。2.变压器的负变压器的

170、负载运行载运行 一次侧接交一次侧接交流电源，二次侧流电源，二次侧接负载，二次侧接负载，二次侧中便有负载电流中便有负载电流流过，这种情况流过，这种情况称为负载运行。称为负载运行。3.变压器变比和参数的测定方法3.变压器变比和参数的测定方法3.变压器等效电路参数的测定变压器等效电路参数的测定 （1 1）空载实验）空载实验 用用大大写写字字母母表表示示高高压压端端, ,小小字字母母表表示示低低压压端端. .空空载载试试验验可可在在任任一一边边作作. .但但考考虑虑到到空空载载试试验验所所加加电电压压较较高高, ,其其电电流流较较小小, ,为为试试验验的的安安全全和和仪仪器器仪仪表表选择方便选择方便,

171、 ,一般在低压侧作。如下图所示一般在低压侧作。如下图所示: : 测定方法测定方法: :在在 原边侧加原边侧加 副边副边 侧开路，读取侧开路，读取 、 、 、 。3.3.变压器变比和参数的测定方法变压器变比和参数的测定方法 （2）短路试验）短路试验因短路试验电流大因短路试验电流大,电压低电压低,一般在高压侧作，一般在高压侧作，从等效电路可见从等效电路可见 , ,外加电压仅用来克服变外加电压仅用来克服变压器本身的漏阻抗压降压器本身的漏阻抗压降, ,所以当所以当 很低时很低时, ,电流电流即到达额定即到达额定, ,该电压为该电压为 。 在在 时时, ,读取取 、 计算短路参算短路参 数数。 3.变压

172、器变比和参数的测定方法 短路试验时使电流达到额定值时所加电压短路试验时使电流达到额定值时所加电压 称为阻抗电压或短路电压。称为阻抗电压或短路电压。 阻抗电压用额定电压百分比表示时有阻抗电压用额定电压百分比表示时有: 阻阻抗抗电电压压百百分分比比是是铭铭牌牌数数据据之之一一，是是变变压压器器的的主主要要参参数数，阻阻抗抗电电压压的的大大小小反反映映变变压压器器在在额额定负载下运行时定负载下运行时，漏阻抗压降的大小。漏阻抗压降的大小。4.变压器额定值的含义和作用1.额额定定容容量量 ：指指变变压压器器的的视视在在功功率率。对对三相变压器指三相容量之和。三相变压器指三相容量之和。 单位：伏安（单位：

173、伏安（VA） 千伏安（千伏安（kVA）2.额额定定电电压压 ： 指指电电源源加加到到原原边边绕绕组组上上的的电电压压， 是是副副边边绕绕组组开开路路即即空空载载运运行行时时副副绕绕组的端电压。对于三相变压器一般指线电压值。组的端电压。对于三相变压器一般指线电压值。 单位：伏（单位：伏（V） 千伏（千伏（kV）4.变压器额定值的含义和作用3.额额定定电电流流 ：由由 和和 计计算算出来的电流，即为额定电流出来的电流，即为额定电流对单相变压器：对单相变压器：对三相变压器：对三相变压器：4.变压器额定值的含义和作用3.额额定定电电流流 ：由由 和和 计计算算出来的电流，即为额定电流出来的电流，即为额

174、定电流对单相变压器：对单相变压器：对三相变压器：对三相变压器：4.额额定定频频率率：我我国国规规定定标标准准工工业业用用电电频频率率为为50赫赫（Hz）有有些些国国家家采采用用60赫。赫。 此此外外，额额定定工工作作状状态态下下变变压压器器的的效率、温升等数据均属于额定值。效率、温升等数据均属于额定值。4.变压器额定值的含义和作用5.变压器电压调整率的含义 1.1.变压器的外特性变压器的外特性 在电源电压不变的情在电源电压不变的情况下，变压器二次侧接入负况下，变压器二次侧接入负载后，一、二次绕组都有电载后，一、二次绕组都有电流通过，必然产生一、二次流通过，必然产生一、二次侧的内阻抗压降，从而使

