變壓器培訓(xùn)講稿

1、甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司變壓器工作原理及結(jié)構(gòu)變壓器工作原理及結(jié)構(gòu) 講課人：甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 變壓器是利用電磁感應(yīng)定律把一種電壓等級的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓等級的交流電能。 當(dāng)原邊繞組接到交流電源時，繞組中便有交流電流流過，并在鐵心中產(chǎn)生與外加電壓頻率相同的磁通，這個交變磁通同時交鏈著原邊繞組和副邊繞組。甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理（如上圖）：當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓1時，流過電流

2、1，在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通1，這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢1，2，感應(yīng)電勢公式為：E=4.44fNm 式中：E-感應(yīng)電勢有效值 f-頻率 N-匝數(shù) m-主磁通最大值 由于二次繞組與一次繞組匝數(shù)不同，感應(yīng)電勢E1和E2大小也不同，當(dāng)略去內(nèi)阻抗壓降后，電壓1和2大小也就不同。 甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 當(dāng)變壓器二次側(cè)空載時，一次側(cè)僅流過主磁通的電流（0），這個電流稱為激磁電流。當(dāng)二次側(cè)加負載流過負載電流2時，也在鐵芯中產(chǎn)生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時，主磁通是不變的，一次側(cè)就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流0，一部分為用來平衡2，

3、所以這部分電流隨著2變化而變化。當(dāng)電流乘以匝數(shù)時，就是磁勢。 上述的平衡作用實質(zhì)上是磁勢平衡作用，變壓器就是通過磁勢平衡作用實現(xiàn)了一、二次側(cè)的能量傳遞。甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 電力變壓器的型號及技術(shù)參數(shù)電力變壓器的型號及技術(shù)參數(shù) 變壓器的技術(shù)參數(shù)一般都標在銘牌上。按照國家標準，銘牌上除標出變壓器名稱、型號、產(chǎn)品代號、標準代號、制造廠名、出廠序號、制造年月以外，還需標出變壓器的技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)。需要標出的技術(shù)數(shù)據(jù)見表2-1。變壓器除裝設(shè)標有以上項目的主銘牌外，還應(yīng)裝設(shè)標有關(guān)于附件性能的銘牌，需分別按所用附件 (套管、分接開關(guān)、電流互感器、冷卻裝置)的相應(yīng)標準列出。甘

4、肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 電力變壓器可以按繞組藕合方式、相數(shù)、冷卻方式、繞組數(shù)、繞組導(dǎo)線材質(zhì)和調(diào)壓方式分類。但是，這種分類還不足以表達變壓器的全部特征，所以在變壓器型號中除要把分類特征表達出來外，還需標記其額定容量和高壓繞組額定電壓等級。 一些新型的特殊結(jié)構(gòu)的配電變壓器，如非晶態(tài)合金鐵芯、卷繞式鐵芯和密封式變壓器，在型號中分別加以H、R和M表示。 甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 變壓器的額定值主要有變壓器的額定值主要有 1.額定電壓 在額定運行時規(guī)定加在原邊繞組的端電壓，稱為原邊繞組

5、額定電壓，以 表示；當(dāng)變壓器空載時，原邊繞組加以額定電壓后，在副邊繞組上測量到的電壓，稱為副邊繞組額定電壓，以u 表示。因此副邊繞組的額定電壓是指它的空載電壓。在三相變壓器中，額定電壓都是指線電壓。電壓的單位是或。 2.額定電流I 單位為A/kA。是變壓器正常運行時所能承擔(dān)的電流，在三相變壓器中均代表線電流。甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 3.額定容量 原邊繞組或副邊繞組額定電流與額定電壓的乘積，稱為額定容量，以s 。表示，它是在銘牌上所標注的額定運行狀態(tài)下，變壓器輸出的視在功率。它的單位以va表示。對于三相變壓器來說，額定容量是指三相的總?cè)萘?，即?4.額定頻率 額

