《特種變壓器》教學課件

《特種變壓器》教學課件特種變壓器簡介特種變壓器，也稱特殊變壓器，是電力系統(tǒng)中的一種重要設備，它與普通變壓器相比，在結(jié)構(gòu)、性能、用途上具有特殊的要求。特種變壓器廣泛應用于電力系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)、科學研究等領(lǐng)域。特種變壓器根據(jù)其用途、工作頻率、絕緣介質(zhì)等的不同，可以分為多種類型。常見的特種變壓器包括：油浸式變壓器、干式變壓器、氣體絕緣變壓器、調(diào)壓變壓器、隔離變壓器、不間斷電源變壓器等。特種變壓器的特點高效率特種變壓器一般采用優(yōu)質(zhì)材料和先進的制造工藝，具有較高的效率，可以降低運行成本。高可靠性特種變壓器一般具有較高的可靠性，能夠在惡劣的環(huán)境下穩(wěn)定運行，保證電力系統(tǒng)的正常供電。高安全性特種變壓器一般采用安全可靠的絕緣設計，能夠有效防止短路、過載等故障的發(fā)生，保障人身安全。長壽命特種變壓器一般具有較長的使用壽命，能夠經(jīng)受住長時間的運行考驗，節(jié)約維護成本。特種變壓器的分類按絕緣介質(zhì)分類油浸式變壓器、干式變壓器、氣體絕緣變壓器按用途分類電力變壓器、調(diào)壓變壓器、隔離變壓器、不間斷電源變壓器按工作頻率分類低頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器按冷卻方式分類自然冷卻、強制風冷、油循環(huán)冷卻、水冷卻油浸式變壓器油浸式油浸式變壓器是指將繞組和鐵芯浸沒在絕緣油中的變壓器，絕緣油具有良好的絕緣性能，能夠有效防止繞組之間、繞組與鐵芯之間的短路。油浸式變壓器適用于高壓、大容量的電力系統(tǒng)。變壓器油浸式變壓器一般采用自然風冷或強制油循環(huán)冷卻，能夠有效散發(fā)熱量，保證變壓器的正常運行。干式變壓器空氣絕緣干式變壓器是指繞組和鐵芯不浸沒在絕緣油中，而是采用空氣絕緣的變壓器。干式變壓器具有防火、防爆、無污染等優(yōu)點，適用于高層建筑、地下室等場所。1防火防爆干式變壓器采用特殊的防火材料和結(jié)構(gòu)，能夠有效防止火災的發(fā)生。同時，由于沒有絕緣油，干式變壓器也具有防爆的特點，適用于一些易燃易爆場所。2無污染干式變壓器沒有絕緣油，不會造成環(huán)境污染，符合環(huán)保要求。近年來，干式變壓器在城市建設中得到越來越廣泛的應用。3礦物油浸變壓器1絕緣礦物油浸變壓器是使用礦物油作為絕緣介質(zhì)的油浸式變壓器。礦物油具有良好的絕緣性能，能夠有效防止繞組之間的短路，保證變壓器的正常運行。2冷卻礦物油浸變壓器一般采用自然風冷或強制油循環(huán)冷卻，能夠有效散發(fā)熱量，保證變壓器的正常運行。礦物油浸變壓器具有價格低廉、使用方便等優(yōu)點，是目前應用最廣泛的變壓器類型之一。3缺點礦物油浸變壓器也存在一些缺點，例如易燃易爆、環(huán)境污染等。近年來，隨著環(huán)保意識的提高，人們開始關(guān)注礦物油浸變壓器的替代品。硅油浸變壓器環(huán)保硅油浸變壓器是使用硅油作為絕緣介質(zhì)的油浸式變壓器。硅油具有良好的絕緣性能、耐熱性、防火性能等優(yōu)點，比礦物油更環(huán)保，能夠降低環(huán)境污染。防火硅油的閃點比礦物油高，不易燃，能夠有效降低火災風險。硅油浸變壓器適用于一些對防火性能要求較高的場所，例如高層建筑、地下室等。耐熱硅油的耐熱性比礦物油好，能夠在高溫下保持良好的絕緣性能，適用于一些高溫環(huán)境下的場所。氣體絕緣變壓器氣體絕緣氣體絕緣變壓器是指采用氣體作為絕緣介質(zhì)的變壓器。氣體絕緣變壓器具有環(huán)保、耐熱、耐壓等優(yōu)點，適用于一些特殊環(huán)境下的場所，例如高海拔、高濕度、高溫等。