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1、变压器运行基础知识变压器运行基础知识变压器的原理、作用、变压器原理:、变压器原理:利用电磁感应原理,把一种交流电压和电流转换成相利用电磁感应原理,把一种交流电压和电流转换成相同频率的的另一种或几种交流电压和电流,是一种静同频率的的另一种或几种交流电压和电流,是一种静止的电器。止的电器。电磁感应:通过闭合回路的磁通量发生变化,而电磁感应:通过闭合回路的磁通量发生变化,而在回路中产生电动势的现象称为电磁感应;这样产生在回路中产生电动势的现象称为电磁感应;这样产生电动势称为感应电动势,如果导体是个闭合回路,将电动势称为感应电动势,如果导体是个闭合回路,将有电流流过,其电流称为感生电流;变压器,发电机
2、、有电流流过,其电流称为感生电流;变压器,发电机、各种电感线圈都是根据电磁感应原理工作。各种电感线圈都是根据电磁感应原理工作。2、作用:仅改变交流电的电压,进行能量的传递,而、作用:仅改变交流电的电压,进行能量的传递,而不能产生能量,遵守能量转换和守恒原理。不能产生能量,遵守能量转换和守恒原理。电力变压器的铁芯铁芯n大容量变压器中,为节省材料和充分利用空间,大容量变压器中,为节省材料和充分利用空间,铁芯柱的截面一般做成一个外接圆的多级阶梯形。铁芯柱的截面一般做成一个外接圆的多级阶梯形。随着变压器容量的不断增大,铁芯柱的直径也随随着变压器容量的不断增大,铁芯柱的直径也随着增大,阶梯的级数也随着增
3、加。,为了使铁芯着增大,阶梯的级数也随着增加。,为了使铁芯中发出的热量被绝缘油的循环时充分地带走,以中发出的热量被绝缘油的循环时充分地带走,以达到良好的冷却效果,除铁芯柱的截面做成阶梯达到良好的冷却效果,除铁芯柱的截面做成阶梯形外,还设有散热沟(油道),散热沟的方向做形外,还设有散热沟(油道),散热沟的方向做成与钢片平行的,也可做成垂直的成与钢片平行的,也可做成垂直的电力变压器的铁芯铁芯n铁铁芯芯的的装装配配有有直直接接接接缝缝、半半直直半半斜斜接接缝缝和和全全斜斜接接缝缝低低损损耗耗的的电电力力变变压压器器。这这样样在在磁磁力力线线改改变变方方向向时时损损耗耗可可降降到到最最低低;这这种种装
4、装配配方方式式使使芯芯柱柱和和轭轭部部无无空空港港螺螺孔孔,从从而而减减小小了了由由于于冲冲孔孔产产生生的的铁铁损损。由由于于钢钢片片无无孔孔,钢钢片片的的夹夹紧紧采采用用环环氧氧玻玻璃璃粘粘带带绑绑扎扎。减减少少了了附附加加损损耗耗。变变压压器器铁铁芯芯与与油油箱箱绝绝缘缘,铁铁芯芯地地线线经经附附加加绝绝缘缘套套管管引至油箱外接地。引至油箱外接地。电力变压器的铁芯铁芯n电力变压器的铁芯是接地的,这是因为:电力变压器的铁芯是接地的,这是因为:运行中变压器铁芯及其他附件都处于绕运行中变压器铁芯及其他附件都处于绕组周围的电场内,如果不接地,铁芯及组周围的电场内,如果不接地,铁芯及其他附件必然产生
5、一定的悬浮电位,在其他附件必然产生一定的悬浮电位,在外加电压的作用下,当该电位超过对地外加电压的作用下,当该电位超过对地放电电压时,就会出现放电现象。为了放电电压时,就会出现放电现象。为了避免变压器的内部放电,所以铁芯要接避免变压器的内部放电,所以铁芯要接地。而且为了放止产生环流,变压器铁地。而且为了放止产生环流,变压器铁芯只能一点接地。芯只能一点接地。电力变压器的绕组n绕绕组组是是变变压压器器的的电电路路部部分分,由由绝绝缘缘导导线线组组成成。高高低低压压绕绕组组在在铁铁芯芯柱柱上上按按同同心心圆圆筒筒的的方方式式套套装装,在在一一般般情情况况下下,总总是是将将低低压压绕绕组组放放在在里里面
6、面靠靠近近铁铁芯芯处处,以以利利于于绝绝缘缘,把把高高压压绕绕组组放放在在外外面面,高高低低压压绕绕组组间间,低低压压绕绕组组与与铁铁芯芯柱柱之之间间留留有有绝绝缘缘间间隙隙的的散热通道。散热通道。n同同心心绕绕组组按按其其结结构构不不同同可可分分为为圆圆筒筒形形绕绕组组,螺螺旋旋形形绕绕组组,连连续续式式绕绕组组,纠纠结结式式绕绕组组、同同屏屏蔽蔽式式绕绕组等形式。组等形式。电力变压器的绕组n容容量量稍稍大大的的变变压压器器的的低低压压绕绕组组匝匝数数很很少少,但但电电流流却却很很大大。所所以以要要求求线线匝匝的的横横截截面面很很大大,通通常常用用很很多多根根导导线线(6根根或或更更多多)并
7、并联联起起来来绕绕,螺螺旋旋形形绕绕组组每每匝匝并并联联导导线线数数量量较较多多,而而且且是是沿沿径径向向一一根根压压着着一一根根地地叠叠起起来来绕绕。并并联联的的导导线线绕绕成成一一个个螺螺旋旋,中中间间隔隔以以沟沟道道。当当螺螺旋旋形形绕绕组组并并联联导导线线更更多多时时(如如12根根)时时,就就把把并并联联导导线线分分成成两两组组并并排绕组,形成双螺旋式。排绕组,形成双螺旋式。电力变压器的绕组n为为了了减减少少大大型型变变压压器器在在采采用用多多股股导导线线并并绕绕时时所所产产生生的的附附加加损损耗耗,绕绕组组往往往往需需要要作作换换位位处处理理。通通常常采采用用换换位位导导线线;所所谓
8、谓换换位位导导线线,就就是是将将多多股股分分散散的的并并绕绕导导线线,在在绕绕制制前前,先先按按照照一一定定的的规规律律,360。连连续续地地进进行行换换位位。在在应应用用时时。把把换换位位导导线线当当作作一一根根导导线线来来绕绕制制。换换位位导导线线被被广广泛泛使使用用于于大大容容量电力变压器。量电力变压器。电力变压器的绕组n为为了了使使绕绕组组有有效效地地散散热热,绕绕组组设设有有散散热热油油道道。在在双双绕绕组组变变压压器器强强迫迫油油循循环环导导向向冷冷却却系系统统中中。压压力力油油在在高高低低压压绕绕组组之之间间,有有各各自自的的流流通通路路线线。绕绕组组中中有有纵纵向向和和横横向向
9、油油道道,压压力力油油在在油油箱箱中中按按指指定定的的导导向向有有规规律律地地定定向向流流动动,保保证证所所有有的的统统组组都都有有低低温温冷冷却却油油流流过过,把把热热量量带带走走,使使绕绕组组得得到到有有效效的的冷冷却却,所所以以冷冷却却效效果果比比较较理理想想。因因此此。目目前前大大型型变变压压器器几几乎乎都都采采用用这这种种强强迫迫导导向冷却的方式。向冷却的方式。电力变压器的外壳n变压器铁芯和绕组就放置在油浸式变压器的外壳变压器铁芯和绕组就放置在油浸式变压器的外壳内。外罩按变压器容量的大小,结构基本上有芯内。外罩按变压器容量的大小,结构基本上有芯式和吊罩式两种。大容量变压器由于体积重量
10、大,式和吊罩式两种。大容量变压器由于体积重量大,如采用吊芯式外罩结构,在实际检修中比较困难。如采用吊芯式外罩结构,在实际检修中比较困难。因此,大型电力变压器的外罩,都毫不例外地做因此,大型电力变压器的外罩,都毫不例外地做成吊罩式。这种箱壳犹如一只钟罩,故又称钟罩成吊罩式。这种箱壳犹如一只钟罩,故又称钟罩式油箱。当变压器铁芯和绕组需进行检修时,吊式油箱。当变压器铁芯和绕组需进行检修时,吊去外面钟罩形状的外壳,即上节外罩,变压器铁去外面钟罩形状的外壳,即上节外罩,变压器铁芯和绕组便全部暴露在外了,可以作充分的检修。芯和绕组便全部暴露在外了,可以作充分的检修。电力变压器的外壳n吊吊外外罩罩显显然然比
11、比吊吊铁铁芯芯和和绕绕组组容容易易得得多多,不不需需要要特特别别重重型型的的起起重重设设备备。随随着着变变压压器器技技术术的的发发展展,变变压压器器的的性性能能和和可可靠靠性性大大大大提提高高,越越来来越越多多的的大大型型变变压压器器采采用用全全焊焊接接结结构构,这这样样可可减减少少变变压压器器的的渗渗漏漏点点,便便于于运运行行维维护护,缺缺点点是是一一旦旦变变压压器器出出现现故故障障,必必须须切切开开变变压压器器外外壳壳;我我厂厂主主变变压压器器的的外外罩罩为为全全焊焊接接结结构构,启启备备变变和和高高厂厂变变采采用用钟钟罩罩式。式。电力变压器的油枕油枕n但当油温变化时,油的体积会膨胀或收缩
12、,每但当油温变化时,油的体积会膨胀或收缩,每个变压器设有一个油枕,油浸式变压器的壳体个变压器设有一个油枕,油浸式变压器的壳体内充满了变压器油,油枕内的油通过瓦斯继电内充满了变压器油,油枕内的油通过瓦斯继电器的连通管与变压器壳体连通,变压器油既起器的连通管与变压器壳体连通,变压器油既起冷却作用,又起绝缘作用。油中含杂质和水分冷却作用,又起绝缘作用。油中含杂质和水分将降低绝缘性能,变压器为全密封结构,变压将降低绝缘性能,变压器为全密封结构,变压器油不和外界空气接触。引起油面的升高和降器油不和外界空气接触。引起油面的升高和降低,油枕中一半是油,一半是空气。油和空气低,油枕中一半是油,一半是空气。油和
13、空气用胶囊隔离。用胶囊隔离。电力变压器的油枕油枕n大大型型电电力力变变压压器器还还在在储储油油柜柜上上部部装装一一个个呼呼吸吸器器。当当油油受受热热膨膨胀胀后后,储储油油柜柜的的油油面面上上升升,胶胶囊囊内内的的空空气气通通过过呼呼吸吸器器排排到到外外面面大大气气中中去去;当当冷冷却却时时二二油油面面下下降降,外外部部空空气气通通过过呼呼吸吸器器的的管管子子又又进进人人胶胶囊囊内内,呼呼吸吸器器的的下下端端装装有有能能够够吸吸收收水水分分和和杂杂质质的的物物质质。油油枕枕上上装装有有全全封封密密式式带带磁磁性的油位指示器。性的油位指示器。变压器油的作用n变压器油有以下几种主要作用:变压器油有以
