第四章發(fā)電廠變壓器的運行

1、第四章 變壓器的運行電力變壓器是發(fā)電廠的重要電氣設(shè)備之一。利用它不僅能實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換（升壓或降壓），以利于遠(yuǎn)距離輸電和方便用戶使用；而且能實現(xiàn)電流轉(zhuǎn)換、阻抗變換、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)等功能，在改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、合理分布系統(tǒng)潮流、提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性和經(jīng)濟性等方面也起著重要作用。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電壓等級越來越高，這樣在電能輸送過程中，升壓和降壓的層次就必須增多，系統(tǒng)中變壓器的總?cè)萘恳泊蟠笤黾?。目前，在電力系統(tǒng)中變壓器的總?cè)萘恳言鲋?10倍的發(fā)電機總?cè)萘?。盡管電力變壓器是一種運行可靠性和效率都很高的靜止電器，但其在電力系統(tǒng)中所占的故障比例和能耗總量仍十分可觀。因此，設(shè)法盡量減少變壓層次，經(jīng)濟而合理地

2、利用變壓器的容量，改善系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高變壓器的可靠性和運行水平，仍是當(dāng)前電力變壓器運行中的主要課題。第一節(jié) 電力變壓器的基本知識一、變壓器的基本工作原理變壓器是利用電磁感應(yīng)原理制成的一種靜止電器。如圖81所示為變壓器的原理圖。它有一個閉合鐵心，鐵心上有兩個繞組，其中一個繞組接至交流電源，稱為一次繞組；另一個繞組接負(fù)載，稱為二次繞組。圖4-1 變壓器的原理圖當(dāng)一次繞組接入交流電壓u1時,一次繞組中有交變電流i1通過,并在鐵心中產(chǎn)生交變主磁通F,其頻率與電源電壓頻率相同。鐵心中的交變主磁通同時交鏈一次、二次繞組,根據(jù)電磁感應(yīng)定律,分別在一次、二次繞組中產(chǎn)生產(chǎn)變的感應(yīng)電動勢e1和e2。當(dāng)感應(yīng)電動勢

3、的正方向與磁通的正方向符合右手螺旋關(guān)系時,它們之間的關(guān)系為： （4-1） （4-2）式中 N1一次繞組匝數(shù)；N2二次繞組匝數(shù)。式（4-1）表明，交變主磁通在繞組中的感應(yīng)電動勢與繞組的匝數(shù)成正比。一般情況下，N1 ¹ N2，所以e1 ¹ e2。如果忽略一些次要因素，可以認(rèn)為e1 » u1，e2 » u2。因此可得u1 ¹ u2，這就實現(xiàn)了變換電壓的目的。當(dāng)變壓器二次側(cè)空載時，一次側(cè)僅流過產(chǎn)生主磁通的空載電流i0，這個電流也稱為勵磁電流。當(dāng)二次側(cè)接通負(fù)載后，二次側(cè)流過負(fù)載電流i2，該電流也在鐵心中產(chǎn)生磁通，并對主磁通起去磁作用。當(dāng)一次電壓不變時，主

4、磁通也不變。此時一次側(cè)就要流過兩部分電流，一部分為勵磁電流i0，另一部分為用來平衡i2的負(fù)荷電流，所以這部分電流隨著i2的變化而變化。當(dāng)電流乘以匝數(shù)時就是磁勢，則上述的電流平衡作用實質(zhì)上就是磁勢平衡，變壓器就是通過磁勢平衡作用實現(xiàn)了一、二次側(cè)的能量傳遞。二、變壓器的分類和型號1分類變壓器的種類很多，按用途可分為電力變壓器和特殊用途變壓器兩大類。（1）電力變電壓器。電力變壓器是指電力系統(tǒng)中專門用于電能輸送的普通變壓器。按用途分為：升壓變壓器、降壓變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器；按結(jié)構(gòu)分為：雙繞組變壓器、三繞組變壓器、分裂繞組變壓器、自耦變壓器；按相數(shù)分為：單相變壓器、三相變壓器；按冷卻方式分為：干式空冷變壓

5、器、油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、強迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器和強迫油導(dǎo)向循環(huán)水冷變壓器等。（2）特殊用途變壓器。特殊用途變壓器是根據(jù)不同用戶的具體要求而設(shè)計制造的專用變壓器。它主要包括：整流變壓器、電爐變壓器、試驗變壓器、礦用變壓器、船用變壓器、中頻變壓器、測量變壓器和控制變壓器等。2型號 電力變壓器的型號組成按標(biāo)準(zhǔn)JBT 38371996變壓器類產(chǎn)品型號編制方法的規(guī)定,變壓器型號采用漢語拼音大寫字母表示，或其他合適字母來表示產(chǎn)品的主要特征，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示產(chǎn)品性能水平代號或設(shè)計序號和規(guī)格代號，如圖4-2所示。圖4-2 電力變壓器型號組成(1) 產(chǎn)品型號。圖4-2中第1個方塊表示產(chǎn)品型號，變壓器型

6、號采用漢語拼音大寫字母表示，各字母的含義見表4-1。表4-1 電力變壓器產(chǎn)品型號字母排列順序及含義序號分 類涵 義代表的字母序號分 類涵 義代表的字母1繞組耦合方式獨立自耦O8繞組導(dǎo)線材質(zhì)銅銅箔鋁鋁箔BLLB2相數(shù)單相三相DS9鐵心材質(zhì)電工鋼片非晶合金H3繞組外絕緣介質(zhì)變壓器油空氣(干式)氣體成型固體澆注式包繞式難燃液體GQCCCRR10特殊用途或特殊結(jié)構(gòu)密封式串聯(lián)用起動用防雷保護(hù)用調(diào)容用高阻抗地面站牽引用低噪聲用電纜引出隔離用電容補償用油田動力照明用廠用變壓器全絕緣同步電機勵磁用MCQBTKQYZLGRBYCYJLC4冷卻裝置種類自然循環(huán)冷卻裝置風(fēng)冷卻器水冷卻器FS5油循環(huán)方式自然循環(huán)強迫油

7、循環(huán)P6繞組數(shù)雙繞組三繞組雙分裂繞組SF7調(diào)壓方式無勵磁調(diào)壓有載調(diào)壓Z例：變壓器型號為SFPZ9360000220，按照圖4-2和表4-1的規(guī)定，這是一臺三相雙繞組變壓器，繞組的外絕緣介質(zhì)是變壓器油，使用風(fēng)冷卻裝置，采用強迫油循環(huán)和有載調(diào)壓方式；數(shù)字9表示變壓器性能水平符合GBT6451中9型產(chǎn)品的要求（見表4-2）。變壓器的容量為360000kVA，高壓電壓為220kV。(2) 變壓器的性能水平。圖4-2中第2個方塊表示變壓器的性能水平，變壓器的性能水平應(yīng)符合GBT 64511999三相油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求、GBT162741996油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求500kV級和GBT

