電力變壓器電子課件

電力變壓器電子課件第1頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一

電力變壓器按容量系列分，有Ｒ８容量系列和Ｒ１０系列容量兩大類。

所謂Ｒ８容量系列，是指容量等級是按８Ｒ８＝１０≈１．３３倍數(shù)遞增遞減的。在我國，舊的變壓器容量等級采用此系列，如１００、１３５、１８０、２４０、５６０、７５０、１０００ｋＶ·Ａ等。

所謂Ｒ１０容量系列，是指容量等級是按１０Ｒ１０＝１０≈１．２６倍數(shù)遞增遞減的。Ｒ１０系列的容量等級較密，便于合理選用，這是國際電工委員會（ＩＥＣ）推薦的，我國新的變壓器容量等級均采用此系列，如１００、１２５、１６０、２００、２５０、３１５、４００、５００、６３０、８００、１０００ｋＶ·Ａ等。第2頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一

電力變壓器按相數(shù)分，有三相變壓器和單相變壓器。在工廠變電所中一般都用三相變壓器。電力變壓器按結構型式分，有鐵芯式變壓器和鐵殼式變壓器。如果繞組包在鐵芯外圍，則為鐵芯式變壓器；如果鐵芯包在繞組外圍，則為鐵殼式變壓器。電力變壓器按調壓方式分，有無載調壓和有載調壓變壓器兩大類。用戶（變電所）大多采用無載調壓變壓器。電力變壓器按繞組形式分，有雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器三大類。用戶（變電所）大多采用雙繞組變壓器。電力變壓器按冷卻介質分，有干式和油浸式變壓器兩類。而油浸式變壓器又分為油浸自冷式、油浸風冷式和強迫油循環(huán)風冷（或水冷）式三種類型。一般工廠變電所多采用油浸自冷式或油浸風冷式變壓器。

電力變壓器按其繞組導體材質分，有銅繞組和鋁繞組兩種類型。

第3頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一二、電力變壓器的結構電力變壓器從結構上看，鐵芯和繞組是變壓器的兩大主要部分。圖５－１所示為普通三相油浸式三相電力變壓器的結構圖。以下介紹變壓器幾個主要部分的結構。第4頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一

１—信號溫度計；２—銘牌；３—吸濕器；４—油枕（儲油柜）；５—油位指示器（油標）；６—防爆管；７—瓦斯繼電器；８—高壓套管；９—低壓套管；１０—分接開關；１１—油箱；１２—鐵芯；１３—繞組及絕緣；１４—放油閥；１５—小車；１６—接地端子第5頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一第6頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一1-連接管2-螺釘3-法蘭盤4-玻璃管5-硅膠6-螺桿7-底座8-底罩9-變壓器油3.吸濕器第7頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一10.分接開關變壓器調壓是在變壓器的某一繞組上設置分接頭，當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，電壓比也相應改變，輸出電壓就改變，這樣就達到了調整電壓的目的。第8頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一6.防爆管1-儲油柜2-連接小管3-防爆管4-油箱第9頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一1.溫度計第10頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一8、9.高、低壓套管絕緣套管是油浸式電力變壓器箱外的主要絕緣裝置，變壓器繞組的引出線必須穿過絕緣套管，使引出線之間及引出線與變壓器外殼之間絕緣，同時起到固定引出線的作用。第11頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一（１）鐵芯

鐵芯是變壓器的磁路，又是變壓器的機械骨架，由鐵芯柱和鐵軛兩部分組成，如圖５－２所示。鐵芯柱上套裝繞組，鐵軛使整個鐵芯構成閉合回路。運行時變壓器的鐵芯必須可靠接地。（２）繞組

繞組是變壓器的電路部分。為了保證變壓器有足夠的使用年限，對繞組的電氣性能、耐熱性能和機械強度都有嚴格的要求。一般配電變壓器多采用同心式繞組。同心式繞組的原、副繞組繞成兩個直徑不同的圓筒形，低壓繞組放在里面靠近鐵芯，高壓繞組套在外面，同心式繞組的結構如圖５－３所示。由于這種繞組結構簡單，制造方便，所以在工廠（變電所）中應用的非常廣泛。第12頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一圖５－２已疊裝好的疊接式鐵芯１—鐵軛；２—鐵芯柱圖５－３同心式繞組的結構（ａ）單相變壓器；（ｂ）三相變壓器１—低壓繞組；２—高壓繞組；３—鐵第13頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一（３）絕緣

變壓器的絕緣部分分為外部絕緣和內部絕緣。外部絕緣是指油箱外部的絕緣，主要包括高、低壓繞組引出的瓷絕緣套管和空氣間隙絕緣；內部絕緣是油箱蓋內部的絕緣，主要包括繞組絕緣和內部引線絕緣等。（４）油箱及其他附件

油箱是用鋼板焊成的，油浸變壓器的器身（如圖５－４所示），就是裝在充滿變壓器油的油箱內的。變壓器油既是一種絕緣介質，又是一種冷卻介質。為了使變壓器油能較長久地保持良好的絕緣狀態(tài)，一般在變壓器的油箱上裝有圓筒形的油枕，油枕通過連通管與油箱連通，油枕中的油面高度隨著變壓器油的熱脹冷縮而變化。因此使變壓器油與空氣接觸面積減少，從而減少油的氧化和水分的侵入.第14頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器器身結構圖５－４三相心式變壓器器身結構第15頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一三、

電力變壓器的銘牌和額定值

變壓器的銘牌數(shù)據(jù)是制造廠對變壓器正常工作時所作的使用規(guī)定。變壓器的額定值就標注在銘牌上，變壓器按額定值運行稱為額定運行。電力變壓器的銘牌上主要標注了以下各項：變壓器型號，額定視在功率，額定電壓，額定電流，頻率，相數(shù)，接線圖與連接組別，阻抗電壓，冷卻方式等。下面介紹電力變壓器的型號和額定值。第16頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一１．電力變壓器的型號電力變壓器的型號表示和含義如下：第17頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一２．電力變壓器的額定值（１）額定容量