14、下几种主要作用:(1)绝缘作用绝缘作用变压器油具有比空气高得多的绝缘强变压器油具有比空气高得多的绝缘强度。绝缘材料浸在油中,不仅可提高绝缘强度,而且度。绝缘材料浸在油中,不仅可提高绝缘强度,而且还可免受潮气的侵蚀。还可免受潮气的侵蚀。(2)散热作用散热作用变压器油的比热大,常用作冷却剂。变压器油的比热大,常用作冷却剂。变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热膨胀上升,通过油的上下对流,热量通过散热器散出,膨胀上升,通过油的上下对流,热量通过散热器散出,保证变压器正常运行。保证变压器正常运行。(3)消弧作用消弧作用在油断路器和变压器的有载调压开
15、关在油断路器和变压器的有载调压开关上,触头切换时会产生电弧。由于变压器油导热性能上,触头切换时会产生电弧。由于变压器油导热性能好,且在电弧的高温作用下能分触了大量气体,产生好,且在电弧的高温作用下能分触了大量气体,产生较大压力,从而提高了介质的灭弧性能,使电弧很快较大压力,从而提高了介质的灭弧性能,使电弧很快熄灭。熄灭。对变压器油的性能通常有以下要求:n(1)密度尽量小,以便于油中水分和杂质沉淀。密度尽量小,以便于油中水分和杂质沉淀。(2)粘度要适中,太大会影响对流散热,太小又会粘度要适中,太大会影响对流散热,太小又会降低闪点。降低闪点。(3)闪点应尽量高,一般不应低于闪点应尽量高,一般不应低
16、于135。(4)凝固点应尽量低。凝固点应尽量低。(5)酸、碱、硫、灰分等杂质含量越低越好,以尽酸、碱、硫、灰分等杂质含量越低越好,以尽量避免它们对绝缘材料、导线、油箱等的腐蚀。量避免它们对绝缘材料、导线、油箱等的腐蚀。(6)氧化程度不能太高。氧化程度通常用酸价表示,氧化程度不能太高。氧化程度通常用酸价表示,它指吸收它指吸收1克油中的游离酸所需的氢氧化钾量(毫克)。克油中的游离酸所需的氢氧化钾量(毫克)。(7)安定度不应太低,安定度通常用酸价试验的沉安定度不应太低,安定度通常用酸价试验的沉淀物表示,它代表油抗老化的能力。淀物表示,它代表油抗老化的能力。瓦斯继电器瓦瓦斯斯继继电电器器的的作作用用是
17、是,当当变变压压器器出出现现内内部部故故障障时时,产产生生的的气气体体将将聚聚集集在在瓦瓦斯斯继继电电器器的的上上部部,使使油油面面降降低低。当当油油面面降降低低到到一一定定程程度度后后,上上浮浮筒筒便便下下沉沉,使使水水银银接接点点接接通通,发发出出信信号号。如如果果是是严严重重故故障障,油油流流会会冲冲击击挡挡板板,使使之之偏偏转转,并并带带动动挡挡板板后后的的连连动动杆杆向向上上转转动动,挑挑动动与与水水银银接接点点卡卡环环相相连连的的连连动动环环,使使水水银银接接点点分分别别向向与与油油流流垂垂直直的的两两侧侧转转动动,两两水水银银接接点点同同时时接接通通,使使开开关跳闸或发出信号。关
18、跳闸或发出信号。瓦斯继电器n常用瓦斯继电器有浮子式和挡板式两种。挡板常用瓦斯继电器有浮子式和挡板式两种。挡板式瓦斯继电器。是将浮子继电器的下浮子改为式瓦斯继电器。是将浮子继电器的下浮子改为挡板结构。挡板结构。n这两种瓦斯继电器的区别是,后者的挡板结构这两种瓦斯继电器的区别是,后者的挡板结构不随油面下降而动作,而是在油的流速达到每不随油面下降而动作,而是在油的流速达到每秒秒0.61.0米时才动作,所以挡板式瓦斯继米时才动作,所以挡板式瓦斯继电器遇到油面下降或严重缺油时,不会造成严电器遇到油面下降或严重缺油时,不会造成严重瓦斯误动跳闸。重瓦斯误动跳闸。瓦斯继电器n新安装或大修后的变压器,在加油、滤
19、油过程中,稍新安装或大修后的变压器,在加油、滤油过程中,稍不注意就会将空气带入变压器的油箱内。投运前如果不注意就会将空气带入变压器的油箱内。投运前如果未将空气及时排出,则在变压器投运后,由于油温上未将空气及时排出,则在变压器投运后,由于油温上升,油箱内的油将形成对流,将空气升,油箱内的油将形成对流,将空气“赶出赶出”油面,从油面,从而使瓦斯继电器动作。通常,内部存有的气体越多,而使瓦斯继电器动作。通常,内部存有的气体越多,瓦斯断电器的动作越频繁。瓦斯断电器的动作越频繁。在在投运初期,如果发现瓦斯继电器动作频繁,应根据投运初期,如果发现瓦斯继电器动作频繁,应根据变压器的音响、温度、油面以及加油、
20、滤油情况进行变压器的音响、温度、油面以及加油、滤油情况进行综合分析。如果变压器运行正常,则可判定为进入空综合分析。如果变压器运行正常,则可判定为进入空气所致。气所致。否则应取气体做点燃试验,以判断变压器本否则应取气体做点燃试验,以判断变压器本身是否存在故障以及故障性质,从而及时采取相应措身是否存在故障以及故障性质,从而及时采取相应措施予以消除,避免故障扩大,保证变压器安全运行。施予以消除,避免故障扩大,保证变压器安全运行。压力释放阀n安全阀及自动复位泄压装置主要用于迅安全阀及自动复位泄压装置主要用于迅速释放变压器内可能产生的任何过大压速释放变压器内可能产生的任何过大压力。以保证变压器不发生壳体
21、结构严重力。以保证变压器不发生壳体结构严重变形、甚至爆炸或喷油着火等严重的损变形、甚至爆炸或喷油着火等严重的损坏事故。当变压器发生故障时,由于某坏事故。当变压器发生故障时,由于某种原因没有立即切断电源,油箱内将产种原因没有立即切断电源,油箱内将产生很高的压力。为了防止油箱破坏,而生很高的压力。为了防止油箱破坏,而装置防爆管。故障时,油箱内压力升高,装置防爆管。故障时,油箱内压力升高,油和气体通过压力释放阀喷出。油和气体通过压力释放阀喷出。绝缘结构和绝缘磁管n变压器的绝缘可分为内绝缘和外绝缘:内绝缘变压器的绝缘可分为内绝缘和外绝缘:内绝缘是油箱内的各部分绝缘,外绝缘是套管上部对是油箱内的各部分绝
22、缘,外绝缘是套管上部对地和彼此之间的绝缘,内绝缘又可分为主绝缘地和彼此之间的绝缘,内绝缘又可分为主绝缘和纵绝缘两部分。主绝缘是绕组与接地部分之和纵绝缘两部分。主绝缘是绕组与接地部分之间,以及绕组之间的绝缘。纵绝缘是同一绕组间,以及绕组之间的绝缘。纵绝缘是同一绕组各部分之间的绝缘。各部分之间的绝缘。n变变压压器器的的绝绝缘缘套套管管,是是将将变变压压器器内内部部的的高高、低低压压引引线线引引到到变变压压器器外外罩罩外外部部,不不但但作作为为引引线线对对地的绝缘,而且担负着固定引线的作用。地的绝缘,而且担负着固定引线的作用。变压器的分级绝缘n分级绝缘就是压器的绕组靠近中性点的主绝缘分级绝缘就是压器
23、的绕组靠近中性点的主绝缘水平绕组端部的绝缘水平低。相反,变压器首水平绕组端部的绝缘水平低。相反,变压器首端与尾端绝缘水平一样的叫全绝缘。端与尾端绝缘水平一样的叫全绝缘。n分级绝缘的变压器在运行中要注意事项:分级绝缘的变压器在运行中要注意事项:一般一般对分级绝缘的变压器规定:只许在中性点直接对分级绝缘的变压器规定:只许在中性点直接接地的情况下投入运行;如果几台变压器并联接地的情况下投入运行;如果几台变压器并联运行,投入运行后,若需将中性点断开时,必运行,投入运行后,若需将中性点断开时,必须投入零序过压保护,且投入跳闸位置须投入零序过压保护,且投入跳闸位置变压器电压的调整l电力系统正常运行时,必须
24、控制电压的波动,电力系统正常运行时,必须控制电压的波动,电压变动范围一般规定不得超过额定值的电压变动范围一般规定不得超过额定值的5%。为了保证电压波动在一定范围内,就。为了保证电压波动在一定范围内,就必须进行调压。用改变变压器绕组匝数进行调必须进行调压。用改变变压器绕组匝数进行调压是最常用的方法,改变绕组匝数,即改变高压是最常用的方法,改变绕组匝数,即改变高压绕组的分接头,常在高压侧绕组进行。调压压绕组的分接头,常在高压侧绕组进行。调压分为无励磁调压和有载调压,无励磁调压必须分为无励磁调压和有载调压,无励磁调压必须在变压器不带电的情况下进行,有载调压则可在变压器不带电的情况下进行,有载调压则可
25、以带负荷进行。以带负荷进行。变压器的分接开关n随随着着系系统统运运行行方方式式及及负负荷荷的的不不同同,系系统统电电压压会会发发生生波波动动,电电压压过过低低或或过过高高都都会会影影响响电电气气设设备备的的正正常常运运行行,甚甚至至损损坏坏设设备备影影响响安安全全生生产产,为为了了保保证证供供电电质质量量及及电电气气设设备备的的安安全全运运行行,必必须须根根据据系系统统电电压压的的波波动动情情况况进进行行调调压压。调调压压通通常常的的方方法法是是改改变变变变压压器器绕绕组组的的匝匝数数来来改改变变电电压压比比,达达到到改改变变电电压压的的目目的的。改改变变变变压压器器绕绕组组的的匝匝数数既既在
26、在变变压压器器绕绕组组上上设设置置计计算算好好的的分分接接头头,通通过过该该变变分分接接头头来来改改变变线线圈圈的的匝匝数数,连连接接和和切切换换分分头的机构就称为分接开关。头的机构就称为分接开关。变压器的分接开关n变变压压器器在在高高压压绕绕组组上上抽抽出出适适当当的的分分头头,通通过过改改变变这这些些分分头头的的接接法法就就可可以以改改变变电电压压,因因为为高高压压绕绕组组是是套套在在低低压压绕绕组组的的外外边边,引引出出分分头头进进行行连连接接比比较较方方便便,另另外外高高压压绕绕组组电电流流小小,引引出出线线和和分分接接开开关关的的载载流流部部分分截截面面小小,开开关关接接触触部部分分
27、所所选选择择的的通通流流面也易解决。面也易解决。n变变压压器器调调压压的的方方式式有有两两种种,既既有有载载调调压压和和无无载载调调压压。所所以以分分接接开开关关也也就就分分为为有有载载分分接接开开关关和和无无载载分接开关。分接开关。变压器的分接开关n无无载载调调压压方方式式又又叫叫无无激激磁磁调调压压或或无无励励磁磁调调压压,要要求求变变压压器器必必须须停停止止运运行行,在在不不带带电电情情况况下下变变换换绕绕组组分分接接头头这这种种分分接接开开关关叫叫做做无载分接开关。无载分接开关。n有有载载调调压压方方式式是是变变压压器器运运行行中中,在在带带有有负负荷荷的的情情况况下下允允许许改改变变
