變壓器培訓(xùn)資料

變壓器基礎(chǔ)知識(shí)

2017年7月一.變壓器基本原理二.變壓器的分類(lèi)三.變壓器型號(hào)及技術(shù)參數(shù)四.變壓器結(jié)構(gòu)五.變壓器組件題綱一、變壓器基本原理

變壓器是通過(guò)電磁感應(yīng)原理，或者說(shuō)利用互感作用從一個(gè)電路向另一個(gè)電路傳遞電能的一種電器。兩個(gè)互相絕緣的繞組套在同一鐵芯上，它們之間有磁的耦合，沒(méi)有電的直接聯(lián)系。當(dāng)一次側(cè)接到交流電源時(shí)，在外施電壓作用下，原繞組中有交流電流過(guò)，并在鐵心中產(chǎn)生交變磁通，且這一磁通同時(shí)交鏈一、二次繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，一、二次繞組分別感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。二次側(cè)有了電勢(shì)便向負(fù)載供電，實(shí)現(xiàn)了能量傳遞。一、二次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比就是它們的匝數(shù)之比。改變一、二次側(cè)繞組的匝數(shù)，就可以改變輸出電壓，這就是變壓器的基本工作原理。二、變壓器的分類(lèi)

變壓器按用途一般分為電力變壓器和特種變壓器二大類(lèi)。電力變壓器指的是電力系統(tǒng)一次回路中供輸、配、供電用的變壓器；特殊變壓器是特殊電源、控制系統(tǒng)、電信裝置中用的用途特殊、性能特殊、結(jié)構(gòu)特殊的變壓器。1.電力變壓器分類(lèi)（1）按作用分類(lèi)：升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器等。（2）按結(jié)構(gòu)分類(lèi)：雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器、自耦變壓器等。（3）按相數(shù)分類(lèi)：?jiǎn)蜗嘧儔浩鳎嘧儔浩?。?）按冷卻方式分類(lèi)：油浸自冷變壓器，干式空氣自冷變壓器、干式澆鑄絕緣變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、油浸水冷變壓器、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷變壓器等。二、變壓器的分類(lèi)（5）按繞組使用材料分類(lèi)：銅線變壓器、鋁線變壓器。（6）按調(diào)壓方式分類(lèi)：無(wú)載調(diào)壓變壓器，有載調(diào)壓變壓器。2.特種變壓器分類(lèi)按用途分類(lèi)主要有整流變壓器、電爐變壓器、電焊變壓器、礦用變壓器、船用變壓器、牽引變壓器、試驗(yàn)變壓器、調(diào)壓變壓器等。三.變壓器型號(hào)及技術(shù)參數(shù)1.變壓器型號(hào)按照國(guó)家規(guī)定，從1965年10月1日起，變壓器一律實(shí)行漢語(yǔ)拼音字母的新型號(hào)。國(guó)產(chǎn)變壓器一般遵循此規(guī)定，少部分進(jìn)口變壓器未按此規(guī)定。S—在第一位代表三相，在第三、四位則代表三繞組；F—代表油浸風(fēng)冷；Z—代表有載調(diào)壓；J—代表油浸自冷；L—代表鋁繞組(或防雷)；P—代表強(qiáng)迫油循環(huán)；D—代表單相，在末位表示移動(dòng)式；O—代表自耦，在第一位代表降壓，在末位表示升壓；X—代表消弧線圈。三.變壓器型號(hào)及技術(shù)參數(shù)2.變壓器的參數(shù)（1）產(chǎn)品型號(hào)示例1：ODFS-334000/500表示一臺(tái)自耦單相、油浸、風(fēng)冷、三繞組、無(wú)載調(diào)壓、銅導(dǎo)線、334000kVA、500kV級(jí)電力變壓器。示例2：SSPSZ10-360000/220表示一臺(tái)三相、油浸、水冷、強(qiáng)迫油循環(huán)、三繞組、有載調(diào)壓、銅導(dǎo)線、360000kVA、220kV級(jí)電力變壓器（損耗水平為10型）。三.變壓器型號(hào)及技術(shù)參數(shù)（2）容量比對(duì)多繞組變壓器需給出容量比，如(100/100/100)%、(100/50/100)%、(100/100/50)%。（3）頻率：50Hz或60Hz。（4）電壓組合如某三圈變壓器電壓組合220±8×1.25%/121/38.5kV，電壓組合所出現(xiàn)的電壓為額定電壓。（5）聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)用一組字母和時(shí)鐘序數(shù)指示高壓、中壓（如果有）及低壓繞組的聯(lián)結(jié)方式，且表示中壓、低壓繞組對(duì)高壓繞組相位移關(guān)系的通用標(biāo)號(hào)。如某三圈變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)Ynyn0d11。三.變壓器型號(hào)及技術(shù)參數(shù)（6）冷卻方式

