變壓器的原理與結(jié)構(gòu)講座

1、 電力變壓器電力變壓器 （基本原理與結(jié)構(gòu)（基本原理與結(jié)構(gòu)) n山東理工大學(xué)2015年5月n一、變壓器的工作原理一、變壓器的工作原理n二、電力變壓器基本結(jié)構(gòu)二、電力變壓器基本結(jié)構(gòu)n三、電力變壓器各組部件的結(jié)構(gòu)和作用三、電力變壓器各組部件的結(jié)構(gòu)和作用n四、變壓器有載調(diào)壓開關(guān)四、變壓器有載調(diào)壓開關(guān)n五、電力變壓器參數(shù)及標(biāo)志五、電力變壓器參數(shù)及標(biāo)志n六、電力變壓器選型原則六、電力變壓器選型原則n七、變壓器油七、變壓器油n八、電力變壓器運(yùn)行維護(hù)八、電力變壓器運(yùn)行維護(hù)第一節(jié)：電力變壓器工作原理和用途第一節(jié)：電力變壓器工作原理和用途 電力變壓器是一種按電磁感應(yīng)原理工作的靜止的電機(jī)設(shè)備。電力變壓器是一種按電磁

2、感應(yīng)原理工作的靜止的電機(jī)設(shè)備。 其高電壓和大容量是常規(guī)電機(jī)不可比擬的顯著特點(diǎn)，它把一種電壓等其高電壓和大容量是常規(guī)電機(jī)不可比擬的顯著特點(diǎn)，它把一種電壓等級的交流電流轉(zhuǎn)換成頻率相同的另一種電壓等級的交流電流。級的交流電流轉(zhuǎn)換成頻率相同的另一種電壓等級的交流電流。 電力變壓器在電力系統(tǒng)中的作用是聯(lián)絡(luò)電網(wǎng)和用戶，是實(shí)現(xiàn)電能電力變壓器在電力系統(tǒng)中的作用是聯(lián)絡(luò)電網(wǎng)和用戶，是實(shí)現(xiàn)電能經(jīng)濟(jì)傳輸、靈活分配及合理使用的重要設(shè)備，在國民經(jīng)濟(jì)中獲得了廣泛經(jīng)濟(jì)傳輸、靈活分配及合理使用的重要設(shè)備，在國民經(jīng)濟(jì)中獲得了廣泛應(yīng)用。應(yīng)用。 電力變壓器工作原理的基礎(chǔ)是電磁感應(yīng)定律；不論是單相還是三相電力變壓器工作原理的基礎(chǔ)是電磁

3、感應(yīng)定律；不論是單相還是三相變壓器，在其磁路構(gòu)成的鐵心柱上，分別裝有一次繞組和二次繞組，互變壓器，在其磁路構(gòu)成的鐵心柱上，分別裝有一次繞組和二次繞組，互相絕緣的繞組只有磁的耦合而沒有電的聯(lián)系。相絕緣的繞組只有磁的耦合而沒有電的聯(lián)系。 通常將接入電源側(cè)的繞組稱為一次繞組，將負(fù)載側(cè)的繞組稱為二次通常將接入電源側(cè)的繞組稱為一次繞組，將負(fù)載側(cè)的繞組稱為二次繞組。繞組。 根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)變壓器一次繞組接入電源時，交流電壓就在根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)變壓器一次繞組接入電源時，交流電壓就在一次繞組中產(chǎn)生一個勵磁電流，勵磁電流在鐵心中感應(yīng)出變化的磁通，一次繞組中產(chǎn)生一個勵磁電流，勵磁電流在鐵心中感應(yīng)出變化的磁

4、通，稱為主磁通稱為主磁通，主磁通以鐵心為閉合回路，既穿過一次繞組又穿過二次繞，主磁通以鐵心為閉合回路，既穿過一次繞組又穿過二次繞組，于是就在二次繞組中感應(yīng)出交變的電動勢。組，于是就在二次繞組中感應(yīng)出交變的電動勢。 如果二次繞組輸出端接入負(fù)載，就會在負(fù)載中流過交流電流，實(shí)現(xiàn)如果二次繞組輸出端接入負(fù)載，就會在負(fù)載中流過交流電流，實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)變與輸出。電能的轉(zhuǎn)變與輸出。 根據(jù)電磁感應(yīng)定律，電力變壓器一次和二次繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電根據(jù)電磁感應(yīng)定律，電力變壓器一次和二次繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為：動勢分別為： E1=4.44 E=4.442 式中式中鐵心中最大的磁通密度，鐵心中最大的磁通密度，T； S鐵

5、心截面積，鐵心截面積，cm2; f1、f2電源頻率電源頻率,Hz,工頻頻率為工頻頻率為50Hz； 一次繞組匝數(shù)，匝；一次繞組匝數(shù)，匝； 2二次繞組匝數(shù)，匝；二次繞組匝數(shù)，匝； 由上式相比得出：由上式相比得出：E1 /E=/2 由此可見，電力變壓器一、二次電動勢之比等于一、二次繞組的由此可見，電力變壓器一、二次電動勢之比等于一、二次繞組的匝數(shù)比。匝數(shù)比。 由于電力變壓器繞組本身有阻抗，即一次電壓由于電力變壓器繞組本身有阻抗，即一次電壓U略大于略大于E1，而，而二次電壓二次電壓U2略小于略小于E2，如果忽略阻抗壓降，如果忽略阻抗壓降， 則則U/U2=E1 /E=/2， 說明變壓器一、二次電壓之比近

6、似等于一、二次繞組的匝數(shù)之比說明變壓器一、二次電壓之比近似等于一、二次繞組的匝數(shù)之比，這個比值稱為電力變壓器的，這個比值稱為電力變壓器的電壓比，也稱變比電壓比，也稱變比。n 電力變壓器通過電磁耦合關(guān)系，將一次側(cè)的電能傳輸?shù)蕉蝹?cè)，如果忽略漏磁因素，把變壓器本身的損耗忽略不計(jì)，變壓器的輸入功率就等于變壓器的負(fù)載輸出功率。n U1I1=U2I2，或 I1/ I2 = U2/ Un 所以；I1/ I2 =2/1n即電力變壓器的一、二次電流與一、二次繞組的匝數(shù)成反比。5n 從發(fā)電廠發(fā)出的電能，要經(jīng)過輸電線路傳輸?shù)阶冸娬緩陌l(fā)電廠發(fā)出的電能，要經(jīng)過輸電線路傳輸?shù)阶冸娬?，再?jīng)過降壓變壓器分配給用戶使用，為減

7、少輸送過程中，再經(jīng)過降壓變壓器分配給用戶使用，為減少輸送過程中的電能損耗，需要采用高壓、超高壓或特高壓輸送，輸送的電能損耗，需要采用高壓、超高壓或特高壓輸送，輸送電壓越高傳輸距離越遠(yuǎn)，輸送過程中的電能損耗越低。電壓越高傳輸距離越遠(yuǎn)，輸送過程中的電能損耗越低。n 發(fā)電廠發(fā)出的電能由于受絕緣水平的限制，電壓不能發(fā)電廠發(fā)出的電能由于受絕緣水平的限制，電壓不能太高，這就需要電力變壓器升高電壓，將電能輸送到電力太高，這就需要電力變壓器升高電壓，將電能輸送到電力網(wǎng)，這種用途的變壓器統(tǒng)稱為網(wǎng)，這種用途的變壓器統(tǒng)稱為升壓電力變壓器升壓電力變壓器，對用戶而，對用戶而言，從使用安全和制造成本角度，各種用電設(shè)備所要

