電力變壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理

1、電力變壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理電力變壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理電力變壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理電力變壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：第三節(jié)第三節(jié) 電力變壓器的工作原理電力變壓器的工作原理第二節(jié)第二節(jié) 電力變壓器的結(jié)構(gòu)電力變壓器的結(jié)構(gòu)第四節(jié)第四節(jié) 電力變壓器的故障分析和處理電力變壓器的故障分析和處理第一節(jié)第一節(jié) 電力變壓器的用途和分類電力變壓器的用途和分類第五節(jié)第五節(jié) 電力變壓器的試驗(yàn)電力變壓器的試驗(yàn)第一節(jié)第一節(jié) 電力變壓器的用途和分類電力變壓器的用途和分類一、電力變壓器的用途一、電力變壓器的用途變壓器是傳輸電能而不改變其頻率的靜止的電能轉(zhuǎn)換器。 變壓器是電力系統(tǒng)中數(shù)量極多且地位十分重要的電氣設(shè)備，變壓

2、器的總?cè)萘看蠹s是發(fā)電機(jī)總?cè)萘康?倍以上。其功能是將電力系統(tǒng)中的電能電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送、分配和使用。 在電力系統(tǒng)中，輸送同樣功率的電能，電壓越高，電流就越小，輸電線路上的功率損耗也越??；輸電線的截面積也可以減小，這樣就可以減少導(dǎo)線的金屬用量。 一、電力變壓器的用途一、電力變壓器的用途一、電力變壓器的用途一、電力變壓器的用途 由于制造上的困難，發(fā)電機(jī)電壓不可能很高（目前在20KV以下），所以在發(fā)電廠中要用升壓變壓器將發(fā)電機(jī)電壓升到很高，才能將大量的電能送往遠(yuǎn)處的用電地區(qū)，如35KV、66KV、110KV、220kv、330kv、500kv等。而在用電負(fù)荷處，再用降壓變壓器將電壓降

3、低到適當(dāng)?shù)臄?shù)值供用戶電氣設(shè)備使用。電力變壓器在傳輸電能的時(shí)候，本身也有一些有功損耗，但數(shù)量不大，因而傳輸效率很高。中小型變壓器的效率不低于95，大型變壓器效率可達(dá)到98以上。 二、電力變壓器的分類二、電力變壓器的分類1、按功能分：、按功能分： 電力變壓器按功能分，有升壓變壓器和降壓變壓器兩大類。工廠變電所都采用降壓變壓器。終端變電所的降壓變壓器，也稱配電變壓器。二、電力變壓器的分類二、電力變壓器的分類2、按容量分、按容量分： 電力變壓器按容量系列分，有R8容量系列和R10容量系列兩大類。 R8容量系列指容量等級(jí)是按R81.33倍數(shù)遞增的，我國(guó)老的變壓器容量等級(jí)采用此系列，如：100kvA、13

4、5kvA、180kvA、240kvA、320kvA、420kvA、560kvA、750kvA、1000kvA等。 R10容量系列 指容量等級(jí)是按R10 1.26倍數(shù)遞增的。R10系列的容量等級(jí)較密，便于合理選用，是IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）推薦采用的。我國(guó)新的變壓器容量等級(jí)采用此系列，如：100KVA、125kvA、160kvA、200kvA、250kvA、315kvA、400kvA、500kvA、630kvA、800kvA、1000kvA。二、電力變壓器的分類二、電力變壓器的分類3、按相數(shù)分：、按相數(shù)分： 電力變壓器按相數(shù)分，有單相和三相兩大類。工廠變電所通常都采用三相電力變壓器。二、電力變壓

5、器的分類二、電力變壓器的分類4、按調(diào)壓方式分：、按調(diào)壓方式分：電力變壓器按調(diào)壓方式分，有無(wú)載調(diào)壓（又稱無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓）和有載調(diào)壓兩大類。工廠變電所大多數(shù)采用無(wú)載調(diào)壓變壓器。二、電力變壓器的分類二、電力變壓器的分類5、按繞組結(jié)構(gòu)分：、按繞組結(jié)構(gòu)分： 電力變壓器按繞組結(jié)構(gòu)分，有單繞組自耦變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器。工廠變電所大多采用雙繞組變壓器。二、電力變壓器的分類二、電力變壓器的分類6、按繞組絕緣及冷卻方式分類：、按繞組絕緣及冷卻方式分類： 電力變壓器按繞組絕緣及冷卻方式分，有油浸式、干式和充氣式（SF6）等。其中油浸式變壓器，又有油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻式等。工廠

6、變電所大多采用油浸自冷式變壓器。 所謂充氣式變壓器是指變壓器的磁路（鐵心）與繞組均位于一個(gè)充有絕緣氣體的外殼內(nèi)的變壓器。以往，一般情況下是采用SF6氣體，所以又稱氣體絕緣變壓器二、電力變壓器的分類二、電力變壓器的分類7、按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分：、按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分： 電力變壓器按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分，有銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器兩大類。工廠變電所過(guò)去大多采用鋁繞組變壓器，但低損耗的銅繞組變壓器現(xiàn)在得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。三、電力變壓器的型號(hào)三、電力變壓器的型號(hào)特殊使用環(huán)境代號(hào)額定電壓額定容量特殊用途和特殊結(jié)構(gòu)代號(hào)設(shè)計(jì)序號(hào)調(diào)壓方式導(dǎo)線材料繞組數(shù)油循環(huán)方式冷卻方式相數(shù)產(chǎn)品類別三、電力變壓器的型號(hào)三、電力變壓器的

7、型號(hào)1、產(chǎn)品類別代號(hào)、產(chǎn)品類別代號(hào)O-自耦變壓器，通用電力變壓器不標(biāo)H-電弧爐變壓器C-感應(yīng)電爐變壓器Z-整流變壓器K-礦用變壓器Y-試驗(yàn)變壓器三、電力變壓器的型號(hào)三、電力變壓器的型號(hào)2、相數(shù)、相數(shù)D-單相變壓器S-三相變壓器三、電力變壓器的型號(hào)三、電力變壓器的型號(hào)3、冷卻方式、冷卻方式F-風(fēng)冷式W-水冷式注：油浸自冷式和空氣自冷式不標(biāo)注三、電力變壓器的型號(hào)三、電力變壓器的型號(hào)4、油循環(huán)方式、油循環(huán)方式N自然循環(huán)O強(qiáng)迫導(dǎo)向循環(huán)P強(qiáng)迫循環(huán)三、電力變壓器的型號(hào)三、電力變壓器的型號(hào)5、繞組數(shù)、繞組數(shù)S三繞組注：雙繞組不標(biāo)注三、電力變壓器的型號(hào)三、電力變壓器的型號(hào)6、導(dǎo)線材料、導(dǎo)線材料L鋁繞組注：銅繞

8、組不標(biāo)注三、電力變壓器的型號(hào)三、電力變壓器的型號(hào)7、調(diào)壓方式、調(diào)壓方式Z有載調(diào)壓注：無(wú)載調(diào)壓不標(biāo)注三、電力變壓器的型號(hào)三、電力變壓器的型號(hào)8、性能水平代號(hào)（設(shè)計(jì)序號(hào)）、性能水平代號(hào)（設(shè)計(jì)序號(hào)）三、電力變壓器的型號(hào)三、電力變壓器的型號(hào)9、特殊用途或特殊結(jié)構(gòu)代號(hào)、特殊用途或特殊結(jié)構(gòu)代號(hào)Z低噪聲用；L電纜引出X現(xiàn)場(chǎng)組裝式；J中性點(diǎn)為全絕緣；CY發(fā)電廠自用變壓器三、電力變壓器的型號(hào)三、電力變壓器的型號(hào)10、變壓器的額定容量、變壓器的額定容量變壓器的額定容量，單位為KVA。三、電力變壓器的型號(hào)三、電力變壓器的型號(hào)11、變壓器的額定電壓、變壓器的額定電壓變壓器的額定容量，單位為KV。三、電力變壓器的型號(hào)三