28、绕绕组组分分接接头头,因因此此这这种种分分接接开开关关称称为为有有载载分分接接开开关关。启启备备变变采采用用有有载载调调压压方方式式,主主变变、高高厂厂变变采采用用无无载载调压。调压。分裂变压器n将变压器的低压绕组分裂成两个同容量绕组的将变压器的低压绕组分裂成两个同容量绕组的变压器叫分裂变压器。变压器叫分裂变压器。n分裂绕组变压器的用途,随着变压器容量的不分裂绕组变压器的用途,随着变压器容量的不断增大,当变压器副边发生短路时,短路电流断增大,当变压器副边发生短路时,短路电流很大,为有效地切除故障,必须在低压侧安装很大,为有效地切除故障,必须在低压侧安装很大开断能力地断路器,当采用分裂绕组变压很
29、大开断能力地断路器,当采用分裂绕组变压器后,由于分裂变压器地穿越阻抗较大,可有器后,由于分裂变压器地穿越阻抗较大,可有效地限制短路电流,我厂高厂变和启备变均采效地限制短路电流,我厂高厂变和启备变均采用分裂绕组变压器。用分裂绕组变压器。分裂变压器n分裂变压器的几个参数:分裂变压器的几个参数:n穿越电抗:低压绕组的两个分支并联成穿越电抗:低压绕组的两个分支并联成一个绕组对高压绕组运行时的电抗。一个绕组对高压绕组运行时的电抗。n半穿越电抗:分裂绕组的一个分支对高半穿越电抗:分裂绕组的一个分支对高压绕组运行的电抗。压绕组运行的电抗。n分裂阻抗:分裂变压器的一个分支对另分裂阻抗:分裂变压器的一个分支对另
30、一个分支运行时的阻抗。一个分支运行时的阻抗。分裂绕组变压器的结构原理n分裂绕组变压器与普通双绕组变压器的不同之分裂绕组变压器与普通双绕组变压器的不同之点在于,在它低压绕组中,在电磁参数上分裂点在于,在它低压绕组中,在电磁参数上分裂成额定容量相等的两个完全对称的绕组,分裂成额定容量相等的两个完全对称的绕组,分裂绕组的布置形式决定了这两个绕组间仅有磁的绕组的布置形式决定了这两个绕组间仅有磁的联系,没有电的联系,为了获得良好的分裂效联系,没有电的联系,为了获得良好的分裂效果,这种磁的联系是弱联系。由于低压侧两个果,这种磁的联系是弱联系。由于低压侧两个绕组完全对称,所以它们与高压绕组之间所具绕组完全对
31、称,所以它们与高压绕组之间所具有的短路电抗应相等,两个分裂绕组是相互独有的短路电抗应相等,两个分裂绕组是相互独立供电的,但两个分裂绕组的容量相等,且为立供电的,但两个分裂绕组的容量相等,且为变压器额定容量的二分之一,或稍大于二分之变压器额定容量的二分之一,或稍大于二分之一一。分裂变压器的优点:分裂变压器的优点:n限制短路电流明显。当分裂绕组一个支路短路限制短路电流明显。当分裂绕组一个支路短路时,由电网供给的短路电流经过分裂变压器的时,由电网供给的短路电流经过分裂变压器的半穿越阻抗比穿越阻抗大,所供给的短路电流半穿越阻抗比穿越阻抗大,所供给的短路电流要比用双绕组变压器为小。同时分裂绕组另一要比用
32、双绕组变压器为小。同时分裂绕组另一路由电动机供给短路点的反馈电流,因受分裂路由电动机供给短路点的反馈电流,因受分裂阻抗限制,亦减小很多。阻抗限制,亦减小很多。n当分裂绕组的一个支路发生故障时,另一支路当分裂绕组的一个支路发生故障时,另一支路母线电压降低比较小。同样,当分裂变压器一母线电压降低比较小。同样,当分裂变压器一个支路的电动机自启动,另一个支路的电压几个支路的电动机自启动,另一个支路的电压几乎不受影响乎不受影响.干式变压器n浇浇注注干干式式变变压压器器的的研研制制,在在欧欧洲洲和和日日本本已已分分别别有有四四十十多多年年和和二二十十多多年年的的历历史史。这这种种变变压压器器不不同同于于一
33、一般般干干式式变变压压器器,它它的的线线圈圈是是用用电电气气和和机机械械强强度度较较高高的的环环氧氧树树脂脂浇浇注注的的,具具有有尺尺寸寸小小、重重量量轻轻、耗耗电电量量少少、噪噪音音低低、绝绝缘缘、防防火火、防防潮潮情情况况好好,以以及及安安全全可可靠靠、安安装装方方便便。维维护护简简单单等等特特点点。因因此此。它它的的应应用用范范围围和和容容量在不断扩大和增大。量在不断扩大和增大。干式变压器的绕组n高高压压绕绕组组采采用用H级级漆漆包包线线,多多段段圆圆筒筒式式,层层间间绝绝缘缘采采用用F级级诺诺麦麦克克斯斯(NMN)复复合合绝绝缘缘,线线圈圈内内外外用用预预浸浸树树脂脂玻玻璃璃丝丝网网格
34、格布布加加强强,在在真真空空状状态态下下浇浇注注固固化化成成型型,局局部部放放电电量量小小于于5PC,低低压压浇浇组组采采用用铜铜(铝铝)箔箔绕绕制制,层层间间绝绝缘缘采采用用D279环环氧氧DMD预预浸浸复复合合绝绝缘缘,经经固固化化成成型型,使使其其成成为为一一个个坚坚固固的的刚刚体体,一一端端部部用用树树脂脂浇浇封封固固化化成成型型,此此种种绝绝缘缘结结构构具具有有树树脂脂层层薄薄,散散热热快快罗罗抗抗干干裂裂,特特别别适适用用于于短短时时过过载载及及间间断断性性高高负荷。负荷。干式变压器的铁芯铁芯n铁铁芯芯是是变变压压器器的的核核心心部部分分之之一一,浇浇注注干干式式变变压压器器采采用
35、用先先进进的的工工艺艺;高高精精度度的的剪剪切切设设备备和和优优质质的的冷冷轧轧硅硅钢钢片片,结结构构为为45。,全全斜斜接接缝缝,无无孔孔、拉拉板板、预预浸浸树树脂脂玻玻璃璃丝丝无无纬纬带带梆梆扎扎,当当采采用用步步进进叠叠装装结结构构后后,可可降降低低空空载载损损耗耗,激激磁磁电电流流小小,由由于于结结构构先先进进,叠叠装装加加工工精精细细。保保证证了了低低损耗、低噪。损耗、低噪。干式变压器的冷却方式n变压器采用空气自冷(变压器采用空气自冷(AN)和强迫风汽)和强迫风汽(AF)两种冷却方式,可根据需要配置)两种冷却方式,可根据需要配置风冷系统。当采用强迫空气冷却时,变风冷系统。当采用强迫空
36、气冷却时,变压器输出容量可短时超负荷压器输出容量可短时超负荷50,变压,变压器正常运行时,需要合适的通风量,一器正常运行时,需要合适的通风量,一般变压器为每般变压器为每IKW的损耗需要至少的损耗需要至少4m3/min的通风量,所以变压器应安的通风量,所以变压器应安装在通风环较好的地方,使线圈得到最装在通风环较好的地方,使线圈得到最佳的冷却效果。佳的冷却效果。干式变压器的温度控制系统n变变压压器器可可装装有有温温度度过过热热保保护护装装置置,温温度度限限值值由由人人工工设设定定过过热热保保护护装装置置通通过过预预埋埋在在低低压压线线圈圈内内的的pt100铂铂金金电电阻阻实实现现变变压压器器温温度
37、度检检测测与与控控制制,该装置可提供如下功。该装置可提供如下功。n巡回检测三相绕组温度值。巡回检测三相绕组温度值。n显示最热一相绕组温度值。显示最热一相绕组温度值。n进行超温报警(声光警示),超温跳闸。进行超温报警(声光警示),超温跳闸。n风机启动,风机过载保护与计算机接口风机启动,风机过载保护与计算机接口变压器的主要参数n额定电压:变压器长时间运行所能承受的工作电压。额定电压:变压器长时间运行所能承受的工作电压。n变压器的一个作用就是改变电压,因此额定电压是重要数据之一。变压器的一个作用就是改变电压,因此额定电压是重要数据之一。额定电压是指在多相变压器的线路端子间或单相变压器的端子间额定电压
38、是指在多相变压器的线路端子间或单相变压器的端子间指定施加的电压,或当空载时产生的电压,即在空载时当某一绕指定施加的电压,或当空载时产生的电压,即在空载时当某一绕组施加额定电压时,则变压器所有其它绕组同时都产生电压。额组施加额定电压时,则变压器所有其它绕组同时都产生电压。额定电压是指线电压。定电压是指线电压。我国输变电线路电压等级(我国输变电线路电压等级(kV)为)为0.38、3、6、10、15(20)、)、35、63、110、220、330、500。线路始端。线路始端(电源端)电压考虑了线路的压降将此等级电压高。因此,变压(电源端)电压考虑了线路的压降将此等级电压高。因此,变压器的额定电压也相
39、应提高,线路始端电压值(器的额定电压也相应提高,线路始端电压值(kV)0.4、3.15、6.3、10.5、15.75、38.5、69、121、242、363、550。35kV以下电压等级的始端电压比电压等级要高以下电压等级的始端电压比电压等级要高5。而。而35kV及以上的要高及以上的要高10变压器的主要参数n额定电流:变压器允许长期通过的工作电流。额定电流:变压器允许长期通过的工作电流。n变压器的额定电流是由绕组的额定容量除以该绕变压器的额定电流是由绕组的额定容量除以该绕组的额定电压及相应的系数(单相为组的额定电压及相应的系数(单相为1,三相为,三相为根号根号3),而并得的电流经绕组线端的电流
40、。是指而并得的电流经绕组线端的电流。是指线电流。线电流。变压器的主要参数n额定容量:变压器额定电压、额定电流时连续运行能输送的容量。n变压器的主要作用是传输电能,因此,额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值,它是表征传输电能的大小,以kVA或MVA表示,当对变压器施加额定电压时,根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。双绕组变压器的额定容量即为绕组的额定容量,(由于变压器的效率很高,通常一,二次侧的额定容量设计成相等)多绕组变压器应对每个绕组的额定容量加以规定。其额定容量为量大的绕组额定容量;当变压器容量由冷却方式而变更时,则额定容量是指量大的容量。我国现在变压器的额
41、定容量等级是按1.26的倍数增加的,如容量有100、125、160、200kVA等,只有30kVA和63000kVA以外的容量等级与优先数系有所不同。变压器的主要参数空载电流和空载损耗空载电流和空载损耗:空载电流是指当向变压器的一个绕组(一般是一空载电流是指当向变压器的一个绕组(一般是一次侧绕组)施加额定频率的额定电压时,其它绕组开次侧绕组)施加额定频率的额定电压时,其它绕组开路,流经该绕组线路端子的电流,称为空载电流路,流经该绕组线路端子的电流,称为空载电流I。通常通常Io以额定电流的百分数表示:以额定电流的百分数表示:Io%=(Io/IN)*100=0.13%空载电流的有功分量空载电流的有