額定容量是指在額定狀態(tài)下變壓器輸出功率的保證值，單位為ｋＶ·Ａ。由于電力變壓器的效率極高，規(guī)定一次、二次側容量相同。（２）額定電壓

高壓（一次）側額定電壓是指變壓器在空載時，變壓器額定分接頭對應的電壓，單位為ｋＶ。二次側額定電壓是指在一次側加上額定電壓時，二次側的空載電壓值。對三相電力變壓器，額定電壓是指線電壓。（３）額定電流

根據(jù)變壓器的額定容量和額定電壓計算出來的電流稱為變壓器的額定電流，單位為Ａ。對三相電力變壓器，額定電流是指線電流。另外，在額定運行時，變壓器的頻率、效率和溫升均為額定值。第18頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一四、電力變壓器的聯(lián)接組

在三相變壓器中，一次繞組的始端為Ａ、Ｂ、Ｃ，末端為Ｘ、Ｙ、Ｚ；二次繞組的始端為ａ、ｂ、ｃ，末端為ｘ、ｙ、ｚ。所謂變壓器的聯(lián)接組別，是指變壓器一、二次繞組因采用不同聯(lián)接方式而形成變壓器一、二次側對應的線電壓之間的不同相位關系這里只介紹幾種常用的聯(lián)接組別。１．變壓器Ｙ，ｙｎ０聯(lián)接組圖５－５所示為變壓器Ｙ，ｙｎ０聯(lián)接組。其一次線電壓與對應的二次線電壓之間的相位關系，和在零點（１２點）時時鐘上的分針與時針的相互關系一樣，圖中的“·”表示“同名端”。第19頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一圖５－５變壓器Ｙ，ｙｎ０聯(lián)接組（ａ）一、二次繞組接線；（ｂ）一、二次電壓相量；（ｃ）時鐘表示第20頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一２．變壓器Ｄ，ｙｎ１１聯(lián)接組圖５－６所示為變壓器Ｄ，ｙｎ１１聯(lián)接組。其一次線電壓與對應的二次線電壓之間的相位關系，在１１點時時鐘上的分針與時針的相互關系一樣。３采用Ｙ，ｙｎ０和Ｄ，ｙｎ１１聯(lián)接組的優(yōu)、缺點比較①采用Ｄ，ｙｎ１１聯(lián)接組的變壓器，其３ｎ次（ｎ為正整數(shù)）諧波勵磁電流在其三角形接線中的一次繞組內形成環(huán)流的原因，因此比采用Ｙ，ｙｎ０聯(lián)接組的變壓器有利于抑制高次諧波電流②由于采用Ｄ，ｙｎ１１聯(lián)接組的變壓器的零序阻抗比采用Ｙ，ｙｎ０聯(lián)接組的變壓器的小得多，導致二次側單相接地短路電流相比較大得多，因此采用Ｄ，ｙｎ１１聯(lián)接組的變壓器更有利于低壓側單相接地保護動作。第21頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一圖５－６變壓器Ｄ，ｙｎ１１聯(lián)接組（ａ）一、二次繞組接線；（ｂ）一、二次電壓相量；（ｃ）時鐘表示第22頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一③由于采用Ｄｙｎ１１Ｙｙｎ０壓器的中性線允許電流大得多。因此采用Ｄ，ｙｎ１１聯(lián)接組的變壓器承受單相不平衡負荷的能力比采用Ｙ，ｙｎ０聯(lián)接組的變壓器大得多。④由于采用Ｙ，ｙｎ０聯(lián)接組的變壓器一次繞組的絕緣強度要求比采用Ｄ，ｙｎ１１聯(lián)接組的變壓器低，因此制造成本也低于采用Ｄ，ｙｎ１１聯(lián)接組的變壓器。但在ＴＮ、ＴＴ系統(tǒng)中，當中性線電流不超過繞組額定電流的２５％時，可選用采用Ｙ，ｙｎ０聯(lián)接組的變壓器。第23頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一４．變壓器Ｙ，ｄ１１聯(lián)接組圖５－７所示為變壓器Ｙ，ｄ１１聯(lián)接組。由圖可知，Ｙ，ｄ１１聯(lián)接組兩側線電壓相位差３３０°。三個繞組接成三角形時，要特別注意繞組極性問題。如果有一個繞組的極性標錯或接錯，那么，在閉合三角形回路中，三相總電動勢不為零，而是兩倍的相電動勢，必將在繞組內產生很大電流，造成嚴重事故，甚至燒毀變壓器，這一點必須引起注意。第24頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一圖５－７變壓器Ｙ，ｄ１１聯(lián)接組（ａ）一、二次繞組接線；（ｂ）一、二次電壓相量；（ｃ）時鐘表示第25頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)變電所主變壓器臺數(shù)和容量的選擇一、變電所主變壓器臺數(shù)的選擇１．車間變電所主變壓器臺數(shù)的選擇①對于一般生產車間，盡可能裝設一臺變壓器。②如果車間的一、二級負荷所占比重較大，必須由兩個電源供電時，應裝設兩臺變壓器；若該變電所與相鄰車間變電所有聯(lián)絡線時，則亦可只裝設一臺變壓器。③當車間負荷晝夜變化較大時，或由獨立車間變電所同時向幾個負荷曲線相差懸殊的車間供電時，若選一臺變壓器在技術、經濟上顯然不合理，則應裝設兩臺變壓器。第26頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一２．工廠總降壓變電所變壓器臺數(shù)的選擇①當工廠的絕大部分負荷屬于三級負荷，其少量的一、二級負荷可由鄰近工廠獲得低壓側備用電源（６～１０ｋＶ）時，可裝設一臺變壓器。②如果工廠的一、二級負荷所占比重較大時，必須裝設兩臺變壓器。兩臺變壓器之間互為備用，當一臺出現(xiàn)故障或進行檢修時，另一臺能承擔對全部一、二級負荷的供電。③特殊情況下可裝設兩臺以上變壓器。例如，分期建設的大型工廠，其變電所個數(shù)及變壓器臺數(shù)均可分期投建，從而變壓器臺數(shù)可能較多；又如，對引起電網電壓嚴重波動的設備（電弧爐等）可裝設專用變壓器，從而使變壓器臺數(shù)增多。④當變電所僅裝設一臺變壓器時，其變壓器容量應考慮有１５％～２５％的富裕量，以備發(fā)展的需要。第27頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一二、變電所主變壓器容量的選擇１．只裝一臺主變壓器的變電所變壓器容量的選擇變壓器的額定容量ＳＮ．Ｔ應滿足全部用電設備總計算負荷Ｓ３０的需要，即ＳＮ．Ｔ≥Ｓ30（５－１）２．裝有兩臺主變壓器的變電所變壓器容量的選擇