8、求的言，從使用安全和制造成本角度，各種用電設(shè)備所要求的工作電壓也不能太高，也要經(jīng)過變壓器將電力系統(tǒng)的高電工作電壓也不能太高，也要經(jīng)過變壓器將電力系統(tǒng)的高電壓變換成符合各類用戶和用電設(shè)備所要求的電壓等級，這壓變換成符合各類用戶和用電設(shè)備所要求的電壓等級，這種用途的變壓器統(tǒng)稱為種用途的變壓器統(tǒng)稱為降壓變壓器。降壓變壓器。n 另外，就電力系統(tǒng)本身而言，一個電力網(wǎng)由許多發(fā)電另外，就電力系統(tǒng)本身而言，一個電力網(wǎng)由許多發(fā)電廠和用戶聯(lián)在一起，分成主系統(tǒng)和若干個分系統(tǒng)，各個分廠和用戶聯(lián)在一起，分成主系統(tǒng)和若干個分系統(tǒng)，各個分系統(tǒng)的電壓并不一定相同，而主系統(tǒng)必須是統(tǒng)一的一種電系統(tǒng)的電壓并不一定相同，而主系統(tǒng)必須

9、是統(tǒng)一的一種電壓等級，需要各種規(guī)格和容量的電力變壓器來聯(lián)接各個分壓等級，需要各種規(guī)格和容量的電力變壓器來聯(lián)接各個分系統(tǒng)，電力變壓器是建立電力系統(tǒng)和聯(lián)絡(luò)廣大電力用戶不系統(tǒng)，電力變壓器是建立電力系統(tǒng)和聯(lián)絡(luò)廣大電力用戶不可缺少的一種關(guān)鍵的電氣設(shè)備?？扇鄙俚囊环N關(guān)鍵的電氣設(shè)備。 n第二節(jié)：電力變壓器基本結(jié)構(gòu)電力變壓器基本結(jié)構(gòu)n 油浸式電力變壓器一般由鐵心、線油浸式電力變壓器一般由鐵心、線圈、引線、油箱及外圍附件等組成。其圈、引線、油箱及外圍附件等組成。其中，油箱內(nèi)部充滿變壓器油類的絕緣介中，油箱內(nèi)部充滿變壓器油類的絕緣介質(zhì)，起絕緣和散熱作用，線圈和鐵心是質(zhì)，起絕緣和散熱作用，線圈和鐵心是變壓器實(shí)現(xiàn)電磁

10、轉(zhuǎn)換的核心部分，而油變壓器實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)換的核心部分，而油箱、引線及各種附件是保證油浸式電力箱、引線及各種附件是保證油浸式電力變壓器正常運(yùn)行所必需的。變壓器正常運(yùn)行所必需的。n一、電力變壓器的鐵心一、電力變壓器的鐵心n1鐵心的作用鐵心的作用n 鐵心是電力變壓器的基本部件。從工作原理方面講，鐵心是變壓器的導(dǎo)磁回路，它把兩個獨(dú)立的電路用磁場緊密聯(lián)系起來，電能由一次線圈轉(zhuǎn)換為磁場能后再經(jīng)鐵心傳遞至二次線圈，在二次線圈中再轉(zhuǎn)換為電能。n 從結(jié)構(gòu)方面鐵心又是一個支撐固定體，在鐵心上套裝線圈，安裝在鐵心上的夾件可以支撐引線，支撐有載調(diào)壓開關(guān)，電力變壓器內(nèi)部幾乎所有的部件都安裝或固定在鐵心上。n2鐵心的結(jié)構(gòu)鐵心

11、的結(jié)構(gòu)n 鐵心的結(jié)構(gòu)形式可分為殼式和心式兩大類，我國電力變壓器制造廠普遍采用心式結(jié)構(gòu)。心式鐵心又可分為單相雙柱、單相三柱、三相三柱、三相五柱式等。n 大多數(shù)電力變壓器通常為三相一體形式，常常采用三相三柱或三相五柱式鐵心，特大型變壓器因?yàn)轶w積大，重量大，為方便運(yùn)輸和安裝，一般由三臺單相變壓器組成，其鐵心常采用單相三柱式；小型配電變壓器還有卷鐵心、三角立體等結(jié)構(gòu)。n 電力變壓器鐵心結(jié)構(gòu)有多種形式，但其緊固結(jié)構(gòu)和方法卻大體相似，一般由夾件、鐵心綁扎帶、緊固螺桿（拉板）絕緣件、橫梁、墊腳等將疊積的硅鋼片綁扎固定成為一個牢固的整體，以作為電力變壓器器身裝配的骨架。 1：上部定位件，2：上夾件，3：上夾件

12、吊軸，4：橫梁，5：拉緊螺桿，6：拉板，7：環(huán)氧綁扎帶，8：下夾件，9：墊腳，10：鐵心疊片，11：拉帶n 鐵心用的硅鋼片是高導(dǎo)磁材料，將含有一定比例硅元素的鋼材軋制成片，兩面涂敷絕緣層后即成硅鋼片。n 它是鐵心的最重要部分。n 硅鋼片按制法可分為冷軋和熱軋兩類，按軋制后的晶粒排列規(guī)律可分為取向硅鋼片和無取向硅鋼片。其中冷軋取向硅鋼片因?yàn)榫哂写棚柡忘c(diǎn)高、損耗和勵磁容量低的顯著優(yōu)點(diǎn)在電力變壓器領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。n 冷軋取向硅鋼片也有缺點(diǎn)，例如其磁化特性的方向性強(qiáng)（沿軋制方向磁化特性好，損耗??；沿其軋制的正交方向不易磁化，損耗大）。n 為了減少電力變壓器內(nèi)部損耗，設(shè)計(jì)時一般采用多級斜接縫，跌積難度相

13、對較大，工藝要求高。又如冷軋取向硅鋼片抗機(jī)械沖擊能力差，加工、運(yùn)輸甚至疊積過程中的磕碰、彎曲均會導(dǎo)致硅鋼片性能劣化。n 常用的冷軋硅鋼片按其厚度有0.18mm、0.23mm、0.26mm、0.30mm、0.35mm幾個規(guī)格等級，越薄的硅鋼片損耗水平越低，但疊片系數(shù)（導(dǎo)磁面積與幾何面積的比值）也低，工藝難度相對較大。n 除硅鋼片外，非晶合金也是一種重要的鐵心材料。非晶帶材的厚度僅為硅鋼片的十分之一，其渦流損耗水平較普通硅鋼片可降低約80，在倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保的大背景下，非晶合金在配電變壓器制造領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多。n 大多數(shù)的鐵心由硅鋼片疊積而成，也有部分小型電力變壓器采用卷制工藝制作鐵心，卷鐵心有損耗

14、低、噪音低較的優(yōu)點(diǎn)，但其制作工藝難度相對較高，大型電力變壓器制造中難以采用。鐵心的截面大多為多級圓形（如圖 a所示），在旁軛、上軛、下軛等部位也有采用多級橢圓形（如圖 b所示）、多級D形截面（如圖 c所示）。n n （a） （b） （c）n 電力變壓器運(yùn)行過程中，鐵心中有交變的磁場，該磁場在鐵心中會產(chǎn)生磁滯損耗、渦流損耗及附加鐵損（空載損耗的主要部分），大型電力變壓器的鐵心發(fā)熱量較大，為防止鐵心過熱，可在鐵心疊片中設(shè)置冷卻油道，用以提高散熱效率，防止過熱現(xiàn)象，一般情況下冷卻油道由絕緣材料制成。n3鐵心的絕緣鐵心的絕緣n 鐵心的絕緣包括鐵心的片間絕緣和鐵心片與結(jié)構(gòu)件之間的絕緣。硅鋼片兩面涂有極薄

15、的絕緣膜（無機(jī)磷酸鹽膜），即鐵心的片間絕緣，它把硅鋼片彼此絕緣開來，以避免鐵心片間形成大的短路環(huán)流。n 在大型電力變壓器中，為避免鐵心疊片中因感應(yīng)電位累加而放電，在鐵心疊片中每隔一定厚度應(yīng)放置0.51mm厚的絕緣紙板，把鐵心分隔為幾個部分。n 此外，鐵心片與結(jié)構(gòu)件的短路可以造成多點(diǎn)接地，可能產(chǎn)生短路回路電流而燒毀接地片甚至鐵心，因此鐵心片與夾件、側(cè)梁、墊腳、拉板等結(jié)構(gòu)件之間必須有良好的絕緣。n4鐵心的接地鐵心的接地n 鐵心及其金屬結(jié)構(gòu)件由于所處的電場及磁場位置不同，產(chǎn)生的電位和感應(yīng)電勢也就不同，當(dāng)兩點(diǎn)的電位差達(dá)到能夠擊穿兩者之間的絕緣時，相互之間就產(chǎn)生放電，放電的結(jié)果使變壓器油分解，并容易將固