42、功分量Ioa是损耗电流,所汲取的是损耗电流,所汲取的有功功率称空载损耗有功功率称空载损耗Po,即指当以额定频率的额定电,即指当以额定频率的额定电压施加于一个绕组的端子上,其余各绕组开路时所汲压施加于一个绕组的端子上,其余各绕组开路时所汲取的有功功率。忽略空载运行状态下的施电线绕组的取的有功功率。忽略空载运行状态下的施电线绕组的电阻损耗时又称铁损。因此,空载损耗主要决定于铁电阻损耗时又称铁损。因此,空载损耗主要决定于铁心材质的单位损耗。心材质的单位损耗。变压器的主要参数n短路损耗:将变压器二次短路,使一次短路损耗:将变压器二次短路,使一次侧电压逐渐升高,当二次绕组的短路电侧电压逐渐升高,当二次绕
43、组的短路电流达到额定值时,变压器所消耗功率,流达到额定值时,变压器所消耗功率,约等于变压器的铜耗。约等于变压器的铜耗。n阻抗电压阻抗电压(短路阻抗短路阻抗):将变压器二次绕:将变压器二次绕组短路,使一次侧电压组短路,使一次侧电压逐渐升高,当二逐渐升高,当二次绕组的短路电流达到额定值时,此时次绕组的短路电流达到额定值时,此时一次侧电压与额定电压比值百分数一次侧电压与额定电压比值百分数变压器的主要参数n阻抗电压是涉及变压器成本、效率及运行的重阻抗电压是涉及变压器成本、效率及运行的重要经济技术指标。同容量变压器,阻抗电压小要经济技术指标。同容量变压器,阻抗电压小的成本低,效率高,价格便宜,另外运行时
44、的的成本低,效率高,价格便宜,另外运行时的压降及电压变动率也小,电压质量容易得到控压降及电压变动率也小,电压质量容易得到控制和保证。从变压器运行条件出发,希望阻抗制和保证。从变压器运行条件出发,希望阻抗电压小一些较好。从限制变压器短路电流条件电压小一些较好。从限制变压器短路电流条件出发,希望阻抗电压大一些较好,以免电气设出发,希望阻抗电压大一些较好,以免电气设备如断路器、隔离开关、电缆等在运行中经受备如断路器、隔离开关、电缆等在运行中经受不隹短路电流的作用而损坏,所以在制造变压不隹短路电流的作用而损坏,所以在制造变压器时,必须根据满足设备运行条件来设计阻抗器时,必须根据满足设备运行条件来设计阻
45、抗电压,且应尽量小一些。电压,且应尽量小一些。变压器的损耗变压器的损耗分为铁损和铜损。变压器的损耗分为铁损和铜损。变压器铁耗分基本铁耗和附加铁耗。基本铁耗主要是变压器铁耗分基本铁耗和附加铁耗。基本铁耗主要是磁滞和涡流损耗。磁滞损耗与硅钢片材料的性质,磁磁滞和涡流损耗。磁滞损耗与硅钢片材料的性质,磁通密度的最大值以及频率有关。涡流损耗主要与硅钢通密度的最大值以及频率有关。涡流损耗主要与硅钢片厚度,磁通密度最大值片厚度,磁通密度最大值,以及频率有关。附加铁耗,以及频率有关。附加铁耗主要有:在铁心接缝等处由于磁通密度分布不均匀所主要有:在铁心接缝等处由于磁通密度分布不均匀所引起的损耗引起的损耗;在拉
46、紧螺杆、铁轭夹件,油箱壁等构件;在拉紧螺杆、铁轭夹件,油箱壁等构件处所产生的涡流损耗。处所产生的涡流损耗。变压器铜耗分基本铜耗和附加铜耗。基本铜耗指原,变压器铜耗分基本铜耗和附加铜耗。基本铜耗指原,副绕组内电流引起的欧姆电阻损耗。附加铜耗指由于副绕组内电流引起的欧姆电阻损耗。附加铜耗指由于基肤效应和邻近效应所引起电流的导线截面分布不均基肤效应和邻近效应所引起电流的导线截面分布不均匀所产生的额外损耗。匀所产生的额外损耗。铜耗等于铁耗时效率最大。铜耗等于铁耗时效率最大。变压器的接线组别变压器的并列运行l变压器并联运行就是将两台或多台变压器的一、变压器并联运行就是将两台或多台变压器的一、二次绕组分别
47、接在各自的公共母线上,同时对二次绕组分别接在各自的公共母线上,同时对负载供电。负载供电。l并联运行条件:并联运行条件:电压比相等电压比相等(允许相差允许相差0.5%):目的是避免在并:目的是避免在并联变压器所构成的回路中产生环流。联变压器所构成的回路中产生环流。联结组别相同:联结组别一致,保证了副边电压的联结组别相同:联结组别一致,保证了副边电压的相位一致。相位一致。各变压器的短路电压都相同各变压器的短路电压都相同(允许相差允许相差10%):以:以使变压器的负载分配与额定容量成正比。使变压器的负载分配与额定容量成正比。电压互感器电压互感器电压互感器:又称仪用变压器,是一种电压变换装置。是将电力
48、系统的高又称仪用变压器,是一种电压变换装置。是将电力系统的高电压变成一定标准的低电压电压变成一定标准的低电压100V(小接地电流电网)或(小接地电流电网)或100/根号根号3V(接地电流电网)的电气设备。其工作原理、构造和接线(接地电流电网)的电气设备。其工作原理、构造和接线方式都与变压器相同,主要区别在于电压互感器容量很小,通常方式都与变压器相同,主要区别在于电压互感器容量很小,通常只有几十只有几十VA或几百或几百VA,并且在大多数情况下,它的负载是恒定,并且在大多数情况下,它的负载是恒定的高阻抗,相当于变压器在低负载下运行,次级电压基本上等于的高阻抗,相当于变压器在低负载下运行,次级电压基
49、本上等于次级感应电动势值。因此用电压互感器来间接测量电压,能准确次级感应电动势值。因此用电压互感器来间接测量电压,能准确反映高压侧的量值,保证测量精度。反映高压侧的量值,保证测量精度。电压互感器初级电压有多高,其次级额定电压一般都是电压互感器初级电压有多高,其次级额定电压一般都是100V或或100/根号根号3V。这样,与电压互感器次级线圈相连的。这样,与电压互感器次级线圈相连的各种仪表和继电器,都可以统一制造而实现标准化。各种仪表和继电器,都可以统一制造而实现标准化。电压互感器二次绕组不允许短路。电压互感器二次绕组不允许短路。根据电压互感器的允许误差范围,可以把电压互感器的准确根据电压互感器的
50、允许误差范围,可以把电压互感器的准确度分为度分为0.2级、级、0.5级、级、1级和级和3级,级,电流互感器电流互感器电流互感器:就是升压就是升压(降流降流)变压器。电流互感器是将高压系统中的电流变压器。电流互感器是将高压系统中的电流或低压系统中的大电流变成一定量标准的小电流或低压系统中的大电流变成一定量标准的小电流(5A或或1A)的电)的电气设备。气设备。电流互感器一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表、继电电流互感器一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表、继电保护等。它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电保护等。它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器
51、,气一次回路电流信息的传感器,在测量交变电流的大电流时在测量交变电流的大电流时,为便于二次仪表测量需要转换为为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流,另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常比较统一的电流,另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用,危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用,1次侧只有次侧只有1到到几匝,导线截面积大,串入被测电路。几匝,导线截面积大,串入被测电路。2次侧匝数多次侧匝数多,导线细导线细,与阻与阻抗较小的仪表抗较小的仪表(电流表电流表/功率表的电流线圈功率表的电流线圈)构成闭路。构成闭路。电流互感器二次绕组不允许开路。电
52、流互感器二次绕组不允许开路。THEEND变压器运行基础知识变压器的原理、作用、变压器原理:、变压器原理:利用电磁感应原理,把一种交流电压和电流转换成相利用电磁感应原理,把一种交流电压和电流转换成相同频率的的另一种或几种交流电压和电流,是一种静同频率的的另一种或几种交流电压和电流,是一种静止的电器。止的电器。电磁感应:通过闭合回路的磁通量发生变化,而电磁感应:通过闭合回路的磁通量发生变化,而在回路中产生电动势的现象称为电磁感应;这样产生在回路中产生电动势的现象称为电磁感应;这样产生电动势称为感应电动势,如果导体是个闭合回路,将电动势称为感应电动势,如果导体是个闭合回路,将有电流流过,其电流称为感
53、生电流;变压器,发电机、有电流流过,其电流称为感生电流;变压器,发电机、各种电感线圈都是根据电磁感应原理工作。各种电感线圈都是根据电磁感应原理工作。2、作用:仅改变交流电的电压,进行能量的传递,而、作用:仅改变交流电的电压,进行能量的传递,而不能产生能量,遵守能量转换和守恒原理。不能产生能量,遵守能量转换和守恒原理。变压器的原理变压器的原理n变压器由一次绕组和二次绕组和铁芯组成。当变压器由一次绕组和二次绕组和铁芯组成。当一次绕组加上交流电压时,则一次绕组中产生一次绕组加上交流电压时,则一次绕组中产生电流,铁芯中产生交变磁通。交变磁通在一次、电流,铁芯中产生交变磁通。交变磁通在一次、二次绕组中感