每臺主變壓器的額定容量ＳＮ．Ｔ應同時滿足以下兩個條件：①任意一臺變壓器單獨運行時，應能滿足不小于總計算負荷Ｓ３０的６０％～７０％的需要，即ＳＮ．Ｔ≥（０．６～０．７）Ｓ３０（５－２）②任意一臺變壓器單獨運行時，應能滿足全部一、二級負荷Ｓ３０（Ⅰ＋Ⅱ）的需要，即ＳＮ．Ｔ≥Ｓ３０（Ⅰ＋Ⅱ）（５－３）第28頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一３．車間變電所主變壓器容量的上限車間變電所主變壓器的單臺容量一般不宜大于１２５０ｋＶ·Ａ。這是因為，一方面受到過去低壓電器的斷流能力及短路穩(wěn)定度要求的限制；另一方面也是考慮到可以使變壓器更接近于車間負荷中心，以減少低壓配電系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗。目前，我國已能生產出一些斷流能力更大、短路穩(wěn)定度更高的新型低壓斷路器。因此，如果車間負荷容量較大、負荷集中且運行合理時，也可以選用單臺容量為１６００～２０００ｋＶ·Ａ的電力變壓器。這樣可以減少主變壓器臺數(shù)、高壓開關柜數(shù)量和電纜長度等。此外，在確定主變壓器的容量時，應適當考慮負荷的發(fā)展。而主變壓器的臺數(shù)和容量的最后確定，應結合變電所最后確定的主接線方案，擇優(yōu)而定。第29頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一［例５－１］某１０／０．４ｋＶ變電所，已知總計算負荷為１５２０ｋＶ·Ａ，其中一、二級負荷為７８０ｋＶ·Ａ。試選擇變電所主變壓器的臺數(shù)和容量。解根據(jù)題目所給條件，該變電所有一、二級負荷，因此應選兩臺主變壓器。其每臺變壓器的容量為ＳＮ．Ｔ≥（０．６～０．７）Ｓ３０＝０．７×１５２０＝１０６４ｋＶ·Ａ而且應同時滿足ＳＮ．Ｔ≥Ｓ３０（Ⅰ＋Ⅱ）＝７８０ｋＶ·Ａ因此每臺主變壓器的容量應選擇為１２５０ｋＶ·Ａ。第30頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)變壓器的運行和維護一、變壓器投入運行前的檢查變壓器安裝結束，各項交接試驗和技術特性測試合格后，便進入啟動試運行階段。這個階段是指變壓器開始帶電，可能的最大負荷連續(xù)運行２４ｈ所經歷的過程。變壓器投入運行前，應進行嚴格而全面的檢查，檢查項目如下：①本體（器身）、冷卻裝置及所有附件應無缺陷，且不滲油。②輪子的制動裝置應牢固。③油漆應完整，相色標志正確。④變壓器頂蓋上應無遺留雜物。⑤事故排油設施應完好，消防設施應齊全。第31頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一⑥儲油柜、冷卻裝置、凈油器等油系統(tǒng)的油門均應打開，且指示正確，無滲油。⑦接地引下線及其與主接地網的連接應滿足設計要求，接地應可靠。鐵芯和夾件的接線引出套管、套管的接地小套管及電壓抽取裝置不用時其抽出端子均應接地；備用電流互感器二次端子應短接接地；套管頂部結構的接觸及密封應良好。⑧儲油柜和充油套管的油位應正常，套管清潔完好。⑨分接頭的位置應符合運行要求；有載調壓切換裝置的遠動操作應動作可靠，指示位置正確。⑩變壓器的相位及繞組的聯(lián)接組別應符合并聯(lián)運行要求。⑾測溫裝置指示應正確，整定值應符合要求。⑿冷卻裝置試運行應正常，聯(lián)動正確，水冷裝置的油壓應大于水壓；強迫油循環(huán)的變壓器，應啟動全部冷卻裝置，進行循環(huán)４ｈ以上，放完殘留的空氣

第32頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一

二、變壓器的運行標準１．運行溫度和溫升標準（１）運行允許溫度變壓器的運行允許溫度是根據(jù)變壓器所使用絕緣材料的耐熱強度而規(guī)定的最高溫度。

普通油浸式電力變壓器的絕緣屬于Ａ級。即經浸漬處理過的有機材料，如紙、木材和棉紗等，其運行允許溫度為１０５℃。

多年的變壓器運行經驗證明，變壓器繞組溫度連續(xù)運行在９５℃時，就可以保證變壓器具有適當?shù)暮侠韷勖s２０年），因此說溫度是影響變壓器壽命的主要因素。變壓器油溫若超過８５℃時，油的氧化速度加快，老化得越快。

第33頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一試驗表明，油溫在８５℃的基礎上升高１０℃，氧化速度會加快一倍。因此要嚴格控制變壓器油箱內油的

溫度。

（２）運行允許溫升

變壓器的運行允許溫度與周圍空氣最高溫度之差為運行允許溫升?？諝庾罡邭鉁匾?guī)定為＋４０℃。同時還規(guī)定：最高日平均溫度為＋３０℃，最高年平均溫度為＋２０℃，最低氣溫為－３０℃。

（３）溫度與溫升的關系

允許溫度＝允許溫升＋４０℃（周圍空氣的最高溫度）第34頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一［例５－２］某一臺油浸自冷式變壓器，當周圍空氣溫度為＋３５℃時，其上層油溫為＋６５℃。問該變壓器是否允許正常運行？解變壓器的上層油溫為＋６５℃沒有超過＋９５℃的最高允許值，變壓器的上層油的溫升為６５℃－３５℃＝３０℃也沒有超過允許溫升值５５℃，所以該變壓器是可以正常運行的。［例５－３］例５－２中的變壓器，若周圍空氣溫度為－２０℃，上層油溫為＋４５℃，問該變壓器是否允許正常運行？解變壓器的上層油溫為＋４５℃，沒有超過＋９５℃的最高允許值，變壓器的上層油的溫升為