16、體絕緣破壞，導(dǎo)致事故的發(fā)生。n 為了避免上述情況的出現(xiàn)，鐵心及其他金屬結(jié)構(gòu)件（夾件、繞組的金屬壓板等）必須與油箱連接，然后接地，使它們處于等電位（零電位）。n 需要注意的是鐵心油道、片間絕緣紙板等兩側(cè)的鐵心片必須用金屬接線片短接起來以保證整個鐵心都能可靠接地。n 鐵心的接地必須是一點(diǎn)接地。n 雖然相鄰鐵心片間絕緣電阻較大，但因絕緣膜極薄、正對面積大，所以片間電容很大，對于在交流電磁場中工作的鐵心來說通過片間電容的藕合，整個鐵心電位接近，實(shí)際為有效接地。n 當(dāng)鐵心兩點(diǎn)（或多點(diǎn)）接地時，若兩個（或多個）接地點(diǎn)處于不同的疊片級上，因處于交變電磁場中，兩個接地點(diǎn)之間的鐵心片將有一定的感應(yīng)電動勢，并經(jīng)大

17、地形成回路產(chǎn)生一定的電流，這個電流將導(dǎo)致鐵心的局部過熱，嚴(yán)重時會燒毀接地片甚至整個鐵心，波及線圈，影響電力變壓器的安全運(yùn)行。n二、電力變壓器的線圈二、電力變壓器的線圈n1線圈的作用線圈的作用n 線圈是電力變壓器的最主要構(gòu)成部件之一，線圈與引線裝配成為繞組，是電力變壓器的導(dǎo)電部分。電力變壓器的一次繞組通過鐵心將電能轉(zhuǎn)換為磁場能，二次繞組通過鐵心將磁場能還原為電能并輸出。n2常見線圈的結(jié)構(gòu)常見線圈的結(jié)構(gòu)n 電力變壓器的線圈可分為層式線圈和餅式線圈兩大類。n 線圈的線匝沿其軸向按層依次排列的為層式線圈；線圈的線匝在輻向形成線餅(線段)后，再沿軸向排列的為餅式線圈。n 層式線圈主要有圓筒式和箔繞式兩種

18、結(jié)構(gòu)，餅式線圈主要有連續(xù)式、糾結(jié)式、內(nèi)屏蔽式、螺旋式等結(jié)構(gòu)。n 各種線圈在結(jié)構(gòu)、電氣和機(jī)械性能、繞制工藝等方面有一定區(qū)別，以下介紹幾種常見的線圈結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。n（1）圓筒式線圈n 圓筒式線圈是配電變壓器高、低壓繞組的主要結(jié)構(gòu)形式n 圓筒式線圈又可分為單圓筒式、雙層（四層）圓筒式、多層圓筒式、分段圓筒式等等。n 共同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是線圈一般沿其輻向有多層，每層內(nèi)線匝沿其軸向呈螺旋狀繞制。n 圓筒式線圈層間有油道作為絕緣，垂直布置的層間油道的冷卻效果優(yōu)于水平油道。n 圓筒式繞組層間緊密接觸，層間電容大，在沖擊電壓下，有良好的沖擊分布。n 多層圓筒式繞組也可應(yīng)用于高電壓產(chǎn)品上，但是圓筒式線圈的抗短路能力

19、相對較差，在大容量電力變壓器上鮮見應(yīng)用。雙層圓筒式和多層圓筒式繞組的結(jié)構(gòu)n（2）箔式線圈n 箔式線圈由銅箔或鋁箔代替導(dǎo)線繞制而成。n 將絕緣材料和導(dǎo)電材料一起放在專用的箔式繞線機(jī)上連續(xù)繞制，一般每一層為一匝，每層銅或鋁箔之間用絕緣材料隔開。n 一般絕緣的寬度大于銅箔或鋁箔的寬度，兩側(cè)所差的尺寸，用與導(dǎo)電箔材厚度相同的絕緣帶同時卷入形成端絕緣。n 箔式線圈的安匝分布均勻，輻向漏磁少，軸向電動力小，機(jī)械穩(wěn)定性較好。n 由于其層間繞制緊密，層間電容遠(yuǎn)大于對地電容，在沖擊電壓下電壓梯度分布相對均勻。n 箔式線圈目前主要用于電力變壓器的低壓繞組，也有廠家采用分段箔式結(jié)構(gòu)增加匝數(shù)將箔式線圈用于高壓繞組。n

20、（3）連續(xù)式線圈n 連續(xù)式線圈是最常見的餅式線圈之一。n 餅式線圈的主要特點(diǎn)是把導(dǎo)線沿繞組的輻向排列成圓餅狀，而后把各個圓餅狀的線餅用不同的方式串聯(lián)起來構(gòu)成不同型式的繞組，各個線餅之間放置作為餅間絕緣和構(gòu)成餅間冷卻油道的絕緣件。n 餅式線圈的機(jī)械強(qiáng)度要好于圓筒式，因而在大中型電力變壓器中被廣泛采用。n 連續(xù)式線圈是典型的餅式線圈，一般用扁導(dǎo)線繞制，線段數(shù)為30100段，采用特殊的工藝方法（倒餅）連續(xù)繞成，餅間沒有焊接頭，所以稱為連續(xù)式線圈。連續(xù)式結(jié)構(gòu)在大型電力變壓器中應(yīng)用較多，可用于低壓繞組，也可全部或部分用于高壓繞組中。連續(xù)式線圈的外形圖n（4）螺旋式線圈n 螺旋式線圈就好似一支彈簧，其匝數(shù)

21、一般為10150匝。雖然螺旋式線圈本質(zhì)上應(yīng)看作是多根導(dǎo)線疊、并繞的單層圓筒式線圈，但由于其匝間有輻向油道而形成了線餅，仍所以將其結(jié)構(gòu)歸為餅式。n 一匝為一個線餅的稱為單螺旋式，一匝為兩個線餅的稱為雙螺旋式，四個線餅的稱為四螺旋式線圈。螺旋式線圈匝數(shù)少、并繞導(dǎo)線多，一般用于低電壓、大電流的電力變壓器的低壓繞組。n（5）糾結(jié)式線圈n 從外形上看糾結(jié)式線圈與連續(xù)式線圈“基本相同”，區(qū)別在于相鄰線餅之間導(dǎo)線的連接方法不同。n 糾結(jié)式線圈的線匝是在相鄰數(shù)序線匝間插入不相鄰數(shù)序的線匝。n 原連續(xù)式線圈段間線匝須借助于糾結(jié)換位，交錯糾連形成糾結(jié)線段，從而形成糾結(jié)線圈。n 糾結(jié)式線圈常以兩段組成 “糾結(jié)單元”

22、，稱為雙段糾結(jié)。雙段糾結(jié)中按每段匝數(shù)的奇、偶數(shù)的不同，分為雙雙、單單、雙單和單雙糾結(jié)。n 此外，還有四段糾結(jié)和部分糾結(jié)等。糾結(jié)線圈繞制過程中不可避免要焊接導(dǎo)線，對制作工藝水平要求較高。但糾結(jié)式線圈的匝間電容和餅間電容大于連續(xù)式線圈，在沖擊電壓作用下的電壓分布比連續(xù)式要好。因此在大型電力變壓器的高壓繞組中經(jīng)常使用。n（6）內(nèi)屏蔽式線圈n 內(nèi)屏蔽式線圈也稱插入電容連續(xù)式線圈。它是通過增大線段的串聯(lián)電容來達(dá)到改善沖擊電壓分布的目的。n 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是將厚度較小的導(dǎo)線作為附加電容（屏蔽）線匝，直接繞于連續(xù)式線段內(nèi)部，并將端頭包好絕緣懸空，所以電容不參與電力變壓器的正常運(yùn)行，只在沖擊電壓下起作用。n 內(nèi)屏