54、应电动势,一次、二次侧的感应二次绕组中感应电动势,一次、二次侧的感应电动势之比等于一次、二次侧匝数之比。当二电动势之比等于一次、二次侧匝数之比。当二次侧接上负载时,二次侧电流也产生磁通,而次侧接上负载时,二次侧电流也产生磁通,而主磁通由于外加电压不变而趋于不变,随之在主磁通由于外加电压不变而趋于不变,随之在一次侧增加电流,使磁势达到平衡,这样,一一次侧增加电流,使磁势达到平衡,这样,一次侧和二次侧通过电磁感应而实现了能量的传次侧和二次侧通过电磁感应而实现了能量的传递。递。电力变压器的结构n每每台台较较大大容容量量的的变变压压器器,一一般般是是由由铁铁芯芯、绕绕组组、油油箱箱、绝绝缘缘套套管管等
55、等主主要要部部分分组组成成。铁铁芯芯和和绕绕组组是是变变压压器器进进行行电电磁磁能能量量转转换换的的有有效效部部分分,称称为为变变压压器器的的器器身身。油油箱箱是是油油浸浸式式变变压压器器的的外外壳壳,箱箱内内灌灌满满了了变变压压器器油油,变变压压器器油油起起绝绝缘缘和和散散热热作作用用。绝绝缘缘套套管管是是将将变变压压器器内内部部的的高高低低压压引引线线引引到到油油箱箱的的外外部部,不不但但作作为为引引线线对对地地的的绝绝缘缘,而而且且担担负负着着固固定定引引线线的的作作用用,以以下下分分述述各各部部分分的内容。的内容。电力变压器的铁芯铁芯n铁铁芯芯是是变变压压器器的的磁磁路路,为为提提高高
56、变变压压器器磁磁路路的的导导磁磁率率,铁铁芯芯材材料料采采用用高高导导磁磁性性能能的的硅硅钢钢片片,为为减减少少交交变变磁磁通通在在铁铁芯芯中中引引起起的的涡涡流流损损耗耗,一一铁铁芯芯通通常常是是用用0.280.35毫毫米米相相互互绝绝缘缘的的硅硅钢钢片迭成。片迭成。n变变压压器器铁铁芯芯的的基基本本结结构构有有两两种种,一一种种叫叫心心式式铁铁芯芯,一一种种叫叫壳壳式式铁铁芯芯。由由于于心心式式变变压压器器结结构构比比壳壳式式简简单单且且绕绕组组与与铁铁芯芯间间的的绝绝缘缘易易处处理理,故故电电力变压器一般都制造成心式铁芯。力变压器一般都制造成心式铁芯。电力变压器的铁芯铁芯n三三相相心心式
57、式变变压压器器有有三三相相三三柱柱式式和和三三相相五五柱柱式式两两种种。三三相相三三柱柱式式是是将将A、B、C。三三相相的的三三个个绕绕组组分分别别放放在在三三个个铁铁芯芯柱柱上上,三三个个铁铁芯芯柱柱与与上上下下两两个个磁磁轭轭共共同同构构成成磁磁回回路路。三三相相五五柱柱式式与与三三相相三三柱柱式式相相比比较较,在在铁铁芯芯柱柱两两头头多多了了两两个个分分支支铁铁芯芯,称称为为旁旁轭轭。旁旁轭轭没没有有绕绕组组。随随着着电电力力变变压压器器单单台台容容量量的的不不断断增增大大,其其体体积积也也相相应应地地增增大大,与与运运输输的的高高度度限限制制发发生生矛矛盾盾,解解决决的的办办法法之之一
58、一是是采采用用三三相相五五柱柱式式铁铁芯芯。它它能能将将变变压压器器的的上上下下铁铁轭轭高高度度几几乎乎各各减减去去一一半半,即即整整个个变变一一压压器器降降低低了了一一个个铁铁轭轭的高度,而降低后,铁轭中的磁通密度仍保持原值。的高度,而降低后,铁轭中的磁通密度仍保持原值。电力变压器的铁芯铁芯n大容量变压器中,为节省材料和充分利用空间,大容量变压器中,为节省材料和充分利用空间,铁芯柱的截面一般做成一个外接圆的多级阶梯形。铁芯柱的截面一般做成一个外接圆的多级阶梯形。随着变压器容量的不断增大,铁芯柱的直径也随随着变压器容量的不断增大,铁芯柱的直径也随着增大,阶梯的级数也随着增加。,为了使铁芯着增大
59、,阶梯的级数也随着增加。,为了使铁芯中发出的热量被绝缘油的循环时充分地带走,以中发出的热量被绝缘油的循环时充分地带走,以达到良好的冷却效果,除铁芯柱的截面做成阶梯达到良好的冷却效果,除铁芯柱的截面做成阶梯形外,还设有散热沟(油道),散热沟的方向做形外,还设有散热沟(油道),散热沟的方向做成与钢片平行的,也可做成垂直的成与钢片平行的,也可做成垂直的电力变压器的铁芯铁芯n铁铁芯芯的的装装配配有有直直接接接接缝缝、半半直直半半斜斜接接缝缝和和全全斜斜接接缝缝低低损损耗耗的的电电力力变变压压器器。这这样样在在磁磁力力线线改改变变方方向向时时损损耗耗可可降降到到最最低低;这这种种装装配配方方式式使使芯芯
60、柱柱和和轭轭部部无无空空港港螺螺孔孔,从从而而减减小小了了由由于于冲冲孔孔产产生生的的铁铁损损。由由于于钢钢片片无无孔孔,钢钢片片的的夹夹紧紧采采用用环环氧氧玻玻璃璃粘粘带带绑绑扎扎。减减少少了了附附加加损损耗耗。变变压压器器铁铁芯芯与与油油箱箱绝绝缘缘,铁铁芯芯地地线线经经附附加加绝绝缘缘套套管管引至油箱外接地。引至油箱外接地。电力变压器的铁芯铁芯n电力变压器的铁芯是接地的,这是因为:电力变压器的铁芯是接地的,这是因为:运行中变压器铁芯及其他附件都处于绕运行中变压器铁芯及其他附件都处于绕组周围的电场内,如果不接地,铁芯及组周围的电场内,如果不接地,铁芯及其他附件必然产生一定的悬浮电位,在其他
61、附件必然产生一定的悬浮电位,在外加电压的作用下,当该电位超过对地外加电压的作用下,当该电位超过对地放电电压时,就会出现放电现象。为了放电电压时,就会出现放电现象。为了避免变压器的内部放电,所以铁芯要接避免变压器的内部放电,所以铁芯要接地。而且为了放止产生环流,变压器铁地。而且为了放止产生环流,变压器铁芯只能一点接地。芯只能一点接地。电力变压器的绕组n绕绕组组是是变变压压器器的的电电路路部部分分,由由绝绝缘缘导导线线组组成成。高高低低压压绕绕组组在在铁铁芯芯柱柱上上按按同同心心圆圆筒筒的的方方式式套套装装,在在一一般般情情况况下下,总总是是将将低低压压绕绕组组放放在在里里面面靠靠近近铁铁芯芯处处
62、,以以利利于于绝绝缘缘,把把高高压压绕绕组组放放在在外外面面,高高低低压压绕绕组组间间,低低压压绕绕组组与与铁铁芯芯柱柱之之间间留留有有绝绝缘缘间间隙隙的的散热通道。散热通道。n同同心心绕绕组组按按其其结结构构不不同同可可分分为为圆圆筒筒形形绕绕组组,螺螺旋旋形形绕绕组组,连连续续式式绕绕组组,纠纠结结式式绕绕组组、同同屏屏蔽蔽式式绕绕组等形式。组等形式。电力变压器的绕组n容容量量稍稍大大的的变变压压器器的的低低压压绕绕组组匝匝数数很很少少,但但电电流流却却很很大大。所所以以要要求求线线匝匝的的横横截截面面很很大大,通通常常用用很很多多根根导导线线(6根根或或更更多多)并并联联起起来来绕绕,螺
63、螺旋旋形形绕绕组组每每匝匝并并联联导导线线数数量量较较多多,而而且且是是沿沿径径向向一一根根压压着着一一根根地地叠叠起起来来绕绕。并并联联的的导导线线绕绕成成一一个个螺螺旋旋,中中间间隔隔以以沟沟道道。当当螺螺旋旋形形绕绕组组并并联联导导线线更更多多时时(如如12根根)时时,就就把把并并联联导导线线分分成成两两组组并并排绕组,形成双螺旋式。排绕组,形成双螺旋式。电力变压器的绕组n为为了了减减少少大大型型变变压压器器在在采采用用多多股股导导线线并并绕绕时时所所产产生生的的附附加加损损耗耗,绕绕组组往往往往需需要要作作换换位位处处理理。通通常常采采用用换换位位导导线线;所所谓谓换换位位导导线线,就
64、就是是将将多多股股分分散散的的并并绕绕导导线线,在在绕绕制制前前,先先按按照照一一定定的的规规律律,360。连连续续地地进进行行换换位位。在在应应用用时时。把把换换位位导导线线当当作作一一根根导导线线来来绕绕制制。换换位位导导线线被被广广泛泛使使用用于于大大容容量电力变压器。量电力变压器。电力变压器的绕组n为为了了使使绕绕组组有有效效地地散散热热,绕绕组组设设有有散散热热油油道道。在在双双绕绕组组变变压压器器强强迫迫油油循循环环导导向向冷冷却却系系统统中中。压压力力油油在在高高低低压压绕绕组组之之间间,有有各各自自的的流流通通路路线线。绕绕组组中中有有纵纵向向和和横横向向油油道道,压压力力油油
65、在在油油箱箱中中按按指指定定的的导导向向有有规规律律地地定定向向流流动动,保保证证所所有有的的统统组组都都有有低低温温冷冷却却油油流流过过,把把热热量量带带走走,使使绕绕组组得得到到有有效效的的冷冷却却,所所以以冷冷却却效效果果比比较较理理想想。因因此此。目目前前大大型型变变压压器器几几乎乎都都采采用用这这种种强强迫迫导导向冷却的方式。向冷却的方式。电力变压器的外壳n变压器铁芯和绕组就放置在油浸式变压器的外壳变压器铁芯和绕组就放置在油浸式变压器的外壳内。外罩按变压器容量的大小,结构基本上有芯内。外罩按变压器容量的大小,结构基本上有芯式和吊罩式两种。大容量变压器由于体积重量大,式和吊罩式两种。大
66、容量变压器由于体积重量大,如采用吊芯式外罩结构,在实际检修中比较困难。如采用吊芯式外罩结构,在实际检修中比较困难。因此,大型电力变压器的外罩,都毫不例外地做因此,大型电力变压器的外罩,都毫不例外地做成吊罩式。这种箱壳犹如一只钟罩,故又称钟罩成吊罩式。这种箱壳犹如一只钟罩,故又称钟罩式油箱。当变压器铁芯和绕组需进行检修时,吊式油箱。当变压器铁芯和绕组需进行检修时,吊去外面钟罩形状的外壳,即上节外罩,变压器铁去外面钟罩形状的外壳,即上节外罩,变压器铁芯和绕组便全部暴露在外了,可以作充分的检修。芯和绕组便全部暴露在外了,可以作充分的检修。电力变压器的外壳n吊吊外外罩罩显显然然比比吊吊铁铁芯芯和和绕绕
67、组组容容易易得得多多,不不需需要要特特别别重重型型的的起起重重设设备备。随随着着变变压压器器技技术术的的发发展展,变变压压器器的的性性能能和和可可靠靠性性大大大大提提高高,越越来来越越多多的的大大型型变变压压器器采采用用全全焊焊接接结结构构,这这样样可可减减少少变变压压器器的的渗渗漏漏点点,便便于于运运行行维维护护,缺缺点点是是一一旦旦变变压压器器出出现现故故障障,必必须须切切开开变变压压器器外外壳壳;我我厂厂主主变变压压器器的的外外罩罩为为全全焊焊接接结结构构,启启备备变变和和高高厂厂变变采采用用钟钟罩罩式。式。电力变压器的油枕油枕n但当油温变化时,油的体积会膨胀或收缩,每但当油温变化时,油
