變壓器基本知識(shí)問答.docx

變壓器基礎(chǔ)知識(shí)2012年2月前言本章節(jié)內(nèi)容是針對(duì)市場(chǎng)部新進(jìn)廠銷售人員了解變壓器基本知識(shí)的讀本。為便于銷售人員盡快熟悉所銷售產(chǎn)品的特性，本手冊(cè)采用問答的形式，將目前電網(wǎng)的配套情況、配電變壓器（尤其是干式變壓器）的運(yùn)行要求以及變壓器的工作原理等基本概念做了簡(jiǎn)要的陳述。變壓器基本知識(shí)變壓器是如何分類的？根據(jù)用途，變壓器一般分為電力變壓器和特種變壓器兩大類。電力變壓器又可分為升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器和聯(lián)絡(luò)變壓器等。升壓變壓器：把電壓升高，以便遠(yuǎn)距離輸送電能。因?yàn)檩斔偷碾姽β室欢〞r(shí)，只有將電壓升高，電流才可能減少，從而可以減少輸電線路的能量消耗。 P = I2 R 電流越小，能量損失就越少，線路損耗就越低降壓變壓器：變壓器還能把電壓降低，滿足用戶的需求。在用電的地方，建立一次和二次變電站，用降壓變壓器把傳輸來的高壓電能降到合適的電壓，最后用配電變壓器把電能直接送給用戶。我國(guó)輸變電線路的電壓等級(jí)有哪些？我國(guó)輸變電線路的電壓等級(jí)有：6、10、35、60、110、220等。由于線路的始端（電源端）電壓要比這些數(shù)據(jù)高。10kV以下的電壓等級(jí)始端要高5，10kV以上的電壓等級(jí)要高10。因此變壓器的額定電壓也相應(yīng)提高，所以線路始端變壓器的額定電壓為6.3、10.5（11）、38.5、66、121、242等。變壓器的工作原理是怎樣的？變壓器的基本工作原理就是電磁感應(yīng)原理，及“電生磁，磁生電”的一種具體應(yīng)用。干式變壓器本體由哪些主要部分組成？干式變壓器主要由鐵心、線圈和絕緣材料組成。鐵心鐵心是變壓器的基本部件，是變壓器的磁路和器身安裝的骨架。在原理上，鐵心的磁導(dǎo)體是變壓器的磁路，它把一次電路的電能轉(zhuǎn)換為磁能，又將自己的磁能轉(zhuǎn)換成二次電路的電能，是能量轉(zhuǎn)換的媒介。在結(jié)構(gòu)上，鐵心的夾緊裝置不僅使磁導(dǎo)體成為一個(gè)機(jī)械上完整的結(jié)構(gòu)，而且在其上面套有的帶絕緣的線圈，支撐著引線，并幾乎安裝了變壓器內(nèi)部的所有部件。鐵心的絕緣 鐵心的絕緣與變壓器其它絕緣一樣，占有重要地位。鐵心絕緣不良，將影響變壓器的安全運(yùn)行。鐵心絕緣有兩種：鐵心間的絕緣和鐵心與結(jié)構(gòu)件間的絕緣。 鐵心間的絕緣：鐵心片間要有一定的絕緣。通常，絕緣電阻應(yīng)在60105cm2左右，現(xiàn)采用的冷軋取向硅鋼片表面敷設(shè)厚0.00150.003的無機(jī)磷化膜以滿足這一要求。 鐵心片與結(jié)構(gòu)件間的絕緣：鐵心片與結(jié)構(gòu)件間的絕緣，包括與夾件、拉板、螺桿及墊腳間的絕緣應(yīng)保持良好，絕緣電阻值應(yīng)在23M以上（2500V兆歐表）。 b）鐵心的接地 鐵心及其金屬結(jié)構(gòu)件在線圈地交變電場(chǎng)作用下，因所處位置不同，感應(yīng)地電動(dòng)勢(shì)也不同，因而會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象。為防止鐵心放電，鐵心及其金屬結(jié)構(gòu)件必須可靠接地。 鐵心是由許多硅鋼片疊壓而成，如鐵心有兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上接地，則鐵心中磁通變化時(shí)就會(huì)在接地回路中產(chǎn)生感應(yīng)環(huán)流。因此，鐵心必須是一點(diǎn)接地。線圈對(duì)線圈的要求：絕緣強(qiáng)度要求變壓器在運(yùn)行中既要承受大氣過電壓和操作過電壓的沖擊，又要受到運(yùn)行電壓的長(zhǎng)時(shí)期作用，因此，絕緣強(qiáng)度很重要。這就要求線圈的設(shè)計(jì)和制造要有足夠的裕度。