175、二侧的内阻抗压降，从而使二次电压随负载的增减而变化。次电压随负载的增减而变化。二次电压从随二次电流变化二次电压从随二次电流变化的特性曲线的特性曲线 称为变称为变压器的外特性。压器的外特性。5.变压器电压调整率的含义 2. 电压调整率电压调整率 一一般般情情况况下下，外外特特性性曲曲线线近近似似一一条条略略向向下下倾倾斜斜的的直直线线，且且倾倾斜斜的的程程度度与与负负载载的的功功率率因因数数有有关关，对对于于感感性性负负载载，功功率率因因数数愈愈低低，下下倾倾愈愈烈烈。从从空空载载到到满满载载（ ），二二次次电电压压变变化化的的数数值值与与空空载载电电压压的的比比值值称称为电压调整率，即为电压调

176、整率，即 电力变压器的电压调整率一般为电力变压器的电压调整率一般为23。6.三相变压器联接组别 变压器联接组别，是表征变压器原、副绕组线电势变压器联接组别，是表征变压器原、副绕组线电势变压器联接组别，是表征变压器原、副绕组线电势变压器联接组别，是表征变压器原、副绕组线电势相位差的一种标记。相位差的一种标记。相位差的一种标记。相位差的一种标记。高压侧：高压侧：高压侧：高压侧：首端用首端用首端用首端用AA、BB、CC，末端末端末端末端XX、YY、Z Z；7.三相变压器绕组的标记ABCabcXYZxyz低压侧：首端用a、b、c，末端用x、y、z。单相变压器原副绕组是被同一主磁通交链。故当主磁单相变压

177、器原副绕组是被同一主磁通交链。故当主磁单相变压器原副绕组是被同一主磁通交链。故当主磁单相变压器原副绕组是被同一主磁通交链。故当主磁通交变时，在原、副绕组感应出的电动势有一定的极通交变时，在原、副绕组感应出的电动势有一定的极通交变时，在原、副绕组感应出的电动势有一定的极通交变时，在原、副绕组感应出的电动势有一定的极性关系。即任一瞬间，一个绕组的某一端点的电位为性关系。即任一瞬间，一个绕组的某一端点的电位为性关系。即任一瞬间，一个绕组的某一端点的电位为性关系。即任一瞬间，一个绕组的某一端点的电位为正时，另一绕组必有一个端点的电位为正。这两个同正时，另一绕组必有一个端点的电位为正。这两个同正时，另一

178、绕组必有一个端点的电位为正。这两个同正时，另一绕组必有一个端点的电位为正。这两个同极性端又名同名端。用极性端又名同名端。用极性端又名同名端。用极性端又名同名端。用 表示。表示。表示。表示。7.三相变压器绕组的极性7.三相变压器绕组的极性如果原副绕组绕向相同，标记相同，即把同如果原副绕组绕向相同，标记相同，即把同名端都标为首端（末端），则具有同样标记名端都标为首端（末端），则具有同样标记的原副绕组电动势的原副绕组电动势E EXAXA与与ExaExa的相位就是相反的相位就是相反的了。的了。8.三相变压器组接线方式及极性端判断三相变压器组别的方法1.联结方法联结方法 三相变压器的原、副绕组的连接方法

179、有：三相变压器的原、副绕组的连接方法有：星（星（Y）形连接和三角（）形连接和三角（D）形连接两种。）形连接两种。8.三相变压器组接线方式及极性端判断三相变压器组别的方法 2.联结组联结组 根根据据变变压压器器原原、付付方方对对应应的的线线电电压压之之间间的的相相位位关关系系，把把变变压压器器绕绕组组的的连连接接分分成成不不同同的的组组合合称称为为绕绕组组的的联联结结组组。实实践践与与理理论论证证明明，变变压压器器高高、低低压压方方相相对对应应的的线线电电压压的的相相位位差差总总是是30度度的的倍倍数数。因因此此采采用用“时时钟钟表表示示法法”来来表表示示这这种种相相位位差差是是很很简明的。简明