23、蔽式線圈在超高壓電力變壓器繞組中，采用分區(qū)補(bǔ)償時，由于調(diào)節(jié)串聯(lián)電容方便而被采用。n三、變壓器的器身三、變壓器的器身n 電力變壓器的鐵心、線圈、絕緣件和引線裝配在一起即成為器身。器身絕緣的布置與電力變壓器的電壓等級有關(guān)，并隨線圈結(jié)構(gòu)(圓筒式或餅式)、線圈個數(shù)(雙繞組或三繞組)、出線方式(端部或中部出線)、壓緊方式(拉螺桿或壓板)、調(diào)壓方式(無勵磁或有載)的不同而不同。n 110kV電壓等級分級絕緣端部出線的電力變壓器器身絕緣結(jié)構(gòu)斷面圖n四、電力變壓器的引線四、電力變壓器的引線n 電力變壓器中連接線圈端部、調(diào)壓開關(guān)、套管等部件的導(dǎo)線稱為引線，它將外部電源電能輸入電力變壓器，又將電能輸出。n 引線一

24、般有三類：線圈線端與套管連接的引出線、線圈端頭間的連接引線以及線圈分接與調(diào)壓開關(guān)相連的分接引線。n 對引線有三個方面的要求：電氣性能、機(jī)械強(qiáng)度和耐溫升。n 1、在盡量減小器身尺寸的前提下，引線應(yīng)保證足夠的電氣強(qiáng)度；n 2、為承受運(yùn)輸?shù)念嶔?、長期運(yùn)行的振動和短路電動力的沖擊，應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度；n 3、對長期運(yùn)行的溫升、短路時的溫升和大電流引線的局部溫升，不應(yīng)超過規(guī)定的相應(yīng)溫升限值。n 電力變壓器的引線有裸圓線、紙包圓線、裸銅排、電纜和銅管等多種型式。一般而言，紙包銅纜（棒）曲率半徑較大，絕緣較好，多用于高壓繞組引線；銅排、銅管截面大，載流能力強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度好，多用作低壓繞組引線。n 電力變壓器

25、引線必須用支架可靠固定，支架材料一般選用色木、水曲柳、層壓木或?qū)訅杭埌濉 其中層壓紙板材料電氣性能好，機(jī)械強(qiáng)度也滿足要求，一般用于電壓等級高的電力變壓器中。引線支架一般固定在鐵心夾件或下節(jié)油箱上。n 電力變壓器引線與其他部件之間必須可靠絕緣，引線絕緣主要取決于所連接繞組的電壓等級和試驗(yàn)電壓的種類、大小和分布狀況。n 電壓較低的引線可以是裸露（或覆蓋絕緣漆）的銅排，電壓較高的引線一般采用多層皺紋紙迭包的厚絕緣。n 因引線電場情況比較復(fù)雜，引線絕緣的厚度和絕緣距離一般根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定。n五、電力變壓器的油箱五、電力變壓器的油箱n1、油箱的作用n 油浸式電力變壓器的油箱是保護(hù)變壓器器身的外殼和盛

26、裝變壓器油的容器，又是配電變壓器外部結(jié)構(gòu)件的骨架，同時通過變壓器油將器身損耗產(chǎn)生的熱量以對流和輻射的方式散至周圍大氣中。n2、油箱的基本要求n 作為裝盛變壓器油的容器，油箱的第一個要求就是要密封而無滲漏，所有鋼板和焊線不得滲漏，這決定于鋼板的材質(zhì)，焊接技術(shù)工藝水平和焊接結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)。同時機(jī)械連接的密封處不漏油，這決定于密封材料的性能和合理的密封結(jié)構(gòu)。第二個要求是具備必要的機(jī)械強(qiáng)度，作為保護(hù)外殼、支撐外部結(jié)構(gòu)件的骨架，應(yīng)有一定的機(jī)械強(qiáng)度，具備安裝各外部構(gòu)件所需要的一些必備的零部件。n n對油箱機(jī)械強(qiáng)度的要求，主要來自五個方面：對油箱機(jī)械強(qiáng)度的要求，主要來自五個方面：n 一、承受電力變壓器器身和

27、油的重量及總體的起吊重量；n 二、承載電力變壓器的所有附件（如套管、儲油柜、散熱器或冷卻器等）n 三、在運(yùn)輸途中和就位過程中承受沖擊加速度的作用及運(yùn)行條件下地震力或風(fēng)力載荷的作用；n 四、對于大型電力變壓器而言，器身在油箱內(nèi)要真空注油或在現(xiàn)場修理時要利用油箱對器身干燥處理，要求油箱能夠承受抽真空時大氣壓力的作用n 五、除承受內(nèi)部油壓的作用外，還應(yīng)保證在電力變壓器內(nèi)部事故時，油箱不爆裂。n 對于安裝各外部件所需的必備零部件的要求，是指根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格和容量，一臺完整的油箱必須具備的部分或全部零部件。n3、電力變壓器油箱的結(jié)構(gòu)n 電力變壓器油箱按其結(jié)構(gòu)形式一般可分為桶式和鐘罩式兩種。n 桶式油箱的特

28、點(diǎn)是下部是長方形或橢圓形（單相小容量電力變壓器也有用圓形）的油桶結(jié)構(gòu)，箱沿設(shè)在油箱的頂部，頂蓋與箱沿用螺栓相聯(lián)，頂部為平頂箱蓋。n 桶式油箱的電力變壓器大修時需要吊芯檢修，對大型電力變壓器而言工作難度較大，主要在中小型電力變壓器及配電變壓器上應(yīng)用。隨著的電力變壓器制造質(zhì)量的提升和定期檢修概念的淡化，電力企業(yè)推行狀態(tài)檢修和工廠化檢修，不再現(xiàn)場吊罩維修，大型電力變壓器也越來越多地開始采用桶式結(jié)構(gòu)的油箱。（a）所示為鐘罩式油箱的典型結(jié)構(gòu)。為了適應(yīng)運(yùn)輸高度和外形尺寸的限制要求，頂部做成頂蓋、高壓側(cè)蓋、低壓側(cè)蓋結(jié)構(gòu)。下節(jié)油箱較小，只包含一部分下軛，除去鐘罩后繞組部分可完全外露。當(dāng)采用強(qiáng)油循環(huán)導(dǎo)向油冷卻結(jié)

29、構(gòu)時，常利用箱底軸方向的加強(qiáng)槽鋼兼做導(dǎo)油通道。（b）所示的油箱為無下節(jié)油箱，鐘罩直接與箱底用螺栓聯(lián)結(jié)密封。其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)?shù)蹰_鐘罩后，器身完全暴露。缺點(diǎn)是降低了箱底的結(jié)構(gòu)鋼性，另外當(dāng)拆除上罩后，殘存的變壓器油會從箱底四周溢出，造成油的損失且污染周圍環(huán)境。（c）所示是“槽形箱底”的鐘罩式油箱，可利用槽形箱底的側(cè)壁緊固下軛。鐵心完成后先裝入槽形箱底再套裝繞組，繞組就坐落在槽形箱底的平板上，這種結(jié)構(gòu)緊湊，可省掉一些結(jié)構(gòu)件，減少變壓器油的用量，從而降低電力變壓器的總重量。但是繞組端部坐落在大面積的鋼板上，會增加結(jié)構(gòu)性損耗，并且在沖擊電壓下，使繞組端部鋼板“充磁”。n六、變壓器油六、變壓器油n1、變壓器油的作

30、用n 變壓器油在電力變壓器中的主要作用是絕緣和散熱，以保證電力變壓器在高電壓、大電流下控制在允許的溫度下安全運(yùn)行。n2、變壓器油的技術(shù)要求n（1）良好的熱傳導(dǎo)性和流動性n 變壓器油應(yīng)具有良好的熱傳導(dǎo)性和流動性，也即散熱效率高，以確保電力變壓器運(yùn)行中的發(fā)熱得到有效冷卻。n（2）良好的絕緣性n 變壓器油是設(shè)備中的絕緣介質(zhì)，通常以擊穿電壓和介質(zhì)損耗因數(shù)來表示變壓器油的絕緣性能，應(yīng)具有高的擊穿電壓，以防止在高電壓作用下電極之間的放電，同時，介質(zhì)損耗因數(shù)低的變壓器油可以大幅度降低交流電改變極性時引起的能量損失，從而也降低電力變壓器的運(yùn)行損耗。n（3）良好的氧化安定性n 變壓器油應(yīng)具有良好的氧化安定性，從