9、、電力變壓器的型號(hào)例例1：一臺(tái)三相、油浸、風(fēng)冷、雙繞組、無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓、鋁導(dǎo)線、20000 kVA、110 kV級(jí)電力變壓器產(chǎn)品，其性能水平符合GB/T 6451規(guī)定，該產(chǎn)品的型號(hào)為：SFL720000/110三、電力變壓器的型號(hào)三、電力變壓器的型號(hào)例例2： 一臺(tái)三相、油浸、水冷、強(qiáng)迫油循環(huán)、雙繞組、有載調(diào)壓、銅導(dǎo)線、360000 kVA、220 kV級(jí)低噪聲用電力變壓器的產(chǎn)品，其性能水平符合GB/T 6451規(guī)定，該產(chǎn)品的型號(hào)為： SWPZ7Z360000/220第二節(jié)第二節(jié) 油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)油油浸浸式式電電力力變變壓壓器器油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)

10、器身器身油箱油箱冷卻裝置冷卻裝置保護(hù)裝置保護(hù)裝置出線裝置出線裝置鐵心、繞組、絕緣結(jié)構(gòu)、引線、分接開(kāi)關(guān)油箱本體（箱蓋、箱壁、箱底）和附件（放油閥門、油樣活門、接地螺栓、銘牌散熱器和冷卻器儲(chǔ)油柜（油枕）、油位表、防爆管（安全氣道）、吸濕器(呼吸器)、溫度計(jì)、凈油器、氣體繼電器（瓦斯繼電器）高壓套管、低壓套管2.分接開(kāi)關(guān)1.高壓套管4.瓦斯繼電器3.低壓套管6.油枕5.防爆管8.吸濕器7.油位表10.銘牌9.散熱器12.油樣活門11.接地螺栓14.活門13.放油閥門16.溫度計(jì)15.繞組18.凈油器17.鐵芯20.變壓器油19.油箱油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)1 . 鐵芯鐵芯鐵芯在電

11、力變壓器中是重要的組成部件之一。它由高導(dǎo)磁的硅鋼片疊積和鋼夾件夾緊而成，鐵心具有兩個(gè)方面的功能。在原理上，鐵心是構(gòu)成變壓器的磁路。它把一次電路的電能轉(zhuǎn)化為磁能，又把該磁能轉(zhuǎn)化為二次電路的電能，因此，鐵心是能量傳遞的媒介體。在結(jié)構(gòu)上，它是構(gòu)成變壓器的骨架。在它的鐵心柱上套上帶有絕緣的線圈，并且牢固地對(duì)它們支撐和壓緊。變壓器鐵芯渦流的形成變壓器鐵芯渦流的形成 當(dāng)成塊的金屬放在變化的磁場(chǎng)中或者在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種電流在金屬內(nèi)自成閉合回路，猶如水的旋渦故稱渦流，由于成塊金屬的電阻很小，所以渦流很強(qiáng)，使成塊金屬大量發(fā)熱，同時(shí)電能遭到大量的浪費(fèi)。1 . 鐵芯鐵芯 為了減少鐵心的磁滯和

12、渦流損耗，鐵心用厚度為0.30.5mm的硅鋼片沖剪成幾種不同尺寸，并在表面涂厚為0.010.13mm的絕緣漆，烘干后按一定規(guī)則疊裝而成。 由于硅鋼片比普通鋼的電阻串大，因此利用硅鋼片制成的鐵心可以進(jìn)一步減小渦流損耗。1 . 鐵芯鐵芯接地片上夾件鐵軛螺桿拉螺桿芯柱綁扎鐵心磁導(dǎo)線下夾件鐵心的結(jié)構(gòu)鐵心的結(jié)構(gòu)1 . 鐵芯鐵芯鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途單相兩柱式疊鐵心鐵心片一搭接方式疊積，兩柱均套線圈，線圈以串、并聯(lián)絡(luò)線引出。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而緊湊，工藝裝備少，但疊積工作量大。它是廣泛采用的單相鐵心基本結(jié)構(gòu)。適用于各種單相變壓器。1 . 鐵芯鐵芯鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途單相單柱旁軛

13、式疊鐵心中間為一個(gè)心柱，兩邊為旁軛，軛的截面為心柱截面的1/2。可降低上、下軛高，有助于減少附加損耗，但電工鋼片用量多。它實(shí)際上是垂直放置的單相殼式鐵心。適用于高壓大容量單相電力變壓器活大電流單相變壓器。1 . 鐵芯鐵芯鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途單相兩柱旁軛式疊鐵心中間為兩個(gè)心柱，兩邊為旁軛，可降低上、下軛高，有助于減少附加損耗，但電工鋼片用量更多，體積大。有時(shí)在旁軛上安裝調(diào)壓和勵(lì)磁線圈。它是的派生結(jié)構(gòu)。適用于高壓和超高壓大容量單相電力變壓器。1 . 鐵芯鐵芯鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途三相三柱式疊鐵心在結(jié)構(gòu)上與單相兩柱式疊鐵心是同一類型，只是多了一個(gè)心柱，三柱線圈各

14、自為一相引出。它是三相變壓器最廣泛應(yīng)用的典型結(jié)構(gòu)。適用于各種三相變壓器1 . 鐵芯鐵芯鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途三相三柱旁軛式疊鐵心中間為三個(gè)心柱，各自為一相，兩邊旁軛和上、下端軛截面為心柱截面的1/3，主要是用來(lái)降低鐵心的高度，便于運(yùn)輸。適用于大容量三項(xiàng)電力變壓器。1 . 鐵芯鐵芯鐵軛截面、形狀、特點(diǎn)和適用范圍鐵軛截面、形狀、特點(diǎn)和適用范圍多級(jí)圓形截面鐵軛截面與心柱截面完全相同，磁通分布均勻，在采用冷軋電工鋼片時(shí)應(yīng)該這樣，是現(xiàn)代變壓器的主要鐵軛截面形狀。廣泛用于現(xiàn)代的各種變壓器。1 . 鐵芯鐵芯鐵軛截面、形狀、特點(diǎn)和適用范圍鐵軛截面、形狀、特點(diǎn)和適用范圍多級(jí)橢圓形截面與橢圓形心

15、柱截面相配合的一種鐵軛截面，另外在有旁軛的鐵心中，鐵軛的截面需小于心柱的截面，當(dāng)各級(jí)相對(duì)應(yīng)時(shí)，一定做成多級(jí)橢圓形截面。用于旁軛截面為橢圓形的旁軛式鐵心（五柱式鐵心）的變壓器。1 . 鐵芯鐵芯鐵軛截面、形狀、特點(diǎn)和適用范圍鐵軛截面、形狀、特點(diǎn)和適用范圍倒T形、倒多級(jí)T形截面倒T形截面只用于直接縫鐵心，鐵軛片種類少，但要比心柱截面放大50%10%;倒多級(jí)T形截面用于斜接縫鐵心，與心柱截面相同，既降低了框內(nèi)沿磁通密度，又縮短心柱小級(jí)的片長(zhǎng)，節(jié)省材料。倒T形截面多用于以前的中小型變壓器，倒多級(jí)T形可用于斜接縫的中型變壓器。1 . 鐵芯鐵芯鐵軛截面、形狀、特點(diǎn)和適用范圍鐵軛截面、形狀、特點(diǎn)和適用范圍正T

