變壓器結(jié)構(gòu)與維修

1、第七章第七章變壓器的結(jié)構(gòu)與維修變壓器的結(jié)構(gòu)與維修變壓器變壓器 利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵心（磁芯）。在電器設(shè)備和無線電路中，常用作升降電壓、匹配阻抗、安全隔離等。例如，將發(fā)電機發(fā)出的電壓升高，以便高效率的輸電；將輸電線上的高壓降低，以便用戶使用。圖7-1 變壓器原理 變壓器由鐵心、和繞在鐵心上的原邊繞組和副邊繞組組成，如圖7-1所示。原邊繞組從電源吸取能量；副邊繞組以變換后的電壓向負載輸出能量。變壓器的原邊繞組電流在鐵心中建立起磁場，副邊繞組借助耦合的交變磁力線感應(yīng)出與匝數(shù)成正比的交流電壓。副邊電壓與原邊電壓的比值取決于它們的匝數(shù)比，如圖7-2和7

2、-3所示。圖7-2 耦合關(guān)系圖7-3 變比關(guān)系圖7-4 電力油浸變壓器圖7-5 控制變壓器油箱儲油柜低壓套管油表高壓套管冷卻管銘牌原邊進線220V/380V副邊低壓多路輸出 鐵心繞組實際變壓器 在一個升壓變壓器中，1：2的匝比使副邊電壓加倍，看起來好像是一個放大器。但是，如果不考慮損耗，原邊和副邊的功率是相等的。由于功率等于電壓乘電流（P=EI），電壓的變化必然導(dǎo)致電流的變化。 例如，在一個220V/110V的降壓變壓器中，匝比等于2：1，電流從原邊的1A增加到副邊的2A，保持兩邊功率相等。同樣，在一個110V/220V的升壓變壓器中，匝比等于1：2，電流從原邊的2A降到副邊的1A，保持兩邊功

3、率平衡。 升電壓/降電流的一個重要的優(yōu)點是可以使用線徑較小的傳輸線，從而降低電能傳輸?shù)某杀尽Ｕ且驗檫@個原因，發(fā)電機發(fā)出的電能通常經(jīng)過升壓變壓器升壓后，再經(jīng)傳輸線送往遠處；在最終用戶能夠使用前，須經(jīng)降壓變壓器降低電壓。電力系統(tǒng)中使用的一種變壓器如圖7-4所示，是用油冷卻的油浸電力變壓器。除了油浸式電力變壓器外，還有其它類型的變壓器。變壓器的功能主要有：電壓變換；電流變換，阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）;自耦變壓器；高壓變壓器（干式和油浸式）等，變壓器常用的鐵芯形狀一般有E型和C型鐵芯，XED型，ED型。變壓器按用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器電力變壓器、 全密封變壓器、組合式變壓器、

4、干式變壓器、干式變壓器、 單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗干擾變壓器、防雷變壓器、箱式變電器 試驗變壓器 轉(zhuǎn)角變壓器。 大功率變壓器通常為電力公司所擁有，并且為受過專門培訓(xùn)的、能在高壓線路上操作的熟練電工所維護。 技術(shù)人員經(jīng)常和小功率的控制變壓器打交道?？刂谱儔浩鲗恿€路和控制線路隔離，為操作人員提供附加的安全性。在電子電路中，也常使用變壓器將動力線電壓降低到所需要的工作電壓。第一節(jié) 變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的主要部件是鐵心和繞組根據(jù)鐵心的結(jié)構(gòu)分為心式和殼式電力變壓器主要：器身 、油箱和附件（一）器身1.鐵心：采用三相心式結(jié)構(gòu)2.繞組：三相對稱繞組3.分接開關(guān)：改變高壓繞組的抽頭以調(diào)

5、整輸出電壓（二）油箱器身浸放在裝有變壓器油（絕緣介質(zhì)、冷卻介質(zhì)）的油箱內(nèi)（三）其他一些附件1.信號溫度計2.吸濕器3.儲油柜4.安全氣道5.氣體繼電器6.絕緣套管變壓器的發(fā)熱：主要是由于變壓器在工作的時候因鐵損和銅損使鐵心和繞組發(fā)熱冷卻方式：自冷式和油冷式變壓器的外殼上的銘牌：變壓器的外殼上的銘牌：1.原繞組的額定電壓2.副繞組的額定電壓3.原繞組的額定電流4.副繞組的額定電流5.額定容量第二節(jié) 變壓器常見的故障及排除方法一、過熱現(xiàn)象熱源：線圈和鐵心故障的判斷：油的溫升負載與溫升的關(guān)系：在時間上有滯后的關(guān)系油溫增高的原因：通風(fēng)受阻、表面積灰、油路阻塞、輸入電壓和電流波形嚴重畸變、匝間短路及鐵心