31、而可以減少儲存和設(shè)備運(yùn)行期間油品中酸性物質(zhì)或沉淀物的出現(xiàn)，以保證電力變壓器安全運(yùn)行，延長油品使用壽命和降低運(yùn)行維護(hù)成本。n第三節(jié)第三節(jié) 電力變壓器各組部件的結(jié)構(gòu)和作用電力變壓器各組部件的結(jié)構(gòu)和作用n 電力變壓器的組部件是其發(fā)揮正常功能的重要組成部分，通過介紹各類組部件的原理結(jié)構(gòu)和相應(yīng)作用，便于全面掌握電力變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有針對性的開展運(yùn)維管理工作。n一、電力變壓器各組件的種類一、電力變壓器各組件的種類n 電力變壓器組件是變壓器類產(chǎn)品的一個重要組成部分，是電力變壓器安全可靠運(yùn)行的一個重要保證。按照其在電力變壓器運(yùn)行中的作用，可分為以下六類：n1、在電力變壓器運(yùn)行起安全保護(hù)類的組件，包括油位計(jì)、

32、氣體繼電器、壓力釋放閥、多功能保護(hù)裝置等。n2、測溫裝置；主要指各類溫度計(jì)及測溫元件。n3、油保護(hù)裝置；主要有儲油柜、吸濕器、凈油器等。n4、冷卻裝置，如散熱器、風(fēng)冷卻器、水冷卻器等。n5、各類套管。分為電容型和干式套管。n6、調(diào)壓裝置，分為無載調(diào)壓開關(guān)和有載調(diào)壓開關(guān)。n1、保護(hù)類裝置n（1）油位計(jì)的結(jié)構(gòu)和作用）油位計(jì)的結(jié)構(gòu)和作用n 油位計(jì)也稱油表油位計(jì)也稱油表(標(biāo)標(biāo))，用來監(jiān)視，用來監(jiān)視電力變壓器的油位變化。主要分為電力變壓器的油位變化。主要分為管式、板式和表盤式幾種形式。板管式、板式和表盤式幾種形式。板式油位計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，由法蘭盤、反式油位計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，由法蘭盤、反光鏡、玻璃板、密封墊圈、襯墊

33、及光鏡、玻璃板、密封墊圈、襯墊及外罩組成。一般用于小容量的電力外罩組成。一般用于小容量的電力變壓器和電容式套管的儲油柜上。變壓器和電容式套管的儲油柜上。n 管式油位計(jì)有兩種，一種是普通管式油位計(jì)有兩種，一種是普通的管式油位計(jì)，即除上下與儲油柜的管式油位計(jì)，即除上下與儲油柜連接管外，中間為一根透明玻璃管連接管外，中間為一根透明玻璃管，另一種是帶浮子式管式油位計(jì)，另一種是帶浮子式管式油位計(jì)，即在玻璃管中帶一個醒目的紅色浮即在玻璃管中帶一個醒目的紅色浮球球,方便查看。方便查看。管式油位計(jì)結(jié)構(gòu)示意管式油位計(jì)結(jié)構(gòu)示意如圖如圖 n表盤式油位計(jì)分為表盤式油位計(jì)分為浮球式（磁鐵式）浮球式（磁鐵式）和鐵磁式兩種

34、。和鐵磁式兩種。n1. 端蓋，端蓋，2. 表座，表座，3. 密封墊密封墊圈，圈，4. 螺栓，螺栓，5. 表蓋，表蓋，6. 密密封墊圈，封墊圈，7. 表盤，表盤，8. 玻璃板玻璃板，9. 軸，軸，10. 指針，指針，11. 永久永久磁鐵，磁鐵，12. 永久磁鐵，永久磁鐵，13. 玻玻璃或紫銅浮子，璃或紫銅浮子，14. 聯(lián)桿，聯(lián)桿，15. 軸，軸，16. 平衡錘平衡錘 永久磁鐵A通過軸（9）與指針（10）相連，永久磁鐵B通過軸（15）與連桿（14）相接，連桿的兩端分別裝有浮子和平衡錘。n 當(dāng)電力變壓器的油溫變化而使儲油柜油面升降時，浮子也隨當(dāng)電力變壓器的油溫變化而使儲油柜油面升降時，浮子也隨著升降

35、，通過連桿使永久磁鐵著升降，通過連桿使永久磁鐵B轉(zhuǎn)動，并驅(qū)動永久磁鐵轉(zhuǎn)動，并驅(qū)動永久磁鐵A轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動，從而帶動指針轉(zhuǎn)動，指針在表盤上指出的刻度，即是儲油柜中從而帶動指針轉(zhuǎn)動，指針在表盤上指出的刻度，即是儲油柜中油的位置。表盤上刻有溫度線并標(biāo)上溫度值。油的位置。表盤上刻有溫度線并標(biāo)上溫度值。2）鐵磁式油位計(jì)機(jī)構(gòu)如圖，以全密封儲油柜中的密封隔膜為感受）鐵磁式油位計(jì)機(jī)構(gòu)如圖，以全密封儲油柜中的密封隔膜為感受元件。通過連桿與隔膜上穩(wěn)定板的絞鏈相連，連桿隨隔膜做垂直升元件。通過連桿與隔膜上穩(wěn)定板的絞鏈相連，連桿隨隔膜做垂直升降運(yùn)動，連桿的另一端連接表體傳動機(jī)構(gòu)，把油面的上下線位移變降運(yùn)動，連桿的另一端連

36、接表體傳動機(jī)構(gòu)，把油面的上下線位移變成連桿繞固定軸的角位移，再通過齒輪、磁偶等傳動機(jī)構(gòu)使指針轉(zhuǎn)成連桿繞固定軸的角位移，再通過齒輪、磁偶等傳動機(jī)構(gòu)使指針轉(zhuǎn)動，從而間接地顯示出油位。動，從而間接地顯示出油位。n1. 從動磁鐵，2. 主動磁鐵，3. 傘齒輪副，4. 正齒輪副，n5. 聯(lián)桿，6. 報警機(jī)構(gòu)，7. 刻度盤，8. 指針。n（2）氣體繼電器的原理和結(jié)構(gòu)n 氣體繼電器用于800kVA及以上的電力變壓器中，它可以在電力變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時而產(chǎn)生氣體或油面過度降低時發(fā)出報警信號，嚴(yán)重時將電力變壓器電源切斷。目前常用的是QJ（擋板）型氣體繼電器。n QJ型氣體安裝于連接電力變壓器與儲柜的聯(lián)管上，當(dāng)電

37、力變壓器內(nèi)部出現(xiàn)輕微故障時，則因油分解而產(chǎn)生的氣體聚集在容器的上部，迫使油面下降，開口杯降到某一限定位置時，磁鐵使干簧觸點(diǎn)閉合，接通信號電路，發(fā)出信號，若因電力變壓器漏油而使油面降低時，同樣會發(fā)出信號。當(dāng)電力變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，將會產(chǎn)生大量的氣體，在連接管中產(chǎn)生油流，油流沖動擋板，當(dāng)擋板達(dá)到設(shè)定的限定位置時，磁鐵使干簧觸點(diǎn)閉合，接通開關(guān)跳閘電路，電力變壓器各側(cè)斷路器動作掉閘，切斷與之連接的所有電源，從而起到保護(hù)電力變壓器的作用。 1. 罩，罩，2. 頂針，頂針，3. 氣塞，氣塞，4. 氣嘴，氣嘴，5. 重錘，重錘，6. 開口杯，開口杯，7. 磁鐵，磁鐵，8. 干簧觸點(diǎn)（信干簧觸點(diǎn)（信號用