6、定頻率用f 表示。在我國，交流電的額定頻率為f =50hz。 5.阻抗電壓 阻抗電壓又稱為短路電壓。它表示在額定電流時變壓器短路阻抗壓降的大小。甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 變壓器的分類變壓器的分類 變壓器的種類很多，可按其用途、相數(shù)、結(jié)構(gòu)、調(diào)壓方式、冷卻方式等不同來進行分類。 1.按用途分類：升壓變壓器、降壓變壓器；2.按相數(shù)分類：單相變壓器和三相變壓器； 3.按線圈數(shù)分類：雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器； 4.按鐵心結(jié)構(gòu)分類：心式變壓器和殼式變壓器；甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 5.按調(diào)壓方式分類：無載（無勵磁）調(diào)壓變壓器、有

7、載調(diào)壓變壓器；6.按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分類：油浸式變壓器和干式變壓器等；7.按容量大小分類：小型變壓器、中型變壓器、大型變壓器和特大型變壓器。甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 電力變壓器的結(jié)構(gòu)三相油浸式變壓器的外形 鐵心和繞組是變壓器的主要部件，稱為器身，器身放在油箱內(nèi)部 甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 一、鐵心一、鐵心 1.鐵心的材料 采用高磁導(dǎo)率的鐵磁材料0.350.5mm厚的硅鋼片疊成。 為了提高磁路的導(dǎo)磁性能，減小鐵心中的磁滯、渦流損耗。變壓器用的硅鋼片其含硅量比較高。硅鋼片的兩面均涂以絕緣漆，這樣可使疊裝在一起的硅鋼片相互之間絕緣。

8、2.鐵心形式 鐵心是變壓器的主磁路，電力變壓器的鐵心主要采用心式結(jié)構(gòu). 甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 二、繞組二、繞組 1.繞組的材料 銅或鋁導(dǎo)線包繞絕緣紙以后繞制而成。 2.形式 圓筒式、螺旋式、連續(xù)式、糾結(jié)式等結(jié)構(gòu)。為了便于絕緣，低壓繞組靠近鐵心柱，高壓繞組套在低壓繞組外面，兩個繞組之間留有油道。變壓器繞組外形如 圖所示甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司1油油浸浸式式電電力力變變壓壓器器器身器身油箱油箱冷卻裝置冷卻裝置保護裝置保護裝置出線裝置出線裝置鐵心、繞組、絕緣結(jié)構(gòu)、引線、分接開關(guān)油箱本體（箱蓋、箱壁、箱底）和附件（放油閥門、油樣活門、

9、接地螺栓、銘牌散熱器和冷卻器儲油柜（油枕）、油位表、防爆管（安全氣道）、吸濕器(呼吸器)、溫度計、凈油器、氣體繼電器（瓦斯繼電器）高壓套管、低壓套管甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司12.分接開關(guān)1.高壓套管4.瓦斯繼電器3.低壓套管6.油枕5.防爆管8.吸濕器7.油位表10.銘牌9.散熱器12.油樣活門11.接地螺栓14.活門13.放油閥門16.溫度計15.繞組18.凈油器17.鐵芯20.變壓器油19.油箱甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司1.油箱 變壓器油的作用：加強變壓器內(nèi)部絕緣強度和散熱作用。要求：用質(zhì)量好的鋼板焊接而成，能承受一定壓力，某些

10、部位必須具有防磁化性能。形式：大型變壓器油箱均采用了鐘罩式結(jié)構(gòu)；小型變壓器采用吊器身式。2.儲油柜 作用：減少油與外界空氣的接觸面積，減小變壓器受潮和氧化的概率。在大型電力變壓器的儲油柜內(nèi)還安放一個特殊的空氣膠囊，它通過呼吸器與外界相通，空氣膠囊阻止了儲油柜中變壓器油與外界空氣接觸。甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司3.呼吸器 作用：內(nèi)裝硅膠的干燥器，與油枕連通，為了使潮氣不能進入油枕使油劣化。硅膠對空氣中水份具有很強的吸附作用，干燥狀態(tài)狀態(tài)為蘭色，吸潮飽和后變?yōu)榉奂t色。吸潮的硅膠可以再生。4.冷卻器 作用：加強散熱。裝配在變壓器油箱壁上，對于強迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器，電動泵