４５℃－（－２０℃）＝６５℃已超過了允許的溫升值５５℃，所以，該變壓器是不允許正常運行的。第35頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一２．變壓器的過負荷能力（１）變壓器的額定容量和受溫度影響的實際容量電力變壓器的額定容量ＳＮ．Ｔ是指在規(guī)定環(huán)境溫度條件下，戶外安裝時，在規(guī)定的使用年限（一般為２０年）內所能連續(xù)輸出的最大視在功率。（２）變壓器的正常過負荷能力油浸式電力變壓器在必要時可以過負荷運行而不致影響其使用壽命。３．變壓器電源電壓變化的允許范圍４．變壓器在三相電流不平衡時的允許運行方式第36頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一５．變壓器油的運行（１）變壓器油的作用變壓器油在變壓器中起絕緣和冷卻的作用（２）變壓器油的試驗變壓器油的絕緣性能是保證變壓器安全運行的重要因素。140頁表5--4（３）變壓器油的運行在變壓器運行過程中，變壓器油有可能與空氣接觸而發(fā)生氧化，氧化后生成的各種氧化物為酸性物質。第37頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一１．變壓器繞組的絕緣監(jiān)視（１）絕緣電阻的測量（２）變壓器繞組絕緣的判斷（３）絕緣電阻的最小允許值142頁表5—5２．變壓器的負載監(jiān)測和油監(jiān)測（１）對變壓器負載的監(jiān)測（２）對變壓器油的監(jiān)測３．變壓器的外部檢查４．變壓器的特殊監(jiān)測和檢查

三、變壓器正常運行時的監(jiān)視和檢查四、變壓器的并聯(lián)運行將兩臺或兩臺以上變壓器的一次繞組接到同上公共電源上，二次繞組也都并接后向負載供電，這種運行方式叫做變壓器的并聯(lián)運行。第38頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一

兩臺或多臺變壓器并聯(lián)運行時，必須同時滿足以下三個基本條件：①所有并聯(lián)變壓器的額定一次電壓和二次電壓都必須分別相等②所有并聯(lián)變壓器的阻抗電壓必須相等。③所有并聯(lián)變壓器的聯(lián)接組別必須相同。也就是說，所有并聯(lián)變壓器的一次電壓和二次電壓的相序和相位都應分別對應相同還應該指出，并聯(lián)運行的變壓器容量應盡量相同或相近。其最大容量和最小容量之比，一般不宜超過３∶１。第39頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一１．變壓器的不正常運行（１）不正常運行的現(xiàn)象（２）變壓器的自動跳閘和滅火（３）Ｙ，ｙｎ０聯(lián)接組變壓器的不對稱運行和中性線問題２．變壓器的繞組故障

（１）匝間短路（２）層間短路（３）繞組對油箱絕緣擊穿短路３．變壓器的鐵芯故障４．變壓器的套管故障

變壓器套管的破損常發(fā)生在對油箱的絕緣擊穿或相間閃絡五、變壓器的故障檢查與分析第40頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一一、變壓器檢修的目的、類別和方法