38、），號用），9. 彈簧，彈簧，10. 磁鐵，磁鐵，11. 擋板，擋板，12. 套管，套管，13. 探針，探針，14. 開口銷，開口銷，15. 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)桿，桿，16. 干簧觸點(diǎn)（跳閘用），干簧觸點(diǎn)（跳閘用），17. 螺桿。螺桿。1底座，2. 密封圈，3. 膠圈，4. 復(fù)位扳手，5. 鎖板，6. 接線盒，7. 膜盤，8. 膠圈，9. 護(hù)蓋，10. 彈簧， 11. 鎖墊，12. 標(biāo)志桿，13. 膠套，14. 銘牌，15. 螺桿。 壓力釋放閥動作以后，推動動作標(biāo)志桿升壓力釋放閥動作以后，推動動作標(biāo)志桿升起，頂部護(hù)蓋凸起，表明壓力釋放閥已動作。起，頂部護(hù)蓋凸起，表明壓力釋放閥已動作。當(dāng)油箱中壓力減少到關(guān)

39、閉壓力時，彈簧帶動膜當(dāng)油箱中壓力減少到關(guān)閉壓力時，彈簧帶動膜盤復(fù)位密封，由于標(biāo)志桿仍在動作位置上，只盤復(fù)位密封，由于標(biāo)志桿仍在動作位置上，只能手動復(fù)位。能手動復(fù)位。 （3）壓力釋放閥的結(jié)構(gòu)和作用 壓力釋放閥又稱為釋壓閥、防爆閥，其型號用字母及數(shù)字表示為：YSF-/。 其中YSF，代表壓力釋放閥第一個方框表示設(shè)計(jì)序號，橫杠后的第一個方框表示壓力釋放閥的開啟壓力，斜杠后第一個方框代表有效噴油口徑，第二個方框表示報警信號方式及環(huán)境條件。 例如：YSF4-55/130KJ（TH），即為噴油口徑130mm，開啟壓力55KPa，帶機(jī)械電氣報警信號，濕熱帶適用，第四次設(shè)計(jì)的壓力釋放閥。n（4）多功能保護(hù)器的

40、結(jié)構(gòu)和作用n 多功能保護(hù)器是近年來針對配電變壓器而開發(fā)的綜合保護(hù)裝置，因?yàn)槊芊馐阶儔浩魅∠藘τ凸瘢蚨簿蜔o處安裝氣體繼電器，但根據(jù)繼電保護(hù)的要求，800kVA以上的變壓器必須安裝氣體繼電器。而多功能保護(hù)器不僅具有溫度遠(yuǎn)程顯示及保護(hù)，而且也具有了氣體繼電器的全部功能。 n1. 管接頭，2. 金屬軟管，3. 測溫管，4. 接線盒，5. 指針，6. 固定孔，7. 外殼，8. 調(diào)節(jié)孔，9. 上下限觸點(diǎn)指針，10. 表盤，11. 齒輪傳動機(jī)構(gòu)，12. 氣壓彈簧管。n2、測溫裝置n 溫度計(jì)一般用來測量電力變壓器油箱中油的上層油溫，也有埋入繞組中用于測量繞組溫度的電阻式溫度計(jì)，一般多用于干式變壓器。油浸

41、電力變壓器所使用的溫度計(jì)主要有三種類型：水銀溫度計(jì)、信號溫度計(jì)和電阻溫度計(jì)；光纖溫度傳感器可以埋設(shè)在電力變壓器本體的任何部位，并測量該部位溫度，目前鮮有采用。n（1）水銀溫度計(jì)用于所有的電力變壓器上，但是在6300kVA以下的電力變壓器中，其結(jié)構(gòu)為玻璃管式，使用時通常放在薄鋼制作的保護(hù)罩中，將測溫筒從本體頂部深入到油箱內(nèi)部。 n（2）信號溫度計(jì)應(yīng)用于800kVA及以上的電力變壓器上，又稱為電接點(diǎn)式壓力式溫度計(jì)。 n1. 電力變壓器，2. 電流互感器，3. 溫包，4. 匹配器，5. 電熱元件，6. 儀表。n（3）電阻溫度計(jì)一般配置在8000kVA及以上的大型電力變壓器上。它除了具有信號溫度計(jì)一樣

42、能發(fā)送信號或起動冷卻裝置外，還能遠(yuǎn)距離測量溫度和發(fā)送溫度信號。n 電阻溫度計(jì)由電阻測量元件和溫度指示裝置構(gòu)成，溫度指示儀內(nèi)部為電橋構(gòu)造，橋的一臂接到電阻測溫元件，測溫電阻元件接到電力變壓器的油箱上。 n3油保護(hù)類裝置n（1）儲油柜的結(jié)構(gòu)和作用n 儲油柜是一個與電力變壓器本體連通的儲油容器，裝設(shè)于高于箱蓋的位置，其最高油面宜高于所有套管油位，當(dāng)變壓器溫度變化引起變壓器油體積變化時，儲油柜可以容納或?qū)Ρ倔w補(bǔ)充變壓器油，從而保證本體內(nèi)變壓器油處于正常壓力并且充滿狀態(tài)。同時，儲油柜的采用，減小了變壓器油與空氣的接觸面，從而減緩了油的劣化速度。儲油柜的側(cè)面還裝有油位計(jì)，可以監(jiān)視油位的變化。n 目前，常用

43、的儲油柜大致可分為普通型和密封型兩大基本類型。n1）普通型儲油柜中不加任何防油老化裝置，其油面通過呼吸器（吸濕器）或呼吸孔而和大氣接觸。其中，小容量的電力變壓器儲油柜是由薄鋼板制成的簡單圓筒，兩端用翻邊封頭圓板焊接，一端裝有玻璃管油位計(jì)，另一端有手孔蓋，便于打開清理內(nèi)部油污。而用于較大容量的電力變壓器油箱的儲油柜，則在其一端改為法蘭與端蓋連接的可打開的方式，更便于內(nèi)部清理，該種結(jié)構(gòu)已被基本淘汰。1.端蓋，2. 柜體3. 罩，4. 膠囊吊裝器5. 塞子，6. 膠囊，7. 油位計(jì)，8. 蝶閥，9. 集氣室，10. 吸濕器n2）密封型儲油柜則是加裝了防油老化裝置的與外界空氣完全隔離的結(jié)構(gòu)型式，包括膠

44、囊式、隔膜式和波紋膨脹式儲油柜。n 膠囊式儲油柜的膠囊內(nèi)部與大氣相通，在柜體油面的上方，當(dāng)溫度升高時，油面上升，膠囊中的氣體通過與吸濕器相通的連管排出，膠囊縮小。反之，油面下降，膠囊通過吸濕器吸入空氣，體積增大。n 隔膜式儲油柜的隔膜周邊壓裝在上下柜沿之間，隔膜的內(nèi)側(cè)緊貼在油面上，外側(cè)和大氣相通。集聚在隔膜外部的凝露水可以通過放水閥排出。這種儲油柜一般采用連桿式鐵磁油位計(jì)。在儲油柜的下有個集氣盒，電力變壓器運(yùn)行中油體積的膨脹或收縮都要經(jīng)過集氣盒進(jìn)入或排出儲油柜，油流中的氣體被集聚在集氣盒中，而不能進(jìn)入儲油柜，避免了出現(xiàn)假油位的現(xiàn)象，集氣盒中集聚的氣體可以通過排氣管端部的閥門放出。n 現(xiàn)場實(shí)用中

45、由于柜沿不平整，容易發(fā)生滲漏油現(xiàn)象。 1. 柜體，2. 橡膠隔膜，3. 放氣塞，4. 視察窗，5. 管接頭，6. 油位計(jì)拉桿，7. 磁力式油位計(jì)，8. 放水塞，9. 集氣盒，10. 放氣管接頭，11. 管接頭，12. 注放油管，13. 集污盒 波紋膨脹式儲油柜，分為內(nèi)油式和外油式，由柜罩、柜座、波紋膨脹芯體、輸油管路、注油管、排氣管、輸油軟聯(lián)接管、油位指示、語言報警裝置等構(gòu)成。以內(nèi)油式為例，當(dāng)油溫上升時油箱內(nèi)的變壓器油通過輸油軟聯(lián)接管流入波紋膨脹芯體，波紋片膨脹展開，當(dāng)油位上升到一定高度時，語言報警器接通，發(fā)出警報信號。 1油位指示，2. 儲油柜膨脹節(jié)，3. 金屬軟管，4. 儲油柜外殼，5.