180、的。 “时时钟钟表表示示法法”：把把高高压压边边线线电电压压作作为为长长针针始始终终指指向向“12”。而而低低压压边边相相对对应应的的线线电电压压作作为为短短时时，短短针针指指向向的的数数字字称称为为三三相相变变压压器器连连接接组组的的组号。组号。8.三相变压器组接线方式及极性端判断三相变压器组别的方法4.4.4.4.国家标准联结组国家标准联结组国家标准联结组国家标准联结组 Y/Yn-12 Y/Yn-12 Y/Yn-12 Y/Yn-12 、Y /D-11Y /D-11Y /D-11Y /D-11、Yn/D-11Yn/D-11Yn/D-11Yn/D-11、Yn/Y-12Yn/Y-12Yn/Y-1

181、2Yn/Y-12、Y/Y-12Y/Y-12Y/Y-12Y/Y-128.三相变压器组接线方式及极性端判断三相变压器组别的方法ABCabc0BAaCcb8.三相变压器组接线方式及极性端判断三相变压器组别的方法ABCabcBAaCcb8.三相变压器组接线方式及极性端判断三相变压器组别的方法ABCcabABCabc8.三相变压器组接线方式及极性端判断三相变压器组别的方法ABCabcABCcab8.三相变压器组接线方式及极性端判断三相变压器组别的方法AacbBCY,y4AabcBCY,d9AacbBCD,d2BCAabcD,d48.三相变压器组接线方式及极性端判断三相变压器组别的方法5.5.5.5.变压

182、器绕组的极性及其测定变压器绕组的极性及其测定变压器绕组的极性及其测定变压器绕组的极性及其测定 进进进进行行行行绕绕绕绕组组组组极极极极性性性性测测测测定定定定时时时时，首首首首先先先先用用用用万万万万用用用用表表表表的的的的欧欧欧欧姆姆姆姆档档档档确确确确认认认认出出出出哪哪哪哪两两两两个个个个出线端属于同一线圈的端子，然后再辨认不同线圈的同极性端。出线端属于同一线圈的端子，然后再辨认不同线圈的同极性端。出线端属于同一线圈的端子，然后再辨认不同线圈的同极性端。出线端属于同一线圈的端子，然后再辨认不同线圈的同极性端。 8.三相变压器组接线方式及极性端判断三相变压器组别的方法（1 1）交流测定法）

183、交流测定法）交流测定法）交流测定法 实验电路如图所示，首先用一段粗导线将一、二次实验电路如图所示，首先用一段粗导线将一、二次实验电路如图所示，首先用一段粗导线将一、二次实验电路如图所示，首先用一段粗导线将一、二次绕组中各选出的一个端子（如端子绕组中各选出的一个端子（如端子绕组中各选出的一个端子（如端子绕组中各选出的一个端子（如端子1 1和和和和3 3）联接起来，然）联接起来，然）联接起来，然）联接起来，然后在一个绕组的端子上（一般取高压绕组）加上一较低后在一个绕组的端子上（一般取高压绕组）加上一较低后在一个绕组的端子上（一般取高压绕组）加上一较低后在一个绕组的端子上（一般取高压绕组）加上一较低

184、的交流电压，用电压表测量一、二次绕组另外两端子的交流电压，用电压表测量一、二次绕组另外两端子的交流电压，用电压表测量一、二次绕组另外两端子的交流电压，用电压表测量一、二次绕组另外两端子（即（即（即（即2 2和和和和4 4）之间的电压）之间的电压）之间的电压）之间的电压和和和和 两绕组电压两绕组电压两绕组电压两绕组电压、 。 若若若若 ，则则则则 被短接的两个端子（被短接的两个端子（被短接的两个端子（被短接的两个端子（1 1和和和和3 3） 为同名端；反之，则为异名为同名端；反之，则为异名为同名端；反之，则为异名为同名端；反之，则为异名 端，而这时即可判定端子端，而这时即可判定端子端，而这时即可