68、的体积会膨胀或收缩,每个变压器设有一个油枕,油浸式变压器的壳体个变压器设有一个油枕,油浸式变压器的壳体内充满了变压器油,油枕内的油通过瓦斯继电内充满了变压器油,油枕内的油通过瓦斯继电器的连通管与变压器壳体连通,变压器油既起器的连通管与变压器壳体连通,变压器油既起冷却作用,又起绝缘作用。油中含杂质和水分冷却作用,又起绝缘作用。油中含杂质和水分将降低绝缘性能,变压器为全密封结构,变压将降低绝缘性能,变压器为全密封结构,变压器油不和外界空气接触。引起油面的升高和降器油不和外界空气接触。引起油面的升高和降低,油枕中一半是油,一半是空气。油和空气低,油枕中一半是油,一半是空气。油和空气用胶囊隔离。用胶囊
69、隔离。电力变压器的油枕油枕n大大型型电电力力变变压压器器还还在在储储油油柜柜上上部部装装一一个个呼呼吸吸器器。当当油油受受热热膨膨胀胀后后,储储油油柜柜的的油油面面上上升升,胶胶囊囊内内的的空空气气通通过过呼呼吸吸器器排排到到外外面面大大气气中中去去;当当冷冷却却时时二二油油面面下下降降,外外部部空空气气通通过过呼呼吸吸器器的的管管子子又又进进人人胶胶囊囊内内,呼呼吸吸器器的的下下端端装装有有能能够够吸吸收收水水分分和和杂杂质质的的物物质质。油油枕枕上上装装有有全全封封密密式式带带磁磁性的油位指示器。性的油位指示器。变压器油的作用n变压器油有以下几种主要作用:变压器油有以下几种主要作用:(1)
70、绝缘作用绝缘作用变压器油具有比空气高得多的绝缘强变压器油具有比空气高得多的绝缘强度。绝缘材料浸在油中,不仅可提高绝缘强度,而且度。绝缘材料浸在油中,不仅可提高绝缘强度,而且还可免受潮气的侵蚀。还可免受潮气的侵蚀。(2)散热作用散热作用变压器油的比热大,常用作冷却剂。变压器油的比热大,常用作冷却剂。变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热膨胀上升,通过油的上下对流,热量通过散热器散出,膨胀上升,通过油的上下对流,热量通过散热器散出,保证变压器正常运行。保证变压器正常运行。(3)消弧作用消弧作用在油断路器和变压器的有载调压开关在油断路器和变压器的
71、有载调压开关上,触头切换时会产生电弧。由于变压器油导热性能上,触头切换时会产生电弧。由于变压器油导热性能好,且在电弧的高温作用下能分触了大量气体,产生好,且在电弧的高温作用下能分触了大量气体,产生较大压力,从而提高了介质的灭弧性能,使电弧很快较大压力,从而提高了介质的灭弧性能,使电弧很快熄灭。熄灭。对变压器油的性能通常有以下要求:n(1)密度尽量小,以便于油中水分和杂质沉淀。密度尽量小,以便于油中水分和杂质沉淀。(2)粘度要适中,太大会影响对流散热,太小又会粘度要适中,太大会影响对流散热,太小又会降低闪点。降低闪点。(3)闪点应尽量高,一般不应低于闪点应尽量高,一般不应低于135。(4)凝固点
72、应尽量低。凝固点应尽量低。(5)酸、碱、硫、灰分等杂质含量越低越好,以尽酸、碱、硫、灰分等杂质含量越低越好,以尽量避免它们对绝缘材料、导线、油箱等的腐蚀。量避免它们对绝缘材料、导线、油箱等的腐蚀。(6)氧化程度不能太高。氧化程度通常用酸价表示,氧化程度不能太高。氧化程度通常用酸价表示,它指吸收它指吸收1克油中的游离酸所需的氢氧化钾量(毫克)。克油中的游离酸所需的氢氧化钾量(毫克)。(7)安定度不应太低,安定度通常用酸价试验的沉安定度不应太低,安定度通常用酸价试验的沉淀物表示,它代表油抗老化的能力。淀物表示,它代表油抗老化的能力。瓦斯继电器瓦瓦斯斯继继电电器器的的作作用用是是,当当变变压压器器出
73、出现现内内部部故故障障时时,产产生生的的气气体体将将聚聚集集在在瓦瓦斯斯继继电电器器的的上上部部,使使油油面面降降低低。当当油油面面降降低低到到一一定定程程度度后后,上上浮浮筒筒便便下下沉沉,使使水水银银接接点点接接通通,发发出出信信号号。如如果果是是严严重重故故障障,油油流流会会冲冲击击挡挡板板,使使之之偏偏转转,并并带带动动挡挡板板后后的的连连动动杆杆向向上上转转动动,挑挑动动与与水水银银接接点点卡卡环环相相连连的的连连动动环环,使使水水银银接接点点分分别别向向与与油油流流垂垂直直的的两两侧侧转转动动,两两水水银银接接点点同同时时接接通通,使使开开关跳闸或发出信号。关跳闸或发出信号。瓦斯继
74、电器n常用瓦斯继电器有浮子式和挡板式两种。挡板常用瓦斯继电器有浮子式和挡板式两种。挡板式瓦斯继电器。是将浮子继电器的下浮子改为式瓦斯继电器。是将浮子继电器的下浮子改为挡板结构。挡板结构。n这两种瓦斯继电器的区别是,后者的挡板结构这两种瓦斯继电器的区别是,后者的挡板结构不随油面下降而动作,而是在油的流速达到每不随油面下降而动作,而是在油的流速达到每秒秒0.61.0米时才动作,所以挡板式瓦斯继米时才动作,所以挡板式瓦斯继电器遇到油面下降或严重缺油时,不会造成严电器遇到油面下降或严重缺油时,不会造成严重瓦斯误动跳闸。重瓦斯误动跳闸。瓦斯继电器n新安装或大修后的变压器,在加油、滤油过程中,稍新安装或大
75、修后的变压器,在加油、滤油过程中,稍不注意就会将空气带入变压器的油箱内。投运前如果不注意就会将空气带入变压器的油箱内。投运前如果未将空气及时排出,则在变压器投运后,由于油温上未将空气及时排出,则在变压器投运后,由于油温上升,油箱内的油将形成对流,将空气升,油箱内的油将形成对流,将空气“赶出赶出”油面,从油面,从而使瓦斯继电器动作。通常,内部存有的气体越多,而使瓦斯继电器动作。通常,内部存有的气体越多,瓦斯断电器的动作越频繁。瓦斯断电器的动作越频繁。在在投运初期,如果发现瓦斯继电器动作频繁,应根据投运初期,如果发现瓦斯继电器动作频繁,应根据变压器的音响、温度、油面以及加油、滤油情况进行变压器的音
76、响、温度、油面以及加油、滤油情况进行综合分析。如果变压器运行正常,则可判定为进入空综合分析。如果变压器运行正常,则可判定为进入空气所致。气所致。否则应取气体做点燃试验,以判断变压器本否则应取气体做点燃试验,以判断变压器本身是否存在故障以及故障性质,从而及时采取相应措身是否存在故障以及故障性质,从而及时采取相应措施予以消除,避免故障扩大,保证变压器安全运行。施予以消除,避免故障扩大,保证变压器安全运行。压力释放阀n安全阀及自动复位泄压装置主要用于迅安全阀及自动复位泄压装置主要用于迅速释放变压器内可能产生的任何过大压速释放变压器内可能产生的任何过大压力。以保证变压器不发生壳体结构严重力。以保证变压
77、器不发生壳体结构严重变形、甚至爆炸或喷油着火等严重的损变形、甚至爆炸或喷油着火等严重的损坏事故。当变压器发生故障时,由于某坏事故。当变压器发生故障时,由于某种原因没有立即切断电源,油箱内将产种原因没有立即切断电源,油箱内将产生很高的压力。为了防止油箱破坏,而生很高的压力。为了防止油箱破坏,而装置防爆管。故障时,油箱内压力升高,装置防爆管。故障时,油箱内压力升高,油和气体通过压力释放阀喷出。油和气体通过压力释放阀喷出。绝缘结构和绝缘磁管n变压器的绝缘可分为内绝缘和外绝缘:内绝缘变压器的绝缘可分为内绝缘和外绝缘:内绝缘是油箱内的各部分绝缘,外绝缘是套管上部对是油箱内的各部分绝缘,外绝缘是套管上部对
78、地和彼此之间的绝缘,内绝缘又可分为主绝缘地和彼此之间的绝缘,内绝缘又可分为主绝缘和纵绝缘两部分。主绝缘是绕组与接地部分之和纵绝缘两部分。主绝缘是绕组与接地部分之间,以及绕组之间的绝缘。纵绝缘是同一绕组间,以及绕组之间的绝缘。纵绝缘是同一绕组各部分之间的绝缘。各部分之间的绝缘。n变变压压器器的的绝绝缘缘套套管管,是是将将变变压压器器内内部部的的高高、低低压压引引线线引引到到变变压压器器外外罩罩外外部部,不不但但作作为为引引线线对对地的绝缘,而且担负着固定引线的作用。地的绝缘,而且担负着固定引线的作用。变压器的分级绝缘n分级绝缘就是压器的绕组靠近中性点的主绝缘分级绝缘就是压器的绕组靠近中性点的主绝
79、缘水平绕组端部的绝缘水平低。相反,变压器首水平绕组端部的绝缘水平低。相反,变压器首端与尾端绝缘水平一样的叫全绝缘。端与尾端绝缘水平一样的叫全绝缘。n分级绝缘的变压器在运行中要注意事项:分级绝缘的变压器在运行中要注意事项:一般一般对分级绝缘的变压器规定:只许在中性点直接对分级绝缘的变压器规定:只许在中性点直接接地的情况下投入运行;如果几台变压器并联接地的情况下投入运行;如果几台变压器并联运行,投入运行后,若需将中性点断开时,必运行,投入运行后,若需将中性点断开时,必须投入零序过压保护,且投入跳闸位置须投入零序过压保护,且投入跳闸位置变压器电压的调整l电力系统正常运行时,必须控制电压的波动,电力系
80、统正常运行时,必须控制电压的波动,电压变动范围一般规定不得超过额定值的电压变动范围一般规定不得超过额定值的5%。为了保证电压波动在一定范围内,就。为了保证电压波动在一定范围内,就必须进行调压。用改变变压器绕组匝数进行调必须进行调压。用改变变压器绕组匝数进行调压是最常用的方法,改变绕组匝数,即改变高压是最常用的方法,改变绕组匝数,即改变高压绕组的分接头,常在高压侧绕组进行。调压压绕组的分接头,常在高压侧绕组进行。调压分为无励磁调压和有载调压,无励磁调压必须分为无励磁调压和有载调压,无励磁调压必须在变压器不带电的情况下进行,有载调压则可在变压器不带电的情况下进行,有载调压则可以带负荷进行。以带负荷
81、进行。变压器的分接开关n随随着着系系统统运运行行方方式式及及负负荷荷的的不不同同,系系统统电电压压会会发发生生波波动动,电电压压过过低低或或过过高高都都会会影影响响电电气气设设备备的的正正常常运运行行,甚甚至至损损坏坏设设备备影影响响安安全全生生产产,为为了了保保证证供供电电质质量量及及电电气气设设备备的的安安全全运运行行,必必须须根根据据系系统统电电压压的的波波动动情情况况进进行行调调压压。调调压压通通常常的的方方法法是是改改变变变变压压器器绕绕组组的的匝匝数数来来改改变变电电压压比比,达达到到改改变变电电压压的的目目的的。改改变变变变压压器器绕绕组组的的匝匝数数既既在在变变压压器器绕绕组组