常規(guī)產(chǎn)品10kV級(jí)工頻耐壓 35kV 雷電沖擊 75kV b） 動(dòng)穩(wěn)定要求 當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，變壓器要求要承受強(qiáng)大的短路電流的沖擊，故要求線圈有足夠的機(jī)械強(qiáng)度能承受強(qiáng)大的電磁力的沖擊而結(jié)構(gòu)不發(fā)生損壞。通過突發(fā)短路試驗(yàn)給予驗(yàn)證。 c）散熱能力要求 在絕緣加工中，均有由撐條、墊塊等組成的滿足電氣強(qiáng)度的散熱氣道，以達(dá)到熱穩(wěn)定性能的要求。可通過溫升試驗(yàn)給予驗(yàn)證。絕緣材料絕緣材料在變壓器中用以將導(dǎo)電部分彼此之間和導(dǎo)電部分對(duì)地（零電位）之間的絕緣隔離。用于各種支撐件時(shí)，應(yīng)有良好的機(jī)械性能。對(duì)絕緣材料除了有電氣性能和機(jī)械性能的要求外，耐熱要求也十分重要。變壓器對(duì)絕緣材料的要求主要有：a.良好的電氣性能，電阻系數(shù)要大，耐電壓值要高；b.足夠的機(jī)械強(qiáng)度，在一定力的作用下不發(fā)生變形和破壞；c.足夠的耐溫性能，極小的介電損耗，較高的導(dǎo)熱系數(shù)；d.較小的收縮率。變壓器有哪些主要技術(shù)要求？變壓器的額定容量按810倍數(shù)增加的R10的優(yōu)先系列，變壓器的容量為： 10、20、30、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500kVA等等。 2）額定電壓組合和聯(lián)結(jié)組別 配電變壓器常見的電壓組合為：高壓：6（6.3、6.6）、10（10.5、11）、35（38.5）kV低壓：0.4kV 配電變壓器通常聯(lián)結(jié)組別有兩種，即Yyn0和Dyn11?？蛰d電流和空載損耗 二次繞組開路，一次繞組施加額定頻率的額定電壓時(shí)，所流通的電流即空載電流I0。常用額定電流的百分比表示： i0 = I0 / In100 在額定頻率與額定電壓下所消耗的有功功率為空載損耗，也稱鐵耗。 P0 = k0 Pt Gt k0 加工增大系數(shù)1.21.5 Pt 硅鋼片的單位損耗（W/kg） Gt 鐵心重量（kg）阻抗電壓和負(fù)載損耗當(dāng)二次繞組短路，一次繞組流通額定電流而施加的電壓就稱為阻抗電壓。當(dāng)額定電流流過以個(gè)繞組的線路端子而另一繞組短路時(shí)，變壓器在額定頻率下所吸收的有功功率稱為負(fù)載損耗，也稱銅耗。變壓器空載合閘時(shí)為何有勵(lì)磁涌流？當(dāng)變壓器空載投入線路時(shí)，勵(lì)磁電流立即處于不正常狀態(tài)而產(chǎn)生過渡現(xiàn)象，其峰值可能會(huì)超過額定負(fù)載電流的5倍，比正常的勵(lì)磁電流，即變壓器的空載電流大幾百倍。該電流稱勵(lì)磁涌流。因此，變壓器投運(yùn)前常用此方法檢驗(yàn)變壓器的抗沖擊能力。7）干式變壓器規(guī)格型號(hào)的字母含義是什么？干式變壓器型號(hào)中字母的含義 SCR9-1000/10 電壓等級(jí)，10kV級(jí)額定容量，1000kVA性能等級(jí)，9型包封式繞組外絕緣相數(shù)， 三相 若為有載調(diào)壓變壓器，則為SCRZ9-1000/10 若為高原型變壓器，則為SCRZ9-1000/10 GY SGB10-1000/10低壓為銅箔繞制非包封型干式變壓器8）干式變壓器的適用場(chǎng)所在防火要求較高的場(chǎng)所、人員密集的重要建筑物內(nèi)和企業(yè)主體車間的無油化配電裝置中（如電廠、鋼廠、石化等）。隨著城市規(guī)模的迅速發(fā)展，人口密度增加，高層建筑大量出現(xiàn)， 城市用電量達(dá)幅度增長(zhǎng)。為了減少電能損失，供電設(shè)備的設(shè)置越來越靠近人口密集的區(qū)域，如學(xué)校、醫(yī)院、車站、機(jī)場(chǎng)、辦公樓、購(gòu)物中心、居民住宅區(qū)等。