16、形、正多級(jí)T形截面使用情況同上，但是可利用小級(jí)處的較大空間引出內(nèi)線圈的引線，它們的缺點(diǎn)是心柱各小級(jí)的片長(zhǎng)增加，浪費(fèi)材料。分別用于直、斜接縫的高電壓、大容量變壓器。1 . 鐵芯鐵芯鐵心的夾緊裝置鐵心的夾緊裝置鐵心的夾緊裝置是使整個(gè)鐵心構(gòu)成一個(gè)整體的緊固結(jié)構(gòu)。它在結(jié)構(gòu)上應(yīng)滿足如下要求。夾緊裝置一般是框架式，此夾持裝置在結(jié)構(gòu)上要承受鐵心本體的夾緊力、起吊器身的重力和變壓器在短路時(shí)所產(chǎn)生的電動(dòng)機(jī)械力，并確保冷軋硅鋼片的電磁性能不減弱。夾緊裝置上的構(gòu)件主要承受拉伸、彎曲應(yīng)力，盡量避免承受剪切應(yīng)力。夾緊裝置在結(jié)構(gòu)上應(yīng)能可靠地壓緊線圈、支撐引線、裝置器身的絕緣件，并應(yīng)具有器身在油箱中的定位結(jié)構(gòu)。1 . 鐵芯

17、鐵芯鐵心的夾緊裝置鐵心的夾緊裝置夾緊時(shí)的力要均勻，鐵心片的邊緣應(yīng)不出現(xiàn)翹起，鐵芯片的接縫盡量要嚴(yán)合，在鐵心勵(lì)磁時(shí)噪聲要盡量小。為防止鐵心多點(diǎn)接地和減少漏磁通在結(jié)構(gòu)鋼件中產(chǎn)生渦流損耗，結(jié)構(gòu)鋼件應(yīng)用絕緣件與鐵心本體隔開(kāi)，并盡可能遠(yuǎn)離漏磁區(qū)。在結(jié)構(gòu)鋼件中更不能形成交鏈主磁通下的“短路匝”。夾緊裝置與鐵心相貼處必須有可靠的絕緣。1 . 鐵芯鐵芯鐵心的夾緊裝置鐵心的夾緊裝置1-鋼螺母5-膠木紙管3-鋼墊圈4-紙板墊圈6-穿心螺桿2-輔助絕緣墊圈1 . 鐵芯鐵芯變壓器鐵心的絕緣變壓器鐵心的絕緣鐵心的絕緣與變壓器其他絕緣一樣，占有重要的地位。鐵心絕緣不良，將影響變壓器的安全運(yùn)行。鐵心的絕緣有兩種，即鐵心片間

18、的絕緣以及鐵芯片與結(jié)構(gòu)件件的絕緣。1 . 鐵芯鐵芯變壓器鐵心的絕緣變壓器鐵心的絕緣鐵心片間的絕緣是把心柱和鐵軛的截面分成許多細(xì)條形的小截面，使磁通垂直通過(guò)這些小截面時(shí)，感應(yīng)出的渦流很小，產(chǎn)生的渦流損耗也就很小。鐵心片間無(wú)絕緣時(shí)，磁通垂直通過(guò)的截面很大，感應(yīng)的渦流大，截面厚度增加1倍，渦流損耗將增大至4倍。鐵心片間絕緣過(guò)小時(shí)，片間電導(dǎo)率增大，穿過(guò)片間絕緣的泄漏電流增大，將增加附加的介質(zhì)損耗。1 . 鐵芯鐵芯變壓器鐵心的絕緣變壓器鐵心的絕緣鐵心片間絕緣過(guò)大時(shí)，鐵心就不能認(rèn)為是等電位的，必須把各片均連接起來(lái)接地，否則片間將出現(xiàn)放電現(xiàn)象，這是不方便的、不可取的?，F(xiàn)在鐵心用絕緣紙條做油道時(shí)，就需要把油道

19、兩側(cè)的鐵心片連接起來(lái)，然后由一個(gè)接地銅片引出因此，鐵心片間要有一定的絕緣，在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法下一般在60105/cm2?，F(xiàn)在采用的冷軋取向電工鋼片的表面具有0.150.02mm的無(wú)機(jī)磷化膜，可以滿足這一要求，其他電工鋼片則需要涂漆，檢修時(shí)也需要涂漆，大型鐵心有時(shí)要涂?jī)杀槠帷? . 鐵芯鐵芯變壓器鐵心的絕緣變壓器鐵心的絕緣鐵芯片與其夾緊結(jié)構(gòu)件的絕緣是防止與結(jié)構(gòu)件短接和短路。鐵心片間短接總是不允許的，但是結(jié)構(gòu)件間形成短路的回路順著磁通方向而不交鏈磁通，或者交鏈磁通很小，則影響不大。如果兩個(gè)單排的心柱螺桿短路形成的閉合回路是順著磁通方向的，不易產(chǎn)生短路電流；拉螺桿與夾件等形成的閉合回路，交鏈測(cè)通小又不同

20、相；而鐵軛夾件和旁螺桿形成的閉合回路雖交鏈部分有磁通，但環(huán)流不經(jīng)過(guò)鐵心，且可作為三次諧波電流通路，因此它們之間不需要絕緣。1 . 鐵芯鐵芯變壓器鐵心的接地變壓器鐵心的接地鐵心必須接地。鐵心是其金屬結(jié)構(gòu)件在線圈的電場(chǎng)作用下，具有不同的電位，與油箱電位又不同。雖然它們之間電位差不大，也將通過(guò)很小的絕緣距離而斷續(xù)放電。放電一方面使油分解，另一方面無(wú)法確認(rèn)變壓器在試驗(yàn)和運(yùn)行中的狀態(tài)是否正常。因此鐵心及其金屬結(jié)構(gòu)件必須經(jīng)油箱面接地（對(duì)于鐵心柱和鐵軛螺桿，則由于電容的耦合作用認(rèn)為它們與鐵心電位一樣，不需接地），且要確保電氣接通。 1 . 鐵芯鐵芯變壓器鐵心的接地變壓器鐵心的接地1 . 鐵芯鐵芯變壓器鐵心的

21、接地變壓器鐵心的接地1 . 鐵芯鐵芯變壓器鐵心的接地變壓器鐵心的接地有拉螺桿和吊螺桿時(shí)，上、下夾件各自相接，期間又通過(guò)拉螺桿相接。這樣只要用一接地片將鐵心和上夾件相接，除墊腳令與箱底接地外，其余部分經(jīng)吊螺桿與箱蓋接地，且鐵心片是一點(diǎn)接地。 1 . 鐵芯鐵芯變壓器鐵心的接地變壓器鐵心的接地只有拉螺桿時(shí)，也用一接地片將鐵心和上夾件相接，則鐵心經(jīng)上夾件、拉螺桿、下夾件，通過(guò)墊腳和箱底接地。 1 . 鐵芯鐵芯變壓器鐵心的接地變壓器鐵心的接地上下夾件絕緣時(shí)，即舊產(chǎn)品種既無(wú)拉螺桿又無(wú)拉板的夾緊結(jié)構(gòu)中，則用接地片將鐵心分別與上下夾件相接。這樣整個(gè)鐵心又上夾件經(jīng)鐵芯片，在通過(guò)墊腳和箱底接地，這種情況需要注意上

22、下接地片位置要對(duì)稱，即在鐵心的同一層上，否則將產(chǎn)生電位差。 1 . 鐵芯鐵芯變壓器鐵心的接地變壓器鐵心的接地有拉板時(shí)，上下夾件由拉板連接，而墊腳與箱底一般是絕緣的。用一接地片將鐵心和上夾件并聯(lián)后再由10KV套管引出接地，或者鐵心和上夾件由兩個(gè)套管接地。才用一個(gè)接地套管時(shí)指監(jiān)視器身的絕緣，采用兩個(gè)接地套管時(shí)還可檢查鐵心有無(wú)多余接地點(diǎn)。 1 . 鐵芯鐵芯變壓器鐵心的接地變壓器鐵心的接地接地片為0.3mm厚的紫銅片，寬度為20、30mm或40mm，銅帶表面要搪錫，以減少接觸電阻。 1 . 鐵芯鐵芯變壓器鐵芯多點(diǎn)接地的故障特征變壓器鐵芯多點(diǎn)接地的故障特征 油中氣體不斷增加并析出(電弧放電故障時(shí)，氣體析