82、上上设设置置计计算算好好的的分分接接头头,通通过过该该变变分分接接头头来来改改变变线线圈圈的的匝匝数数,连连接接和和切切换换分分头的机构就称为分接开关。头的机构就称为分接开关。变压器的分接开关n变变压压器器在在高高压压绕绕组组上上抽抽出出适适当当的的分分头头,通通过过改改变变这这些些分分头头的的接接法法就就可可以以改改变变电电压压,因因为为高高压压绕绕组组是是套套在在低低压压绕绕组组的的外外边边,引引出出分分头头进进行行连连接接比比较较方方便便,另另外外高高压压绕绕组组电电流流小小,引引出出线线和和分分接接开开关关的的载载流流部部分分截截面面小小,开开关关接接触触部部分分所所选选择择的的通通流
83、流面也易解决。面也易解决。n变变压压器器调调压压的的方方式式有有两两种种,既既有有载载调调压压和和无无载载调调压压。所所以以分分接接开开关关也也就就分分为为有有载载分分接接开开关关和和无无载载分接开关。分接开关。变压器的分接开关n无无载载调调压压方方式式又又叫叫无无激激磁磁调调压压或或无无励励磁磁调调压压,要要求求变变压压器器必必须须停停止止运运行行,在在不不带带电电情情况况下下变变换换绕绕组组分分接接头头这这种种分分接接开开关关叫叫做做无载分接开关。无载分接开关。n有有载载调调压压方方式式是是变变压压器器运运行行中中,在在带带有有负负荷荷的的情情况况下下允允许许改改变变绕绕组组分分接接头头,
84、因因此此这这种种分分接接开开关关称称为为有有载载分分接接开开关关。启启备备变变采采用用有有载载调调压压方方式式,主主变变、高高厂厂变变采采用用无无载载调压。调压。分裂变压器n将变压器的低压绕组分裂成两个同容量绕组的将变压器的低压绕组分裂成两个同容量绕组的变压器叫分裂变压器。变压器叫分裂变压器。n分裂绕组变压器的用途,随着变压器容量的不分裂绕组变压器的用途,随着变压器容量的不断增大,当变压器副边发生短路时,短路电流断增大,当变压器副边发生短路时,短路电流很大,为有效地切除故障,必须在低压侧安装很大,为有效地切除故障,必须在低压侧安装很大开断能力地断路器,当采用分裂绕组变压很大开断能力地断路器,当
85、采用分裂绕组变压器后,由于分裂变压器地穿越阻抗较大,可有器后,由于分裂变压器地穿越阻抗较大,可有效地限制短路电流,我厂高厂变和启备变均采效地限制短路电流,我厂高厂变和启备变均采用分裂绕组变压器。用分裂绕组变压器。分裂变压器n分裂变压器的几个参数:分裂变压器的几个参数:n穿越电抗:低压绕组的两个分支并联成穿越电抗:低压绕组的两个分支并联成一个绕组对高压绕组运行时的电抗。一个绕组对高压绕组运行时的电抗。n半穿越电抗:分裂绕组的一个分支对高半穿越电抗:分裂绕组的一个分支对高压绕组运行的电抗。压绕组运行的电抗。n分裂阻抗:分裂变压器的一个分支对另分裂阻抗:分裂变压器的一个分支对另一个分支运行时的阻抗。
86、一个分支运行时的阻抗。分裂绕组变压器的结构原理n分裂绕组变压器与普通双绕组变压器的不同之分裂绕组变压器与普通双绕组变压器的不同之点在于,在它低压绕组中,在电磁参数上分裂点在于,在它低压绕组中,在电磁参数上分裂成额定容量相等的两个完全对称的绕组,分裂成额定容量相等的两个完全对称的绕组,分裂绕组的布置形式决定了这两个绕组间仅有磁的绕组的布置形式决定了这两个绕组间仅有磁的联系,没有电的联系,为了获得良好的分裂效联系,没有电的联系,为了获得良好的分裂效果,这种磁的联系是弱联系。由于低压侧两个果,这种磁的联系是弱联系。由于低压侧两个绕组完全对称,所以它们与高压绕组之间所具绕组完全对称,所以它们与高压绕组
87、之间所具有的短路电抗应相等,两个分裂绕组是相互独有的短路电抗应相等,两个分裂绕组是相互独立供电的,但两个分裂绕组的容量相等,且为立供电的,但两个分裂绕组的容量相等,且为变压器额定容量的二分之一,或稍大于二分之变压器额定容量的二分之一,或稍大于二分之一一。分裂变压器的优点:分裂变压器的优点:n限制短路电流明显。当分裂绕组一个支路短路限制短路电流明显。当分裂绕组一个支路短路时,由电网供给的短路电流经过分裂变压器的时,由电网供给的短路电流经过分裂变压器的半穿越阻抗比穿越阻抗大,所供给的短路电流半穿越阻抗比穿越阻抗大,所供给的短路电流要比用双绕组变压器为小。同时分裂绕组另一要比用双绕组变压器为小。同时
88、分裂绕组另一路由电动机供给短路点的反馈电流,因受分裂路由电动机供给短路点的反馈电流,因受分裂阻抗限制,亦减小很多。阻抗限制,亦减小很多。n当分裂绕组的一个支路发生故障时,另一支路当分裂绕组的一个支路发生故障时,另一支路母线电压降低比较小。同样,当分裂变压器一母线电压降低比较小。同样,当分裂变压器一个支路的电动机自启动,另一个支路的电压几个支路的电动机自启动,另一个支路的电压几乎不受影响乎不受影响.干式变压器n浇浇注注干干式式变变压压器器的的研研制制,在在欧欧洲洲和和日日本本已已分分别别有有四四十十多多年年和和二二十十多多年年的的历历史史。这这种种变变压压器器不不同同于于一一般般干干式式变变压压
89、器器,它它的的线线圈圈是是用用电电气气和和机机械械强强度度较较高高的的环环氧氧树树脂脂浇浇注注的的,具具有有尺尺寸寸小小、重重量量轻轻、耗耗电电量量少少、噪噪音音低低、绝绝缘缘、防防火火、防防潮潮情情况况好好,以以及及安安全全可可靠靠、安安装装方方便便。维维护护简简单单等等特特点点。因因此此。它它的的应应用用范范围围和和容容量在不断扩大和增大。量在不断扩大和增大。干式变压器的绕组n高高压压绕绕组组采采用用H级级漆漆包包线线,多多段段圆圆筒筒式式,层层间间绝绝缘缘采采用用F级级诺诺麦麦克克斯斯(NMN)复复合合绝绝缘缘,线线圈圈内内外外用用预预浸浸树树脂脂玻玻璃璃丝丝网网格格布布加加强强,在在真
90、真空空状状态态下下浇浇注注固固化化成成型型,局局部部放放电电量量小小于于5PC,低低压压浇浇组组采采用用铜铜(铝铝)箔箔绕绕制制,层层间间绝绝缘缘采采用用D279环环氧氧DMD预预浸浸复复合合绝绝缘缘,经经固固化化成成型型,使使其其成成为为一一个个坚坚固固的的刚刚体体,一一端端部部用用树树脂脂浇浇封封固固化化成成型型,此此种种绝绝缘缘结结构构具具有有树树脂脂层层薄薄,散散热热快快罗罗抗抗干干裂裂,特特别别适适用用于于短短时时过过载载及及间间断断性性高高负荷。负荷。干式变压器的铁芯铁芯n铁铁芯芯是是变变压压器器的的核核心心部部分分之之一一,浇浇注注干干式式变变压压器器采采用用先先进进的的工工艺艺
91、;高高精精度度的的剪剪切切设设备备和和优优质质的的冷冷轧轧硅硅钢钢片片,结结构构为为45。,全全斜斜接接缝缝,无无孔孔、拉拉板板、预预浸浸树树脂脂玻玻璃璃丝丝无无纬纬带带梆梆扎扎,当当采采用用步步进进叠叠装装结结构构后后,可可降降低低空空载载损损耗耗,激激磁磁电电流流小小,由由于于结结构构先先进进,叠叠装装加加工工精精细细。保保证证了了低低损耗、低噪。损耗、低噪。干式变压器的冷却方式n变压器采用空气自冷(变压器采用空气自冷(AN)和强迫风汽)和强迫风汽(AF)两种冷却方式,可根据需要配置)两种冷却方式,可根据需要配置风冷系统。当采用强迫空气冷却时,变风冷系统。当采用强迫空气冷却时,变压器输出容
92、量可短时超负荷压器输出容量可短时超负荷50,变压,变压器正常运行时,需要合适的通风量,一器正常运行时,需要合适的通风量,一般变压器为每般变压器为每IKW的损耗需要至少的损耗需要至少4m3/min的通风量,所以变压器应安的通风量,所以变压器应安装在通风环较好的地方,使线圈得到最装在通风环较好的地方,使线圈得到最佳的冷却效果。佳的冷却效果。干式变压器的温度控制系统n变变压压器器可可装装有有温温度度过过热热保保护护装装置置,温温度度限限值值由由人人工工设设定定过过热热保保护护装装置置通通过过预预埋埋在在低低压压线线圈圈内内的的pt100铂铂金金电电阻阻实实现现变变压压器器温温度度检检测测与与控控制制
93、,该装置可提供如下功。该装置可提供如下功。n巡回检测三相绕组温度值。巡回检测三相绕组温度值。n显示最热一相绕组温度值。显示最热一相绕组温度值。n进行超温报警(声光警示),超温跳闸。进行超温报警(声光警示),超温跳闸。n风机启动,风机过载保护与计算机接口风机启动,风机过载保护与计算机接口变压器的主要参数n额定电压:变压器长时间运行所能承受的工作电压。额定电压:变压器长时间运行所能承受的工作电压。n变压器的一个作用就是改变电压,因此额定电压是重要数据之一。变压器的一个作用就是改变电压,因此额定电压是重要数据之一。额定电压是指在多相变压器的线路端子间或单相变压器的端子间额定电压是指在多相变压器的线路
94、端子间或单相变压器的端子间指定施加的电压,或当空载时产生的电压,即在空载时当某一绕指定施加的电压,或当空载时产生的电压,即在空载时当某一绕组施加额定电压时,则变压器所有其它绕组同时都产生电压。额组施加额定电压时,则变压器所有其它绕组同时都产生电压。额定电压是指线电压。定电压是指线电压。我国输变电线路电压等级(我国输变电线路电压等级(kV)为)为0.38、3、6、10、15(20)、)、35、63、110、220、330、500。线路始端。线路始端(电源端)电压考虑了线路的压降将此等级电压高。因此,变压(电源端)电压考虑了线路的压降将此等级电压高。因此,变压器的额定电压也相应提高,线路始端电压值