因此，對(duì)電氣的安全性、環(huán)保性要求越來越高。而干式變壓器具有運(yùn)行安全可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單，能滿足環(huán)境保護(hù)地特殊性能，可深入負(fù)荷中心等優(yōu)點(diǎn)，能較好地滿足上述要求。9）干式變壓器的實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)及其市場(chǎng)前景如何？符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，干式電力變壓器GB/T6450、干式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則GB/T17211、干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求GB/T10228等規(guī)定及工程設(shè)計(jì)要求。近年來，我國(guó)干式變壓器發(fā)展迅速，由于其運(yùn)行安全可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，越來越受到廣大用戶地認(rèn)可，新結(jié)構(gòu)的干式變壓器也不斷問世，主要有環(huán)氧樹脂澆注式、非包封纏繞浸漬式和纏繞包封式等結(jié)構(gòu)，耐熱等級(jí)有F級(jí)、H級(jí)、C級(jí)。目前，市場(chǎng)上仍以F級(jí)絕緣的環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器占有率最高，但隨著人們對(duì)環(huán)保要求的不斷提高及新工藝、新材料的不斷運(yùn)用，H級(jí)和C級(jí)絕緣的干式變壓器將具有廣闊的市場(chǎng)前景。10）變壓器的絕緣耐熱等級(jí)及溫升限值有哪些？ 根據(jù)GB/T6450所規(guī)定的原則，變壓器的絕緣耐熱等級(jí)及溫升限值如下表溫度限值表 表1絕緣耐熱等級(jí) 105（A）120（E）130（B）155（F）180（H）220（C）額定電流下繞組平均溫升限值 K 607580100125150參考溫度 8095100120145170繞組熱點(diǎn)溫度 額定值95110120145175210最高允許值140155165190220250云南賽格邁變壓器產(chǎn)品特點(diǎn)11）Reliatran包封式干式變壓器有何技術(shù)特點(diǎn)？（云南賽格邁變壓器產(chǎn)品特點(diǎn)）SCR系列干式變壓器是1996年從法國(guó)Transfix公司引進(jìn)的專利技術(shù)，經(jīng)消化吸收而開發(fā)出來，代表國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的H級(jí)絕緣新型干式變壓器。它的出現(xiàn)，大大提高了我國(guó)干式變壓器的技術(shù)水平，同時(shí)，該產(chǎn)品也是國(guó)內(nèi)第一家按歐洲標(biāo)準(zhǔn)在意大利CESI歐洲獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室順利通過了三項(xiàng)特殊試驗(yàn)：防火等級(jí)達(dá)到F1級(jí)、承受熱沖擊能力達(dá)到C2級(jí)、環(huán)境適應(yīng)能力達(dá)到E2級(jí)。產(chǎn)品特點(diǎn)高技術(shù)水平 采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高，除符合國(guó)標(biāo)外，還采用歐洲和法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。高可靠性 SCR系列干式變壓器主要絕緣材料為C級(jí)絕緣的 NOMEX紙，而產(chǎn)品的絕緣等級(jí)為H級(jí)，因此，具有較大的過載裕度。