變壓器基礎(chǔ)知識

1、整理課件1 變壓器變壓器整理課件2變壓器的工作原理、分類及結(jié)構(gòu)變壓器的工作原理、分類及結(jié)構(gòu)變壓器是一種靜止的電機(jī)，它利用變壓器是一種靜止的電機(jī)，它利用電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)原理原理將一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)換成將一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率同頻率的另的另一種電壓、電流的電能。換句話說，變壓器就是一種電壓、電流的電能。換句話說，變壓器就是實現(xiàn)實現(xiàn)電能在不同等級之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換電能在不同等級之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。整理課件3一、變壓器基本工作原理一、變壓器基本工作原理n 當(dāng)原繞組外加電壓U1時，原邊就有電流 流過，并在鐵芯中產(chǎn)生與U1同頻率的交變主磁通 ，主磁通同時鏈繞原、副繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，會在原、

2、副繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢E1、E2，副邊在E2的作用下產(chǎn)生負(fù)載電流 ，向負(fù)載輸出電能。n1Im2I整理課件4二、變壓器的作用二、變壓器的作用升高電壓把電能送到用電地區(qū)，降低電壓為各級用戶使用，滿足用電需要。在電力系統(tǒng)傳送電能的過程中，必然會產(chǎn)生電壓和功率兩部分損耗，在輸送同一功率時電壓損耗與電壓成反比，功率損耗與電壓的平方成反比。利用變壓器升壓，減少送電損失。整理課件5主要結(jié)構(gòu)1 鐵芯是變壓器的磁路部分。運(yùn)行時要產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗而發(fā)熱。為降低發(fā)熱損耗和減小體積和重量，鐵芯采用導(dǎo)磁系數(shù)高的硅鋼片構(gòu)成。鐵芯鐵芯繞組繞組 是變壓器的電路部分，采用銅線或鋁線繞制而成，原、副繞組同心套在鐵芯柱上。 為

3、便于絕緣，一般低壓繞組在里，高壓繞組在外。整理課件6主要結(jié)構(gòu)2本體油箱本體油箱是變壓器的外殼，內(nèi)裝鐵芯和繞組并充滿變壓器油，使鐵芯和繞組浸在油內(nèi)（干變除外）。為了便于散熱，有的箱壁上焊有散熱管。變壓器油的作用是絕緣和冷卻。儲油柜儲油柜當(dāng)變壓器油的體積隨著油的溫度膨脹或縮小時，儲油柜起著儲油和補(bǔ)油的作用，保證油箱內(nèi)充滿油。同時，由于裝了儲油柜，使變壓器縮小了油面與空氣的接觸面，減少油的劣化速度。儲油柜的側(cè)面裝有油位計，可以監(jiān)視油位的變化。整理課件7主要結(jié)構(gòu)3呼吸器（吸濕器）呼吸器（吸濕器）由一鐵管和玻璃容器組成，內(nèi)裝干燥劑（硅膠）。當(dāng)儲油柜內(nèi)的空氣隨變壓器油的體積膨脹、縮小時，排出或吸入的空氣都

4、經(jīng)過呼吸器，通過干燥劑吸收空氣中的水分，對空氣起過濾作用，進(jìn)而保持油的清潔。整理課件8主要結(jié)構(gòu)4壓力釋放裝置在保護(hù)電力變壓器方面起著重要作用。充有變壓器油電力變壓器中，如果內(nèi)部出現(xiàn)故障或短路，電弧放電就會在瞬間使油汽化，導(dǎo)致油箱內(nèi)壓力極快升高。如果不能極快釋放該壓力，油箱就會破裂，將易燃油噴射到很大的區(qū)域內(nèi)，可能引起火災(zāi)，造成更大破壞，因此必須采取措施防止這種情況發(fā)生。壓力釋放裝置有防爆管和壓力釋放器兩種，防爆管用于小型變壓器，壓力釋放器用于大、中型變壓器。壓力釋放閥壓力釋放閥整理課件9主要結(jié)構(gòu)5分接開關(guān)分接開關(guān)變壓器調(diào)整電壓的方法是在其某一側(cè)繞組上設(shè)置分接，通過增加或減少一部分繞組的匝數(shù)，從

5、而改變電壓比的有級調(diào)整電壓的方法。變換分接以進(jìn)行調(diào)壓的開關(guān)，稱為分接開關(guān)。一般情況下，在高壓繞組上進(jìn)行分接。調(diào)壓分為有載調(diào)壓和無勵磁調(diào)壓：1.帶負(fù)載進(jìn)行分接的調(diào)壓，稱為有載調(diào)壓；2.變壓器二次不帶負(fù)載，一次側(cè)與電網(wǎng)斷開的調(diào)壓，稱為無勵磁調(diào)壓。整理課件10為什么一般情況下變壓器的高壓繞組在外面，低壓繞組在里面？這是因為首先，高壓繞組與低壓繞組之間，以及低壓繞組與鐵芯柱之間都必須留有一定的絕緣間隙和散熱通道(油道)，并用絕緣紙板筒隔開。繞組的電壓等級和散熱通道所需要的間隙決定絕緣距離的大小。當(dāng)?shù)蛪豪@組放在里面靠近鐵芯柱時，因它和鐵芯柱之間所需的絕緣距離比較小，可以減少繞組的尺寸，使整個變壓器的外形