6、片間絕緣損壞等二、線圈故障（一）匝間或?qū)娱g短路原因有4點（二）斷線事故原因：由于導(dǎo)線接頭焊接不良，線圈引出線連接不良，匝間或?qū)娱g短路后把線匝燒斷或短路應(yīng)力使線圈斷裂三、主絕緣擊穿主要原因:絕緣老化引起破裂或折斷、變壓器油受潮、油質(zhì)變劣、線圈內(nèi)落入異物、短路故障使絕緣受到機械損傷及各種過電壓處理方法：測量絕緣電阻，再吊出器身更換有關(guān)絕緣，將器身烘干，把變壓器油進行處理四、鐵心故障第三節(jié) 變壓器的大修大修：必須取出器身進行修理 5-10年小修：不取出器身的修理一、變壓器大修的工作項目 （11項）1.檢修前的準備工作2.打開頂蓋，取出器身3.檢修器身4.檢修頂蓋、儲油柜、安全氣道、散熱管、油門和套管

7、等5.檢查冷卻裝置和濾油裝置6.清掃外殼7.檢查控制測量儀表、信號和保護裝置8.濾油或換油9.必要時進行絕緣干燥處理10.變壓器裝配11.進行規(guī)定的測量和試驗二、大修前應(yīng)做好如下準備工作（5項）第四節(jié) 變壓器的試驗變壓器試驗的目的：驗證變壓器的性能是否符合有關(guān)標準和技術(shù)條件的規(guī)定，是否存在影響正常運行的。修理后的試驗?zāi)康模簷z查修理部位的質(zhì)量一、絕緣性能試驗?zāi)康模候炞C絕緣情況的好壞，以決定是否投入運行或繼續(xù)運行。試驗項目：絕緣電阻和吸收比的測量、介質(zhì)損失角正切的測量、外施高壓試驗、感應(yīng)高壓試驗等（一）絕緣電阻和吸收比的測量（二）介質(zhì)損失角正切的測量介質(zhì)損失角正切表示相對的介質(zhì)損失的大小 能反映出

8、絕緣的狀態(tài)，對整體的缺陷反映靈敏，主要用來檢查絕緣受潮，油質(zhì)優(yōu)劣，線圈上附著油泥等tan（三）外施高壓試驗 電力變壓器按高壓對地絕緣的情況分為全絕緣變壓器和分級絕緣變壓器 對試品施加工頻高壓，持續(xù)1min ，又叫工頻1min耐壓試驗，用于考核全絕緣變壓器的主絕緣；對分級絕緣變壓器的工頻耐壓試驗用感應(yīng)法進行。（四）感應(yīng)高壓試驗 縱絕緣，如線圈匝間、層間、段間和相間的絕緣二、變壓比試驗12UUK 三、線圈直流電阻的測定 通常是用電橋法和電壓降法進行直流電阻的測量四、空載試驗 目的：測量空載電流 及空載損耗 ，并以此判斷鐵心質(zhì)量及線圈是否短路試驗時在低壓線圈上施加額定頻率、正玄波形的額定電壓，高壓線

9、圈開路0I0P五、短路試驗 試驗?zāi)康模簻y量短路損耗 和阻抗電壓 ，以檢查線圈實際結(jié)構(gòu)是否符合技術(shù)要求。試驗時，將低壓線圈短路，通過調(diào)壓裝置在高壓線圈額定分接位置下通入額定頻率的額定電流，測量時高壓側(cè)所加電壓，此電壓就是阻抗電壓，測量此高壓側(cè)輸入的功率，此功率就是短路損耗。kPkU六、溫升試驗?zāi)康模捍_定變壓器在額定負載條件下各部位的溫升數(shù)值（一）變壓器各部分溫度的測定1.頂層油的溫升 2.鐵心表面的溫升 3.線圈的溫升（二）用短路法作溫升試驗第五節(jié) 中小型變壓器的維修一、變壓器的日常維護1.清潔2.漏油3.儲油箱4.噪聲5.溫度計6.安全氣道7.接地8.電壓、電流9.油樣化驗10.瓷套管二、變壓器的檢修項目及方法P203 一般分為大修和小修1.范圍2.瓷套管3.電壓分接開關(guān)4.鐵心5.繞組 電力變壓器在長期運行中，由于各種因素的作用，造成變壓器各部件性能下降，甚至危及到變壓器的安全運行。因此，必須進行日常巡檢和定期檢修。 電力變壓器的小修只是對變壓器油箱外部及其附件進行檢修，一般為每年一次。 電力變壓器的大修是指吊罩（吊心），對內(nèi)部進行心體檢查及處理，大修將可能全部或局部更換繞組和鐵心，每5年進行一次。 電力變壓器故障可分為內(nèi)部故障和外部故障兩大類，內(nèi)部故障包