11、從油箱頂部抽出熱油送入散熱器管簇中，這些管簇的外表受到來自風(fēng)扇的冷空氣吹拂，使熱量散失到空氣中去，經(jīng)過冷卻后的油從變壓器油箱底部重新回到變壓器油箱內(nèi)。甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司5.絕緣套管 作用：使繞組引出線與油箱絕緣。絕緣套管一般是陶瓷的，其結(jié)構(gòu)取決于電壓等級。1kV以下采用實心磁套管，1035kV采用空心充氣或充油式套管，110kV及以上采用電容式套管。為了增大外表面放電距離，套管外形做成多級傘形裙邊。電壓等級越高，級數(shù)越多。6.壓力釋放閥 作用：為防止變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障而產(chǎn)生大量氣體，引起變壓器發(fā)生爆炸。甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)

12、任公司7.分接開關(guān) 作用：用改變繞組匝數(shù)的方法來調(diào)壓。一般從變壓器的高壓繞組引出若干抽頭，稱為分接頭，用以切換分接頭的裝置叫分接開關(guān)。分接開關(guān)分為無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，前者必須在變壓器停電的情況下切換；后者可以在變壓器帶負載情況下進行切換。分接開關(guān)安裝在油箱內(nèi)，其控制箱在油箱外，有載調(diào)壓分接開關(guān)內(nèi)的變壓器油是完全獨立的，它也有配套的油箱、瓦斯繼電器、呼吸器。甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 8.氣體繼電器（瓦斯繼電器） 作用：變壓器的一種保護裝置，安裝在油箱與儲油柜的連接管道中，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時（如絕緣擊穿、匝間短路、鐵芯事故、油箱漏油使油面下降較多等）產(chǎn)生的氣

13、體和油流，迫使氣體繼電器動作。輕者發(fā)出信號，以便運行人員及時處理。重者使斷路器跳閘，以保護變壓器。甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 電力變壓器的絕緣分類甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司1甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 變壓器的勵磁調(diào)壓系統(tǒng)變壓器的勵磁調(diào)壓系統(tǒng) 變壓器調(diào)壓是在變壓器的某一繞組上設(shè)置分接頭，當(dāng)變換分接頭時就減少或增加了一部分線匝，使帶有分接頭的變壓器繞組的匝數(shù)減少或增加，其他繞組的匝數(shù)沒有改變，從而改變了變壓器繞組的匝數(shù)比。繞組的匝數(shù)比改變了，電壓比也相

14、應(yīng)改變，輸出電壓就改變，這樣就達到了調(diào)整電壓的目的甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 調(diào)壓方式有無勵磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。無勵磁調(diào)壓時，不是變壓器二次不帶負載，而是把變壓器各側(cè)都與電網(wǎng)斷開，在變壓器無勵磁情況下變換繞組的分接頭；有載調(diào)壓時，變壓器時在不中斷負載的情況下進行變換繞組的分接頭。甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 變壓器的并列運行變壓器的并列運行 變壓器的并列運行應(yīng)滿足下列條件 （1）繞組接線組別相同。 （2）電壓變比相同。 （3）阻抗電壓相等。 （4）阻抗電壓不同的變壓器，在任何一臺都不會過負荷的情況下，可以并列運行。甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 并聯(lián)運行的優(yōu)點并聯(lián)運行的優(yōu)點 （1）可以提高供電的可靠性。 （2）可以根據(jù)負荷的大小調(diào)整投入并聯(lián)運行變壓器的臺數(shù)，以提高運行效率。 （3）可以減少備用容量，并可隨著用電量的增加，分期分批地安裝新的變壓器，以減少初投資。 當(dāng)然，并聯(lián)變壓器的臺數(shù)也不宜太多，因為在總?cè)萘肯嗤那闆r下，一臺大容量變壓器要比幾臺小容量變壓器造價低、基建設(shè)投資少、占地面積小。甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司甘肅電投武威熱電有限責(zé)任公司 并