（１）變壓器檢修的目的變壓器在運行過程中，由于受到長期發(fā)熱、負荷沖擊、電磁振動、氣體腐蝕等因素影響，總會發(fā)生一些部件的變形、緊固件的松動、絕緣介質老化等變化。在初期是可以通過維護保養(yǎng)來發(fā)現(xiàn)并達到改善和糾正的目的。（２）變壓器檢修的類別和方法變壓器的計劃預修，一般可分為三類。１）清掃、預防性試驗２）小修，小修工作范圍包括：拆開個別部件，更換部分零件，清洗換油，系統(tǒng)調整等。３）大修，檢修時需要將變壓器全部拆卸解體，更換、修復那些有缺陷或有隱患的零部件，全面消除各種缺陷，恢復變壓器原有的技術性能。六、變壓器的檢修第41頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一（１）預防性試驗１）絕緣電阻及吸收比周期：１～３年１次。標準：見150頁表５－６。２）繞組連同套管的泄漏電流周期：１～３年１次。標準：見150頁表５－７３）繞組連同套管的介質損耗角正切值ｔａｎδ周期：不定期、必要時。標準：２０℃時，不大于150頁表５－８所列數(shù)值。４）非純瓷套管的ｔａｎδ值和電容值周期：對不需要拆卸套管即能試驗的，１～３年１次。標準：見150頁表５－９２．變壓器檢修的主要內容第42頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一５）油箱和套管中絕緣油試６）繞組連同套管一起的直流電阻７）油中溶解氣體色譜分析七、變壓器的干燥１．變壓器器身的干燥處理條件２．變壓器干燥時的注意事項３．變壓器器身的干燥方法（1）感應加熱干燥法（２）熱風干燥法（３）烘箱干燥法（４）真空箱干燥法（５）在變壓器外殼內真空干燥法第43頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍多級橢圓形截面與橢圓形心柱截面相配合的一種鐵軛截面，另外在有旁軛的鐵心中，鐵軛的截面需小于心柱的截面，當各級相對應時，一定做成多級橢圓形截面。用于旁軛截面為橢圓形的旁軛式鐵心（五柱式鐵心）的變壓器。1.鐵芯第44頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器鐵心的絕緣鐵心的絕緣與變壓器其他絕緣一樣，占有重要的地位。鐵心絕緣不良，將影響變壓器的安全運行。鐵心的絕緣有兩種，即鐵心片間的絕緣以及鐵芯片與結構件件的絕緣。1.鐵芯第45頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器鐵心的接地鐵心必須接地。鐵心是其金屬結構件在線圈的電場作用下，具有不同的電位，與油箱電位又不同。雖然它們之間電位差不大，也將通過很小的絕緣距離而斷續(xù)放電。放電一方面使油分解，另一方面無法確認變壓器在試驗和運行中的狀態(tài)是否正常。因此鐵心及其金屬結構件必須經油箱面接地（對于鐵心柱和鐵軛螺桿，則由于電容的耦合作用認為它們與鐵心電位一樣，不需接地），且要確保電氣接通。1.鐵芯第46頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器鐵心的接地1.鐵芯第47頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器鐵心的接地1.鐵芯第48頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器鐵心的接地有拉螺桿和吊螺桿時，上、下夾件各自相接，期間又通過拉螺桿相接。這樣只要用一接地片將鐵心和上夾件相接，除墊腳令與箱底接地外，其余部分經吊螺桿與箱蓋接地，且鐵心片是一點接地。1.鐵芯第49頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器鐵心的接地只有拉螺桿時，也用一接地片將鐵心和上夾件相接，則鐵心經上夾件、拉螺桿、下夾件，通過墊腳和箱底接地。1.鐵芯第50頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器鐵心的接地上下夾件絕緣時，即舊產品種既無拉螺桿又無拉板的夾緊結構中，則用接地片將鐵心分別與上下夾件相接。這樣整個鐵心又上夾件經鐵芯片，在通過墊腳和箱底接地，這種情況需要注意上下接地片位置要對稱，即在鐵心的同一層上，否則將產生電位差。1.鐵芯第51頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器鐵心的接地有拉板時，上下夾件由拉板連接，而墊腳與箱底一般是絕緣的。用一接地片將鐵心和上夾件并聯(lián)后再由10KV套管引出接地，或者鐵心和上夾件由兩個套管接地。才用一個接地套管時指監(jiān)視器身的絕緣，采用兩個接地套管時還可檢查鐵心有無多余接地點。1.鐵芯第52頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器鐵心的接地接地片為0.3mm厚的紫銅片，寬度為20、30mm或40mm，銅帶表面要搪錫，以減少接觸電阻。1.鐵芯第53頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器鐵芯多點接地的故障特征油中氣體不斷增加并析出(電弧放電故障時，氣體析出量較之更高、更快)，可能導致氣體繼電器動作發(fā)信號，甚至使變壓器跳閘。鐵芯局部過熱，使鐵芯損耗增加，甚至燒壞；過熱造成的溫升，使變壓器油分解，產生的氣體溶解于油中，引起變壓器油性能下降，油中總烴大大超標；1.鐵芯第54頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一2.繞組繞組是變壓器最基本的組成部分，它與鐵心合稱電力變壓器本體，是建立磁場和傳輸電能的電路部分。電力變壓器繞組由高壓繞組，低壓繞組，對地絕緣層（主絕緣），高、低壓繞組之間絕緣件及由燕尾墊塊，撐條構成的油道，高壓引線，低壓引線等構成。第55頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一不同容量、不同電壓等級的電力變壓器，繞組形式也不一樣。一般電力變壓器中常采用同心式和交疊式兩種結構形式。2.繞組第56頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一同心式繞組是把高壓繞組與低壓繞組套在同一個鐵心上，一般是將低壓繞組放在里邊，高壓繞組套在外邊，以便絕緣處理。但大容量輸出電流很大的電力變壓器，低壓繞組引出線的工藝復雜，往往把低壓繞組放在高壓繞組的外面。同心式繞組結構簡單、繞制方便，故被廣泛采用。按照繞制方法的不同，同心式繞組又可分為圓筒式、螺旋式、連續(xù)式、糾結式等幾種。2.繞組第57頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一交疊式繞組又叫交錯式繞組，在同一鐵心上，高壓繞組、低壓繞組交替排列、間隙聚焦國、絕緣較復雜、包扎工作量較大。它的優(yōu)點是力學性能較好，引出線的布置和焊接比較方便、漏電抗較小，一般用于電壓為35KV及以下的電爐變壓器中。2.繞組第58頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器高低壓繞組的排列方式，是由多種因素決定的。但就大多數(shù)變壓器來講，是把低壓繞級布置在高壓繞組的里邊。這主要是從絕緣方面考慮的。理論上，不管高壓繞組或低壓繞組怎樣布置，都能起變壓作用。但因為變壓器的鐵芯是接地的，由于低壓繞組靠近鐵芯，從絕緣角度容易做到。如果將高壓繞組靠近鐵芯，則由于高壓繞組電壓很高，要達到絕緣要求，就需要很多多的絕緣材料和較大的絕緣距離。這樣不但增大了繞組的體積，而且浪費了絕緣材料。