8、102281997干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求。按標(biāo)準(zhǔn)JBT38371996變壓器類產(chǎn)品型號編制方法的規(guī)定，電力變壓器產(chǎn)品的性能水平代號的規(guī)定見表4-2。表4-2 三相油浸式電力變壓器性能水平代號性能水平電壓等級性 能 參 數(shù)代號（kV）空 載 損 耗負(fù)載損耗76，10符合GBT6451組符合GBT645135符合GBT645186，10符合GBT6451組35比GBT6451平均下降10%96，10比GBT6451組平均下降10%比GBT6451平均下降10%35比GBT6451平均下降20%106，10比GBT6451組平均下降20%比GBT6451平均下降15%35比GBT6451平均下

9、降30%116，10比GBT6451組平均下降30%35比GBT6451平均下降40%三、電力變壓器的主要技術(shù)參數(shù)1額定容量SN變壓器額定容量是指變壓器額定情況下的視在功率，單位用VA、kVA或MVA表示，并采用R8或R10容量系列。2額定電壓U1N/U2NU1N是一次側(cè)額定電壓。U2N是二次側(cè)額定電壓，即當(dāng)一次側(cè)施加額定電壓U1N時，二次側(cè)開路時的電壓。對三相變壓器，額定電壓均指線電壓，單位用V或kV表示。3額定電流I1N/I2N由發(fā)熱條件決定的允許變壓器一、二次繞組長期通過的最大電流。對三相變壓器，額定電流均指線電流，單位用A或kA。對單相變壓器I1N =SN /U1N； I2N =SN

10、/U2N （4-3）對三相變壓器； （4-4）4空載電流和空載損耗變壓器的一個繞組施加額定電壓，其他繞組開路時，流經(jīng)該繞組的電流即為空載電流。通常以變壓器額定容量下繞組的額定電流的百分值表示。此時變壓器從電網(wǎng)吸取的功率定義為空載損耗。5短路阻抗和負(fù)載損耗 在額定頻率及參考溫度下，給變壓器的一對繞組施加一短路電壓（即使得該繞組電流達(dá)到額定值時的電壓），將另一個繞組短路，其他繞組開路，此時所求得的該繞組端子之間的等效阻抗就是變壓器的短路阻抗。此時，變壓器從電網(wǎng)汲取的功率就是變壓器的負(fù)載損耗。6變壓器的溫升 變壓器頂部油溫與外部冷卻介質(zhì)溫度之差為變壓器油的溫升。變壓器繞組以電阻法確定的平均溫度與外部

11、冷卻介質(zhì)溫度之差為變壓器繞組的溫升。7變壓器的效率 在變壓器轉(zhuǎn)換電能的過程中，產(chǎn)生了損耗，致使輸出功率小于輸入功率。輸出功率與輸入功率之比，稱為變壓器的效率，有如下定義式： （4-5）式中 P1變壓器的輸入功率； P2變壓器的輸出功率。 P1與P2之間有如下關(guān)系： P1 =P2+PFe+PCu （4-6）式中 PFe、PCu變壓器的總鐵損和總銅損。在式(4-5)中，。因此，變壓器的效率與負(fù)載阻抗和功率因數(shù)有關(guān)，也與變壓器本身的損耗有關(guān)。由于變壓器鐵損與變壓器鐵心材料品質(zhì)及鐵心飽和程度有關(guān)，而與負(fù)載情況關(guān)系不大。因此，近似認(rèn)為變壓器工作電壓不變時，鐵損也不變；變壓器的銅損與負(fù)載電流密切相關(guān)，與負(fù)

12、載電流的平方成正比。因此，變壓器的效率是隨負(fù)載情況而變化的。一般變壓器的最大效率發(fā)生在負(fù)載率為50%60%、變壓器的銅損與鐵損比在34的情況下。四、變壓器的連接組別1三相繞組的連接方法在三相變壓器中，常用大寫字母A、B、C表示高壓繞組的首端，用X、Y、Z表示其末端；用小寫字母a、b、c表示低壓繞組的首端，用x、y、z表示其末端，星形連接的中性點用N或n表示。在三相變壓器中，不論是一次繞組或二次繞組，我國最常用的有兩種連接方法。（1）星形連接法。將三個繞組的末端X、Y、Z連接在一起，而把它們的三個首端A、B、C引出，便構(gòu)成星形連接，用Y表示，如圖4-3（a）所示。（2）三角形連接。將一個繞組的末

13、端與另一個繞組的首端連接在一起，順次構(gòu)成一個閉合回路，便是三角形連接，用D表示，如圖4-3（b）和4-3（c）所示。D形連接可以按AXBYCZ的順序連接，稱為順序三角形接法；也可以按AXCZBY的順序連接，稱為逆序三角形接法。圖4-3 三相繞組的連接方法（a）星形連接； （b）順序三角形接法； （c）逆序三角形接法2三相變壓器的連接組別變壓器高、低壓繞組都可以接成星形、三角形，分別用Y（y）、D（d）符號表示。如Y，d11表示高壓繞組接為星形，低壓繞組接為三角形，連接組別號是11，即高、低壓繞組線電壓相位差為330°。下面舉列說明我國采用的兩種標(biāo)準(zhǔn)連接組。 （1）Y，y0接線組。圖4

14、-4（a）所示為Y，y0連接組的三相變壓器繞組接線圖。圖中高、低壓繞組的首端為同極性端，因此高、低壓繞組的相電壓同相位，由相量圖可判斷其線電壓也同相位。將高壓側(cè)線電壓固定在時鐘“12”的位置上，由于與同相，因此也指向“12”，其連接組別為Y，y0。圖4-4 Y，y0連接組（a）變壓器接線；（b）相量圖；（c）鐘面圖如果在星形接線中，一次側(cè)和二次側(cè)用不同極性的端頭作為各自的首端，就會構(gòu)成Y，y6連接組。如果按相序方向依次移動a、b、c標(biāo)志，可以得到鐘面上所有偶數(shù)連接組。（2）Y，d11連接組。圖4-5（a）所示為Y，d11連接組三相變壓器繞組的連接圖，圖中低壓繞組按ax®cz®