185、判定端子端，而这时即可判定端子1 1 和和和和4 4或或或或2 2和和和和3 3为同名端。为同名端。为同名端。为同名端。 8.三相变压器组接线方式及极性端判断三相变压器组别的方法 （2）直流测定法）直流测定法实验电路如图所示。在端子实验电路如图所示。在端子1、2间串联接间串联接入一个直流电源入一个直流电源E和开关和开关S，在另一绕组的两在另一绕组的两端子（端子（3和和4）串接一个直流毫安表。当电源）串接一个直流毫安表。当电源E和毫安表的极性如图所示时，在和毫安表的极性如图所示时，在S合上的瞬间，合上的瞬间，若毫安表的指针正向摆动，则表明接表正极若毫安表的指针正向摆动，则表明接表正极的端子的端子

186、3和接电源正极的端子和接电源正极的端子1为同名端；若为同名端；若表针反向摆动，表针反向摆动， 则端子则端子1和和4为同名端。为同名端。第四节第四节 变压器的故障处理变压器的故障处理油浸式电力变压器的故障分为内部故障和外部故障油浸式电力变压器的故障分为内部故障和外部故障内部故障：变压器油箱内发生的各种故障，其主要类型有：各相绕组之间发生的相间短路、绕组的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地故障等。外部故障：变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，其主要类型有：绝缘套管闪络或破碎而发生的解体短路，引出线之间发生相间故障等而引起变压器内部故障或绕组变形。油浸式电力变压器的

187、故障分为内部故障和外部故障油浸式电力变压器的故障分为内部故障和外部故障变压器内部故障变压器内部故障从性质上一般又分为热故障和电故障两大类。热故障通常为变压器内部局部过热、温度升高。根据其严重程度，热故障常被分为轻度过热（低于150），低温过热（150300）；中温过热（300700）、高温过热（一般高于700）四种故障情况。电故障电故障通常指变压器内部在高电场的作用下，造成绝缘性能下降或劣化的故障。根据放电的能量密度不同，电故障又分为局部放电、火花放电和高能电弧放电三种故障类型。主要指变压器出口短路，以及内部引线或绕组间对地短路、及相与相之间发生的短路而导致的故障。短路电流引起绝缘过热故障短路

188、电流引起绝缘过热故障变压器突发短路时，其高、低压绕组可能同时通过为额定值数十倍的短路电流，它将产生很大的热量，使变压器严重发热。当变压器承受短路电流的能力不够，热稳定性差，会使变压器绝缘材料严重受损，而形成变压器击穿及损毁事故。1.1.短路故障短路故障 短路电动力引起绕组变形故障短路电动力引起绕组变形故障 变压器受短路冲击时，如果短路电流小，继电保护正确动作，绕组变形将是轻微的， 如果短路电流大，继电保护延时动作甚至拒动，变形将会很严重，甚至造成绕组损坏。对于轻微的变形，如果不及时检修，恢复垫块位置，紧固绕组的压钉及铁轭的拉板、拉杆，加强引线的夹紧力，在多次短路冲击后，由于累积效应也会使变压器

189、损坏。 1.1.短路故障短路故障 放电故障对变压器绝缘的影响放电故障对变压器绝缘的影响 放电对绝缘有两种破坏作用：一种是由于放电质放电对绝缘有两种破坏作用：一种是由于放电质点直接轰击绝缘，使局部绝缘受到破坏并逐步扩大，点直接轰击绝缘，使局部绝缘受到破坏并逐步扩大，使绝缘击穿。另一种是放电产生的热、臭氧、氧化使绝缘击穿。另一种是放电产生的热、臭氧、氧化氮等活性气体的化学作用，使局部绝缘受到腐蚀，氮等活性气体的化学作用，使局部绝缘受到腐蚀，介质损耗增大，最后导致热击穿。介质损耗增大，最后导致热击穿。 2.2.放电故障放电故障. .固体绝缘故障固体绝缘故障 固体纸绝缘是油浸式变压器绝缘的主要部分之一