環(huán)保氣體絕緣變壓器采用環(huán)保氣體作為絕緣介質(zhì)，不會造成環(huán)境污染，符合環(huán)保要求。耐熱耐壓氣體絕緣變壓器具有較高的耐熱性和耐壓性，能夠在高溫、高壓環(huán)境下穩(wěn)定運行。SF6氣體絕緣變壓器SF6氣體SF6氣體絕緣變壓器是指采用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)的變壓器。SF6氣體具有良好的絕緣性能、耐熱性、耐壓性、滅弧性能等優(yōu)點，是目前應用最廣泛的氣體絕緣變壓器類型。1優(yōu)勢SF6氣體絕緣變壓器具有體積小、重量輕、安裝方便、維護簡單等優(yōu)點，適用于一些對空間要求較高的場所，例如高層建筑、地下室等。2缺點SF6氣體是一種溫室氣體，對環(huán)境會造成一定的影響。近年來，人們開始關(guān)注SF6氣體絕緣變壓器的替代品。3抽空式變壓器1真空抽空式變壓器是指將變壓器內(nèi)部抽成真空的變壓器。抽空式變壓器能夠有效防止絕緣油的劣化，提高變壓器的絕緣性能和使用壽命。2優(yōu)點抽空式變壓器具有體積小、重量輕、效率高、運行穩(wěn)定等優(yōu)點，適用于一些對空間要求較高的場所，例如高層建筑、地下室等。3應用抽空式變壓器主要應用于高壓、大容量的電力系統(tǒng)，能夠有效提高電力系統(tǒng)的可靠性和安全性。調(diào)壓變壓器1電壓調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器是一種能夠改變輸出電壓的變壓器。調(diào)壓變壓器一般采用分接開關(guān)的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)無級調(diào)節(jié)輸出電壓，滿足用戶對電壓的特殊要求。2分類調(diào)壓變壓器可以分為升壓調(diào)壓變壓器和降壓調(diào)壓變壓器。升壓調(diào)壓變壓器用于提高電壓，降壓調(diào)壓變壓器用于降低電壓。3應用調(diào)壓變壓器主要應用于電力系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，能夠有效提高電能利用率，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。升壓變壓器1提高電壓升壓變壓器是指將低壓電能轉(zhuǎn)換成高壓電能的變壓器。升壓變壓器通常用于電力系統(tǒng)中，將發(fā)電廠的低壓電能轉(zhuǎn)換成高壓電能，以便遠距離輸送。2效率升壓變壓器能夠有效提高電能利用率，降低輸電損耗，提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。3應用升壓變壓器廣泛應用于電力系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)、科學研究等領(lǐng)域，是電力系統(tǒng)中不可缺少的設備。降壓變壓器降低電壓降壓變壓器是指將高壓電能轉(zhuǎn)換成低壓電能的變壓器。降壓變壓器通常用于電力系統(tǒng)中，將高壓電能轉(zhuǎn)換成低壓電能，以便用戶使用。應用降壓變壓器廣泛應用于家庭、工廠、商業(yè)場所等，是電力系統(tǒng)中不可缺少的設備。隔離變壓器不間斷電源變壓器穩(wěn)定供電不間斷電源變壓器是一種能夠在市電中斷的情況下提供穩(wěn)定供電的變壓器。不間斷電源變壓器通常采用蓄電池作為備用電源，能夠在市電中斷時繼續(xù)供電，保證設備的正常運行。應用不間斷電源變壓器廣泛應用于計算機系統(tǒng)、通信設備、醫(yī)療器械等領(lǐng)域，能夠有效防止因市電中斷而導致的設備損壞和數(shù)據(jù)丟失。感應調(diào)壓變壓器感應調(diào)壓變壓器是一種利用電磁感應原理來改變輸出電壓的變壓器。