15、;by®a順序連接，因為高、低壓繞組的首端為同極性端，高、低壓繞組的相電壓同相位，由相量圖4-5（b）可知超前30°，其連接組別為Y，d11。如果高壓繞組和低壓繞組用不同極性的端頭作為各自的首端，就會構(gòu)成Y，d5連接組。順序移動a、b、c標(biāo)志，可得所有奇數(shù)連接組。圖4-5 Y，d11連接圖（a）繞組接線圖； （b）相量圖； （c）鐘面圖3標(biāo)準(zhǔn)連接組單相和三相變壓器有很多連接組別，為了避免使用時造成混亂，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對于單相雙繞組電力變壓器只有一種標(biāo)準(zhǔn)連接組別為I，I0；對于三相雙繞組電力變壓器有以下幾種連接組別：YN，0、，11、N，11、，0、D，yn1。五、變壓器的冷

16、卻方式變壓器在運行中，繞組和鐵心的熱量先傳給油，然后通過油傳給冷卻介質(zhì)。為了提高變壓器的出力而不影響使用壽命，必須加強變壓器的冷卻，變壓器的冷卻方式有以下類型。1自然油循環(huán)自然冷卻（油浸自冷）它是靠變壓器油自然循環(huán)，油受熱后比重小而上升，冷卻后比重大而下降，這種冷熱油不斷對流的冷卻方式為自然冷卻方式。采用這種冷卻方式的變壓器容量較小，大多為7500kVA以下，在發(fā)電廠中大部分為廠用變壓器。2自然油循環(huán)風(fēng)冷（油浸風(fēng)冷）較大型變壓器為了加強表面冷卻而在每組散熱器上裝設(shè)風(fēng)扇實行吹風(fēng)冷卻。此類變壓器一般都在銘牌上載有不使用風(fēng)冷和使用風(fēng)冷的額定容量，前者容量為后者的60%80%。為降低廠用電，一般規(guī)定上

17、層油溫超過55啟動風(fēng)冷；低于45時停止風(fēng)冷。運行時應(yīng)注意不要將風(fēng)扇裝反或轉(zhuǎn)向弄反，否則將失去風(fēng)冷作用。油浸風(fēng)冷變壓器冷卻裝置參見圖4-6。圖4-6 變壓器的吹風(fēng)冷卻裝置1圓管形散熱器；2聯(lián)箱；3與箱殼連接的法蘭；4冷卻風(fēng)扇3強迫油循環(huán)風(fēng)冷大型變壓器僅靠表面冷卻是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因為表面冷卻只能降低油的溫度，而當(dāng)油溫降到一定程度時，油的粘度增加以致降低油的流速，使變壓器繞組和油的溫升增大，起不到冷卻作用。為了克服變壓器表面冷卻的這一缺點，采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷，以加快流速起到冷卻作用。如圖4-7所示為強迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器冷卻系統(tǒng)圖，為了防止漏油或漏氣，油泵采用埋入油中的潛油泵，潛油泵故障時可發(fā)出信號和投

18、入備用冷卻器，一臺變壓器往往裝有十幾臺風(fēng)冷卻器，有的作為備用。另外，變壓器還有強迫油導(dǎo)向循環(huán)風(fēng)冷或水冷等多種冷卻方式。圖4-7 強迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器冷卻系統(tǒng)圖第二節(jié) 油浸式電力變壓器電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)部件是鐵心和繞組，將這兩部分裝配在一起就構(gòu)成變壓器的器身。油浸式變壓器通常將器身安放在充滿變壓器油的油箱里。油箱外還有冷卻裝置、出線裝置和保護(hù)裝置等?，F(xiàn)將油浸式電力變壓器各部分結(jié)構(gòu)的作用和特點介紹如下。一、鐵心鐵心是電力變壓器的基本部件，由鐵心疊片、絕緣件和鐵心結(jié)構(gòu)件等組成。鐵心本體是由磁導(dǎo)率很高的磁性鋼帶組成，為使不同繞組能感應(yīng)出和匝數(shù)成正比的電壓，需要兩個繞組鏈合的磁通量相等，這就需要繞組內(nèi)

19、有磁導(dǎo)率很高的材料制造的鐵心，盡量使全部磁通在鐵心內(nèi)和兩個繞組鏈合，并且使只和一個繞組鏈合的漏磁通盡量少。為減小勵磁電流，鐵心做成一個封閉的磁路，鐵心又是安裝繞組的骨架，對于變壓器的電磁性能、機械強度和變壓器噪聲是極為重要的部件。變壓器鐵心一般分為兩大類，即殼式鐵心和心式鐵心。而每類鐵心中又分為疊鐵心和卷鐵心兩種。其中由片狀電工鋼帶逐片疊積而成的稱為疊鐵心；卷鐵心是用帶狀材料在卷繞機上的適當(dāng)形狀模具連續(xù)繞制而成。另外，還有雙框鐵心，即大小框結(jié)構(gòu)，但現(xiàn)在由于均采用優(yōu)質(zhì)冷軋電工磁性鋼帶，鋼帶的寬度已能滿足心柱和鐵軛寬度的要求，故很少采用雙框(大小框)鐵心。此外，還有新型的雙框和多框結(jié)構(gòu)，如單相雙框

20、及三相四框結(jié)構(gòu)等。若按變壓器的相數(shù)分，單相變壓器的鐵心統(tǒng)稱為單相鐵心，三相變壓器的鐵心統(tǒng)稱為三相鐵心；還可按變壓器鐵心的柱數(shù)、框數(shù)等進(jìn)行分類。1三相心式變壓器鐵心疊片 三相變壓器是生產(chǎn)和使用最多的變壓器，因為一臺三相變壓器的價格比三臺單相變壓器組成三相組要低，同時三相變壓器的安裝面積比三臺單相變壓器組成三相組所需的安裝面積要小，所以一般情況下，都使用三相變壓器，只有在運輸條件限制或有特殊要求時才使用由三臺單相變壓器組成的變壓器組。三相心式變壓器鐵心疊片如圖4-8所示。圖4-8 三相心式變壓器鐵心疊片(a)三相三柱式； (b)三相五柱式2心式變壓器鐵心心式變壓器鐵心的特點是鐵心是垂直的，絕大多數(shù)

