ly第1章變壓器的工作原理與結(jié)構(gòu)

1、第一篇第一篇 變壓器變壓器 變壓器是一種靜止靜止的電機(jī)，它利用電電磁感應(yīng)（耦合）磁感應(yīng)（耦合）原理，把一種電壓等級的 交交流電能流電能 轉(zhuǎn)換成 頻率相同頻率相同 的另一種電壓等級的交流電能。 電力系統(tǒng)中使用的變壓器稱為電力變壓器，其作用是為了經(jīng)濟(jì)地輸送電能，合理地分配電能和安全地使用電能。一般，變壓器的安裝容量是發(fā)電機(jī)容量的58倍。第1章 變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu) 1.0 本章要求： 1.掌握變壓器的工作原理和額定值； 2.了解變壓器的分類和基本結(jié)構(gòu)。1.1.1 工作原理N1N2AXau1i1e1e2u2i2xLZ1.1 變壓器的工作原理和分類1.1.2 分類 按用途分： 電力變壓器(主要用在輸

2、配電系統(tǒng)中，又分升壓、降壓、配電、聯(lián)絡(luò)、廠用變壓器)。 儀用互感器(電壓、電流互感器)。 特種變壓器（電爐、整流、高壓試驗(yàn)、礦用、電焊、儀用、船用、大電流變壓器）。 按繞組數(shù)分： 雙繞組變壓器（最常用） 三繞組變壓器 多繞組變壓器 自耦變壓器。 按鐵心結(jié)構(gòu)分： 心式 殼式 漸開線式 按相數(shù)分： 單相 三相 多相 按冷卻方式分 油浸式 (油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式、) 干式（干式空氣自冷、干式澆鑄絕緣） 充氣式 按線圈材料分： 銅線 鋁線 按調(diào)壓方式分： 無勵(lì)磁調(diào)壓 有載調(diào)壓 按容量大小分： 小型（90000kVA）1.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu) 電力變壓器的

3、基本構(gòu)成部分： 鐵心 繞組 絕緣套管 油箱 其他部件器身附件1.2.1 油浸式電力變壓器（生產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣）1、鐵心：是變壓器的主磁路，又是機(jī)械骨架，由 0.35或0.5mm 厚的硅鋼片疊成，硅鋼片兩面涂以0.010.13mm的漆膜，使片與片間絕緣。有散熱溝的鐵芯柱截面（a）平行的；(b)垂直的2、繞組：是變壓器的電路部分，由銅或鋁絕緣 導(dǎo)線繞制而成。圓筒形繞組(a)單層圓筒；(b)雙層圓筒螺旋形繞組(a)外形；(b)繞組縱剖面導(dǎo)線的排列 三相三芯柱變壓器的鐵芯和繞組1-鐵芯柱；2-上鐵軛；3-下鐵軛；4-繞組3、絕緣套管：變壓器的引出線從內(nèi)部引到箱外時(shí)必須經(jīng)過絕緣套管，使引線與油箱絕緣。

4、4、油箱：（1）正常情況下變壓器油箱要承受鐵芯、繞組和變壓器油的重量和對箱壁的壓力，還要承受變壓器安裝時(shí)真空熱油干燥時(shí)外部大氣壓力。（2）變壓器油箱要用質(zhì)量好的鋼板焊接而成，能承受一定壓力和某些部位必須具有防磁化性能。 （3）為了檢修變壓器的方便，可以把油箱做成鐘罩式，在變壓器檢修時(shí)不用吊起沉重的鐵芯和繞組，只要將油放掉，將鐘罩油箱吊起就可以檢修?，F(xiàn)代大型變壓器油箱均采用了鐘罩式結(jié)構(gòu)。5、氣封油枕 變壓器在運(yùn)行中，隨著油溫的變化，油的體積會(huì)膨脹和收縮，油面的空氣與外界大氣交換時(shí)容易受潮和氧化。為了使變壓器油箱中的油隨著油溫變化任意膨脹和收縮，同時(shí)減少外界空氣的接觸面積，減小變壓器受潮和氧化的概