安全性好 變壓器在運(yùn)行中不會(huì)釋放有害氣體，不會(huì)助燃及爆炸，不會(huì)對(duì)環(huán)境和人造成危害。環(huán)保性好 產(chǎn)品在制造、運(yùn)輸、儲(chǔ)運(yùn)和運(yùn)行時(shí)都不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。產(chǎn)品在使用壽命結(jié)束后，能回收，資源可以再利用。防護(hù)能力強(qiáng) 變壓器線圈采用專門的NOMEX材料和有機(jī)硅作外包封，具有良好的抗污穢能力和防潮防腐能力。運(yùn)行與維護(hù)一、結(jié)合SCR系列產(chǎn)品的特點(diǎn)，對(duì)干式變壓器的運(yùn)行作如下規(guī)定：1. 運(yùn)行前檢查變壓器器身和變壓器的氣道內(nèi)無異物（特別是金屬異物）。所有緊固件是否擰緊。特別是高壓分接點(diǎn)進(jìn)出線連接點(diǎn)。變壓器各接地連線是否已可靠接地。溫控器接線是否完好，風(fēng)機(jī)接線是否正確，器身表面是否清潔。運(yùn)行條件 戶內(nèi)使用。運(yùn)行環(huán)境應(yīng)清潔、干燥，通風(fēng)良好。如通風(fēng)不暢或在地下室等潮濕的環(huán)境，需配備強(qiáng)制通風(fēng)裝置。運(yùn)行電壓應(yīng)不高于額定電壓的105%，不低于額定電壓的95%（無載調(diào)壓）。變壓器帶電部分對(duì)地的安全距離應(yīng)符合下表： 表2電壓等級(jí)（kV）11035安全距離（mm）150300500有明顯受潮或進(jìn)水時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行干燥處理，絕緣應(yīng)滿足下表要求： 表3項(xiàng)目高壓對(duì)低壓及地低壓對(duì)地鐵心對(duì)地絕緣電阻（M）2002005現(xiàn)場(chǎng)工頻耐壓試驗(yàn)。其試驗(yàn)值為出廠試驗(yàn)值的85%。工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)，溫控器與傳感電纜插頭必須分離。新產(chǎn)品投入運(yùn)行，須進(jìn)行5次沖擊試驗(yàn)，以考核變壓器的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)考核勵(lì)磁涌流衰減初期是否會(huì)造成繼電保護(hù)誤動(dòng)作。第一次和第二次沖擊應(yīng)相隔58分鐘。無異常情況后，空載運(yùn)行24小時(shí)。二、無人值班的配電室其檢查周期和次數(shù)應(yīng)符合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程的規(guī)定：日常檢查項(xiàng)目 表4檢查項(xiàng)目檢查要點(diǎn)措施運(yùn)行狀況電壓、電流、負(fù)荷、頻率、功率因數(shù)、環(huán)境溫度有無異常。及時(shí)記錄各種上限值，發(fā)現(xiàn)異常要查明原因。變壓器溫度分別記錄溫控器的溫度顯示值。溫度異常升高，不僅影響變壓器的使用壽命，甚至終止運(yùn)行。溫度異常時(shí)，檢查測(cè)量?jī)x器必須確保準(zhǔn)確，發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)失靈，應(yīng)及時(shí)修理或更換。異常響聲外罩內(nèi)有無共振音；有無接地不良引起的放電聲；附件有無異常音及異常振動(dòng)。從外部能直接檢測(cè)出共振或異常噪聲時(shí)，應(yīng)立即處置；變壓器主體有放電聲及異常響聲時(shí)，應(yīng)立即切換電源并進(jìn)行檢查。風(fēng)冷系統(tǒng)除正常聲音外，確認(rèn)有無振動(dòng)和異常溫度。附件有過熱等異常情況時(shí)，應(yīng)分解修理或與制造廠聯(lián)系。引線接頭、電纜、母線通過涂料變色情況或根據(jù)儀器判斷引線接頭、電纜、母線有無過熱現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)退出運(yùn)行并作檢查。