21、情況下鐵心柱由多級鐵心片組成，內(nèi)接于圓，在圓形面積內(nèi)有盡可能大的鐵心截面積。繞組是圓形的，套裝在鐵心柱上。心式變壓器鐵心都包括鐵心疊片(這是鐵心的最基本部分)，其他還有使鐵心成為一個整體的夾件、鐵心綁扎帶、拉螺桿(大型變壓器是拉板)、鐵心絕緣件和鐵心接地用的接地片等部分。圖4-9示出典型的大容量心式變壓器鐵心，鐵心片是45°斜接縫，鐵心柱用鋼拉板和環(huán)氧綁扎帶壓緊鐵心柱，鐵軛用環(huán)氧拉帶及墊腳或撐板夾緊鐵軛。圖4-9 大容量心式變壓器鐵心1上夾件定位件； 2上夾件； 3上夾件吊軸； 4撐板； 5夾緊螺桿；6拉板；7環(huán)氧綁扎帶；8下夾件9墊腳；10鐵心疊片；11夾緊綁帶3三相殼式變壓器鐵心

22、疊片三相殼式變壓器鐵心疊片分為兩種結(jié)構(gòu)：一種是普通三相，類似于心式變壓器的三相三柱式鐵心；另一種是三相五柱式鐵心。前者適用于容量比較小的殼式變壓器，后者用于容量特別大的殼式變壓器，如圖4-10所示。圖4-10 三相殼式變壓器鐵心疊片(a) 普通三相鐵心； (b) 三相五柱鐵心由圖4-10可以看出，普通三相變壓器鐵心的鐵心柱在三個相內(nèi)是串聯(lián)的，而三相五柱鐵心的鐵心柱在三個相內(nèi)是并排的。二、繞組1導(dǎo)體的物理性能在變壓器中使電流流過的材料稱為導(dǎo)體。對導(dǎo)體要求是：導(dǎo)電性能要好；有合適的機械強度；有較為穩(wěn)定的化學(xué)特性；工藝加工性能好。從這些性能的要求來看，銀、銅、鋁等材料都可以使用。這些材料中以銀為最佳

23、，但銀的礦藏儲量有限，價格昂貴，故難以采用。在電力變壓器中，常用的材料是銅，鋁線變壓器現(xiàn)在已很少生產(chǎn)。電工用銅、鋁導(dǎo)體的物理性能見表4-4。表4-4 銅和鋁的物理性能物 理 性 能單 位銅(Cu)鋁(A1)密度(20)kg/dm38962698電導(dǎo)率硬m·S/mm25533半硬m·S/mm25635軟m·S /mm25737電阻溫度系數(shù)/000393000377線膨脹系數(shù)/162× 106239× 106抗拉強度(軟/硬)N/mm2200/35070/150斷裂伸長率(軟/硬)%30/2022/2彈性模量N/mm212500072000布氏硬度

24、(軟/硬)HBS35/9515/25熱導(dǎo)率W/(m·)338000231000比熱容J/(kg·)385920熔 點1083659沸 點23002270熔化熱J/kg20900335000電化學(xué)位V+0351282繞組的結(jié)構(gòu)變壓器繞組的結(jié)構(gòu)一般可分為兩大類：層式和餅式。層式繞組又包括圓筒式和箔式；餅式又包括連續(xù)式、糾結(jié)式、內(nèi)屏蔽式、螺旋式和交錯式。表4-5列出了不同型式繞組的適用范圍。表4-5 不同型式繞組的適用范圍三相容量(kVA)電壓等級(kV)繞組型式適用范圍說 明105001單、雙層圓筒式內(nèi)繞組導(dǎo)線并繞根數(shù)16根(不超過8根)10500310多層圓筒式高壓繞組圓線或

25、扁線，并繞根數(shù)為1根(不超過2根)5063035630200066分段圓筒式1000400011080012500.4雙螺旋式低壓繞組1單、單半螺旋，并繞根數(shù)一般為1020根(不超過24根)；260匝以上采用雙、四螺旋60100匝以下采用單螺旋100150匝以下采用單半螺旋160020000.4四400080003單半10000160003單12500160006單半20000500006單250005000010單半630008000010單100000及以上10雙63031503連續(xù)式高、低(中)壓繞組導(dǎo)線并繞根數(shù)為14根；繞組匝數(shù)在150匝以上，高壓導(dǎo)線并繞根數(shù)超過4根時，可采用中部進(jìn)線

26、，容量可增大63010000663020000108003150035100000及以上66糾結(jié)連續(xù)式高、中壓繞組220kV及以上采用插入電容連續(xù)式110154插入電容連續(xù)式220330插入電容連續(xù)式500如圖4-11所示為變壓器常采用的幾種繞組結(jié)構(gòu)。圖4-11 變壓器繞組典型結(jié)構(gòu)圖 3繞組的連接 如圖4-12所示為變壓器繞組的不同出線方式。圖4-12 繞組出線不同的連接圖(a) 端部出線 (b) 中部出線圖4-13為三相變壓器的星形連接圖，其中圖4-13(a)為圓筒式繞組的連接圖，繞組的電壓等級不超過35kV。這種連接圖的優(yōu)點是只用一個分接開關(guān)即可調(diào)壓。圓筒式繞組的分接頭多從外層線匝上引出，

27、這樣可將相間絕緣距離減小，以縮小變壓器的體積和重量。圖4-13(b)是連續(xù)式繞組的連接圖，繞組的電壓等級也不超過35kV。圖中的連接方式又稱為：“反接法”，它是把調(diào)壓線段放到繞組的中部，這種接法比把調(diào)壓線段放到繞組的端部的接法在運行中的漏磁要小，從而減小軸向機械力。但由于調(diào)壓線段在繞組的中部，它和相鄰的非調(diào)壓線段之間的電位差約為正常工作電壓的一半，特別是在沖擊試驗時，它們兩者之間會出現(xiàn)沖擊試驗?zāi)蛪褐档?5100的電壓。因此，這種“反接法對該處絕緣的考核是嚴(yán)格的，所以“反接法”只能在電壓等級低的變壓器上應(yīng)用。圖4-13(c)表示高壓繞組(餅式)中部有調(diào)壓分接線段(無載)的星形連接圖，這種連接圖又