一般用四個(gè)字母順序代號(hào)標(biāo)志變壓器的冷卻方式。如ONAN，ONAF，OFAF，ODAF，ODWF。第一個(gè)字母表示變壓器內(nèi)部與繞組接觸的冷卻介質(zhì)，oil；第二個(gè)字母表示變壓器內(nèi)部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式，natural、force、direct；第三個(gè)字母表示變壓器外部冷卻介質(zhì)，air、water；第四個(gè)字母表示變壓器外部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式，natural、force；（7）絕緣水平：變壓器運(yùn)行時(shí)各部分所承受的電壓包括設(shè)備最高工作電壓以及可能出現(xiàn)的各種過(guò)電壓，根據(jù)這些電壓值所決定的試驗(yàn)電壓以及相應(yīng)的絕緣水平是變壓器絕緣設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

三.變壓器型號(hào)及技術(shù)參數(shù)（8）阻抗電壓

當(dāng)一個(gè)繞組接成短路時(shí)，在另一個(gè)繞組中為產(chǎn)生額定電流所施加額定頻率的電壓。常以額定電壓為基準(zhǔn)，用百分?jǐn)?shù)表示。短路阻抗是變壓器設(shè)計(jì)計(jì)算中一個(gè)十分重要的參數(shù)，它的大小涉及到變壓器的成本、效率、電壓變化率、機(jī)械強(qiáng)度、短路電流大小等。為降低負(fù)載損耗，提高效率，減小電壓波動(dòng)率，短路阻抗應(yīng)該??；為降低短路電流和增加變壓器耐受短路時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度，短路阻抗應(yīng)該大，在正常情況下減小短路阻抗成本會(huì)適當(dāng)降低。三.變壓器型號(hào)及技術(shù)參數(shù)（9）損耗變壓器的損耗一般分為空載損耗和負(fù)載損耗?？蛰d損耗：當(dāng)額定頻率的額定電壓施加到一個(gè)繞組的端子，其他繞組開(kāi)路時(shí)所吸取的有功功率。負(fù)載損耗：在一對(duì)繞組中，當(dāng)額定電流流經(jīng)一個(gè)繞組的線路端子，且另一繞組短路時(shí)，在額定頻率及參考溫度下所吸取的有功功率。（10）變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件額定電壓比相同；聯(lián)結(jié)組別相同；額定阻抗電壓相同。四、變壓器結(jié)構(gòu)器身鐵心繞組引線（包括調(diào)壓裝置、引線夾件等）絕緣附件（包括油枕、油門(mén)閘閥等）油箱本體油箱冷卻裝置（包括散熱器、風(fēng)扇、油泵等）保護(hù)裝置（包括防爆閥、氣體繼電器、測(cè)溫元件、呼吸器等）出線裝置（包括套管等）變壓器四、變壓器結(jié)構(gòu)1.鐵芯：是變壓器磁的通路，主要是心式鐵心結(jié)構(gòu)，鐵心分單相三柱、三相三柱、三相五柱等結(jié)構(gòu)，全斜接縫，多級(jí)步進(jìn)搭接，減少鐵心接縫部位的磁場(chǎng)畸變，降低局部渦流損耗。鐵心片采用高導(dǎo)磁、低損耗、冷軋取向硅鋼片。硅鋼片一般選用武鋼、寶鋼、日本新日鐵等，代表牌號(hào)為27Q100，23RK090，30ZH120。2.繞組：是變壓器電的通路。由銅線繞成完成后，套在鐵芯柱上。線圈繞制形式一般為連續(xù)式、糾結(jié)式、螺旋式等。

3.器身套裝：采用整體套裝，單個(gè)線圈和線圈組裝都采用恒壓干燥，以穩(wěn)定繞組的軸向尺寸，器身壓板和托板采用大厚度整張熱壓絕緣紙板，保證了絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度，提高了繞組的抗短路能力。四、變壓器結(jié)構(gòu)4.引線：采用銅絞線、銅排、銅管或銅棒作為載流導(dǎo)體，包一定厚度的絕緣，保證引線的溫升和電氣強(qiáng)度。四、變壓器結(jié)構(gòu)四、變壓器結(jié)構(gòu)

