变压器培训资料

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1、变压器培器培训资料料序变压器的是一种常见的电气设备， 可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压，也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。 发电厂欲将P=3UIcos的电功率输送到用电的区域，在P、cos为一定值时，若采用的电压愈高，则输电线路中的电流愈小，因而可以减少输电线路上的损耗，节约导电材料。 所以远距离输电采用高电压是最为经济的。 目前，我国交流输电的电压最高已达500kV。这样高的电压，无论从发电机的安全运行方面或是从制造成本方面考虑，都不允许由发电机直接生产，必须要经过变压器升压后才可以输送到电网上，否则距离越远电流就越大，发电机定子引出线电流就越大，发电机定

2、子电流就越高，严重影响发电机的正常运行。 发电机的输出电压一般有3.15kV、6.3kV、10.5 kV、 15.75、20、24、35 kV等几种，因此必须用升压变压器将电压升高才能远距离输送。 电能输送到用电区域后，为了适应用电设备的电压要求，还需通过各级变电站（所）利用变压器将电压降低为各类电器所需要的电压值。 在用电方面，多数用电器所需电压是10KV、6KV、3KV、380V、220V或36 V。 变压器的分类按其用途不同，有电源变压器、电力变压器，调压变压器，仪用互感器，隔离变压器。按结构分为双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器及自耦变压器。按铁心结构分为壳式变压器和心式变压器。

3、按相数分为单相变压器、三相变压器和多相变压器。按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。 一般常用变压器的分类可归纳如下： 1、按相数分： 1）单相变压器：用于单相负荷和三相变压器组。 2）三相变压器：用于三相系统的升、降电压。 2、按冷却方式分： 1）干式变压器：依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却，多用于高层建筑、高速收费站点用电及局部照明、电子线路等小容量变压器。 2）油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。 3、按用途分： 1）电力变压器：用于输配电系统的升

4、、降电压。 2）仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。 3）试验变压器：能产生高压，对电气设备进行高压试验。 4）特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、调整变压器、电容式变压器、移相变压器等。 4、按绕组形式分： 1）双绕组变压器：用于连接电力系统中的两个电压等级。 2）三绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。 3）自耦变电器：用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。 5、按铁芯形式分： 1）芯式变压器：用于高压的电力变压器。 2）非晶合金变压器：非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料，空载电流下降约80%，是目前节能效果较理

5、想的配电变压器，特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方。 3）壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。 基本结构（1）铁心 变压器压器由套在一个闭合铁心上的两个或多个线圈（绕组）构成，铁心和线圈是变压器的基本组成部分。铁心构成了电磁感应所需的磁路。为了减少磁通变化时所引起的涡流损失，变压器的铁心要用厚度为0.350.5mm的硅钢片叠成，片间用绝缘漆隔开。铁心分为心式和客式两种。（2）线圈 变压器和电源相连的线圈称为原绕组（或原边, 或初级绕组），其匝数为N 1 ，和负载相连的线圈称为副绕组（或副边, 或次级绕组），其匝

6、数为N 2 。绕组与绕组及绕组与铁心之间都是互相绝缘的。变压器组成部件包括器身（铁芯、绕组、绝缘、引线）、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置、保护装置（吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜及测温装置等）和出线套管。 1、铁芯 铁芯是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高，厚度分别为0.35 mm0.3mm0.27 mm，由表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。 铁芯分为铁芯柱和横片两部分，铁芯柱套有绕组；横片是闭合磁路之用。 铁芯结构的基本形式有心式和壳式两种。 2、绕组 绕组是变压器的电路部分，它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成。 编辑本段工作原理变压器是变换交流电压、交变电流和阻抗的

7、器件当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。 变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。 编辑本段技术参数对不同类型的变压器都有相应的技术要求，可用相应的技术参数表示。如电源变压器的主要技术参数有：额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能，对于一般低频变压器的主要技述参数是：变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽、静电屏蔽、效率等。 电压比变压器两组线圈圈数分别为N1和N2，N1为初级，N2为次级。在初级线圈上加一交流电压，在