23、出量較之更高、更快)，可能導(dǎo)致氣體繼電器動(dòng)作發(fā)信號(hào)，甚至使變壓器跳閘。 鐵芯局部過(guò)熱，使鐵芯損耗增加，甚至燒壞； 過(guò)熱造成的溫升，使變壓器油分解，產(chǎn)生的氣體溶解于油中，引起變壓器油性能下降，油中總烴大大超標(biāo)；1 . 鐵芯鐵芯2.2.繞組繞組 繞組是變壓器最基本的組成部分，它與鐵心合稱電力變壓器本體，是建立磁場(chǎng)和傳輸電能的電路部分。電力變壓器繞組由高壓繞組，低壓繞組，對(duì)地絕緣層（主絕緣），高、低壓繞組之間絕緣件及由燕尾墊塊，撐條構(gòu)成的油道，高壓引線，低壓引線等構(gòu)成。 不同容量、不同電壓等級(jí)的電力變壓器，繞組形式也不一樣。一般電力變壓器中常采用同心式和交疊式兩種結(jié)構(gòu)形式。 2.2.繞組繞組同心式繞

24、組是把高壓繞組與低壓繞組套在同一個(gè)鐵心上，一般是將低壓繞組放在里邊，高壓繞組套在外邊，以便絕緣處理。但大容量輸出電流很大的電力變壓器，低壓繞組引出線的工藝復(fù)雜，往往把低壓繞組放在高壓繞組的外面。同心式繞組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、繞制方便，故被廣泛采用。 按照繞制方法的不同，同心式繞組又可分為圓筒式、螺旋式、連續(xù)式、糾結(jié)式等幾種。2.2.繞組繞組交疊式繞組又叫交錯(cuò)式繞組，在同一鐵心上，高壓繞組、低壓繞組交替排列、間隙聚焦國(guó)、絕緣較復(fù)雜、包扎工作量較大。它的優(yōu)點(diǎn)是力學(xué)性能較好，引出線的布置和焊接比較方便、漏電抗較小，一般用于電壓為35KV及以下的電爐變壓器中。 2.2.繞組繞組變壓器高低壓繞組的排列方式，是由多

25、種因素決定的。但就大多數(shù)變壓器來(lái)講，是把低壓繞級(jí)布置在高壓繞組的里邊。這主要是從絕緣方面考慮的。理論上，不管高壓繞組或低壓繞組怎樣布置，都能起變壓作用。但因?yàn)樽儔浩鞯蔫F芯是接地的，由于低壓繞組靠近鐵芯，從絕緣角度容易做到。如果將高壓繞組靠近鐵芯，則由于高壓繞組電壓很高，要達(dá)到絕緣要求，就需要很多多的絕緣材料和較大的絕緣距離。這樣不但增大了繞組的體積，而且浪費(fèi)了絕緣材料。 再者，由于變壓器的電壓調(diào)節(jié)是靠改變高壓繞組的抽頭，即改變其匝數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此把高壓繞組安置在低壓繞組的外邊，引線也較容易。 2.2.繞組繞組3.分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)變壓器調(diào)壓是在變壓器的某一繞組上設(shè)置分接頭，當(dāng)變換分接頭時(shí)就減少或

26、增加了一部分線匝，使帶有分接頭的變壓器繞組的匝數(shù)減少或增加，其他繞組的匝數(shù)沒(méi)有改變，從而改變了變壓器繞組的匝數(shù)比。繞組的匝數(shù)比改變了，電壓比也相應(yīng)改變，輸出電壓就改變，這樣就達(dá)到了調(diào)整電壓的目的。 在一般情況下是在高壓繞組上抽出適當(dāng)?shù)姆纸宇^，因?yàn)楦邏豪@組常套在外面，引出分接頭方便；另外高壓側(cè)電流小，引出的分接引線和分接開(kāi)關(guān)的載流部分截面積小，開(kāi)關(guān)接觸部分也容易解決。3.3.分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)調(diào)壓方式有無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓時(shí)，不是變壓器二次不帶負(fù)載，而是把變壓器各側(cè)都與電網(wǎng)斷開(kāi)，在變壓器無(wú)勵(lì)磁情況下變換繞組的分接頭；有載調(diào)壓時(shí)，變壓器時(shí)在不中斷負(fù)載的情況下進(jìn)行變換繞組的分接頭。3.

27、3.分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)變壓器無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)的額定電壓范圍較窄，調(diào)節(jié)級(jí)數(shù)較少。額定調(diào)壓范圍以變壓器額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示為5或22.5。根據(jù)使用要求，在調(diào)壓范圍和級(jí)數(shù)不變的情況下，允許增加負(fù)分接級(jí)數(shù)，減少正分接級(jí)數(shù)。無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器在額定電壓5范圍內(nèi)改變分接位置運(yùn)行時(shí)，其額定容量不變。如為7和10%分接時(shí)，其容量按制造廠的規(guī)定；如無(wú)制造廠規(guī)定，則容量應(yīng)相應(yīng)降低2.5和5。 3.3.分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)3.3.分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)變壓器無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓電路，由于繞組上引出分接頭方式的不同，大致氛圍4種：1）中性點(diǎn)調(diào)壓電路，一般適用于電壓等級(jí)為35KV及以下的多層圓筒式繞組；2）中性點(diǎn)“反接”調(diào)壓電路，適用于電壓等級(jí)

28、為15KV以下的連接式繞組；3）中部調(diào)壓電路；4）中部并聯(lián)調(diào)壓電路，適用于電壓等級(jí)為35KV及以上的連續(xù)式或糾結(jié)式繞組。 3.3.分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)（a）中性點(diǎn)調(diào)壓（b）中性點(diǎn)反接調(diào)壓（c）中部調(diào)壓（d）中部并聯(lián)調(diào)壓3.3.分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān) 有載分接開(kāi)關(guān)是在帶負(fù)載情況下，變換變壓器的分接，以達(dá)到調(diào)節(jié)電壓的目的。 在變換過(guò)程中，必須要有阻抗來(lái)限制分接間的循環(huán)電流，根據(jù)阻抗的不同可分為電抗式和電阻式兩種。 3.3.分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)電抗式有載分接開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)是，如果電抗器是按連續(xù)工作設(shè)計(jì)的，則在變換分接過(guò)程中可以停留在跨接兩個(gè)分接頭的位置工作。在所需要的調(diào)壓級(jí)數(shù)相同的情況下，可使變壓器繞組的分接頭個(gè)數(shù)減

29、少一半。另外，即使分接開(kāi)關(guān)電動(dòng)機(jī)構(gòu)的供電電源在過(guò)渡過(guò)程的任意位置發(fā)生故障，變壓器仍能繼續(xù)運(yùn)行。但其缺點(diǎn)是過(guò)渡時(shí)循環(huán)電流的功率因數(shù)較低，切換開(kāi)關(guān)電弧觸頭的電壽命較短；由于用了電抗器，使變壓器的體積增大，制造成本較高。3.3.分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)電阻式有載分接開(kāi)關(guān)是一種油中切換、電阻過(guò)渡、埋入式有載分接開(kāi)關(guān)，它的特點(diǎn)是過(guò)渡時(shí)間較短，循環(huán)電流的功率因數(shù)為1，切換開(kāi)關(guān)電弧觸頭的電壽命比電抗式提高了許多。為了保證切換機(jī)構(gòu)在切換過(guò)程能連續(xù)快速完成，都采用電動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)快速機(jī)構(gòu)的彈簧儲(chǔ)能，到釋放位置時(shí)，快速機(jī)構(gòu)的彈簧釋放能量，此時(shí)即使電動(dòng)機(jī)構(gòu)停轉(zhuǎn)都能使切換開(kāi)關(guān)快速、可靠地完成切換。所以它是一種先進(jìn)的有載分接開(kāi)關(guān)，

