《電機(jī)技術(shù)》1.1.1 變壓器的結(jié)構(gòu)任務(wù)手冊(cè)

變壓器的結(jié)構(gòu)【任務(wù)要求】知識(shí)點(diǎn)技能點(diǎn)掌握變壓器各部件的結(jié)構(gòu)和作用識(shí)別變壓器的各部件及功能重點(diǎn)難點(diǎn)鐵心和繞組的結(jié)構(gòu)及功能鐵心和繞組的結(jié)構(gòu)及功能【任務(wù)清單】任務(wù)1：什么是變壓器？變壓器有什么用途？變壓器是通過電磁感應(yīng)原理傳輸電能或電信號(hào)的設(shè)備，它具有變壓、變流和變阻抗的作用。變壓器的種類很多，應(yīng)用十分廣泛，比如在電力系統(tǒng)中用電力變壓器將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓升高后進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，到達(dá)目的地后再用變壓器將電壓降低一邊用戶使用，以此減少傳輸過程中電能的損耗；在電子設(shè)備和儀器中常用小功率電源變壓器改變市電電壓，再通過整流和濾波，得到電路所需要的直流電壓；在放大電路中通過耦合變壓器傳遞信號(hào)或進(jìn)行阻抗匹配等。任務(wù)2：變壓器有哪些主要部件，它們的主要作用是什么？變壓器的基本結(jié)構(gòu)部件有鐵芯、繞組、油箱、冷卻裝置、絕緣套管和保護(hù)裝置等鐵心：變壓器的主磁路，同時(shí)又起著器身的骨架作用,用厚為0.35-0.5mm、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成。繞組：變壓器的電路，一般用絕緣銅線或鋁線繞制而成。油箱和冷卻裝置：包括變壓器油、油箱、油泵、風(fēng)扇和自來水等。油是冷卻介質(zhì)，又是絕緣介質(zhì)，油浸式變壓器的器身浸在變壓器油的油箱中。絕緣套管：將線圈的高、低壓引線引到箱外，是引線對(duì)地的絕緣，擔(dān)負(fù)著固定的作用。保護(hù)裝置:包括儲(chǔ)油柜、氣體繼電器、安全氣道、吸濕器以及凈油器等裝置。任務(wù)3：鐵心鐵心是變壓器的磁路部分，由鐵心柱（套裝繞組）、鐵軛（連接鐵心以形成閉合磁路）組成，采用0.35mm~0.5mm厚的硅鋼片涂絕緣漆后交錯(cuò)疊成。按照繞組在鐵心中的排列方法分類，變壓器鐵心結(jié)構(gòu)可以分為心式和殼式。心式變壓器（a圖）——結(jié)構(gòu)簡單，工藝簡單，應(yīng)用廣泛殼式變壓器（b圖）——結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用在小容量變壓器和電爐變壓器（b）任務(wù)4：繞組繞組是變壓器的電路部分，一般為絕緣扁銅線或絕緣圓銅線在繞線模上繞制而成，原、副繞組同心套在鐵心柱上。為便于絕緣，一般低壓繞組在里，高壓繞組在外，但大容量的低壓大電流變壓器，往往把低壓繞組套在高壓繞組的外面。根據(jù)高低壓繞組在鐵心柱上排列方式不同可分為同心式和交疊式同心式繞組（a圖）——鐵心式變壓器常用，高壓繞組和低壓繞組均做成圓筒形，然后同心地套在鐵心柱上，為便于絕緣，通常低壓繞組在里面，高壓繞組在外面，中間加絕緣紙筒絕緣。交疊式繞組（b圖）——鐵殼式變壓器常用，高壓繞組和低壓繞組各分為若干個(gè)線餅，沿著鐵心柱的高度交錯(cuò)地排列著。（b）任務(wù)5：油箱和冷卻裝置變壓器油——絕緣和散熱作用①絕緣：繞組與繞組、繞組與鐵心及油箱之間②散熱：熱量通過油箱殼散發(fā)，油箱有許多散熱油管，以增大散熱面積。采用內(nèi)部油泵強(qiáng)迫油循環(huán)，外部用變壓器風(fēng)扇吹風(fēng)或用自來水沖淋變壓器油箱。油箱——機(jī)械支撐、冷卻散熱油箱可以分為平板式（小容量）、排管式（較大容量）、散熱氣式（大容量）、強(qiáng)迫油循環(huán)式（大容量）。變壓器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生熱量，使變壓器油膨脹，儲(chǔ)油柜中變壓器油上升，溫度低時(shí)下降。油箱使變壓器油與空氣接觸面較少，減緩了變壓器油的氧化過程及吸收空氣中的水分的速度。在油箱和儲(chǔ)油柜之間裝有氣體繼電器，當(dāng)變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，產(chǎn)生的熱量使變壓器油汽化，氣體繼電器動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警信號(hào)或切斷電源。如果事故嚴(yán)重，變壓器油大量汽化，油氣沖破安全氣道管口的密封玻璃，沖出變壓器油箱，避免油箱爆裂。油泵——為了加快散熱，有的大型變壓器采用油泵進(jìn)行內(nèi)部強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)扇——外部用變壓器風(fēng)扇吹風(fēng)自來水——沖淋變壓器油箱任務(wù)6：絕緣套管絕緣套管由中心導(dǎo)電桿與瓷套組成。導(dǎo)電桿穿過變壓器油箱、在油箱內(nèi)的一端與線圈的端點(diǎn)聯(lián)接，在外面的一端與外線路聯(lián)接。低壓引比線一般用純瓷套管，高壓引線一般用充油或電容式套管，套管外形常做成傘形，電壓越高、級(jí)數(shù)愈多。任務(wù)7：保護(hù)裝置氣體繼電器——故障時(shí)，熱量會(huì)使變壓器油汽化，觸動(dòng)氣體繼電器發(fā)出報(bào)警信號(hào)或切斷電源安全氣道——（防爆筒）如果是嚴(yán)重事故，變壓器油大量汽化，油氣沖破安全氣道管口的密封玻璃，沖出變壓器油箱，避免油箱爆裂。吸濕器——（呼吸器）內(nèi)裝硅膠（活性氧化鋁），用以吸收進(jìn)入儲(chǔ)油柜中空氣的水分凈油器——過濾油中雜質(zhì)，改善變壓器油的性能。【任務(wù)拓展】請(qǐng)認(rèn)真思考并回答下列問題吧1、油浸變壓器有哪些主要部件？2、變壓器的鐵心為什么要接地？?3、變壓器溫度計(jì)有什么作用？有幾種測(cè)溫方法？?4、為什么110kV及以上變壓器在停電及送電前必須將中性點(diǎn)接地？?5、變壓器油位的