8、次级线圈两端就会产生感应电动势.当N2N1时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：当N2N1时，其感应电动势低于初级电压，这种变压器称为降变压器。初级次级电压和线圈圈数间具有下列关系： U1/U2=N1/N2 式中n称为电压比（圈数比），当nN2，U1U2，该变压器为降压变压器。反之则为升压变压器. 另有电流之比I1/I2=N2/N1 电功率P1=P2 注意：上面的式子，只在理想变压器只有一个副线圈时成立。当有两个副线圈时，P1=P2+P3，U1/N1=U2/N2=U3/N3，电流则须利用电功率的关系式去求，有多个时，依此类推。 效率在额定功率时，变压器的输出功率和

9、输入功率的比值，叫做变压器的效率，即： =(P2P1)x100% 式中，为变压器的效率；P1为输入功率，P2为输出功率。 变压器的功能电压变换；阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等电流变换变压器与稳压器的区别 稳压器与变压器是相对的，变压器是改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心(磁芯)。 变压器在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。 而稳压器由调压电路、控制电路、及伺服电机等组成，当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。容量较大的稳压器，还采用

10、电压补偿的原理工作。 工作原理当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时，导线中就有交变电流I1并产生交变磁通1，它沿着铁心穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势U2，同时1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1，E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近，从而限制了I1的大小。为了保持磁通1的存在就需要有一定的电能消耗，并且变压器本身也有一定的损耗，尽管此时次级没接负载，初级线圈中仍有一定的电流，这个电流我们称为“空载电流”。如果次级接上负载，次级线圈就产生电流I2，并因此而产生磁通2，2的方向与1相反，起了互相抵消的作用，使铁心中总的磁通量有所减少，从而使初级自感电

11、压E1减少，其结果使I1增大，可见初级电流与次级负载有密切关系。当次级负载电流加大时I1增加，1也增加，并且1增加部分正好补充了被2所抵消的那部分磁通，以保持铁心里总磁通量不变。如果不考虑变压器的损耗，可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈 而改变次级电压，但是不能改变允许负载消耗的功率。变压器的损耗当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁心流动，因为铁心本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流，好象一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变

12、压器的铁心发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要用大量的铜线，这些铜导线存在着电阻，电流流过时这电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。由于变压器存在着铁损与铜损，所以它的输出功率永远小于输入功率，为此我们引入了一个效率的参数来对此进行描述，=输出功率/输入功率。原线圈、 副线圈、 铁心在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象，互感现象是变压器工作的基础。 油浸变压器外观绕制变压器的材料1、铁心材料：变压器使用的铁心材料主要有铁片、低硅片，高硅片，的钢

13、片中加入硅能降低钢片的导电性，增加电阻率，它可减少涡流，使其损耗减少。我们通常称为加了硅的钢片为硅钢片，变压器的质量所用的硅钢片的质量有很大的关系，硅钢片的质量通常用磁通密度B来表示，一般黑铁片的B值为6000-8000、低硅片为9000-11000，高硅片为12000-16000， 2、绕制变压器通常用的材料有漆包线，沙包线，丝包线，最常用的漆包线。对于导线的要求，是导电性能好，绝缘漆层有足够耐热性能，并且要有一定的耐腐蚀能力。一般情况下最好用Q2型号的高强度的聚脂漆包线。3、绝缘材料在绕制变压器中，线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离，均要使用绝缘材料，一般的变压器框架材料可用酚醛纸板制作，层

14、间可用聚脂薄膜或电话纸作隔离，绕阻间可用黄腊布作隔离。4、浸渍材料：变压器绕制好后，还要过最后一道工序，就是浸渍绝缘漆，它能增强变压器的机械强度 变压器的巡检项目下列情况应增加巡视检查次数： 1）首次投运或检修、改造后投运72h内； 2）气象突变（如雷雨、大风、大雾、大雪、冰雹、寒潮等）时； 3）高温季节、高峰负载期间； 4）变压器过载运行时。 3、变压器日常巡视检查应包括以下内容： 1）油温应正常，应无渗油、漏油，储油柜油位应与温度相对应； 2）套管油位应正常，套管外部应无破损裂纹、无严重油污、无放电痕迹及其它异常现象； 3）变压器音响应正常； 4）散热器各部位手感温度应相近，散热附件工作应