5.油箱：就是大家所說(shuō)的殼體，油浸式變壓器油箱是保護(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。一般分為筒式油箱和鐘罩式油箱。鐘罩式油箱由上節(jié)油箱和下節(jié)油箱組成。四、變壓器結(jié)構(gòu)五、變壓器組件1.儲(chǔ)油柜：一般有膠囊式儲(chǔ)油柜和金屬波紋式儲(chǔ)油柜。當(dāng)變壓器油的體積因熱脹冷縮時(shí)，起儲(chǔ)油和補(bǔ)油作用，保證油箱充滿油。同時(shí)減少變壓器油與空氣的接觸面，降低油的劣化速度。油枕側(cè)面的油位計(jì)，可以監(jiān)視油位的變化。儲(chǔ)油柜容積約為油箱容積的1/10。五、變壓器組件2.冷卻裝置：分為三種：片式散熱器、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻器、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻器。變壓器在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的損耗（空載+負(fù)載）都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽⒁远喾N方式向周?chē)⒊?。但因?yàn)樽儔浩鬟\(yùn)行時(shí)產(chǎn)生連續(xù)的熱量，且整體外表面面積時(shí)有限的，所以就必須附加一些冷卻系統(tǒng)（熱交換器）。以達(dá)到盡快地將電力設(shè)備的溫度降低，保證設(shè)備的安全性。五、變壓器組件五、變壓器組件五、變壓器組件3.分接開(kāi)關(guān)：分為：有載調(diào)壓和無(wú)載調(diào)壓。a、有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)：可在帶負(fù)荷的情況下切換分接頭。b、無(wú)載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)：必須在停電的情況下切換分接頭。五、變壓器組件4.套管：繞組引出線通過(guò)套管引到油箱外，以便連接外電路。五、變壓器組件5.保護(hù)裝置：包括速動(dòng)油壓繼電器、壓力釋放閥、氣體繼電器、油面溫度計(jì)、繞組溫度計(jì)、油位計(jì)（裝在儲(chǔ)油柜上）以及必要的監(jiān)測(cè)裝置等。五、變壓器組件（1）速動(dòng)油壓繼電器：是一種以油箱內(nèi)部壓力變化速度作為測(cè)量信號(hào)源的壓力保護(hù)繼電器。當(dāng)油箱內(nèi)部變壓器油在單位時(shí)間內(nèi)的壓力升高速度達(dá)到整定限值時(shí)，速動(dòng)油壓繼電器將迅速動(dòng)作使控制回路及時(shí)發(fā)出信號(hào)，保護(hù)變壓器油箱的安全。（2）壓力釋放閥：用來(lái)保護(hù)油浸式變壓器等電氣設(shè)備過(guò)壓力保護(hù)的安全裝置，可以避免油箱變形或爆裂。當(dāng)油浸式變壓器內(nèi)部發(fā)生事故時(shí)，油箱內(nèi)的油被氣化，產(chǎn)生大量氣體，使油箱內(nèi)部壓力急劇升高。此壓力如不及時(shí)釋放，將造成油箱變形或爆裂。安裝壓力釋放閥就是當(dāng)油箱內(nèi)壓力升高到壓力釋放閥的開(kāi)啟壓力時(shí)，壓力釋放閥在2ms內(nèi)迅速開(kāi)啟，使油箱內(nèi)的壓力很快降低。五、變壓器組件五、變壓器組件（3）氣體繼電器：是油浸式變壓器一種主要保護(hù)裝置。因變壓器內(nèi)部故障而使油分解產(chǎn)生氣體或造成油流沖動(dòng)時(shí)，使氣體繼電器的接點(diǎn)動(dòng)作，以接通指定的控制回路，并及時(shí)發(fā)出信號(hào)或自動(dòng)切除變壓器。

五、變壓器組件（4）溫控器：測(cè)量變壓器油頂層溫度（油面溫控器）或變壓器繞組溫度（繞組溫控器），并帶有電氣接點(diǎn)用于控制變壓器冷卻系統(tǒng)及發(fā)出報(bào)警（跳閘）信號(hào)的保護(hù)儀器。五、變壓器組件（5）充氮