再者，由于變壓器的電壓調節(jié)是靠改變高壓繞組的抽頭，即改變其匝數(shù)來實現(xiàn)的，因此把高壓繞組安置在低壓繞組的外邊，引線也較容易。2.繞組第59頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一在一般情況下是在高壓繞組上抽出適當?shù)姆纸宇^，因為高壓繞組常套在外面，引出分接頭方便；另外高壓側電流小，引出的分接引線和分接開關的載流部分截面積小，開關接觸部分也容易解決。3.分接開關第60頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一調壓方式有無勵磁調壓和有載調壓兩種。無勵磁調壓時，不是變壓器二次不帶負載，而是把變壓器各側都與電網斷開，在變壓器無勵磁情況下變換繞組的分接頭；有載調壓時，變壓器時在不中斷負載的情況下進行變換繞組的分接頭。3.分接開關第61頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器無勵磁分接開關的額定電壓范圍較窄，調節(jié)級數(shù)較少。額定調壓范圍以變壓器額定電壓的百分數(shù)表示為±5％或±2×2.5％。根據(jù)使用要求，在調壓范圍和級數(shù)不變的情況下，允許增加負分接級數(shù)，減少正分接級數(shù)。無勵磁調壓變壓器在額定電壓±5％范圍內改變分接位置運行時，其額定容量不變。如為－7％和＋10%分接時，其容量按制造廠的規(guī)定；如無制造廠規(guī)定，則容量應相應降低2.5％和5％。3.分接開關第62頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一3.分接開關第63頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器無勵磁調壓電路，由于繞組上引出分接頭方式的不同，大致氛圍4種：1）中性點調壓電路，一般適用于電壓等級為35KV及以下的多層圓筒式繞組；2）中性點“反接”調壓電路，適用于電壓等級為15KV以下的連接式繞組；3）中部調壓電路；4）中部并聯(lián)調壓電路，適用于電壓等級為35KV及以上的連續(xù)式或糾結式繞組。3.分接開關第64頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一（a）中性點調壓（b）中性點反接調壓（c）中部調壓（d）中部并聯(lián)調壓3.分接開關第65頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一有載分接開關是在帶負載情況下，變換變壓器的分接，以達到調節(jié)電壓的目的。在變換過程中，必須要有阻抗來限制分接間的循環(huán)電流，根據(jù)阻抗的不同可分為電抗式和電阻式兩種。3.分接開關第66頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一電抗式有載分接開關的特點是，如果電抗器是按連續(xù)工作設計的，則在變換分接過程中可以停留在跨接兩個分接頭的位置工作。在所需要的調壓級數(shù)相同的情況下，可使變壓器繞組的分接頭個數(shù)減少一半。另外，即使分接開關電動機構的供電電源在過渡過程的任意位置發(fā)生故障，變壓器仍能繼續(xù)運行。但其缺點是過渡時循環(huán)電流的功率因數(shù)較低，切換開關電弧觸頭的電壽命較短；由于用了電抗器，使變壓器的體積增大，制造成本較高。3.分接開關第67頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一電阻式有載分接開關是一種油中切換、電阻過渡、埋入式有載分接開關，它的特點是過渡時間較短，循環(huán)電流的功率因數(shù)為1，切換開關電弧觸頭的電壽命比電抗式提高了許多。為了保證切換機構在切換過程能連續(xù)快速完成，都采用電動機構帶動快速機構的彈簧儲能，到釋放位置時，快速機構的彈簧釋放能量，此時即使電動機構停轉都能使切換開關快速、可靠地完成切換。所以它是一種先進的有載分接開關，應用比較廣泛。3.分接開關第68頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一3.分接開關雙電阻式有載分接開關的典型接線圖和變換順序圖第69頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一3.分接開關雙電阻式有載分接開關的典型接線圖和變換順序圖第70頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一3.分接開關雙電阻式有載分接開關的典型接線圖和變換順序圖第71頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一3.分接開關雙電阻式有載分接開關的典型接線圖和變換順序圖第72頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一4.油枕當變壓器油的體積隨著油的溫度膨脹或減小時，油枕起著調節(jié)油量，保證變壓器油箱內經常充滿油的作用。如沒有油枕，油箱內的油面波動就會帶來一下不利因素：一是油面降低時露出鐵芯和線圈部分會影響散熱和絕緣；二是隨著油面波動空氣從箱蓋縫里排出和吸進，而由于上層油溫很高，使油很快地氧化和受潮。油枕的油面比油箱的油面要小，這樣，可以減少油和空氣的接觸面，防止油被過速地氧化和受潮。三是油枕的油在平時幾乎不參加油箱內的循環(huán)，它的溫度要比油箱內的上層油溫的低的多，油的氧化過程也慢的多，因此有了油枕，可以防止油的過速氧化。第73頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器油枕有三種形式：波紋式、膠囊式、隔膜式。4.油枕第74頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一對于膠囊式油枕，為了使變壓器油面與空氣完全隔絕，其油位計間接顯示油面。該油枕是通過在油枕下部的小膠囊，使之成為一個單獨的油循環(huán)系統(tǒng)，當油枕的油面升高時，壓迫小膠囊的油柱壓力增大，小膠囊的體積被縮小了一些，于是在油位計反映出來的油位也高起來一些，且其高度與油枕中的油面成正比；相反，油枕中的油面降低時，壓迫小膠囊的油柱壓力也將減少，使小膠囊體積也相對地要增大一些，反應在油位計中的油面就要降低一些，且其高度與油枕中的油面成正比。換句話說，它使通過油枕油面的高、低變化，導致小膠囊壓力大小發(fā)生變化，從而使油面間接地、成正比地反應油枕油面高低的變化。4.油枕第75頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一對于隔膜式油枕，可安裝磁力式油表，油表連桿機構的滾輪在薄膜上不受任何阻力，能自由、靈活地伸長與縮短。磁力表上部有接線盒，內部有開關，當油枕的油面出現(xiàn)最高或最低位置時，開關自動閉合，發(fā)出報警信號。4.油枕第76頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一1－油位計；2－氣體繼電器連通導管的法蘭；3－吸濕器連通管；4－集污盒；5－注油孔；6－與防爆管連通的法蘭；7－吊環(huán)；8－端蓋；9、10－閥門4.油枕第77頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一5.氣體繼電器第78頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一A、罩