15、正常； 5）吸湿器应完好，吸附剂应干燥； 6）引线接头、电缆、母线应无发热迹象； 7）压力释放器、安全气道及防爆膜应完好无损； 8）分接开关的分接位置及电源指示应正常； 9）气体继电器内应无气体； 10）各控制箱和二次端子箱应关严，无受潮； 11）干式变压器的外表应无积污； 12）变压器室不漏水，门、窗、照明应完好，通风良好，温度正常； 13）变压器外壳及各部件应保持清洁。 注意事项（1）当变压器原副线圈匝数比( )确定以后,其输出电压U2是由输入电压U1决定的(即U2= U1)但若副线圈上没有负载 , 副线圈电流为零输出功率为零 , 则输入 功率为零,原线圈电流也为零,只有副线圈接入一定负载

16、,有了一定的电流,即有了一定的输出功率，原线圈上才有了相应的电流（I1= I2），同时有了相等的输入功率，（P入=P出）所以说：变压器上的电压是由原线圈决定的，而电流和功率是由副线圈上的负载来决定的。 变压器是利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器，是电能传递或作为信号传输的重要元件。变压器是一种静止电机，根据电磁感应的原理，能够将一种电压的电能转换为另一种电压的电能，以满足不同负荷的需要。变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。其中，与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组；与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组。 通常情况下，变压器可分为电

17、力变压器、电炉变压器、电焊变压器、整流变压器、仪用变压器和电子变压器等。在电力系统中，变压器的地位十分重要，不仅所需数量多，而且性能十分稳定，运行安全可靠。变压器除了应用在电力、冶金、化工等系统中，还应用在需要特种电源的其他行业中。例如：试验用的试验变压器，交通用的牵引变压器，以及补偿用的电抗器，保护用的消弧线圈，测量用的互感器等。 变压器的特性参数1、工作频率 变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。 2、额定功率 在规定的频率和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功率。 3、额定电压 指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定

18、值。 4、电压比 指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。 5、空载电流 变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。 6、空载损耗 指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。 7、效率 指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。 8、绝缘电阻 表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所

19、使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。 油浸变压器的基本知识在电器设备和无线电路中，变压器常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。 变压器的最基本形式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流（具有某一已知频率）流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。 一般指连接交流电源的线

20、圈称之为一次线圈；而跨于此线圈的电压称之为一次电压。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压，是由一次线圈与二次线圈间的匝数比所决定的。因此，变压器区分为升压与降压变压器两种。 大部分的变压器均有固定的铁芯，其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性，大部分磁通量局限在铁芯里，因此，两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中，线圈与铁芯二者间紧密地结合，其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此，变压器之匝数比，一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升压与降压的功能，使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物，提升输电电压使得长途输送电力更为经济，至于降压

21、变压器，它使得电力运用方面更加多元化，可以这样说，没有变压器，现代工业实无法达到目前发展的现状。 1、防止变压器过载运行：如果长期过载运行，会引起线圈发热，使绝缘逐渐老化，造成匣间短路、相间短路或对地短路及油的分解； 2、防止变压器铁芯绝缘老化损坏：铁芯绝缘老化或夹紧螺栓套管损坏，会使铁芯产生很大的涡流，引起铁芯长期发热造成绝缘老化； 3、防止检修不慎破坏绝缘：变压器检修吊芯时，应注意保护线圈或绝缘套管，如果发现有擦破损伤，应及时处理。 变压器的损耗当变压器的输出功率P2等于输入功率P1时，效率等于100%，变压器将不产生任何损耗。但实际上这种变压器是没有的。变压器传输电能时总要产生损耗，这种

22、损耗主要有铜损和铁损。 铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗.当电流通过线圈电阻发热时，一部分电能就转变为热能而损耗。由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成，因此称为铜损。 变压器的铁损包括两个方面：一是磁滞损耗，当交流电流通过变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化，使得硅钢片内部分子相互摩擦，放出热能，从而损耗了一部分电能，这便是磁滞损耗。另一是涡流损耗，当变压器工作时，铁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流。涡流的存在使铁芯发热，消耗能量，这种损耗称为涡流损耗。 变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系

23、，通常功率越大，损耗与输出功率就越小，效率也就越高。反之，功率越小，效率也就越低。 绝缘等级级温度变压器的绝缘等级，并不是绝缘强度的概念，而是允许的温升的标准，即绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级，分A、E、B、F、H级。绝缘的温度等级分为A级E级B级F级H级。各绝缘等级具体允许温升标准如下： 等级AEBFH最高允许温度（）绕组温升限值（K）607580100125性能参考温度（）8095100120145运行中的维护运行维护1、防止变压器过载运行：如果长期过载运行，会引起线圈发热，使绝缘逐渐老化，造成匣间短路、相间短路或对地短路及油的分解。 2、保证绝缘油质量：变压器绝缘油在贮存、运输或运