190、，包括：绝缘纸、绝缘板、绝缘垫、绝缘卷、绝缘绑扎带等，其主要成分是化纤素，一般信纸的聚合度为13000左右，当下降至250左右，其机械强度已下降了一半以上，极度老化致使寿命终止的聚合度为150200,绝缘纸老化后，其聚合度和抗张强度将逐渐降低，并生成水、CO、CO2,这些老化产物大都对电气设备有害，会使绝缘纸的击穿电压和体积电阻率降低、介质增大、抗拉强度下降，甚至腐蚀设备中的金属材料。3.3.绝缘故障绝缘故障液体油绝缘故障液体油绝缘故障 液体绝缘的油浸变压器是1887年由美国科学家汤姆逊发明的，1892年被美国通用电气公司等推广应用于电力变压器，这里所指的液体绝缘即是变压器油绝缘。油浸变压器的

191、特点：l大大提高了电气绝缘强度，缩短了绝缘距离，减小了设备的体积；l大大提高了变压器的有效热传递和散热效果，提高了导线中允许的电流密度，减轻了设备重量，它是将运行变压器器身的热量通过变压器油的热循环，传递到变压器外壳和散热器进行散热，从而提高了有效的冷却降温水平。l由于油浸式密封而降低了变压器内部某些零部件和组件的氧化程度，延长了使用寿命。 3.3.绝缘故障绝缘故障变压器油劣化的原因变压器油劣化的原因按轻重程度可分为污染和劣化两个阶段按轻重程度可分为污染和劣化两个阶段污染污染是油中混入水分和杂质，这些不是油氧化的产物，污染的绝缘性能会变坏，击穿电场强度降低，介质损失角增大。劣化劣化是油氧化后的

192、结果，当然这种氧化并不仅的产物，污染油的绝缘性能会变坏，击穿电场强度降低，介质损失角增大。3.3.绝缘故障绝缘故障温度的影响温度的影响电力变压器为油、纸绝缘，在不同温度下油、纸中含水量有着不同的平衡关许曲线，一般情况下，温度升高，纸内水分要向油中析出；反之，则纸要吸收油中的水分，因此温度较高时，变压器内绝缘油的微水含量较大，反之，微水含量就小。变压器的寿命取决于绝缘的老化程度，而绝缘的老化又取决于运行的温度。如油浸式变压器在额定负载下，绕组平均温升为65，最热点温升为78，若平均环境温度为20，则最热点温度为98，在这个温度下，变压器可运行2030年，若变压器超载运行，温度升高，促使寿命缩短。

193、国际电工委员会认为，A级绝缘的变压器载80140温度范围内，温度每增加6度，变压器绝缘有效寿命降低的速度就会增加一倍，这就是6度法则，说明对热的限制已比过去认可的8度法则更为严格。3.3.绝缘故障绝缘故障湿度的影响湿度的影响水分的存在将加速纸纤维素降解，因此，CO和CO2的产生与纤维素材料的含水量也有关。当湿度一定时，含水量越高，分解出的CO2越多，反之，含水量越低，分解出的CO就越多。3.3.绝缘故障绝缘故障过电压的影响过电压的影响l暂态过电压的影响，三相变压器正常运行产生的相、地间电压时相间电压的58，但发生单相故障时，主绝缘的电压对中性点接地系统将增加30，对中性点不接地系统将增加73，

194、因而可能损伤绝缘l雷电过电压的影响，雷电过电压由于波头陡，引起纵绝缘（匝间、相间绝缘）上电压分布很不均匀，可能在绝缘上留下放电痕迹，从而使固体绝缘受到破坏。l操作过电压的影响，由于操作过电压的波头相当平缓，所以电压分布近似先行，操作过电压由一个绕组转移到另一个绕组上时，约与这两个绕组间的匝数成正比，从而容易造成主绝缘或相间绝缘的劣化和损坏。3.3.绝缘故障绝缘故障短路电动力的影响短路电动力的影响出口短路时的电动力可能会使变压器绕组变形、引线移位，从而改变了原有的绝缘距离，使绝缘发热，加速老化或受到损伤造成放电、拉弧及短路故障。3.3.绝缘故障绝缘故障4.4.铁心故障铁心故障电力变压器正常运行时