30、應(yīng)用比較廣泛。3.3.分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)3.3.分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)雙電阻式有載分接開(kāi)關(guān)的典型接線圖和變換順序圖雙電阻式有載分接開(kāi)關(guān)的典型接線圖和變換順序圖3.3.分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)雙電阻式有載分接開(kāi)關(guān)的典型接線圖和變換順序圖雙電阻式有載分接開(kāi)關(guān)的典型接線圖和變換順序圖3.3.分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)雙電阻式有載分接開(kāi)關(guān)的典型接線圖和變換順序圖雙電阻式有載分接開(kāi)關(guān)的典型接線圖和變換順序圖3.3.分接開(kāi)關(guān)分接開(kāi)關(guān)雙電阻式有載分接開(kāi)關(guān)的典型接線圖和變換順序圖雙電阻式有載分接開(kāi)關(guān)的典型接線圖和變換順序圖4.4.油枕油枕當(dāng)變壓器油的體積隨著油的溫度膨脹或減小時(shí)，油枕起著調(diào)節(jié)油量，保證變壓器油箱內(nèi)經(jīng)常充滿油的作用。如沒(méi)

31、有油枕，油箱內(nèi)的油面波動(dòng)就會(huì)帶來(lái)一下不利因素：一是油面降低時(shí)露出鐵芯和線圈部分會(huì)影響散熱和絕緣；二是隨著油面波動(dòng)空氣從箱蓋縫里排出和吸進(jìn)，而由于上層油溫很高，使油很快地氧化和受潮。油枕的油面比油箱的油面要小，這樣，可以減少油和空氣的接觸面，防止油被過(guò)速地氧化和受潮。三是油枕的油在平時(shí)幾乎不參加油箱內(nèi)的循環(huán)，它的溫度要比油箱內(nèi)的上層油溫的低的多，油的氧化過(guò)程也慢的多，因此有了油枕，可以防止油的過(guò)速氧化。 變壓器油枕有三種形式：波紋式、膠囊式、隔膜式。4.4.油枕油枕對(duì)于膠囊式油枕，為了使變壓器油面與空氣完全隔絕，其油位計(jì)間接顯示油面。該油枕是通過(guò)在油枕下部的小膠囊，使之成為一個(gè)單獨(dú)的油循環(huán)系統(tǒng)，

32、當(dāng)油枕的油面升高時(shí)，壓迫小膠囊的油柱壓力增大，小膠囊的體積被縮小了一些，于是在油位計(jì)反映出來(lái)的油位也高起來(lái)一些，且其高度與油枕中的油面成正比；相反，油枕中的油面降低時(shí)，壓迫小膠囊的油柱壓力也將減少，使小膠囊體積也相對(duì)地要增大一些，反應(yīng)在油位計(jì)中的油面就要降低一些，且其高度與油枕中的油面成正比。換句話說(shuō)，它使通過(guò)油枕油面的高、低變化，導(dǎo)致小膠囊壓力大小發(fā)生變化，從而使油面間接地、成正比地反應(yīng)油枕油面高低的變化。 4.4.油枕油枕對(duì)于隔膜式油枕，可安裝磁力式油表，油表連桿機(jī)構(gòu)的滾輪在薄膜上不受任何阻力，能自由、靈活地伸長(zhǎng)與縮短。磁力表上部有接線盒，內(nèi)部有開(kāi)關(guān)，當(dāng)油枕的油面出現(xiàn)最高或最低位置時(shí)，開(kāi)關(guān)

33、自動(dòng)閉合，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 4.4.油枕油枕1油位計(jì)；2氣體繼電器連通導(dǎo)管的法蘭；3吸濕器連通管；4集污盒；5注油孔；6與防爆管連通的法蘭；7吊環(huán)；8端蓋；9、10閥門4.4.油枕油枕5.5.氣體繼電器氣體繼電器A、罩 B、項(xiàng)針 C、氣塞D、磁鐵E、開(kāi)口杯F、重錘 G、探針 H、支架 K、彈簧 L、擋板 M、磁鐵 N、螺桿 P、干簧接點(diǎn)（跳閘用）Q、調(diào)節(jié)桿 R、干簧節(jié)點(diǎn)（信號(hào)用）S、套管 T、嘴子 5.5.氣體繼電器氣體繼電器重瓦斯動(dòng)作整定5.5.氣體繼電器氣體繼電器6.6.吸濕器吸濕器吸濕器又名呼吸器，常用吸濕器為吊式吸濕器結(jié)構(gòu)。吸濕器內(nèi)裝有吸附劑硅膠，油枕內(nèi)的絕緣油通過(guò)吸濕器與大氣連通，內(nèi)部

34、吸附劑吸收空氣中的水分和雜質(zhì)，以保持絕緣油的良好性能。 1-連接管連接管2-螺釘螺釘3-法蘭盤法蘭盤4-玻璃管玻璃管5-硅膠硅膠6-螺桿螺桿7-底座底座8-底罩底罩9-變壓器油變壓器油6.6.吸濕器吸濕器為了顯示硅膠受潮情況，一般采用變色硅膠。變色硅膠原理是利用二氯化鈷（CoCL2）所含結(jié)晶水?dāng)?shù)量不同而有幾種不同顏色做成，二氯化鈷含六個(gè)分子結(jié)晶水時(shí)，呈粉紅色；含有兩個(gè)分子結(jié)晶水時(shí)呈紫紅色；不含結(jié)晶水時(shí)呈藍(lán)色。6.6.吸濕器吸濕器變色硅膠的配制方法是把二氯化鈷配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5的溶液，然后選用一定數(shù)量的硅膠在120160烘箱干燥56小時(shí)，冷卻后放入配好質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5的二氧化鈷溶液中，浸泡1015分鐘

35、，待吸飽二氯化鈷后成粉紅色，再經(jīng)120160烘干變成藍(lán)色便可使用。安裝在隔膜式儲(chǔ)油柜上的呼吸器在罩內(nèi)可不注油，以保證儲(chǔ)油柜呼吸暢通。6.6.吸濕器吸濕器呼吸器的作用是提供變壓器在溫度變化時(shí)內(nèi)部氣體出入的通道，解除正常運(yùn)行中因溫度變化產(chǎn)生對(duì)油箱的壓力。呼吸器內(nèi)硅膠的作用是在變壓器溫度下降時(shí)對(duì)吸進(jìn)的氣體去潮氣。油封杯的作用是延長(zhǎng)硅膠的使用壽命，把硅膠與大氣隔離開(kāi)，只有進(jìn)入變壓器內(nèi)的空氣才通過(guò)硅膠。6.6.吸濕器吸濕器7.7.凈油器凈油器 凈油器又名熱吸虹器，是用鋼板焊接成圓筒形的小油罐，罐內(nèi)也裝有硅膠或活性氧化鋁吸附劑。當(dāng)油溫變化而上下流動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)凈油器達(dá)到吸取油中水分、渣滓、酸、氧化物的作用。

36、3150KVA及以上變壓器均有這種凈化裝置。 凈油器安裝再變壓器上部時(shí)凈化效率高，裝在下部時(shí)易于更換，安裝位置視情況而定。7.7.凈油器凈油器7.7.凈油器凈油器8.8.防爆管防爆管防爆管又名安全氣道，裝在油箱的上蓋上，由一個(gè)喇叭形管子與大氣相通，管口用薄膜玻璃板或酚醛紙板封住。為防止正常情況下防爆管內(nèi)油面升高使管內(nèi)氣壓上升而造成防爆薄膜松動(dòng)或破損及引起氣體繼電器誤動(dòng)作，在防爆管與儲(chǔ)油柜之間連接一小管，已使兩處壓力相等。8.8.防爆管防爆管防爆管的作用使當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，將油里分解出來(lái)的氣體及時(shí)排出，以防止變壓器內(nèi)部壓力驟然增高而引起油箱爆炸或變形。容量為800KVA以上的油浸式變壓器均