46、視察窗，6. 抽真空（排氣）管及閥門，7. 連接軟管，8. 注（補(bǔ)）油管及閥門，9. 蝶閥，10. 吊裝環(huán)，11. 壓力保護(hù)裝置（2）吸濕器的結(jié)構(gòu)和作用 吸濕器是一個圓形的容器，上端通過聯(lián)管接到變壓器的儲油柜上，下端有孔與大氣相通，其主體為玻璃桶，內(nèi)部盛有變色硅膠（或活性氧化鋁）作為干燥劑。其下部帶有油杯（油封、盛油器），作為空氣進(jìn)口處的過濾裝置。當(dāng)電力變壓器由于負(fù)載或環(huán)境溫度的變化而使變壓器油體積發(fā)生脹縮時，儲油柜內(nèi)的氣體通過吸濕器來吸氣和排氣，減少潮氣進(jìn)入儲油柜。n1. 儲油柜聯(lián)管，2. 固定螺釘，3. 螺母，4. 密封墊，5. 下蓋板，6. 玻璃筒，n7. 變色硅膠，8. 盛油器（油杯）

47、，9. 變壓器油。n4、電力變壓器的冷卻裝置n（1）管式散熱器n 管式散熱器與管式油箱采用同樣的扁管，彎管的曲率半徑也相同，只是不直接焊在油箱壁上，而焊到上下兩個集油盒上，集油盒每側(cè)焊有兩排扁管，每只散熱器有四排管，上、下集油盒的一端有聯(lián)結(jié)法蘭，經(jīng)蝶閥與油箱的上下管接頭聯(lián)結(jié)。n 根據(jù)上下集油盒聯(lián)結(jié)法蘭的中心距尺寸和管數(shù)，組成若干種標(biāo)準(zhǔn)散熱器供不同規(guī)格的變壓器選用。散熱器的上集油盒上有吊拌及放氣塞，下集油盒上有放油塞。n 管式散熱器需加裝冷風(fēng)時，風(fēng)扇安裝在左右雙排管中間的空檔內(nèi)，風(fēng)向上直吹上部集油盒及彎管的水平部分，這樣散熱效果最好。風(fēng)扇支架直接固定于油箱壁，不可固定在散熱管上，以防風(fēng)扇轉(zhuǎn)動引起

48、散熱器的震動。管式散熱器的體積較大，單位散熱量的重量較重，目前已逐步為片式散熱器所取代。n（2）片式散熱器n 片式散熱器由上下兩個集油管與一組焊在集油管上的散熱片組成，散熱片一般由1.21.5mm厚的低碳鋼板制成，片寬為320535mm，中心距H有多種規(guī)格，以適應(yīng)不同高度的油箱高度。n 每個散熱片都是一樣的，由兩個單片合成。每組散熱器根據(jù)散熱容量，由不同規(guī)格和數(shù)量的散熱片組成。n 分為固定式和可拆式兩種，固定式片式散熱器直接焊在電力變壓器箱壁上，可拆式則用集油管上的法蘭與油箱上焊接的管接頭連在一起?？刹鹗降纳崞髌M的管上集油上有排氣用的油塞，下集油管有放油塞。并且均焊有吊環(huán)利于散熱器與油箱的

49、聯(lián)接、拆除和裝配。n 對于中心距較大的散熱片組，沿片組的兩側(cè)，往往點(diǎn)焊一到兩處固定板以增加片組的鋼性，以減少振動，降低噪聲.。n。 大型電力變壓器采用片式散熱器時，需加吹風(fēng)，提高散熱效率，風(fēng)扇裝置可裝在片組的側(cè)面或下方n（3）強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻器n 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻器是對油浸電力變壓器運(yùn)行中所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行冷卻的裝置，與風(fēng)冷散熱器的區(qū)別主要在于強(qiáng)迫電力變壓器本體中的油進(jìn)行循環(huán)，靠油流帶走熱量，提高散熱效率。n 其構(gòu)成主要有風(fēng)冷卻器本體、油泵、風(fēng)扇、油流繼電器等。風(fēng)冷卻器的本體是由一簇冷卻管構(gòu)成，冷卻管一般采用翅片管，其結(jié)構(gòu)是在鋼管上卷繞薄鋼帶然后搪鋅焊接而成為整體，或由鋼管串上帶孔的散熱片形成管

50、束，再搪鋅焊接，或采用銅、鋁管軋制成的整體翅片等，翹片的作用在于增加散熱面積。 n1. 變壓器，2、9. 蝶閥，3. 放氣塞，4. 風(fēng)扇箱，5. 冷卻管，6. 端子箱，7. 油流指示器，8. 油泵，10. 排污閥。n 油泵是一種特制的油內(nèi)電動機(jī)型離心泵，電動機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子浸在油中使油系統(tǒng)構(gòu)成密閉的循環(huán)系統(tǒng)，油泵通過法蘭連接到冷卻管的管路中。 風(fēng)扇則由軸流式單機(jī)葉輪與三相異步電動機(jī)兩部分構(gòu)成，型式為BF型。n 油流繼電器（YJ型）是監(jiān)視強(qiáng)油風(fēng)冷卻器或水冷卻器中油泵是否反轉(zhuǎn)，閥門是否打開和油流是否正常的保護(hù)裝置。n 安裝在冷卻器和油泵之間的聯(lián)管上，其擋板伸入到聯(lián)管中，當(dāng)聯(lián)管中的油流達(dá)到定值時擋板被

51、沖動，傳動軸旋轉(zhuǎn)。其上磁鐵帶動隔著薄板的另一磁鐵轉(zhuǎn)動，微動開關(guān)的常閉接點(diǎn)打開，常開接點(diǎn)閉合，發(fā)出正常工作信號，指針指示流動的正常工作位置。n 當(dāng)油流量減少到一定值時，擋板借彈簧力量返回，微動開關(guān)常開接點(diǎn)打開，常閉接點(diǎn)閉合，發(fā)出油泵運(yùn)轉(zhuǎn)故障信號。n5電力變壓器的套管n（1）純瓷套管n 純瓷套管可分為復(fù)合式、單體式、帶附加絕緣的瓷套管和充油式套管等等。n1）復(fù)合式（BF型）的額定電壓在1kV以下，額定電流為3004000A。套管由上瓷套、下瓷套組成絕緣部分，導(dǎo)電桿由瓷套中心穿過，利用導(dǎo)電桿下端焊接的定位件和上端的螺母將上下瓷套串在電力變壓器安裝孔周圍的箱蓋上。n2）單體式瓷絕緣式套管只有一個瓷套，

52、瓷套中部有固定臺，以便卡裝在電力變壓器的箱蓋上，瓷件用壓板或壓腳及焊在箱蓋上的螺桿將瓷套固定在電力變壓器的箱蓋上。穿纜式套管上部有一個固定槽，而穿桿式則在下部有固定槽，以便在連接引線時導(dǎo)桿不致轉(zhuǎn)動。n3）有附加絕緣的瓷套管有導(dǎo)桿式（BJ型）和穿纜式（BJL型）.n 其結(jié)構(gòu)就是在單體瓷絕緣或套管上增加了絕緣而形成的。n 由于單體瓷絕緣套管徑向電場不均勻，瓷套的介電系數(shù)大，而空氣或變壓器油的介電系數(shù)小，電位降主要分布在空氣或變壓器油上。n 為了改善電場分布，需要在導(dǎo)電桿外面套有絕緣管或在電纜上包以34mm厚的絕緣紙以加強(qiáng)絕緣。n 常用于35KV電壓等級中。在套管最下部一個瓷傘至安裝固定臺之間的瓷套