5、率，通常在變壓器上部安裝一個(gè)儲(chǔ)油容器（俗稱油枕），使其與變壓器本體油箱連通，由變壓器容量來決定油枕的大小。 隨著變壓器容量增大，油枕的重要性也越大，為了防止大型變壓器由于油受潮和劣化造成故障，不斷地采取了一些重要措施。采用氣封型油封油枕可以將變壓器油與大氣隔開，允許變壓器主油箱的油隨溫度變化而自由膨脹和收縮而又不接觸外面空氣，也就避免了油接觸大氣中的水份、氧氣、雜質(zhì)。油枕的結(jié)構(gòu)1油箱；2空氣膠囊；3干燥器；11瓦斯繼電器6、空氣干燥器（呼吸器） 變壓器隨著負(fù)荷和氣溫變化，各變壓器油溫不斷變化，這樣油枕內(nèi)的油位隨著整個(gè)變壓器油的膨脹和收縮而發(fā)生變化，有時(shí)將油枕內(nèi)空氣向外排出，有時(shí)外界空氣要被油枕

6、吸入，為了使潮氣不能進(jìn)入油枕使油劣化，將油枕用一個(gè)管子從上部連通到一個(gè)內(nèi)裝硅膠的干燥器（俗稱呼吸器），因?yàn)榭諝饨?jīng)過干燥器有進(jìn)有出好象呼吸一樣所以稱為呼吸器，硅膠正常為蘭色顆粒，對空氣中水份具有很強(qiáng)的吸附作用，吸潮飽和后變?yōu)榧t色。7、冷卻器1電動(dòng)泵；2散熱器管；3風(fēng)扇；4閥門；5排氣孔；6底部箱；7支撐架；8壓力計(jì) 潛油泵為離心式，把熱油從變壓器上部抽出流經(jīng)三油路的循環(huán)冷卻器管，經(jīng)風(fēng)扇冷卻，冷卻后的油打入變壓器的下部，形成強(qiáng)迫油循環(huán)。 油流繼電器是冷卻器的一種機(jī)械保護(hù)裝置，當(dāng)運(yùn)行中的潛油泵發(fā)出故障停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該繼電器動(dòng)作，接通信號回路發(fā)出信號和起動(dòng)備用冷卻器。1.2.2 干式電力變壓器 特點(diǎn)：1

7、.無油，無污染。難燃、阻燃、自熄防火2.絕緣溫升等級高（ F級，溫升達(dá)100K）3.損耗小，效率高4.噪聲小（50dB）5.局部放電量小，可靠性高6.抗裂，抗溫度變化，機(jī)械強(qiáng)度高，抗突發(fā)短路能力強(qiáng)7.防潮性能好8.體積小、重量輕、安裝簡單、維護(hù)方便變壓器用環(huán)氧樹脂真空澆鑄為一個(gè)整體 35KV及以下配電系統(tǒng)中廣泛使用，如：樓宇、機(jī)場、地鐵等場所。1.3 變壓器的額定值 1.額定容量SN： 視在功率，單位VA、kVA或MVA。雙繞組變壓器原、副繞組 SN設(shè)計(jì)相同。 2.額定電壓U1N/U2N： 單位V或kV，指線電壓。 UlN：規(guī)定加到一次側(cè)的端電壓。 U2N：一次側(cè)加額定電壓時(shí)，二次側(cè)開路時(shí)的端電壓。 3.額定電流I1N/I2N： 單位：A，指線電流。 4.額定頻率fN ： 我國工頻50Hz。 SN、U1N、I1N 、 U2N、I2N之間的換算單相：NNNIUS11NNIU22NNNUSI22三相：NNNIUS113NNIU223NNNUSI11NNNUSI223NNNUSI113三相：星形接法(Y，y)三角形接法（D，d）三相變壓器相、線電流、電壓之間的換算(1)星形:相電壓 、 、線電壓 、NU1NU2NU1NU2相電流 、 、線電流 、NI1NI2NI1NI2NU1NU1NNUU113 *NNII11 *