37、裝有防爆管，且其保護(hù)膜的爆破壓力應(yīng)低于50662.5Pa。8.8.防爆管防爆管1-儲(chǔ)油柜2-連接小管3-防爆管4-油箱9.9.散熱器散熱器散熱器分為片式散熱器和扁管散熱器片式散熱器是用板料厚度為1mm的波形沖片，靠上下集油盒或油管焊接組成。20KVA以下的油浸式電力變壓器，平頂油箱的散熱面已足夠，50200KVA的油浸式電力變壓器可采用固定式散熱器；2006300KVA油浸式電力變壓器，可采用可拆式片式散熱器，散熱器通過(guò)法蘭盤固定再油箱壁上。油浸式變壓器冷卻裝置包括散熱器和冷卻器，不帶強(qiáng)油循環(huán)的稱為散熱器，帶強(qiáng)油循環(huán)的稱為冷卻器。9.9.散熱器散熱器9.9.散熱器散熱器扁管散熱器分為自冷式和風(fēng)

38、冷式兩種，自冷式的只在集油盒單面焊接扁管，風(fēng)冷式扁管散熱器有88管、100管、120管三種。扁管在集油盒兩側(cè)焊接，為了加強(qiáng)冷卻，每只散熱器下安裝兩臺(tái)電風(fēng)扇，不吹風(fēng)時(shí)，散熱能力為額定散熱量的60左右。 9.9.散熱器散熱器10.10.冷卻器冷卻器當(dāng)變壓器上層油溫與下部油溫產(chǎn)生溫差時(shí)，通過(guò)冷卻器形成油溫對(duì)流，經(jīng)冷卻器冷卻后流回油箱，起到降低變壓器溫度的作用。冷卻器有強(qiáng)油風(fēng)冷卻器、新型大容量風(fēng)冷卻器、強(qiáng)油水冷卻器10.10.冷卻器冷卻器11.11.溫度計(jì)溫度計(jì) 大型變壓器都裝有測(cè)量上層油溫的帶電接點(diǎn)的測(cè)溫裝置，它裝在變壓器油箱外，便于運(yùn)行人員監(jiān)視變壓器油溫情況。11.11.溫度計(jì)溫度計(jì)11.11.溫

39、度計(jì)溫度計(jì)WTQ-288型電接點(diǎn)壓力式溫度計(jì)結(jié)構(gòu)11.11.溫度計(jì)溫度計(jì)12.12.高、低壓套管高、低壓套管絕緣套管是油浸式電力變壓器箱外的主要絕緣裝置，變壓器繞組的引出線必須穿過(guò)絕緣套管，使引出線之間及引出線與變壓器外殼之間絕緣，同時(shí)起到固定引出線的作用。 第三節(jié)第三節(jié) 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 變壓器的一次繞組（一次繞組）與交流電源接通后，變壓器的一次繞組（一次繞組）與交流電源接通后，經(jīng)繞組內(nèi)流過(guò)交變電流產(chǎn)生磁通經(jīng)繞組內(nèi)流過(guò)交變電流產(chǎn)生磁通 ，在這個(gè)磁通作用下，在這個(gè)磁通作用下，鐵芯中便有交變磁通鐵芯中便有交變磁通 ，即一次繞組從電源吸取電能轉(zhuǎn)，即一次繞組從電源吸取電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇拍埽?/p>

40、變?yōu)榇拍埽?在鐵芯中同時(shí)交（環(huán)）鏈原、副邊繞組在鐵芯中同時(shí)交（環(huán)）鏈原、副邊繞組（二次繞組），由于電磁感應(yīng)作用，分別在原、二次繞（二次繞組），由于電磁感應(yīng)作用，分別在原、二次繞組產(chǎn)生頻率相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果此時(shí)二次繞組接通組產(chǎn)生頻率相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果此時(shí)二次繞組接通負(fù)載，在二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)作用下，便有電流流過(guò)負(fù)負(fù)載，在二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)作用下，便有電流流過(guò)負(fù)載，鐵芯中的磁能又轉(zhuǎn)載，鐵芯中的磁能又轉(zhuǎn) 換為電能。這就是變壓換為電能。這就是變壓 器利用電磁感應(yīng)原理將器利用電磁感應(yīng)原理將 電源的電能傳遞到負(fù)載電源的電能傳遞到負(fù)載 中的工作原理。中的工作原理。.1. 1. 變壓器的工作原理變壓器

41、的工作原理 在主磁通的作用下，兩側(cè)的線圈分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，電勢(shì)的大小與匝數(shù)成正比，K為變壓器變比。1. 1. 變壓器的工作原理變壓器的工作原理kNNfNfNEEmm21212144. 444. 4 變壓器匝數(shù)多的一側(cè)電流小，匝數(shù)少的一側(cè)電流大。變壓器的原、副線圈匝數(shù)不同，起到了變壓作用。 變壓器一次側(cè)為額定電壓時(shí)，其二次側(cè)電壓隨著負(fù)載電流的大小和功率因素的高低而變化。 變壓器電流之比與一、二次繞組的匝數(shù)成反比，即KNNII11221 2.變壓器各電磁量的正方向變壓器各電磁量的正方向3.3.變壓器變比和參數(shù)的測(cè)定方法變壓器變比和參數(shù)的測(cè)定方法 1.變壓器的空變壓器的空載運(yùn)行載運(yùn)行 變壓器一次繞組

42、變壓器一次繞組接電源，二次繞組接電源，二次繞組開(kāi)路，負(fù)載電流開(kāi)路，負(fù)載電流 為零，這種情況為零，這種情況即為變壓器的空載即為變壓器的空載運(yùn)行。運(yùn)行。 和和 為一、為一、二次繞組的匝數(shù)分二次繞組的匝數(shù)分別繞在兩個(gè)鐵心柱別繞在兩個(gè)鐵心柱上。上。KNNeeUU2121211N2N2.I 2.變壓器的負(fù)變壓器的負(fù)載運(yùn)行載運(yùn)行 一次側(cè)接交一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)流電源，二次側(cè)接負(fù)載，二次側(cè)接負(fù)載，二次側(cè)中便有負(fù)載電流中便有負(fù)載電流流過(guò)，這種情況流過(guò)，這種情況稱為負(fù)載運(yùn)行。稱為負(fù)載運(yùn)行。 KUUII112213.3.變壓器變比和參數(shù)的測(cè)定方法變壓器變比和參數(shù)的測(cè)定方法3.3.變壓器變比和參數(shù)的測(cè)定方法變壓

43、器變比和參數(shù)的測(cè)定方法 3.變壓器等效電路參數(shù)的測(cè)定變壓器等效電路參數(shù)的測(cè)定 （1 1）空載實(shí)驗(yàn)）空載實(shí)驗(yàn) 用大寫(xiě)字母表示高壓端用大寫(xiě)字母表示高壓端, ,小字母表示低壓端小字母表示低壓端. .空載試驗(yàn)可在任一邊作空載試驗(yàn)可在任一邊作. .但考慮到空載試驗(yàn)所加但考慮到空載試驗(yàn)所加電壓較高電壓較高, ,其電流較小其電流較小, ,為試驗(yàn)的安全和儀器儀表為試驗(yàn)的安全和儀器儀表選擇方便選擇方便, ,一般在低壓側(cè)作。如下圖所示一般在低壓側(cè)作。如下圖所示: : 測(cè)定方法測(cè)定方法: :在在 原邊側(cè)加原邊側(cè)加 副邊副邊 側(cè)開(kāi)路，讀取側(cè)開(kāi)路，讀取 、 、 、 。NU120U1U0I0P3.3.變壓器變比和參數(shù)的測(cè)