24、行维护中，若油质量差或杂质、水分过多，会降低绝缘强度。当绝缘强度降低到一定值时，变压器就会短路而引起电火花、电弧或出现危险温度。因此，运行中变压器应定期化验油质，不合格的油应及时更换。 把安全工程师站点加入收藏夹 3、防止变压器铁芯绝缘老化损坏：铁芯绝缘老化或夹紧螺栓套管损坏，会使铁芯产生很大的涡流，引起铁芯长期发热造成绝缘老化。 4、防止检修不慎破坏绝缘：变压器检修吊芯时，应注意保护线圈或绝缘套管，如果发现有擦破损伤，应及时处理。 5、保证导线接触良好：线圈内部接头接触不良，线圈之间的连接点、引至高、低压侧套管的接点、以及分接开关上各支点接触不良，会产生局部过热，破坏绝缘，发生短路或断路。此

25、时所产生的高温电弧会使绝缘油分解，产生大量气体，变压器内压力加。当压力超过瓦斯断电器保护定值而不跳闸时，会发生爆炸。 6、防止电击：电力变压器的电源一般通过架空线而来，而架空线很容易遭受雷击，变压器会因击穿绝缘而烧毁。 7、短路保护要可靠：变压器线圈或负载发生短路，变压器将承受相当大的短路电流，如果保护系统失灵或保护定值过大，就有可能烧毁变压器。为此，必须安装可靠的短路保护装置。 8、保持良好的接地：对于采用保护接零的低压系统，（考试大）变压器低压侧中性点要直接接地当三相负载不平衡时，零线上会出现电流。当这一电流过大而接触电阻又较大时，接地点就会出现高温，引燃周围的可燃物质。 9、防止超温：变

26、压器运行时应监视温度的变化。如果变压器线圈导线是A级绝缘，其绝缘体以纸和棉纱为主，温度的高低对绝缘和使用寿命的影响很大，温度每升高8，绝缘寿命要减少50%左右。变压器在正常温度（90 ）下运行，寿命约20年；若温度升至105，则寿命为7年5温度升至120，寿命仅为两年。所以变压器运行时，一定要保持良好的通风和冷却，必要时可采取强制通风，以达到降低变压器温升的目的 温度的规定允许温度 变压器运行时，它的线圈和铁芯产生铜损和铁损，这些损耗变为热能，使变压器的铁芯和线圈温度上升。若温度长时间超过允许值会使绝缘渐渐失去机 械弹性而使绝缘老化。 变压器运行时各部分的温度是不相同的，线圈的温度最高，其次是

27、铁芯的温度，绝缘油温度低于线圈和铁芯的温度。变压器的上部油温高于下部油温。变压器运行中的允许温度按上层油温来检查。对于A 级绝缘的变压器在正常运行中，当周围空气温度最高为400C 时，变压器绕组的极限工作温度是1050C。由于绕组的温度比油温度高 100C，为防止油质劣化，规定变压器上层油温最高不超过950C，而在正常情况下，为防止绝缘油过速氧化，上层油温不应超过850C。对于采用强迫油循环水冷却和风冷的变压器，上层油温不宜经常超过750C。 二、允许温升 只监视变压器运行中的上层油温，还不能保证变压器的安全运行，还必须 监视上层油温与冷却空气的温差即温升。变压器温度与周围空气温度的差值，称为

28、变压器的温升。对A 级绝缘的变压器，当周围最高温度为400C 时，国家 标准规定绕组的温升650C，上层油温的允许温升为550C。只要变压器温升不超 过规定值，就能保证变压器在额定负荷下规定的运行年限内安全运行。（变压器在正常运行时带额定负荷可连续运行20 年 调压变压器通常是改变一次绕组分接抽头的位置实现调压的，连接及切换分接抽头位置的装置叫分接开关，它是通过改变变压器高压绕组的匝数来调整 变比的。电压低对变压器本身无影响，只降低一些出力，但对用电设备有影响；电压增高，磁通增加，铁芯饱和，铁芯损耗增加，变压器温度升高。 人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。