28、稱“順接”，所用分接開關(guān)相間絕緣按試驗時的電壓考慮，其中斷點電位差較低，其油道按該處的沖擊梯度大小來定。圖4-13(d)表示低壓繞組(餅式)中部沒有調(diào)壓分接線段的星形連接圖。圖4-13 三相變壓器星形連接圖(a)圓筒式繞組；(b)連續(xù)式繞組；(c)高電壓繞組；(d)無分接低壓繞組三、油箱油浸式變壓器的油箱是保護(hù)變壓器器身的外殼和盛油的容器，又是裝配變壓器外部結(jié)構(gòu)件的骨架，同時通過變壓器油將器身損耗所產(chǎn)生的熱量以對流和輻射方式散至大氣中。 作為盛油容器(不是靜止的冷油，而是運動中的熱油)，油箱理所當(dāng)然應(yīng)該密封不漏油不滲油，它包括兩方面的含義：一是所有鋼板材料和所有焊線均不得滲漏，這決定于鋼板材質(zhì)

29、、焊接工藝規(guī)范和焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計；二是機械連接的密封處不得漏油，這決定于密封材料的性能和密封結(jié)構(gòu)的合理性。 作為外殼和骨架，油箱應(yīng)具備一定的機械強度，這主要包括五方面內(nèi)容：一是承受變壓器器身和油的重量以及總體的起吊重量；二是承載變壓器所有附件(如套管、儲油柜、散熱器或冷卻器等)；三是在運輸中承受沖擊加速度的作用和運行條件下地震力或風(fēng)力載荷的作用；四是對大型變壓器而言，器身在油箱內(nèi)要真空注油，或在安裝現(xiàn)場修理時，要利用油箱對器身進(jìn)行干燥處理，這都要求油箱能承受抽真空時大氣壓力的作用；五是除承受內(nèi)部油壓的作用外，還要保證在變壓器內(nèi)部事故時油箱不得爆裂。作為散熱部件，油箱結(jié)構(gòu)形式隨變壓器容量的增大而有所

30、改變。小型變壓器的發(fā)熱量較少，僅靠油箱表面散熱即可滿足變壓器規(guī)定溫升的要求。容量增大后，由于電磁損耗與容量的3/4次方成正比，而外表面積的增加卻與容量的1/2次方成正比，即損耗的增加速度超過了油箱自然冷卻表面積的增加速度。換言之，要使大容量變壓器和小容量變壓器具有同一水平的繞組溫升和油溫升，必須在結(jié)構(gòu)上采取措施來增大油箱散熱面積(如增加散熱扁管或?qū)⑾浔谧鞒赏呃鉅畹?。變壓器容量再增大時，必須加裝專用的外部連接的散熱器或冷卻器，并增設(shè)吹風(fēng)裝置和加速油流循環(huán)散熱的冷卻油泵，同時油箱結(jié)構(gòu)也要適于導(dǎo)向冷卻的要求。1油箱分類變壓器油箱有多種結(jié)構(gòu)型式，按冷卻方式進(jìn)行分類常見的有以下幾種類型。(1) 瓦棱形

31、(波紋式)箱壁油箱。瓦棱形油箱的外形結(jié)構(gòu)簡圖如圖4-14所示，它用于中小型變壓器，其截面多為矩形或橢圓形，套管一般安裝在油箱蓋上。瓦棱形油箱壁用薄鋼板壓制而成，箱壁本身具有較高的機械強度和彈性變形能力，因此，不必要在油箱蓋上再安裝儲油柜(俗稱油枕)，由溫度變化所引起的變壓器油體積的脹縮可以通過油箱壁上瓦棱的變形進(jìn)行補償。圖4-14 瓦棱形(波紋式)油箱外形簡圖 圖4-15 管式(散熱器)油箱的外形簡圖(2) 管式(散熱器)變壓器油箱。管式變壓器油箱的外形結(jié)構(gòu)簡圖如圖4-15所示，它是由于在變壓器油箱平壁上加焊上下連通的彎管而得名。這些彎管的作用是增加變壓器的散熱面積。為保證在相同散熱面積的情況

32、下減少變壓器油的使用量，彎管的截面多采用“扁管”。 隨著變壓器容量的增加，需要布置多層扁管散熱，但扁管的層數(shù)不能超過三排，以免內(nèi)層排管的散熱效果受到太大的影響。(3) 片式(散熱器)變壓器油箱。片式變壓器油箱的外形結(jié)構(gòu)簡圖如圖4-16所示，它利用散熱片來增加變壓器的傳熱面積，其外形美觀，是一種新式變壓器油箱結(jié)構(gòu)。該種油箱先將散熱片焊接在圓管上，再將圓管焊接在變壓器油箱壁上，保證散熱片內(nèi)部空腔中的油與變壓器油箱中的油相通，可適用于較大容量范圍的變壓器。當(dāng)變壓器容量達(dá)到800kVA及以上時，應(yīng)安裝壓力釋放裝置，并在油箱通往儲油柜的管路上安裝氣體繼電器。也有制造廠家在較小容量的變壓器上采用面積較大的

33、散熱片，其作用一方面是滿足散熱的要求；另一方面是利用較大的散熱片組來補償變壓器油隨溫度變化所產(chǎn)生的脹縮。圖4-16 片式(散熱器)變壓器外形簡圖 圖4-17 帶冷卻器式變壓器外形簡圖(4) 帶冷卻器式油箱。對于巨型變壓器油箱，單靠在油箱壁上加掛帶吹風(fēng)裝置的片式散熱器已不能滿足散熱性能的要求，必須在油箱壁上安置高效風(fēng)冷卻器，同時借助于潛油泵來加速油的流動，帶走變壓器損耗所產(chǎn)生的熱量。該油箱的外形結(jié)構(gòu)簡圖如圖4-17所示。帶冷卻器的巨型變壓器油箱常采用鐘罩式油箱結(jié)構(gòu)，即油箱由上、下兩節(jié)構(gòu)成，當(dāng)將上節(jié)油箱(俗稱鐘罩)吊開之后，變壓器器身的絕大部分將曝露出來，這給現(xiàn)場檢修帶來了極大方便。2油箱外形結(jié)構(gòu)

34、大型變壓器油箱的容積很大，在箱底上要放置幾十噸，甚至上百噸重的器身，連同變壓器油及其油箱本身和相應(yīng)附件的重量有時可達(dá)數(shù)百噸。在運輸中，油箱就是變壓器的“包裝箱”。高電壓大容量變壓器要求真空注油，在安裝現(xiàn)場檢修中，又要求利用油箱本身作為密封耐壓容器進(jìn)行器身的真空干燥處理。因此，對大型變壓器油箱的機械強度有很嚴(yán)格的要求。如圖4-18所示為大型三相無勵磁調(diào)壓升壓發(fā)電機變壓器外形結(jié)構(gòu)圖。其上節(jié)油箱為梯形頂鐘罩式，箱底為盆式，油箱橫截面為矩形截面，高壓出線處為適形折邊油箱結(jié)構(gòu)。上節(jié)油箱箱壁用槽形豎加強鐵進(jìn)行加強，高壓出線用油-空氣套管從高壓側(cè)蓋引出，低壓套管從低壓側(cè)蓋垂直引出與封閉母線連接，冷卻器布置在