線圈鐵心等污染情況繞組是否有附著臟物，鐵心、套管上是否有污物。有異常時(shí)應(yīng)盡早清除、處置。絕緣件、線圈外觀等絕緣件和線圈表面有無炭化或放電痕跡，絕緣件是否燒焦，發(fā)出臭味。有異常時(shí)應(yīng)盡早清除、處置。有載分接開關(guān)、觸點(diǎn)、絲桿有無過熱，電源指示有無不正常。有異常時(shí)，應(yīng)退出運(yùn)行并作檢查及修理。外罩檢查是否有異物進(jìn)入、雨水滴入和污染。經(jīng)常檢查和清掃。配電室門窗、照明是否完好，溫度是否正常。有異常時(shí)，應(yīng)修理。定期檢查隔35年檢查一次。定期檢查項(xiàng)目 表5檢查部位檢查項(xiàng)目檢查要點(diǎn)和措施線圈、鐵心、風(fēng)道等有無塵埃堆積，有無生銹。1.塵埃堆積明顯時(shí)，用干燥的壓縮空氣吹拂，或用真空掃除機(jī)清掃。2.鐵心和套管表面應(yīng)經(jīng)常用布擦拭，但注意不要碰傷線圈和絕緣件表面。檢查夾件及引線裸露部分有無腐蝕。溫控器最高溫度記錄曾出現(xiàn)的最高溫度，持續(xù)時(shí)間。引線、分接頭及其他導(dǎo)電部位過熱、緊固松弛檢查引線連接、分接頭連接及其他導(dǎo)電部位有無過熱，緊固部分有無松弛。風(fēng)冷系統(tǒng)風(fēng)冷裝置對(duì)冷卻系統(tǒng)各部位進(jìn)行檢查，如使用斷風(fēng)報(bào)警裝置時(shí)，應(yīng)確認(rèn)其動(dòng)作。線圈壓緊是否松動(dòng)查明緊固部分是否有松動(dòng)，如有松動(dòng)應(yīng)立即緊固，重新加固防止轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖扣。絕緣絕緣老化判斷檢查絕緣電阻，未達(dá)到要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行干燥，或與制造廠聯(lián)系。SCR系列與SG系列技術(shù)方案的對(duì)比 表6產(chǎn)品種類比較內(nèi)容SCR系列SGB系列產(chǎn)品型號(hào)SCR包封型SGB非包封型絕緣等級(jí)H級(jí)C級(jí)按歐洲標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試情況SCR系列產(chǎn)品是國(guó)內(nèi)第一家已在意大利CESI獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室按歐洲標(biāo)準(zhǔn)HD464通過了如下特殊試驗(yàn)的干式變壓器：SGB系列產(chǎn)品未按歐洲標(biāo)準(zhǔn)HD464作過三項(xiàng)特殊試驗(yàn)。1F1級(jí)耐火能力試驗(yàn)2C2級(jí)承受熱沖擊能力試驗(yàn)3E2級(jí)適應(yīng)環(huán)境能力試驗(yàn)工藝特點(diǎn)以美國(guó)杜邦（DUPONT）公司獨(dú)家生產(chǎn)的NOMEX（C級(jí)絕緣）紙為主絕緣材料，無需真空澆注。該工藝特點(diǎn)是對(duì)設(shè)備及環(huán)境要求不高，工藝簡(jiǎn)單，工藝裝備成本低，人和環(huán)境對(duì)工藝穩(wěn)定性的影響較小。以美國(guó)杜邦（DUPONT）公司獨(dú)家生產(chǎn)的NOMEX（C級(jí)絕緣）紙及其它絕緣材料構(gòu)成產(chǎn)品整個(gè)絕緣系統(tǒng)。在真空狀態(tài)下進(jìn)行線圈浸漬，最后高溫固化。線圈材料主絕緣材料：NOMEX紙（C級(jí)）主絕緣材料：NOMEX紙（C級(jí)）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1線圈結(jié)構(gòu)：低壓線圈使用銅箔繞制，增強(qiáng)了線圈的穩(wěn)定性，提高了抗短路能力。高壓線圈使用NOMEX紙包銅導(dǎo)線繞制為分段層式，有效的降低了