感應調(diào)壓變壓器通常采用移動式線圈或旋轉(zhuǎn)式線圈的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電壓，滿足用戶對電壓的特殊要求。感應調(diào)壓變壓器具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、調(diào)節(jié)范圍大等優(yōu)點，適用于一些需要連續(xù)調(diào)節(jié)電壓的場所，例如工廠、實驗室等。環(huán)形變壓器環(huán)形鐵芯環(huán)形變壓器是指采用環(huán)形鐵芯的變壓器。環(huán)形鐵芯能夠有效降低磁泄漏，提高變壓器的效率和可靠性。優(yōu)點環(huán)形變壓器具有體積小、重量輕、效率高、運行穩(wěn)定等優(yōu)點，適用于一些對空間要求較高的場所，例如高層建筑、地下室等。應用環(huán)形變壓器廣泛應用于電力系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)、科學研究等領(lǐng)域，是目前應用最廣泛的變壓器類型之一。諧振變壓器諧振諧振變壓器是指利用諧振原理來提高變壓器效率的變壓器。諧振變壓器通常采用特殊的繞組結(jié)構(gòu)和電容，能夠在諧振頻率下實現(xiàn)最大功率傳輸，提高變壓器的效率。應用諧振變壓器主要應用于無線電發(fā)射機、高頻加熱設備等領(lǐng)域，能夠有效提高電能利用率，降低運行成本。吸收波浪變壓器1波浪能量吸收波浪變壓器是一種能夠?qū)⒉ɡ四芰哭D(zhuǎn)換成電能的變壓器。吸收波浪變壓器通常采用特殊的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒉ɡ说倪\動轉(zhuǎn)換成電能，為海洋能源利用提供新的途徑。2優(yōu)點吸收波浪變壓器具有環(huán)保、清潔、可再生等優(yōu)點，能夠有效利用海洋能源，為人類提供清潔的電力能源。3應用吸收波浪變壓器目前還處于研究階段，未來有望在海洋能源利用中發(fā)揮重要作用。整流變壓器整流整流變壓器是一種能夠?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換成直流電的變壓器。整流變壓器通常采用特殊的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換成直流電，為電子設備提供直流電源。應用整流變壓器廣泛應用于電子設備、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，是電子設備中不可缺少的部件。類型整流變壓器可以分為單相整流變壓器和三相整流變壓器。脈沖變壓器脈沖脈沖變壓器是一種能夠產(chǎn)生高電壓脈沖的變壓器。脈沖變壓器通常采用特殊的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒌碗妷好}沖轉(zhuǎn)換成高電壓脈沖，為一些特殊設備提供高電壓脈沖。應用脈沖變壓器廣泛應用于雷達、激光、醫(yī)療器械等領(lǐng)域，能夠為這些設備提供所需的脈沖電源。高頻變壓器高頻高頻變壓器是一種工作頻率較高的變壓器。高頻變壓器通常采用特殊的結(jié)構(gòu)和材料，能夠在高頻下穩(wěn)定運行，提高變壓器的效率和功率密度。1應用高頻變壓器廣泛應用于開關(guān)電源、無線電發(fā)射機、高頻加熱設備等領(lǐng)域，是高頻電子設備中不可缺少的部件。2優(yōu)點高頻變壓器具有體積小、重量輕、效率高、功率密度大等優(yōu)點，能夠滿足現(xiàn)代電子設備對小型化、輕量化的需求。3偶合變壓器1能量傳遞偶合變壓器是一種用于傳遞能量的變壓器。