35、變壓器兩端，八件吊桿布置在高低壓側(cè)，儲油柜橫臥在油箱上方。圖4-18 大型發(fā)電機變壓器外形結(jié)構(gòu)圖1油箱；2高壓中性點套管；3高壓套管；4儲油柜；5低壓套管四、變壓器油變壓器油是天然石油在煉油過程中的一個餾分，經(jīng)精制和添加適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑調(diào)制而成的。它的主要成分是環(huán)烷烴、烷烴和芳香烴。變壓器油在變壓器油箱中充滿整個空間，起著絕緣和傳導(dǎo)熱量的雙重作用。因此，對于變壓器油的化學(xué)特性、物理特性和電氣特性有多項要求。表4-6為GB/T75952000運行中變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。表4-6 GB/T75952000運行中變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)序號項 目設(shè)備電壓質(zhì) 量 指 標(biāo)試驗方法等級/kV投入運行前的油運行油1外 觀透

36、明，無懸浮物和機械雜質(zhì)外觀目測2水溶性酸(pH值)>5.44.2GB/T75983酸值/(mgKOH/g)0.030.1GB/T7599或GB/T2644閃點(閉口)/140(10號、25號油)135(45號油)與新油原始測定值相比不低于10GB/T2615水分/(mg/L)330500220110及以下101520152535GB/T7600或GB/T76016界面張力(25)/(mN/m)3519GB/T65417介質(zhì)損耗角正切(90)5003300.0070.0100.0200.040GB/T56548擊穿電壓/kV5003306622035及以下6050403550453530G

37、B/T507或DL/T429.99體積電阻率(90)/·m5003306× 10106× 10101× 10105×109GB/T569或DL/T42110油中含氣量(%)(體積分?jǐn)?shù))33050013DL/T423或DL/T45011油泥與沉淀物(%)(質(zhì)量分?jǐn)?shù))<0.02(以下可忽略不計)GB/T51112油中溶解氣體組分含量色譜分析按DL/T5961996中檢驗周期和要求GB/T 17623GB/T7252五、套管變壓器需要通過套管將各個不同電壓等級的繞組連接到線路中，需要使用不同電壓等級的套管對油箱進(jìn)行絕緣。根據(jù)使用條件，套管需要滿

38、足使用的絕緣(內(nèi)絕緣和外絕緣)、載流(額定和過載)、機械強度(穩(wěn)定和地震)等各方面的要求。1套管分類根據(jù)套管的結(jié)構(gòu)、使用地點、運行狀態(tài)和安裝方式，套管分類見表4-7。表4-7 套 管 分 類序號分類特征類 別1主絕緣結(jié)構(gòu)電容式膠粘紙、膠浸紙、油浸紙、澆注樹脂其他絕緣氣體或液體非電容式氣體絕緣、液體絕緣澆注樹脂、復(fù)合絕緣2使用場所變壓器、電抗器、斷路器氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備、變壓器-氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備變壓器電纜終端、穿過墻或樓板3運行狀態(tài)戶外、戶外-戶內(nèi)戶外-浸入式一般地區(qū)(外絕緣污穢等級工級)污穢地區(qū)(外絕緣污穢等級-級)戶內(nèi)、戶內(nèi)-浸入式完全浸入式4安裝方式垂直、傾斜、水平2套管結(jié)構(gòu)

39、1瓷壓蓋；2放氣塞；3瓷套； 4-密封墊圈；5襯墊； 6導(dǎo)電桿(1)單體瓷絕緣導(dǎo)桿式套管。如圖4-19所示為BD-10、20(3003000)、BDW-20(8003000)型套管。其額定電壓等級為10kV、20kV。額定通過電流為3003000A。使用環(huán)境溫度為-40+40，海拔1000m；當(dāng)海拔>1000m時，可用20kV套管做10kV用。封閉母線中使用的電流應(yīng)為套管額定電流的53。在瓷套中部有固定平臺，安裝時用四個或六個壓釘卡裝在變壓器箱蓋上。600A及以上套管的頭部有放氣孔，安裝時需要放出氣體，使套管內(nèi)部充滿變壓器油。圖4-19 BD10、20/(3003000) 、BDW20/

40、(8003000)型套管 (2) 60550kV電容式套管。60kV及以上電壓等級，目前毫無例外均使用電容式套管。 60550kV電容式套管又可分為油-空氣套管、油-SF6套管、SF6-SF6套管和SF6-空氣套管。油-空氣套管和油-SF6套管用于油浸式變壓器；而SF6-SF6套管和SF6-空氣套管用于SF6氣體變壓器。典型的油浸式電容套管如圖4-20所示。在圖4-20中，L是套管的總高度，和套管的額定電壓等級、全部結(jié)構(gòu)以及套管的外絕緣有關(guān)；L1是上部外絕緣高度；L2是中間接地法蘭高度，與套管上安裝的套管電流互感器數(shù)量和型號有關(guān)；L3是下部絕緣高度。通常套管的上部和下部絕緣都用瓷絕緣。 大容量

41、變壓器都需要電流互感器向測量和保護(hù)設(shè)備供電。將電流互感器安放在高壓瓷套管的接地法蘭處，互感器對地的絕緣由高壓套管承受，可使電流互感器的結(jié)構(gòu)和絕緣大大簡化，不需要按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對電流互感器進(jìn)行耐受雷電沖擊、操作沖擊、介質(zhì)損耗和局部放電等試驗。只需對二次繞組進(jìn)行規(guī)定的試驗。1接線頭； 2均壓罩；3壓圈； 4螺栓及彈簧；5儲油柜； 6上節(jié)瓷套；7電容芯子； 8變壓器油；9密封墊圈； 10量端子；11一密封墊圈；12下節(jié)瓷套；13均壓罩； 14吊環(huán)；15放油塞圖4-20 典型油浸式電容套管另外，套管電流互感器的動穩(wěn)定性能主要由套管承擔(dān)，一般沒有動穩(wěn)定問題。因此，套管式電流互感器作為高壓套管的一種特殊形式