53、外表面涂以半導(dǎo)體漆（含鋅或鋁粉）改善接地部位的電場分布。n4）充油式套管常用于66kV電壓等級的小容量的電力變壓器中，沒有下部瓷套，其瓷絕緣體結(jié)構(gòu)與也單體相似。n 套管內(nèi)的油從電力變壓器油箱內(nèi)進(jìn)入瓷套內(nèi)，套管下部伸入油箱內(nèi)部相對較短，用油和絕緣紙筒組成絕緣屏障作為主絕緣，中間穿過銅管，在銅管的下端有均壓球，焊有導(dǎo)電桿的引線電纜從銅管中間穿過。n1. 接線端子，2. 均壓罩，3. 壓圈，4. 螺栓及彈簧，5. 儲油柜，6. 上節(jié)瓷套，7. 電容芯子，8. 變壓器油，9. 密封墊圈，10. 測量端子（電容末屏），11. 密封墊圈，n12. 下節(jié)瓷套，13. 均壓罩，14. 吊環(huán)，15. 放油塞。n

54、（3）電容式套管n 電容式套管應(yīng)用于66kV電壓等級以上的電力變壓器中。n（4）其他類型的套管n 除上述結(jié)構(gòu)的套管外，套管還有干式變壓器用的環(huán)氧澆注式套管，硅橡膠絕緣的油紙電容式套管，硅橡膠外絕緣的電容型玻璃鋼套管及環(huán)氧浸紙式油-SF6絕緣套管等。n 安裝與其他套管沒有太大的區(qū)別。n 不同的是油-SF6絕緣套管，其上部在運(yùn)行時處于SF6氣體中，下部浸在變壓器油里。套管分為SF6側(cè)和變壓器油側(cè)，中部兩個法蘭分別用于與SF6出線裝置的密封連接和與電力變壓器油箱的連接，以防止電力變壓器油進(jìn)入上部SF6中，同時，在兩個密封法蘭之間，有可以使SF6排出的閥門，防止SF6進(jìn)入電力變壓器本體中。n第四節(jié)第四

55、節(jié) 電力變壓器調(diào)壓開關(guān)電力變壓器調(diào)壓開關(guān)n 為和電力系統(tǒng)電壓匹配和提高供電電壓合格率，保證電能質(zhì)量，通常靠改變繞組匝數(shù)來改變電力變壓器的變比.n 電力變壓器調(diào)壓開關(guān)分為無勵磁（無載）調(diào)壓開關(guān)和有載調(diào)壓開關(guān)兩類。n一、無勵磁（無載）調(diào)壓開關(guān)的基本工作原理及用途一、無勵磁（無載）調(diào)壓開關(guān)的基本工作原理及用途n1、電力變壓器調(diào)壓的基本工作原理n電力變壓器調(diào)壓是建立在電力變壓器的變比的理論基礎(chǔ)上。在電力變壓器停電（無勵磁）狀態(tài)下，通過調(diào)整無勵磁分接開關(guān)（以下簡稱無勵磁開關(guān)）的檔位，來改變電力變壓器分接頭的工作位置，以達(dá)到調(diào)整電力變壓器輸出電壓的目的。n 圖1為一個三相無勵磁開關(guān)、中性點(diǎn)線性調(diào)壓方式接線

56、圖，動觸頭每轉(zhuǎn)動一個檔位，就同時將電力變壓器三相分接繞組從一個分接頭調(diào)整至另一個分接頭而實(shí)現(xiàn)了調(diào)壓。n 圖2為單相無勵磁開關(guān)、中部單橋跨接調(diào)壓方式接線圖，分相依次轉(zhuǎn)動動觸頭，即可以實(shí)現(xiàn)調(diào)壓繞組的分接頭A2A3、A3A4、A4A5、A5A6、A6A7的跨接，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整電壓的目的。n 無勵磁開關(guān)基本接線方式，分為線性調(diào)（Y接或接）、單橋跨接（中部）、雙橋跨接、正反調(diào)（Y接或接）四種；n 圖1為線性調(diào)壓接線，特點(diǎn)為基本繞組加上線性調(diào)壓繞組，調(diào)壓范圍一般為10。通常用于電壓為35kV及以下配電變壓器或電力變壓器。n 圖2為單橋跨接調(diào)壓接線，實(shí)質(zhì)是中部調(diào)壓電路，也是無勵磁調(diào)壓常用的調(diào)壓方式。主要適用于

57、電力變壓器。n 圖3雙橋跨接接線，實(shí)質(zhì)是中部并聯(lián)調(diào)壓方式，適用于容量較大電力變壓器。n 圖4為正反調(diào)壓接線，正反調(diào)為基本繞組加上可正接或反接的調(diào)壓繞組。在相同匝數(shù)的調(diào)壓繞組上，調(diào)壓范圍增加了一倍，或在相同的調(diào)壓范圍下，可減少調(diào)壓繞組抽頭數(shù)目，一般適用于電力變壓器或配電變壓器的無勵磁調(diào)壓。 n4、無勵磁開關(guān)技術(shù)要求n（1）額定值n）額定通過電流(A)：20、63、125、250(300)、400、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300；n）額定電壓(kV)：10、(15) 、35、66、110、(150)、220、330；500；

58、n）額定調(diào)壓范圍：電力變壓器5、22.5、32.5%、42.5；n）分接位置數(shù)：電力變壓器3、5、7、9；n）額定頻率(Hz)：50、(60)；n）相數(shù)：無勵磁開關(guān)本身結(jié)構(gòu)的相數(shù)，一般有三相、單相、“12相”或特殊設(shè)計(jì)的兩相；n（2）性能要求n)觸頭接觸電阻 n 一般制造廠給出的保證值350。國標(biāo)GB/T 10230.2-2007 分接開關(guān)應(yīng)用導(dǎo)則中規(guī)定，接觸電阻測量可作為診斷性檢查或作為檢修制度的一部分，以識別或防止因觸頭彈簧老化和觸頭過熱引起的發(fā)熱問題。作為指導(dǎo)性判斷，如果接觸損耗P=I2R（I-電流，R-接觸電阻）大于100W，則可能出現(xiàn)嚴(yán)重過熱。n)觸頭溫升n國標(biāo)GB 10230.1-

59、2007分接開關(guān)性能要求和試驗(yàn)方法規(guī)定，連續(xù)載流觸頭在通以1.2倍最大額定通過電流下， 裸銅在空氣中溫升小于25K，在油中溫升小于15K，表面鍍銀的銅或合金在空氣中溫升小于40K，在油中溫升小于15K。n)抗短路能力n連續(xù)載流觸頭承受的動穩(wěn)定短路電流值為：額定電流63A以下達(dá)到額定電流的25倍，125-250A達(dá)到額定電流的20倍，4001000A達(dá)到額定電流的15倍，1000A以上達(dá)到額定電流的10倍。動、熱穩(wěn)定電流之比為2.5。n4)機(jī)械壽命n手動操作的無勵磁開關(guān)機(jī)械壽命一般大于2000次，帶電動機(jī)構(gòu)的無勵磁開關(guān)機(jī)械壽命一般大于2萬次。n5)密封性能n無勵磁開關(guān)所有密封件和密封部位應(yīng)能耐受

60、住60kPa的壓力及真空試驗(yàn)，型式試驗(yàn)要求油溫9010、壓力60kPa、時間為24h；出廠試驗(yàn)要求室溫下的油壓力200kPa、時間為5 min。n 絕緣和局部放電的要求和相應(yīng)的電壓等級配套。n二、有載分接開關(guān)的基本原理和用途二、有載分接開關(guān)的基本原理和用途n1、有載分接開關(guān)的用途及優(yōu)點(diǎn)n無勵磁分接開關(guān)最大的缺點(diǎn)為不能在電力變壓器運(yùn)行狀態(tài)下帶負(fù)荷調(diào)壓，一般區(qū)域負(fù)荷變化較大或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理的變電站，一年最多也只能調(diào)整12次，電壓合格率很難滿足電力用戶的要求。n 有載調(diào)壓開關(guān)（以下簡稱有載分接開關(guān)）可以在電力變壓器運(yùn)行（負(fù)載）狀態(tài)下隨時對電壓進(jìn)行調(diào)整，減少電力變壓器停電操作和對電力用戶造成的供電中斷