偶合變壓器通常采用特殊的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒛芰繌囊粋€電路傳遞到另一個電路，實現(xiàn)能量的有效利用。2應用偶合變壓器廣泛應用于電子設備、電力系統(tǒng)、通信設備等領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)能量的有效傳遞，提高設備的效率和可靠性。測量變壓器1測量測量變壓器是一種用于測量電壓或電流的變壓器。測量變壓器通常采用特殊的結(jié)構(gòu)和材料，能夠?qū)⒏唠妷夯虼箅娏鬓D(zhuǎn)換成低電壓或小電流，方便進行測量。2應用測量變壓器廣泛應用于電力系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)、科學研究等領(lǐng)域，能夠為測量設備提供所需的測量信號。3類型測量變壓器可以分為電壓測量變壓器和電流測量變壓器。電力變壓器1電能轉(zhuǎn)換電力變壓器是指用于改變電壓等級的變壓器。電力變壓器通常用于電力系統(tǒng)中，將高壓電能轉(zhuǎn)換成低壓電能，或?qū)⒌蛪弘娔苻D(zhuǎn)換成高壓電能，以便輸送和使用。2應用電力變壓器廣泛應用于電力系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)場所等，是電力系統(tǒng)中不可缺少的設備。3分類電力變壓器可以分為升壓變壓器和降壓變壓器。工藝原理電磁感應特種變壓器的工藝原理基于電磁感應原理。當交流電流通過變壓器的初級繞組時，會在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場，該磁場會穿過次級繞組，在次級繞組中感應出交流電流。通過改變初級繞組和次級繞組的匝數(shù)比，可以改變輸出電壓。變壓器特種變壓器通常由鐵芯、繞組、絕緣材料、冷卻系統(tǒng)、油箱等組成。其中，鐵芯是變壓器的磁路，繞組是變壓器的電路，絕緣材料用于防止繞組之間的短路，冷卻系統(tǒng)用于散熱，油箱用于保護變壓器。鐵芯結(jié)構(gòu)繞組結(jié)構(gòu)初級繞組初級繞組是連接電源的繞組，它接收輸入電壓。初級繞組的匝數(shù)決定了變壓器的變壓比。次級繞組次級繞組是連接負載的繞組，它輸出電壓。次級繞組的匝數(shù)決定了變壓器的變壓比。絕緣設計特種變壓器的絕緣設計是保證變壓器安全運行的關(guān)鍵。絕緣設計要滿足以下要求：-能夠承受變壓器工作電壓和電流的沖擊。-能夠抵抗各種環(huán)境因素的影響，例如濕度、溫度、污染等。-能夠防止繞組之間的短路。冷卻系統(tǒng)自然冷卻自然冷卻是指利用空氣自然對流來散熱。自然冷卻適用于小型變壓器，能夠有效降低成本。強制風冷強制風冷是指利用風機強制吹風來散熱。強制風冷適用于中型變壓器，能夠有效提高散熱效率。油循環(huán)冷卻油循環(huán)冷卻是指利用油泵將油循環(huán)流動，通過油的流動帶走熱量。油循環(huán)冷卻適用于大型變壓器，能夠有效提高散熱效率。水冷卻水冷卻是指利用水來帶走熱量。水冷卻適用于超大型變壓器，能夠有效提高散熱效率。油箱和保護裝置油箱油箱是變壓器的外殼，用于保護變壓器內(nèi)部的部件，同時也是冷卻系統(tǒng)的一部分。油箱通常由鋼板制成，內(nèi)部裝有絕緣油，能夠有效散熱。保護裝置變壓器保護裝置是用于防止變壓器發(fā)生故障的裝置。保護裝置通常包括過載保護、短路保護、接地保護等，能夠在變壓器發(fā)生故障時及時切斷電源，防止事故的發(fā)生。安裝調(diào)試1基礎(chǔ)準備安裝調(diào)試的第一步是準備基礎(chǔ)?；A(chǔ)要牢固，能夠承受變壓器的重量，同時還要考慮變壓器的防潮、防雷、防震等要求。2變壓器吊裝將變壓器吊裝到基礎(chǔ)上，并進行對中，確保變壓器水平放置。3連接線路連接變壓器的初級繞組和次級繞組，并進行絕緣測試，確保線路的安全性。