42、在大型變壓器中得到廣泛采用。六、分接開關(guān)1無勵磁分接開關(guān)無勵磁分接開關(guān)可以在變壓器不施加電壓的條件下，變換變壓器的分接頭，用來改變變壓器的電壓比。如圖4-21所示為變壓器使用的鼓形結(jié)構(gòu)無勵磁調(diào)壓分接開關(guān)。鼓形分接開關(guān)通常是單相結(jié)構(gòu)，開關(guān)的靜觸頭柱為圓柱形，動觸頭是圓環(huán)形，在圓環(huán)形的動觸頭內(nèi)裝有盤形彈簧，在開關(guān)轉(zhuǎn)換時，允許動觸頭相對中心軸有位移，觸頭壓力由動觸頭相對中心軸的位移大小決定。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，動觸頭處于穩(wěn)定位置。鼓形無勵磁分接開關(guān)一般用于繞組中部調(diào)壓，其對地絕緣由開關(guān)的絕緣操作桿承受，電壓范圍為35220kV，電流范圍為3001000A。分接之間的縱絕緣由絕緣板及絕緣套承受。圖4-21 鼓

43、形無勵磁分接開關(guān)(a)鼓形分接開關(guān)；(b)觸頭系統(tǒng)2有載分接開關(guān)有載分接開關(guān)能在變壓器勵磁或負(fù)載狀態(tài)下進(jìn)行操作，是用來轉(zhuǎn)換繞組分接位置的一種電壓調(diào)節(jié)裝置。通常它由一個帶過渡阻抗的切換開關(guān)和一個能帶或不帶轉(zhuǎn)換選擇器的分接選擇器所組成，整個開關(guān)是通過驅(qū)動機構(gòu)來操作的。有載分接開關(guān)可以在變壓器有勵磁和帶有負(fù)載電流條件下改變變壓器的電壓比，因此，有載分接開關(guān)必須有可以切斷電流的觸頭，其工作原理如圖4-22所示。圖4-22 有載分接開關(guān)原理圖(a)開關(guān)的原理 (b)切換開關(guān)工作原理圖4-22中開關(guān)工作位置在繞組的第2分接，變壓器的負(fù)載電流通過分接選擇器S2的分接2，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)換到第1分接。轉(zhuǎn)換過程如下：(1

44、) 分接選擇器S1從分接3轉(zhuǎn)到分接l，分接選擇器的動觸頭由位置3移到位置1，由于分接3中不通過電流，分接選擇器S1的觸頭3不需要切斷電流。(2) 切換開關(guān)動觸頭動作，由原來接觸觸頭3和4，動觸頭運動斷開靜觸頭4，動觸頭斷開電流I，由接觸靜觸頭3和4變到只接觸靜觸頭3，電流I通過靜觸頭3和過渡電阻器R。(3) 切換開關(guān)動觸頭繼續(xù)動作，動觸頭同時接觸靜觸頭2和3，電流I通過靜觸頭2和3。此外分接選擇器S1和分接選擇器S2的分接1和2的觸頭將分接繞組一部分通過過渡電阻器短路，在分接繞組中除有變壓器負(fù)載電流I外，還有分接電壓和過渡電阻器的循環(huán)電流Ic。(4) 切換開關(guān)動觸頭繼續(xù)動作，動觸頭斷開觸頭3而

45、只接觸觸頭2，動觸頭斷開電流I/2和循環(huán)電流Ic，電流I通過觸頭2；此時變壓器負(fù)載電流已轉(zhuǎn)到分接1，分接選擇器S2不再通過電流。(5) 切換開關(guān)動觸頭繼續(xù)動作，動觸頭同時接觸靜觸頭1和2，負(fù)載電流通過觸頭1，過渡電阻器不再通過電流，分接轉(zhuǎn)換結(jié)束。(6) 電流通過分接選擇器S1，完成一個分接的轉(zhuǎn)換。七、風(fēng)冷卻器變壓器的風(fēng)冷卻器由風(fēng)扇、油泵、冷卻管、油流指示器等部件組成。如圖4-23所示為風(fēng)冷卻器結(jié)構(gòu)圖。在圖4-23的冷卻器中垂直布置許多根冷卻管，冷卻管可由鋼材制造，或由鋁制造。為了提高每根冷卻器的冷卻效率，通常在冷卻管的外表面上增加翅片，以加強空氣側(cè)的換熱。對變壓器冷卻器的技術(shù)要求如下：(1)

46、冷卻器的輔機損耗率應(yīng)小于冷卻容量的3。(2) 冷卻器一般應(yīng)具有5的儲備裕度。(3) 冷卻器的額定冷卻容量為125kW及以下時的油流速應(yīng)不大于2.5m/s；額定冷卻容量為160kW及以上時的油流速應(yīng)不大于2.0m/s。(4) 冷卻器的內(nèi)表面必須進(jìn)行防銹處理，與空氣接觸的表面按防腐類型涂漆。(5) 冷卻器的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受真空試驗，絕對壓強小于65Pa，持續(xù)時間為l0min后，不得有永久變形和損傷。(6) 冷卻器的主電源回路必須裝設(shè)油泵及風(fēng)扇的過載、短路和斷相保護(hù)裝置。油泵、風(fēng)扇、油流指示器、控制箱等電氣設(shè)備的金屬外殼，均須可靠接地。油泵、風(fēng)扇及電纜的供電回路相間及對地，應(yīng)能承受1600V的工頻耐

47、壓試驗lmin。(7) 冷卻器的本體須經(jīng)0.5MPa油壓試驗。初始油溫為8090，持續(xù)時間6h，應(yīng)無滲漏。(8) 冷卻器在豎直狀態(tài)下，用不低于70的變壓器熱油(耐壓值不低于35kV)進(jìn)行清洗，每隔2h檢查一次，直到過濾網(wǎng)中沒有異物為止。運行試驗時，應(yīng)保證風(fēng)扇和油泵轉(zhuǎn)向正確，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。流量指示器發(fā)出的信號應(yīng)正確、可靠。熱繼電器不應(yīng)誤動作，運行時間應(yīng)不小于1h。(9) 冷卻器的額定冷卻容量為125kW及以下時聲級水平為72dB，160kW及以上時為74dB。(10) 冷卻器進(jìn)出油管路和連接法蘭尺寸 應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。圖4-23 風(fēng)冷卻器的結(jié)構(gòu)圖1變壓器；2上蝶閥；3放氣塞；4風(fēng)扇箱；5冷卻管；6端子