6、尺寸也同時縮??；其次，變壓器繞組套裝在變壓器鐵心柱上，低壓繞組在內(nèi)層，高壓繞組套裝在低壓繞組外層， 以便于絕緣。再次， 高壓側(cè)電流小，分接引線和分接開關(guān)的載流部分截面小，開關(guān)接觸觸頭也容易制造。整理課件11主要結(jié)構(gòu)6高、低壓套管高、低壓套管變壓器內(nèi)部的高、低壓引線時經(jīng)絕緣套管引至油箱外部，它是起著固定引線和對地絕緣的作用。套管由帶電部分和絕緣部分組成。帶電部分包括導(dǎo)電桿、導(dǎo)電管、銅排。絕緣部分分為外絕緣和內(nèi)絕緣。外絕緣為瓷管，內(nèi)絕緣為變壓器油、附加絕緣和電容性絕緣。整理課件12主要結(jié)構(gòu)7其他其他1.接地2.中性點(diǎn)接地裝置3. 油溫表4.冷卻裝置等。整理課件13變壓器銘牌數(shù)據(jù)變壓器銘牌數(shù)據(jù)1 1

7、額定容量額定容量S SN N 它是變壓器額定工作條件下輸出能力的保證值，是額定視在功率，單位有：伏安（VA）或千伏安（kVA）或兆伏安（MVA）。一般容量在630kVA以下的為小型電力變壓器；8006300kVA的為中型電力變壓器；800063000kVA為大型電力變壓器；90000kVA及以上的為特大型電力變壓器。整理課件14變壓器銘牌數(shù)據(jù)變壓器銘牌數(shù)據(jù)2 2額定電壓額定電壓U U1N1N/U/U2N2N 均指線值電壓。原邊額定電壓U1N是指電源加在原繞組上的額定電壓；副邊額定電壓U2N是指原邊加額定電壓副邊空載時副繞組的端電壓，單位有：伏（V）或千伏（kV）。整理課件15變壓器銘牌數(shù)據(jù)變壓

8、器銘牌數(shù)據(jù)3 3額定電流額定電流I I1N1N/I/I2N2N 均指線值電流。原、副邊額定電流是指在額定容量和額定電壓時所長期允許通過的電流，單位有：安（A）額定頻率額定頻率fN 指工業(yè)用電頻率，我國規(guī)定為50Hz。整理課件16各量之間關(guān)系各量之間關(guān)系 變壓器的額定容量、額定電壓、額定電流之間的關(guān)系為：NNNNNIUIUS2211NNNNNIUIUS221133單相變壓器 （1-5）三相變壓器 （1-6）整理課件17變壓器運(yùn)行1.溫度和溫升變壓器運(yùn)行時各部件的溫度是不同的，繞組溫度最高，鐵芯次之，變壓器油的溫度最低。為了便于監(jiān)視變壓器各部件的溫度，規(guī)定以上層油溫為允許溫度。變壓器的允許溫度主要

9、決定于繞組的絕緣材料。由于我國大部分采用的是A級絕緣材料（浸漬處理過的有機(jī)材料，如紙、棉紗、木材等）。其允許最高溫度為105，由于繞組的平均溫度一般比油溫高10 ，同時防止油質(zhì)劣化，所以規(guī)定變壓器上層油溫最高不超過95 。變壓器的溫度與周圍環(huán)境溫度的差稱為溫升。我國規(guī)定周圍環(huán)境最高溫度為40 。在周圍環(huán)境為40 時，繞組允許溫升為65 ，而上層油溫則為55 。所以變壓器在溫度及溫升的允許值內(nèi)，可保證變壓器長期安全運(yùn)行。整理課件18變壓器運(yùn)行2.變壓器過負(fù)載能力變壓器過負(fù)載能力分為正常情況下過負(fù)載能力和事故情況下過負(fù)載能力。正常情況下過負(fù)載能力：對于室外變壓器總的過負(fù)載不得超過30%，對于室內(nèi)變

10、壓器為20%；事故情況下過負(fù)載能力：當(dāng)電力系統(tǒng)或用戶變電站發(fā)生事故時，為了保證對重要設(shè)備的連續(xù)供電，允許變壓器短時過負(fù)載能力稱為事故過負(fù)載能力。整理課件19變壓器的運(yùn)行3.電壓波動施加于變壓器一次繞組的電壓因電網(wǎng)電壓波動而波動，若電網(wǎng)電壓小于變壓器分接額定電壓，則對變壓器本身無損害。變壓器電源側(cè)電壓波動一般不得超過額定值的5%。整理課件20變壓器運(yùn)行規(guī)定新投入或大修后的變壓器運(yùn)行中應(yīng)巡視和注意哪些事項？新投入或大修后的變壓器運(yùn)行中應(yīng)巡視和注意哪些事項？ (l)音響正常，應(yīng)為平穩(wěn)的嗡嗡聲。如發(fā)現(xiàn)響聲特大且不均勻或有放電聲，應(yīng)認(rèn)為變壓器內(nèi)部有故障。(2)油位變化是否正常。如發(fā)現(xiàn)假油面應(yīng)及時查明原因