B、項針

C、氣塞D、磁鐵E、開口杯F、重錘

G、探針

H、支架

K、彈簧

L、擋板

M、磁鐵

N、螺桿

P、干簧接點（跳閘用）Q、調節(jié)桿R、干簧節(jié)點（信號用）S、套管

T、嘴子

5.氣體繼電器第79頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一重瓦斯動作整定管路通徑（毫米）油速整定范圍（米/秒）800.7～1.5500.6～15.氣體繼電器第80頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一6.吸濕器吸濕器又名呼吸器，常用吸濕器為吊式吸濕器結構。吸濕器內裝有吸附劑硅膠，油枕內的絕緣油通過吸濕器與大氣連通，內部吸附劑吸收空氣中的水分和雜質，以保持絕緣油的良好性能。第81頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一為了顯示硅膠受潮情況，一般采用變色硅膠。變色硅膠原理是利用二氯化鈷（CoCL2）所含結晶水數(shù)量不同而有幾種不同顏色做成，二氯化鈷含六個分子結晶水時，呈粉紅色；含有兩個分子結晶水時呈紫紅色；不含結晶水時呈藍色。6.吸濕器第82頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變色硅膠的配制方法是把二氯化鈷配成質量分數(shù)為5％的溶液，然后選用一定數(shù)量的硅膠在120～160℃烘箱干燥5～6小時，冷卻后放入配好質量分數(shù)為5％的二氧化鈷溶液中，浸泡10～15分鐘，待吸飽二氯化鈷后成粉紅色，再經120～160℃烘干變成藍色便可使用。安裝在隔膜式儲油柜上的呼吸器在罩內可不注油，以保證儲油柜呼吸暢通。6.吸濕器第83頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一呼吸器的作用是提供變壓器在溫度變化時內部氣體出入的通道，解除正常運行中因溫度變化產生對油箱的壓力。呼吸器內硅膠的作用是在變壓器溫度下降時對吸進的氣體去潮氣。油封杯的作用是延長硅膠的使用壽命，把硅膠與大氣隔離開，只有進入變壓器內的空氣才通過硅膠。6.吸濕器第84頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一7.凈油器凈油器又名熱吸虹器，是用鋼板焊接成圓筒形的小油罐，罐內也裝有硅膠或活性氧化鋁吸附劑。當油溫變化而上下流動時，經過凈油器達到吸取油中水分、渣滓、酸、氧化物的作用。3150KVA及以上變壓器均有這種凈化裝置。凈油器安裝再變壓器上部時凈化效率高，裝在下部時易于更換，安裝位置視情況而定。第85頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一7.凈油器第86頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一7.凈油器第87頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一8.防爆管防爆管又名安全氣道，裝在油箱的上蓋上，由一個喇叭形管子與大氣相通，管口用薄膜玻璃板或酚醛紙板封住。為防止正常情況下防爆管內油面升高使管內氣壓上升而造成防爆薄膜松動或破損及引起氣體繼電器誤動作，在防爆管與儲油柜之間連接一小管，已使兩處壓力相等。第88頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一8.防爆管防爆管的作用使當變壓器內部發(fā)生故障時，將油里分解出來的氣體及時排出，以防止變壓器內部壓力驟然增高而引起油箱爆炸或變形。容量為800KVA以上的油浸式變壓器均裝有防爆管，且其保護膜的爆破壓力應低于50662.5Pa。第89頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一9.散熱器散熱器分為片式散熱器和扁管散熱器片式散熱器是用板料厚度為1mm的波形沖片，靠上下集油盒或油管焊接組成。20KVA以下的油浸式電力變壓器，平頂油箱的散熱面已足夠，50～200KVA的油浸式電力變壓器可采用固定式散熱器；200～6300KVA油浸式電力變壓器，可采用可拆式片式散熱器，散熱器通過法蘭盤固定再油箱壁上。油浸式變壓器冷卻裝置包括散熱器和冷卻器，不帶強油循環(huán)的稱為散熱器，帶強油循環(huán)的稱為冷卻器。第90頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一9.散熱器第91頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一9.散熱器扁管散熱器分為自冷式和風冷式兩種，自冷式的只在集油盒單面焊接扁管，風冷式扁管散熱器有88管、100管、120管三種。扁管在集油盒兩側焊接，為了加強冷卻，每只散熱器下安裝兩臺電風扇，不吹風時，散熱能力為額定散熱量的60％左右。第92頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一9.散熱器第93頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一10.冷卻器當變壓器上層油溫與下部油溫產生溫差時，通過冷卻器形成油溫對流，經冷卻器冷卻后流回油箱，起到降低變壓器溫度的作用。冷卻器有強油風冷卻器、新型大容量風冷卻器、強油水冷卻器第94頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一10.冷卻器第95頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一11.溫度計大型變壓器都裝有測量上層油溫的帶電接點的測溫裝置，它裝在變壓器油箱外，便于運行人員監(jiān)視變壓器油溫情況。第96頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一11.溫度計WTQ-288型電接點壓力式溫度計結構第97頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一11.溫度計第98頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一12.高、低壓套管絕緣套管是油浸式電力變壓器箱外的主要絕緣裝置，變壓器繞組的引出線必須穿過絕緣套管，使引出線之間及引出線與變壓器外殼之間絕緣，同時起到固定引出線的作用。第99頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)變壓器的工作原理第100頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器的一次繞組（一次繞組）與交流電源接通后，經繞組內流過交變電流產生磁通，在這個磁通作用下，鐵芯中便有交變磁通，即一次繞組從電源吸取電能轉變?yōu)榇拍埽阼F芯中同時交（環(huán)）鏈原、副邊繞組（二次繞組），由于電磁感應作用，分別在原、二次繞組產生頻率相同的感應電動勢。如果此時二次繞組接通負載，在二次繞組感應電動勢作用下，便有電流流過負載，鐵芯中的磁能又轉換為電能。這就是變壓器利用電磁感應原理將電源的電能傳遞到負載中的工作原理。1.變壓器的工作原理第101頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一在主磁通的作用下，兩側的線圈分別產生感應電勢，電勢的大小與匝數(shù)成正比，K為變壓器變比。1.變壓器的工作原理變壓器匝數(shù)多的一側電流小，匝數(shù)少的一側電流大。變壓器的原、副線圈匝數(shù)不同，起到了變壓作用。變壓器一次側為額定電壓時，其二次側電壓隨著負載電流的大小和功率因素的高低而變化。變壓器電流之比與一、二次繞組的匝數(shù)成反比，即第102頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一2.變壓器各電磁量的正方向第103頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一3.變壓器變比和參數(shù)的測定方法

1.變壓器的空載運行變壓器一次繞組接電源，二次繞組開路，負載電流為零，這種情況即為變壓器的空載運行。和為一、二次繞組的匝數(shù)分別繞在兩個鐵心柱上。第104頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一

2.變壓器的負載運行

一次側接交流電源，二次側接負載，二次側中便有負載電流流過，這種情況稱為負載運行。

3.變壓器變比和參數(shù)的測定方法第105頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一3.變壓器變比和參數(shù)的測定方法

3.變壓器等效電路參數(shù)的測定（1）空載實驗用大寫字母表示高壓端,小字母表示低壓端.空載試驗可在任一邊作.但考慮到空載試驗所加電壓較高,其電流較小,為試驗的安全和儀器儀表選擇方便,一般在低壓側作。如下圖所示:

測定方法:在原邊側加副邊側開路，讀取、、、。第106頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一3.變壓器變比和參數(shù)的測定方法（2）短路試驗

因短路試驗電流大,電壓低,一般在高壓側作，從等效電路可見,外加電壓僅用來克服變壓器本身的漏阻抗壓降,所以當很低時,電流即到達額定,該電壓為。

在

時,讀取

、計算短路參數(shù)。

第107頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一3.變壓器變比和參數(shù)的測定方法短路試驗時使電流達到額定值時所加電壓稱為阻抗電壓或短路電壓。阻抗電壓用額定電壓百分比表示時有:

阻抗電壓百分比是銘牌數(shù)據(jù)之一，

是變壓器的主要參數(shù)，阻抗電壓的大小反映變壓器在額定負載下運行時，漏阻抗壓降的大小。第108頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一4.變壓器額定值的含義和作用