48、箱；7油流指示器；8油泵；9下蝶閥；10排污閥；11風(fēng)扇保護(hù)網(wǎng)；12風(fēng)扇八、片式散熱器當(dāng)變壓器的容量逐漸增加時，為保證變壓器的熱壽命，需要增加變壓器的散熱面積。片式散熱器是變壓器目前廣泛采用散熱器，管式散熱器目前已被片式散熱器所取代。片式散熱器是由薄鋼板壓成有槽形油道后，兩片組焊成一片散熱片，再組焊成散熱器，如圖4-24所示。對于小型變壓器，片式散熱器可直接焊在變壓器油箱上，片的中心距為3751000mm。對于大中型變壓器，片式散熱器是用有法蘭的管接頭，通過螺栓固定在變壓器油箱上，片的中心距為12004000mm ，散熱器片寬度范圍為310535mm。九、儲油柜油浸式變壓器的器身需要浸在變壓器

49、油中，以保證變壓器的絕緣強度，并傳遞變壓器運行時器身所產(chǎn)生的熱量，減緩絕緣的老化。變壓器運行時，散出器身產(chǎn)生的熱量需要溫度梯度，所以運行時變壓器油的溫度要比環(huán)境溫度高，并且由于環(huán)境溫度變化和變壓器負(fù)載的變化，變壓器油的溫度是在一定范圍內(nèi)變化的，而當(dāng)變壓器油溫度變化時，變壓器油的體積也發(fā)生變化。儲油柜就是滿足變壓器油體積變化，減少或防止水分和空氣進(jìn)入變壓器，延緩變壓器油和絕緣老化的保護(hù)裝置。圖4-24 片式散熱器 1敞開式儲油柜 敞開式儲油柜內(nèi)的變壓器油通過吸濕器與大氣相通。主要由柜體、注油塞、放油塞、油位計、吸濕器和油面線標(biāo)志組成。能滿足變壓器油隨溫度的變化而引起的體積膨脹和收縮。通過吸濕器可

50、將空氣中水分吸收，起到油保護(hù)的作用，如圖4-25所示。圖4-25 敞開式儲油柜結(jié)構(gòu)示意圖1柜蓋； 2一柜體； 3空氣； 4塞子； 5變壓器油；6油位計；7柜腳； 8吸濕器；9放油塞2密封式(隔膜式)儲油柜 密封式(隔膜式)儲油柜使用橡膠密封件作為隔膜將儲油柜分為上半部和下半部，使變壓器油與空氣隔絕，使空氣中的水分和氧氣不接觸變壓器油，從而防止空氣中的氧氣和水分的浸入，可以延長變壓器油的使用壽命，具有良好的防油老化作用，如圖4-26所示。圖4-26 密封式(隔膜式)儲油柜結(jié)構(gòu)示意圖1柜體；2橡膠隔膜；3放氣塞；4視察窗；5管接頭；6油位計拉桿；7磁力式油位計；8放水塞； 9集氣盒；10放氣管接頭

51、；11管接頭；12注放油管； 13集污盒 3密封式(膠囊式)儲油柜 如圖4-27所示為密封式(膠囊式)儲油柜的結(jié)構(gòu)圖，其工作原理同密封式(隔膜式)儲油柜，只是用膠囊使變壓器油和空氣隔絕，膠囊式儲油柜使用的油位計接觸于油側(cè)，油位檢測桿端部有浮球，檢測桿長度不變，浮球位置隨油面變化而變化。圖4-27 密封式(膠囊式)儲油柜結(jié)構(gòu)示意圖1端蓋；2柜體；3罩；4膠囊吊裝器；5塞子；6膠囊；7油位計；8蝶閥；9集氣室；10吸濕器十、氣體繼電器氣體繼電器是變壓器的一種保護(hù)用組件，當(dāng)變壓器內(nèi)部有故障，而使油分解產(chǎn)生氣體或造成油流沖擊時，繼電器的接點動作，給出信號或自動切除變壓器。按照GB/T64511999標(biāo)

52、準(zhǔn)規(guī)定，容量為800kVA及以上的變壓器應(yīng)裝有氣體繼電器，氣體繼電器安裝于變壓器油箱和儲油柜之間的管路中，如圖4-28所示。圖4-28 氣體繼電器的安裝氣體繼電器主要由外殼、視察窗、引出接線裝置和內(nèi)部測量信號裝置組成。如圖4-29所示為具有產(chǎn)氣和流速保護(hù)的氣體繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)過熱故障時，絕緣材料會因溫度過高而分解產(chǎn)生少量氣體，當(dāng)氣體上升到油箱上部，通過連管進(jìn)入到繼電器時，繼電器的上浮子位置會逐漸下降，當(dāng)液面下降到對應(yīng)繼電器整定的容積時，上浮子上的磁鐵使繼電器內(nèi)的干簧接點動作，繼電器給出信號。圖4-29 氣體繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1氣塞； 2探針； 3浮子； 4重錘；5磁鐵；6擋板；

53、7支架； 8磁鐵； 9接線端子；10干簧接點； 11調(diào)節(jié)桿；12彈簧；13標(biāo)尺；14干簧接點；15調(diào)節(jié)螺釘 當(dāng)變壓器出現(xiàn)漏油或其他故障時，引起儲油柜內(nèi)的變壓器油通過連管流出，油位逐漸下降，上浮子動作給出信號。如果故障沒有及時處理，油位繼續(xù)下降，下浮子的位置也逐漸下降，當(dāng)下浮子位置達(dá)到設(shè)定的位置時，下浮子磁鐵使繼電器內(nèi)的干簧接點動作，如圖繼電器給出變壓器應(yīng)分閘的信號。當(dāng)變壓器內(nèi)部有嚴(yán)重短路故障時，電弧會引起油的大量分解，產(chǎn)生的氣體在儲油柜連管內(nèi)產(chǎn)生很高的流速，油流推動氣體繼電器內(nèi)的擋板，下浮子動作，使氣體繼電器給出變壓器應(yīng)分閘的信號。十一、壓力釋放閥壓力釋放閥是變壓器的一種壓力保護(hù)裝置，當(dāng)變壓器內(nèi)部有嚴(yán)重故障時，油分解產(chǎn)生大量氣體。由于變壓器基本是密閉的物體，連通儲油柜的連管直徑比較小，僅靠連通儲油柜的連管不能有效迅速地降低壓力，造成油箱內(nèi)壓力急劇升高，會導(dǎo)致變壓器油箱破裂。壓力釋放閥將及時打開，排出部分變壓器油，降低油箱內(nèi)的壓力。待油箱內(nèi)的壓力降低后，壓力釋放閥將自動閉合，保持油箱的密封。按照GBT 64511999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對于容量為800kVA及以上的變壓器