195、，铁心必须有一点可靠接地。若没有接地，则铁心对地的悬浮电压，会造成铁心对地断续性击穿放电，铁心一点接地后消除了形成铁心悬浮电位的可能，但铁心出现两点以上接地时，铁心间的不均匀电位就会在接地点之间形成环流，并造成铁心多点接地发热的故障。变压器的铁心接地故障会造成铁心局部过热，严重时，铁心局部温升增加，轻瓦斯动作，甚至将会造成重瓦斯动作而跳闸的事故。烧熔的局部铁心片间的短路故障，使铁损变大，严重影响变压器的性能和正常工作，以致不许更换铁心硅钢片加以修复。有关资料统计表明，因铁心问题造成的故障比例，占变压器各类故障的第三位。4.4.铁心故障铁心故障故障原因：故障原因：1、安装过程重的疏忽。完工后未将

196、变压器油箱顶盖上运输用的定位钉翻转或卸除。2、制造或大修过程重的疏忽。铁心夹件的支板距心柱太近，硅钢片翘凸而触及夹件支板或铁轭螺杆。3、铁心下夹件垫脚与铁轭间的纸板脱落，造成垫脚与硅钢片相碰或变压器进水纸板受潮形成短路接地。4、潜油泵轴承磨损，金属粉末沉积箱底，受电磁力影响形成导电小桥，使铁轭与垫脚或箱底接通。4.4.铁心故障铁心故障故障原因：故障原因：5、油箱中不慎落入金属异物，如铜丝、焊条或铁心碎片等造成多点接地。6、下夹件与铁轭阶梯间的木垫受潮或表面附有大量油泥、水分、杂质使其绝缘被破坏。7、变压器的油泥污垢堵塞铁心纵向散热油道，形成短路接地。8、变压器油箱和散热器等在制造过程中，由于焊

197、渣清理不彻底，当变压器运行时，在油流的作用下，杂质往往被堆积在一起，使铁心与油箱壁短接。4.4.铁心故障铁心故障故障影响故障影响l铁心局部过热甚至烧坏，造成磁路短路，使铁心损耗增加。l铁心局部过热，使变压器油分解，引起变压器油性能下降l变压器内气体不断增加析出，可能导致气体继电器动作跳闸事故。5.5.分接开关故障分接开关故障无载分接开关故障无载分接开关故障电路故障：从影响到变压器气体组成变化的角度，可以看到无载分接开关的故障形式常表现在接触不良、触头锈蚀电阻增大发热、开关绝缘支架上的紧固螺栓接地断裂造成悬浮放电等。机械故障：无载分接开关的故障反应在开关弹簧压力不足、滚轮压力不足、滚轮压力不匀、

198、接触不良以致有效接触面积减小。此外，开关接触处存在的油污使接触电阻增大，在运行时将引起分接头接触面烧伤。5.5.分接开关故障分接开关故障无载分接开关故障无载分接开关故障结构组合：分接开关编号错误、乱档，各级变比不成规律，导致三相电压不平衡，产生环流而增加损耗，引起变压器故障。绝缘故障：分接开关上分接头的相间绝缘距离不够，绝缘材料上堆积油泥受潮，当发生过电压时，也将使分接开关相间发生短路故障。5.5.分接开关故障分接开关故障有载分接开关故障有载分接开关故障有载分接开关机械故障包括切换开关或分头选择器故障、操作机构机械故障在内，是一种严重故障，可能产生以下情况：（1）分头选择器带负荷转换。这种情况

199、与带负荷分合隔离开关相似，将使变压器本体主瓦斯继电器动作跳闸。（2）切换开关拒动或切换不到位。如果切换开关在切换中途长时间停止在某一中间位置，会使过渡电阻因长期通电而过热，可能使切换开关瓦斯继电器动作，将变压器跳闸（3）切换开关或分头选择器触头接触不良过热。5.5.分接开关故障分接开关故障有载分接开关故障有载分接开关故障有载分接开关失步变压器有载分接开关三相应在同一位置。所谓“失步”，是指调压中由于某种原因，使三相分头位置不一致。在这种状态下，由于次级电压三相不平衡，会产生零序电压和零序电流。在变压器调压过程中，短时不一致是可能的，如果长时间不一致，可能使变压器过热或者跳闸。6.6.变压器渗漏