95、(器的额定电压也相应提高,线路始端电压值(kV)0.4、3.15、6.3、10.5、15.75、38.5、69、121、242、363、550。35kV以下电压等级的始端电压比电压等级要高以下电压等级的始端电压比电压等级要高5。而。而35kV及以上的要高及以上的要高10变压器的主要参数n额定电流:变压器允许长期通过的工作电流。额定电流:变压器允许长期通过的工作电流。n变压器的额定电流是由绕组的额定容量除以该绕变压器的额定电流是由绕组的额定容量除以该绕组的额定电压及相应的系数(单相为组的额定电压及相应的系数(单相为1,三相为,三相为根号根号3),而并得的电流经绕组线端的电流。是指而并得的电流经绕
96、组线端的电流。是指线电流。线电流。变压器的主要参数n额定容量:变压器额定电压、额定电流时连续运行能输送的容量。n变压器的主要作用是传输电能,因此,额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值,它是表征传输电能的大小,以kVA或MVA表示,当对变压器施加额定电压时,根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。双绕组变压器的额定容量即为绕组的额定容量,(由于变压器的效率很高,通常一,二次侧的额定容量设计成相等)多绕组变压器应对每个绕组的额定容量加以规定。其额定容量为量大的绕组额定容量;当变压器容量由冷却方式而变更时,则额定容量是指量大的容量。我国现在变压器的额定容量等级是按1.26
97、的倍数增加的,如容量有100、125、160、200kVA等,只有30kVA和63000kVA以外的容量等级与优先数系有所不同。变压器的主要参数空载电流和空载损耗空载电流和空载损耗:空载电流是指当向变压器的一个绕组(一般是一空载电流是指当向变压器的一个绕组(一般是一次侧绕组)施加额定频率的额定电压时,其它绕组开次侧绕组)施加额定频率的额定电压时,其它绕组开路,流经该绕组线路端子的电流,称为空载电流路,流经该绕组线路端子的电流,称为空载电流I。通常通常Io以额定电流的百分数表示:以额定电流的百分数表示:Io%=(Io/IN)*100=0.13%空载电流的有功分量空载电流的有功分量Ioa是损耗电流
98、,所汲取的是损耗电流,所汲取的有功功率称空载损耗有功功率称空载损耗Po,即指当以额定频率的额定电,即指当以额定频率的额定电压施加于一个绕组的端子上,其余各绕组开路时所汲压施加于一个绕组的端子上,其余各绕组开路时所汲取的有功功率。忽略空载运行状态下的施电线绕组的取的有功功率。忽略空载运行状态下的施电线绕组的电阻损耗时又称铁损。因此,空载损耗主要决定于铁电阻损耗时又称铁损。因此,空载损耗主要决定于铁心材质的单位损耗。心材质的单位损耗。变压器的主要参数n短路损耗:将变压器二次短路,使一次短路损耗:将变压器二次短路,使一次侧电压逐渐升高,当二次绕组的短路电侧电压逐渐升高,当二次绕组的短路电流达到额定值
99、时,变压器所消耗功率,流达到额定值时,变压器所消耗功率,约等于变压器的铜耗。约等于变压器的铜耗。n阻抗电压阻抗电压(短路阻抗短路阻抗):将变压器二次绕:将变压器二次绕组短路,使一次侧电压组短路,使一次侧电压逐渐升高,当二逐渐升高,当二次绕组的短路电流达到额定值时,此时次绕组的短路电流达到额定值时,此时一次侧电压与额定电压比值百分数一次侧电压与额定电压比值百分数变压器的主要参数n阻抗电压是涉及变压器成本、效率及运行的重阻抗电压是涉及变压器成本、效率及运行的重要经济技术指标。同容量变压器,阻抗电压小要经济技术指标。同容量变压器,阻抗电压小的成本低,效率高,价格便宜,另外运行时的的成本低,效率高,价
100、格便宜,另外运行时的压降及电压变动率也小,电压质量容易得到控压降及电压变动率也小,电压质量容易得到控制和保证。从变压器运行条件出发,希望阻抗制和保证。从变压器运行条件出发,希望阻抗电压小一些较好。从限制变压器短路电流条件电压小一些较好。从限制变压器短路电流条件出发,希望阻抗电压大一些较好,以免电气设出发,希望阻抗电压大一些较好,以免电气设备如断路器、隔离开关、电缆等在运行中经受备如断路器、隔离开关、电缆等在运行中经受不隹短路电流的作用而损坏,所以在制造变压不隹短路电流的作用而损坏,所以在制造变压器时,必须根据满足设备运行条件来设计阻抗器时,必须根据满足设备运行条件来设计阻抗电压,且应尽量小一些
101、。电压,且应尽量小一些。变压器的损耗变压器的损耗分为铁损和铜损。变压器的损耗分为铁损和铜损。变压器铁耗分基本铁耗和附加铁耗。基本铁耗主要是变压器铁耗分基本铁耗和附加铁耗。基本铁耗主要是磁滞和涡流损耗。磁滞损耗与硅钢片材料的性质,磁磁滞和涡流损耗。磁滞损耗与硅钢片材料的性质,磁通密度的最大值以及频率有关。涡流损耗主要与硅钢通密度的最大值以及频率有关。涡流损耗主要与硅钢片厚度,磁通密度最大值片厚度,磁通密度最大值,以及频率有关。附加铁耗,以及频率有关。附加铁耗主要有:在铁心接缝等处由于磁通密度分布不均匀所主要有:在铁心接缝等处由于磁通密度分布不均匀所引起的损耗引起的损耗;在拉紧螺杆、铁轭夹件,油箱
102、壁等构件;在拉紧螺杆、铁轭夹件,油箱壁等构件处所产生的涡流损耗。处所产生的涡流损耗。变压器铜耗分基本铜耗和附加铜耗。基本铜耗指原,变压器铜耗分基本铜耗和附加铜耗。基本铜耗指原,副绕组内电流引起的欧姆电阻损耗。附加铜耗指由于副绕组内电流引起的欧姆电阻损耗。附加铜耗指由于基肤效应和邻近效应所引起电流的导线截面分布不均基肤效应和邻近效应所引起电流的导线截面分布不均匀所产生的额外损耗。匀所产生的额外损耗。铜耗等于铁耗时效率最大。铜耗等于铁耗时效率最大。变压器的接线组别变压器的并列运行l变压器并联运行就是将两台或多台变压器的一、变压器并联运行就是将两台或多台变压器的一、二次绕组分别接在各自的公共母线上,
103、同时对二次绕组分别接在各自的公共母线上,同时对负载供电。负载供电。l并联运行条件:并联运行条件:电压比相等电压比相等(允许相差允许相差0.5%):目的是避免在并:目的是避免在并联变压器所构成的回路中产生环流。联变压器所构成的回路中产生环流。联结组别相同:联结组别一致,保证了副边电压的联结组别相同:联结组别一致,保证了副边电压的相位一致。相位一致。各变压器的短路电压都相同各变压器的短路电压都相同(允许相差允许相差10%):以:以使变压器的负载分配与额定容量成正比。使变压器的负载分配与额定容量成正比。电压互感器电压互感器电压互感器:又称仪用变压器,是一种电压变换装置。是将电力系统的高又称仪用变压器
104、,是一种电压变换装置。是将电力系统的高电压变成一定标准的低电压电压变成一定标准的低电压100V(小接地电流电网)或(小接地电流电网)或100/根号根号3V(接地电流电网)的电气设备。其工作原理、构造和接线(接地电流电网)的电气设备。其工作原理、构造和接线方式都与变压器相同,主要区别在于电压互感器容量很小,通常方式都与变压器相同,主要区别在于电压互感器容量很小,通常只有几十只有几十VA或几百或几百VA,并且在大多数情况下,它的负载是恒定,并且在大多数情况下,它的负载是恒定的高阻抗,相当于变压器在低负载下运行,次级电压基本上等于的高阻抗,相当于变压器在低负载下运行,次级电压基本上等于次级感应电动势
105、值。因此用电压互感器来间接测量电压,能准确次级感应电动势值。因此用电压互感器来间接测量电压,能准确反映高压侧的量值,保证测量精度。反映高压侧的量值,保证测量精度。电压互感器初级电压有多高,其次级额定电压一般都是电压互感器初级电压有多高,其次级额定电压一般都是100V或或100/根号根号3V。这样,与电压互感器次级线圈相连的。这样,与电压互感器次级线圈相连的各种仪表和继电器,都可以统一制造而实现标准化。各种仪表和继电器,都可以统一制造而实现标准化。电压互感器二次绕组不允许短路。电压互感器二次绕组不允许短路。根据电压互感器的允许误差范围,可以把电压互感器的准确根据电压互感器的允许误差范围,可以把电
106、压互感器的准确度分为度分为0.2级、级、0.5级、级、1级和级和3级,级,电流互感器电流互感器电流互感器:就是升压就是升压(降流降流)变压器。电流互感器是将高压系统中的电流变压器。电流互感器是将高压系统中的电流或低压系统中的大电流变成一定量标准的小电流或低压系统中的大电流变成一定量标准的小电流(5A或或1A)的电)的电气设备。气设备。电流互感器一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表、继电电流互感器一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表、继电保护等。它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电保护等。它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器,气一次回路电流信息的
107、传感器,在测量交变电流的大电流时在测量交变电流的大电流时,为便于二次仪表测量需要转换为为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流,另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常比较统一的电流,另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用,危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用,1次侧只有次侧只有1到到几匝,导线截面积大,串入被测电路。几匝,导线截面积大,串入被测电路。2次侧匝数多次侧匝数多,导线细导线细,与阻与阻抗较小的仪表抗较小的仪表(电流表电流表/功率表的电流线圈功率表的电流线圈)构成闭路。构成闭路。电流互感器二次绕组不允许开路。电流互感器二次绕组不允许开路。THEEND