11、，處理時注意先將重瓦斯保護(hù)改接信號回路，防止誤動跳閘。(4)油溫變化是否正常。變壓器帶負(fù)荷后油溫應(yīng)緩慢上升（上層油溫高）。(9)各部件有無滲漏油現(xiàn)象。(3)試摸散熱器溫度是否正常，證實各排管閥門確已打開。(10)冷卻（風(fēng)冷、強(qiáng)油風(fēng)冷、水冷等）裝置應(yīng)運(yùn)行良好 (5)監(jiān)視負(fù)荷變化和導(dǎo)線接頭有無發(fā)熱現(xiàn)象。(6)檢查瓷套管有無放電打火現(xiàn)象。(7)氣體繼電器應(yīng)充滿油。(8)壓力釋放閥玻璃應(yīng)完整。整理課件21正常巡視項目：1)音響應(yīng)正常；2)油位應(yīng)正常，外殼清潔，無滲漏油現(xiàn)象；3)油溫應(yīng)正常；4)負(fù)荷情況； 5)引線不能過松、過緊，接頭接觸良好，示溫蠟片應(yīng)無熔化現(xiàn)象；6)氣體繼電器應(yīng)充滿油； 7)防爆管玻

12、璃應(yīng)完整無裂紋，管內(nèi)無存油；8)冷卻（風(fēng)冷、強(qiáng)油風(fēng)冷、水冷等）系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)行正常； 9)瓷套管清潔、無裂紋和打火放電現(xiàn)象；10)呼吸器暢通，硅膠不應(yīng)吸潮飽和，油封呼吸器的油位應(yīng)正常。整理課件22特殊巡視項目：1)過負(fù)荷時：監(jiān)視負(fù)荷、油溫和油位的變化，接頭接觸應(yīng)良好，示溫蠟片無熔化現(xiàn)象，冷卻系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)行正常。2)大風(fēng)天氣：監(jiān)視引線擺動情況及有無搭掛雜物。3)雷雨天氣：監(jiān)視瓷套管有無放電閃絡(luò)現(xiàn)象，避雷器的放電記錄器動作情況。4)下霧天氣：監(jiān)視瓷套管有無放電打火現(xiàn)象，重點(diǎn)監(jiān)視污穢瓷質(zhì)部分。5)下雪天氣：根據(jù)積雪溶化情況檢查接頭發(fā)熱部位，及時處理冰棒。6)大短路故障后：檢查有關(guān)設(shè)備、接頭有無異狀。 整理課件

13、23主變壓器主變壓器停送電操作順序停送電操作順序有哪些規(guī)定？為什么？有哪些規(guī)定？為什么？主變壓器停送電操作順序：停電時先停負(fù)荷側(cè)，后停電源側(cè)。送電時與上相反。因為：(1)多電源的情況下，按上述順序停電，可以防止變壓器反充電。若停電時先停電源側(cè)，遇有故障，可能造成保護(hù)誤動或拒動，延長故障切除時間，也可能擴(kuò)大停電范圍。(2)當(dāng)負(fù)荷側(cè)母線電壓互感器帶有低頻減載裝置，且未裝設(shè)電流閉鎖時，停電先停電源側(cè)斷路器，可能由于大型同步電動機(jī)的反饋，使低頻減負(fù)荷裝置誤動作。(3)從電源側(cè)逐級送電，如遇故障便于按送電范圍檢查、判斷和處理。 整理課件24搖測變壓器的絕緣電阻搖測變壓器的絕緣電阻的哪些注意事項？的哪些注意事項？ 搖測變壓器的絕緣電阻注意事項有： (1)搖測前應(yīng)將瓷套管清掃干凈，拆除全部接地線和引線，將被試?yán)@組充分放電； (2)使用合格的2500V兆歐表（搖表），搖測時將搖表放平，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min時，讀R15、R60兩個數(shù)值，以測出吸收比（=R60/R50） (3)搖測時應(yīng)記錄當(dāng)時變壓器的油溫及外溫； (4)不許在搖測時用手摸帶電導(dǎo)體或拆接搖表線，搖測后應(yīng)將變壓器繞組放電，防止觸電；(5)搖測項目：對三繞組變壓器應(yīng)測量一次對二，三次及地，二次對一、三次及地，三次對一、二次及地的絕緣電阻； (6)在潮濕或污染地區(qū)應(yīng)加屏蔽線。整理課件25變壓器著火怎么辦？變壓器起火時，首先應(yīng)