200、故障变压器渗漏故障变压器渗漏的原因：变压器渗漏的原因：变压器的焊点多、焊缝长：变压器的焊点多、焊缝长：油浸式电力变压器是以钢板焊接壳体为基础的多种焊接连接件的集合体。一台31500KVA变压器采用橡胶密封件的连接点约为27处，焊缝总长近20m左右，因此渗漏途径可能较多。密封件材质低劣：密封件材质低劣：密封件材质低劣和缺损是变压器连接部位渗漏的主要原因。6.6.变压器渗漏故障变压器渗漏故障变压器渗漏的类型变压器渗漏的类型l空气渗漏空气渗漏空气渗漏是一种看不见的渗漏，如套管头部、储油柜的隔膜、安全气道的玻璃以及焊缝沙眼等部位的进出空气都是看不见的。但是由于渗漏造成绕组绝缘受潮和油加速老化的影响很大

201、。l油渗漏油渗漏主要是指套管中油或有载调压分接开关室的油向变压器本体渗漏。充油套管正常油位高于变压器本体油位，若套管下部密封部位封不严，在油压差的作用下会造成套管中缺油现象，影响设备安全运行。7.7.变压器油流带电故障变压器油流带电故障变压器油流带电时，局部放电信号强度相当于正常运行时变压器局部放电量的23个数量级，在变压器铁心接地小套管上也能测到很强的放电信号，且与变压器运行电压在相位上无确定关系。当断开变压器电源仅开启潜油泵时，仍能测到很强的放电信号，停运潜油泵，则放电信号消失。7.7.变压器油流带电故障变压器油流带电故障变压器油流带电时，局部放电信号强度相当于正常运行时变压器局部放电量的

202、23个数量级，在变压器铁心接地小套管上也能测到很强的放电信号，且与变压器运行电压在相位上无确定关系。当断开变压器电源仅开启潜油泵时，仍能测到很强的放电信号，停运潜油泵，则放电信号消失。第五节第五节 变压器的试验变压器的试验1. 1. 变压器直流电阻的测量变压器直流电阻的测量试验周期试验周期1)13年或自行规定2)无励磁调压变压器变换分接位置后3)有载调压变压器的分接开关检修后(在所有分接侧)4)大修后5)必要时2.2.绕组绝缘电阻的测量绕组绝缘电阻的测量 试验周期试验周期1)13年或自行规定2)大修后3)必要时2.2.绕组绝缘电阻的测量绕组绝缘电阻的测量 试验要求试验要求1)绝缘电阻换算至同一

203、温度下，与前一次测试结果相比应无明显变化2)吸收比(1030范围)不低于1.3或极化指数不低于1.53.3.铁心绝缘电阻的测量铁心绝缘电阻的测量 试验周期试验周期1)13年或自行规定2)大修后3)必要时试验要求试验要求1)与以前测试结果相比无显著差别2)运行中铁芯接地电流一般不大于0.1A4.4.绕组所有分接的电压比绕组所有分接的电压比试验周期试验周期1)分接开关引线拆装后2)更换绕组后3)必要时试验要求试验要求1)各相应接头的电压比与铭牌值相比，不应有显著差别，且符合规律2)电压35kV以下，电压比小于3的变压器电压比允许偏差为1%；其它所有变压器：额定分接电压比允许偏差为0.5%，其它分接的电压比应在变压器阻抗电压值(%)的1/10以内，但不得超过1%5.5.全电压下空载合闸全电压下空载合闸试验周期试验周期更换绕组后试验要求试验要求1)全部更换绕组，空载合闸5次，每次间隔5min2)部分更换绕组，空载合闸3次，每次间隔5min