4試運行對變壓器進行試運行，檢查變壓器的運行狀況，確保變壓器能夠正常工作。運行維護定期巡視定期巡視變壓器，檢查變壓器的運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)問題，并進行處理。巡視內(nèi)容包括檢查變壓器的溫升、油位、聲音、振動、泄漏等。定期保養(yǎng)定期對變壓器進行保養(yǎng)，更換變壓器油，清洗變壓器油箱，檢查變壓器保護裝置，確保變壓器的正常運行。故障處理當變壓器發(fā)生故障時，要及時進行故障處理，恢復變壓器的正常運行。故障處理要遵循安全第一的原則，并根據(jù)故障原因采取相應的措施。故障診斷現(xiàn)場檢查首先要對變壓器進行現(xiàn)場檢查，觀察變壓器的溫升、油位、聲音、振動、泄漏等，初步判斷故障原因。儀表測量利用儀表測量變壓器的電壓、電流、功率等參數(shù)，進一步判斷故障原因。分析測試對變壓器進行分析測試，例如油質(zhì)分析、絕緣測試、溫升測試等，進一步確定故障原因。絕緣試驗耐壓試驗耐壓試驗是指在變壓器上施加高壓，測試變壓器的絕緣強度。耐壓試驗能夠有效檢測變壓器的絕緣是否完好，防止變壓器發(fā)生短路。1泄漏電流試驗泄漏電流試驗是指測量變壓器的絕緣介質(zhì)中泄漏電流的大小。泄漏電流試驗能夠有效檢測變壓器的絕緣是否老化，防止變壓器發(fā)生故障。2介質(zhì)損耗角正切試驗介質(zhì)損耗角正切試驗是指測量變壓器的絕緣介質(zhì)的損耗角正切值。介質(zhì)損耗角正切值能夠反映變壓器的絕緣介質(zhì)的品質(zhì)，過高的介質(zhì)損耗角正切值表明變壓器的絕緣介質(zhì)已經(jīng)老化，需要更換。3變壓器損耗檢測1空載損耗空載損耗是指變壓器在空載情況下消耗的功率?？蛰d損耗主要由鐵芯損耗和勵磁電流損耗組成。2負載損耗負載損耗是指變壓器在負載情況下消耗的功率。負載損耗主要由銅損和附加損耗組成。3總損耗總損耗是指空載損耗和負載損耗之和。溫升試驗1溫升測量溫升試驗是指測量變壓器在負載情況下溫升的大小。溫升試驗能夠有效檢測變壓器的冷卻系統(tǒng)是否正常工作，防止變壓器因過熱而發(fā)生故障。2溫升限值變壓器的溫升限值由變壓器的額定容量、冷卻方式、環(huán)境溫度等因素決定。溫升超過限值，表明變壓器已經(jīng)過熱，需要采取措施降低溫升。短路試驗1短路阻抗短路試驗是指在變壓器初級繞組上施加短路電流，測量變壓器的短路阻抗。短路阻抗能夠反映變壓器的短路能力，過小的短路阻抗表明變壓器的短路能力不足，容易發(fā)生短路故障。2短路電流短路試驗還可以測量變壓器的短路電流。短路電流能夠反映變壓器在短路情況下產(chǎn)生的電流大小，過大的短路電流會對變壓器造成損壞。空載試驗空載電流空載試驗是指在變壓器初級繞組上施加額定電壓，測量變壓器的空載電流。空載電流能夠反映變壓器的鐵芯損耗，過大的空載電流表明變壓器的鐵芯損耗過大，會影響變壓器的效率。勵磁電流空載試驗還可以測量變壓器的勵磁電流。勵磁電流能夠反映變壓器的鐵芯磁化特性，過高的勵磁電流表明變壓器的鐵芯磁化特性不好，會影響變壓器的性能。負載試驗繞組變形試驗繞組變形繞組變形試驗是指測量變壓器繞組的形狀和尺寸。繞組變形試驗能夠有效檢測變壓器繞組是否發(fā)生變形，防止變壓器發(fā)生短路或故障。方法繞組變形試驗的方法包括目視檢查、測量等。目視檢查能夠初步判斷繞組是否發(fā)生變形，測量能夠準確測量繞組的形狀和尺寸。翻轉(zhuǎn)實驗翻轉(zhuǎn)實驗是指將變壓器翻轉(zhuǎn)180度，觀察變壓器的運行狀況。翻轉(zhuǎn)實驗能夠有效檢測變壓器內(nèi)部是否存在松動或異常，防止變壓器發(fā)生故障。翻轉(zhuǎn)實驗通常在變壓器安裝完成后進行，能夠有效提高變壓器的安全性。翻轉(zhuǎn)實驗要注意安全，避免人員受傷。超負荷運行允許在緊急情況下，變壓器可以超負荷運行。超負荷運行是指變壓器運行