44、定方法變壓器變比和參數(shù)的測(cè)定方法 （2）短路試驗(yàn)）短路試驗(yàn) 因短路試驗(yàn)電流大因短路試驗(yàn)電流大, 電壓低電壓低, 一般在高壓側(cè)作，一般在高壓側(cè)作，從等效電路可見(jiàn)從等效電路可見(jiàn) , ,外加電壓僅用來(lái)克服變外加電壓僅用來(lái)克服變壓器本身的漏阻抗壓降壓器本身的漏阻抗壓降, ,所以當(dāng)所以當(dāng) 很低時(shí)很低時(shí), ,電流電流即到達(dá)額定即到達(dá)額定, ,該電壓為該電壓為 。 在在 時(shí)時(shí), ,讀取讀取 、 計(jì)算短路參計(jì)算短路參 數(shù)數(shù)。 0LZkUNU%)105(NKIIKPKU3.3.變壓器變比和參數(shù)的測(cè)定方法變壓器變比和參數(shù)的測(cè)定方法 短路試驗(yàn)時(shí)使電流達(dá)到額定值時(shí)所加電壓短路試驗(yàn)時(shí)使電流達(dá)到額定值時(shí)所加電壓 稱為阻抗

45、電壓或短路電壓。稱為阻抗電壓或短路電壓。 阻抗電壓用額定電壓百分比表示時(shí)有阻抗電壓用額定電壓百分比表示時(shí)有: 阻抗電壓百分比是銘牌數(shù)據(jù)之一，阻抗電壓百分比是銘牌數(shù)據(jù)之一， 是變壓是變壓器的主要參數(shù)，阻抗電壓的大小反映變壓器在額器的主要參數(shù)，阻抗電壓的大小反映變壓器在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，漏阻抗壓降的大小。漏阻抗壓降的大小。KU1*111111%100%100KNKNNKNKNNkkZZZIUZUZIUUU4.4.變壓器額定值的含義和作用變壓器額定值的含義和作用 1.額定容量額定容量 ：指變壓器的視在功率。：指變壓器的視在功率。對(duì)三相變壓器指三相容量之和。對(duì)三相變壓器指三相容量之和。

46、單位：伏安（單位：伏安（VA） 千伏安（千伏安（kVA） 2.額定電壓額定電壓 ： 指電源加到原邊繞組指電源加到原邊繞組上的電壓，上的電壓， 是副邊繞組開(kāi)路即空載運(yùn)行時(shí)副是副邊繞組開(kāi)路即空載運(yùn)行時(shí)副繞組的端電壓。對(duì)于三相變壓器一般指線電壓繞組的端電壓。對(duì)于三相變壓器一般指線電壓值。值。 單位：伏（單位：伏（V） 千伏（千伏（kV）NU1NUNU2NS4.4.變壓器額定值的含義和作用變壓器額定值的含義和作用 3.額定電流額定電流 ：由：由 和和 計(jì)算計(jì)算出來(lái)的電流，即為額定電流出來(lái)的電流，即為額定電流對(duì)單相變壓器：對(duì)單相變壓器： 對(duì)三相變壓器：對(duì)三相變壓器：NSNINUNNNUSI1NNNUSI

47、22NUSINN113NNNUSI2234.4.變壓器額定值的含義和作用變壓器額定值的含義和作用 3.額定電流額定電流 ：由：由 和和 計(jì)計(jì)算出來(lái)的電流，即為額定電流算出來(lái)的電流，即為額定電流對(duì)單相變壓器：對(duì)單相變壓器： 對(duì)三相變壓器：對(duì)三相變壓器：NSNINUNNNUSI1NNNUSI22NUSINN113NNNUSI223 4.額定頻率額定頻率 ：我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)：我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用電頻率為用電頻率為50赫（赫（Hz）有些國(guó)家采）有些國(guó)家采用用60赫。赫。 此外，額定工作狀態(tài)下變壓器的此外，額定工作狀態(tài)下變壓器的效率、溫升等數(shù)據(jù)均屬于額定值。效率、溫升等數(shù)據(jù)均屬于額定值。Nf4.4.變壓器

48、額定值的含義和作用變壓器額定值的含義和作用5.5.變壓器電壓調(diào)整率的含義變壓器電壓調(diào)整率的含義 1. 1.變壓器的外特性變壓器的外特性 在電源電壓不變的情在電源電壓不變的情況下，變壓器二次側(cè)接入況下，變壓器二次側(cè)接入負(fù)載后，一、二次繞組都負(fù)載后，一、二次繞組都有電流通過(guò)，必然產(chǎn)生一、有電流通過(guò)，必然產(chǎn)生一、二次側(cè)的內(nèi)阻抗壓降，從二次側(cè)的內(nèi)阻抗壓降，從而使二次電壓隨負(fù)載的增而使二次電壓隨負(fù)載的增減而變化。二次電壓從隨減而變化。二次電壓從隨二次電流變化的特性曲線二次電流變化的特性曲線 稱為變壓器的外特性。稱為變壓器的外特性。 )(22IfU 5.5.變壓器電壓調(diào)整率的含義變壓器電壓調(diào)整率的含義 2

49、. 電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率 一般情況下，外特性曲線近似一條略向一般情況下，外特性曲線近似一條略向下傾斜的直線，且傾斜的程度與負(fù)載的功下傾斜的直線，且傾斜的程度與負(fù)載的功率因數(shù)有關(guān)，對(duì)于感性負(fù)載，功率因數(shù)愈率因數(shù)有關(guān)，對(duì)于感性負(fù)載，功率因數(shù)愈低，下傾愈烈。從空載到滿載（低，下傾愈烈。從空載到滿載（ ），），二次電壓變化的數(shù)值與空載電壓的比值稱二次電壓變化的數(shù)值與空載電壓的比值稱為電壓調(diào)整率，即為電壓調(diào)整率，即 電力變壓器的電壓調(diào)整率一般為電力變壓器的電壓調(diào)整率一般為23。NII22%100%2220NUUUU6.6.三相變壓器聯(lián)接組別三相變壓器聯(lián)接組別 變壓器聯(lián)接組別，是表征變壓器原、副繞組線電勢(shì)

50、相位差的一種標(biāo)記。 高壓側(cè)：首端用A、B、C，末端X、Y、Z；7.7.三相三相變壓器繞組的標(biāo)記變壓器繞組的標(biāo)記ABCabcXYZxyz低壓側(cè)：首端用a、b、c，末端用x、y、z。 單相變壓器原副繞組是被同一主磁通交鏈。故當(dāng)主磁通交變時(shí)，在原、副繞組感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)有一定的極性關(guān)系。即任一瞬間，一個(gè)繞組的某一端點(diǎn)的電位為正時(shí)，另一繞組必有一個(gè)端點(diǎn)的電位為正。這兩個(gè)同極性端又名同名端。用 表示。7.7.三相變壓器繞組的三相變壓器繞組的極性極性7.7.三相變壓器繞組的三相變壓器繞組的極性極性如果原副繞組繞向相同，標(biāo)記相同，即把同名端都標(biāo)為首端（末端），則具有同樣標(biāo)記的原副繞組電動(dòng)勢(shì)EXA與Exa的相位

51、就是相反的了。8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法組別的方法1.聯(lián)結(jié)方法聯(lián)結(jié)方法 三相變壓器的原、副繞組的連接方法有：三相變壓器的原、副繞組的連接方法有：星（星（Y）形連接和三角（）形連接和三角（D）形連接兩種。）形連接兩種。8.8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變?nèi)嘧儔浩鹘M接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法壓器組別的方法 2.聯(lián)結(jié)組聯(lián)結(jié)組 根據(jù)變壓器原、付方對(duì)應(yīng)的線電壓之間的相根據(jù)變壓器原、付方對(duì)應(yīng)的線電壓之間的相位關(guān)系，把變壓器繞組的連接分成不同的組合稱位關(guān)系，把變壓器繞組的連接分成不同的組合稱為繞組的聯(lián)結(jié)組。實(shí)踐

52、與理論證明，變壓器高、為繞組的聯(lián)結(jié)組。實(shí)踐與理論證明，變壓器高、低壓方相對(duì)應(yīng)的線電壓的相位差總是低壓方相對(duì)應(yīng)的線電壓的相位差總是30度的倍數(shù)。度的倍數(shù)。因此采用因此采用“時(shí)鐘表示法時(shí)鐘表示法”來(lái)表示這種相位差是很來(lái)表示這種相位差是很簡(jiǎn)明的。簡(jiǎn)明的。 “ “時(shí)鐘表示法時(shí)鐘表示法”：把高壓邊線電壓作為長(zhǎng)：把高壓邊線電壓作為長(zhǎng)針始終指向針始終指向“12”。而低壓邊相對(duì)應(yīng)的線電壓作。而低壓邊相對(duì)應(yīng)的線電壓作為短時(shí)，短針指向的數(shù)字稱為三相變壓器連接組為短時(shí)，短針指向的數(shù)字稱為三相變壓器連接組的組號(hào)。的組號(hào)。 8.8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的

53、方法器組別的方法4.4.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組 Y/Yn-12 Y/Yn-12 、Y /D-11Y /D-11、Yn/D-11Yn/D-11、Yn/Y-12Yn/Y-12、Y/Y-12Y/Y-128.8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法器組別的方法ABCabc0BA aCcb8.8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法器組別的方法ABCabcBAaCcb8.8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法器組別的方法ABCca

54、bABCabc8.8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法器組別的方法ABCabcABCcab8.8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法器組別的方法AacbBCY, y4AabcBCY, d9AacbBCD,d2BCAabcD,d48.8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法器組別的方法5.5.變壓器繞組的極性及其測(cè)定變壓器繞組的極性及其測(cè)定 進(jìn)行繞組極性測(cè)定時(shí)，首先用萬(wàn)用表的歐姆檔確認(rèn)出哪兩進(jìn)行繞組極性測(cè)定時(shí)，首先用萬(wàn)用表的

55、歐姆檔確認(rèn)出哪兩個(gè)出線端屬于同一線圈的端子，然后再辨認(rèn)不同線圈的同極性個(gè)出線端屬于同一線圈的端子，然后再辨認(rèn)不同線圈的同極性端。端。 8.8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法器組別的方法 （1）交流測(cè)定法）交流測(cè)定法 實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，首先用一段粗導(dǎo)線將一、二次實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，首先用一段粗導(dǎo)線將一、二次繞組中各選出的一個(gè)端子（如端子繞組中各選出的一個(gè)端子（如端子1和和3）聯(lián)接起來(lái)，）聯(lián)接起來(lái)，然后在一個(gè)繞組的端子上（一般取高壓繞組）加上一較然后在一個(gè)繞組的端子上（一般取高壓繞組）加上一較低的交流電壓，用電壓表測(cè)量一、二次繞組另外兩端

56、子低的交流電壓，用電壓表測(cè)量一、二次繞組另外兩端子（即（即2和和4）之間的電壓）之間的電壓 和和 兩繞組電壓兩繞組電壓 、 。 若若 ，則，則 被短接的兩個(gè)端子（被短接的兩個(gè)端子（1和和3） 為同名端；反之，則為異名為同名端；反之，則為異名 端，而這時(shí)即可判定端子端，而這時(shí)即可判定端子1 和和4或或2和和3為同名端。為同名端。 U1U2U21UUU8.8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法相變壓器組別的方法 （2）直流測(cè)定法）直流測(cè)定法 實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。在端子實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。在端子1、2間串聯(lián)間串聯(lián)接入一個(gè)直流電源接入一個(gè)直流電源E和開(kāi)關(guān)

57、和開(kāi)關(guān)S，在另一繞組的，在另一繞組的兩端子（兩端子（3和和4）串接一個(gè)直流毫安表。當(dāng)電）串接一個(gè)直流毫安表。當(dāng)電源源E和毫安表的極性如圖所示時(shí)，在和毫安表的極性如圖所示時(shí)，在S合上的合上的瞬間，若毫安表的指針正向擺動(dòng)，則表明接瞬間，若毫安表的指針正向擺動(dòng)，則表明接表正極的端子表正極的端子3和接電源正極的端子和接電源正極的端子1為同名為同名端；若表針?lè)聪驍[動(dòng)，端；若表針?lè)聪驍[動(dòng)， 則端子則端子1和和4為同名端。為同名端。 第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的故障處理變壓器的故障處理油浸式電力變壓器的故障分為內(nèi)部故障和外部故障油浸式電力變壓器的故障分為內(nèi)部故障和外部故障內(nèi)部故障：變壓器油箱內(nèi)發(fā)生的各種故障，其主

58、要類型有：各相繞組之間發(fā)生的相間短路、繞組的線匝之間發(fā)生的匝間短路、繞組或引出線通過(guò)外殼發(fā)生的接地故障等。 外部故障：變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障，其主要類型有：絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的解體短路，引出線之間發(fā)生相間故障等而引起變壓器內(nèi)部故障或繞組變形。 油浸式電力變壓器的故障分為內(nèi)部故障和外部故障油浸式電力變壓器的故障分為內(nèi)部故障和外部故障 變壓器內(nèi)部故障變壓器內(nèi)部故障從性質(zhì)上一般又分為熱故障和電故障兩大類。熱故障通常為變壓器內(nèi)部局部過(guò)熱、溫度升高。根據(jù)其嚴(yán)重程度，熱故障常被分為輕度過(guò)熱（低于150），低溫過(guò)熱（150300 ）；中溫過(guò)熱（300700 ）、高溫過(guò)熱（一般

59、高于700 ）四種故障情況。電故障電故障通常指變壓器內(nèi)部在高電場(chǎng)的作用下，造成絕緣性能下降或劣化的故障。根據(jù)放電的能量密度不同，電故障又分為局部放電、火花放電和高能電弧放電三種故障類型。 主要指變壓器出口短路，以及內(nèi)部引線或繞組間對(duì)地短路、及相與相之間發(fā)生的短路而導(dǎo)致的故障。 短路電流引起絕緣過(guò)熱故障短路電流引起絕緣過(guò)熱故障變壓器突發(fā)短路時(shí)，其高、低壓繞組可能同時(shí)通過(guò)為額定值數(shù)十倍的短路電流，它將產(chǎn)生很大的熱量，使變壓器嚴(yán)重發(fā)熱。當(dāng)變壓器承受短路電流的能力不夠，熱穩(wěn)定性差，會(huì)使變壓器絕緣材料嚴(yán)重受損，而形成變壓器擊穿及損毀事故。1.1.短路故障短路故障 短路電動(dòng)力引起繞組變形故障短路電動(dòng)力引起

60、繞組變形故障 變壓器受短路沖擊時(shí)，如果短路電流小，繼電保護(hù)正確動(dòng)作，繞組變形將是輕微的， 如果短路電流大，繼電保護(hù)延時(shí)動(dòng)作甚至拒動(dòng)，變形將會(huì)很嚴(yán)重，甚至造成繞組損壞。對(duì)于輕微的變形，如果不及時(shí)檢修，恢復(fù)墊塊位置，緊固繞組的壓釘及鐵軛的拉板、拉桿，加強(qiáng)引線的夾緊力，在多次短路沖擊后，由于累積效應(yīng)也會(huì)使變壓器損壞。 1.1.短路故障短路故障 放電故障對(duì)變壓器絕緣的影響放電故障對(duì)變壓器絕緣的影響 放電對(duì)絕緣有兩種破壞作用：一種是由于放電質(zhì)放電對(duì)絕緣有兩種破壞作用：一種是由于放電質(zhì)點(diǎn)直接轟擊絕緣，使局部絕緣受到破壞并逐步擴(kuò)大，點(diǎn)直接轟擊絕緣，使局部絕緣受到破壞并逐步擴(kuò)大，使絕緣擊穿。另一種是放電產(chǎn)生的