1.額定容量：指變壓器的視在功率。對三相變壓器指三相容量之和。單位：伏安（VA）千伏安（kVA）

2.額定電壓：指電源加到原邊繞組上的電壓，是副邊繞組開路即空載運行時副繞組的端電壓。對于三相變壓器一般指線電壓值。單位：伏（V）千伏（kV）第109頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一4.變壓器額定值的含義和作用

3.額定電流：由和計算出來的電流，即為額定電流對單相變壓器：

對三相變壓器：第110頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一4.變壓器額定值的含義和作用

3.額定電流：由和計算出來的電流，即為額定電流對單相變壓器：

對三相變壓器：第111頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一

4.額定頻率

：我國規(guī)定標準工業(yè)用電頻率為50赫（Hz）有些國家采用60赫。此外，額定工作狀態(tài)下變壓器的效率、溫升等數(shù)據(jù)均屬于額定值。4.變壓器額定值的含義和作用第112頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一5.變壓器電壓調整率的含義

1.變壓器的外特性

在電源電壓不變的情況下，變壓器二次側接入負載后，一、二次繞組都有電流通過，必然產生一、二次側的內阻抗壓降，從而使二次電壓隨負載的增減而變化。二次電壓從隨二次電流變化的特性曲線稱為變壓器的外特性。

第113頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一5.變壓器電壓調整率的含義

2.電壓調整率一般情況下，外特性曲線近似一條略向下傾斜的直線，且傾斜的程度與負載的功率因數(shù)有關，對于感性負載，功率因數(shù)愈低，下傾愈烈。從空載到滿載（），二次電壓變化的數(shù)值與空載電壓的比值稱為電壓調整率，即

電力變壓器的電壓調整率一般為2％～3％。第114頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一6.三相變壓器聯(lián)接組別

變壓器聯(lián)接組別，是表征變壓器原、副繞組線電勢相位差的一種標記。第115頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一

高壓側：

首端用A、B、C，

末端X、Y、Z；

7.三相變壓器繞組的標記·

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a b c X Y Z x y z 低壓側：首端用a、b、c，末端用x、y、z。第116頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一

單相變壓器原副繞組是被同一主磁通交鏈。故當主磁通交變時，在原、副繞組感應出的電動勢有一定的極性關系。即任一瞬間，一個繞組的某一端點的電位為正時，另一繞組必有一個端點的電位為正。這兩個同極性端又名同名端。用表示。7.三相變壓器繞組的極性第117頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一7.三相變壓器繞組的極性如果原副繞組繞向相同，標記相同，即把同名端都標為首端（末端），則具有同樣標記的原副繞組電動勢EXA與Exa的相位就是相反的了。第118頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法1.聯(lián)結方法三相變壓器的原、副繞組的連接方法有：星（Y）形連接和三角（D）形連接兩種。第119頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法

2.聯(lián)結組

根據(jù)變壓器原、付方對應的線電壓之間的相位關系，把變壓器繞組的連接分成不同的組合稱為繞組的聯(lián)結組。實踐與理論證明，變壓器高、低壓方相對應的線電壓的相位差總是30度的倍數(shù)。因此采用“時鐘表示法”來表示這種相位差是很簡明的。

“時鐘表示法”：把高壓邊線電壓作為長針始終指向“12”。而低壓邊相對應的線電壓作為短時，短針指向的數(shù)字稱為三相變壓器連接組的組號。

第120頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法4.國家標準聯(lián)結組

Y/Yn-12、Y/D-11、Yn/D-11、Yn/Y-12、Y/Y-12第121頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法·

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a b c 0 B Aa C c b 第122頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法·

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a b c B Aa C c b 第123頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法·

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a b c 第124頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法·

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c a b 第125頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法Aa c b B C Y,y4 Aa b c B C Y,d9 Aa c b B C D,d2 B C Aa b c D,d4 第126頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法5.變壓器繞組的極性及其測定進行繞組極性測定時，首先用萬用表的歐姆檔確認出哪兩個出線端屬于同一線圈的端子，然后再辨認不同線圈的同極性端。第127頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法

（1）交流測定法實驗電路如圖所示，首先用一段粗導線將一、二次繞組中各選出的一個端子（如端子1和3）聯(lián)接起來，然后在一個繞組的端子上（一般取高壓繞組）加上一較低的交流電壓，用電壓表測量一、二次繞組另外兩端子（即2和4）之間的電壓

和兩繞組電壓

、。若，則被短接的兩個端子（1和3）為同名端；反之，則為異名端，而這時即可判定端子1

和4或2和3為同名端。

第128頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一8.三相變壓器組接線方式及極性端判斷三相變壓器組別的方法（2）直流測定法

實驗電路如圖所示。在端子1、2間串聯(lián)接入一個直流電源E和開關S，在另一繞組的兩端子（3和4）串接一個直流毫安表。當電源E和毫安表的極性如圖所示時，在S合上的瞬間，若毫安表的指針正向擺動，則表明接表正極的端子3和接電源正極的端子1為同名端；若表針反向擺動，則端子1和4為同名端。

第129頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)變壓器的故障處理第130頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一油浸式電力變壓器的故障分為內部故障和外部故障內部故障：變壓器油箱內發(fā)生的各種故障，其主要類型有：各相繞組之間發(fā)生的相間短路、繞組的線匝之間發(fā)生的匝間短路、繞組或引出線通過外殼發(fā)生的接地故障等。外部故障：變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障，其主要類型有：絕緣套管閃絡或破碎而發(fā)生的解體短路，引出線之間發(fā)生相間故障等而引起變壓器內部故障或繞組變形。油浸式電力變壓器的故障分為內部故障和外部故障第131頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一

變壓器內部故障從性質上一般又分為熱故障和電故障兩大類。熱故障通常為變壓器內部局部過熱、溫度升高。根據(jù)其嚴重程度，熱故障常被分為輕度過熱（低于150℃），低溫過熱（150～300℃）；中溫過熱（300～700℃）、高溫過熱（一般高于700℃）四種故障情況。電故障通常指變壓器內部在高電場的作用下，造成絕緣性能下降或劣化的故障。根據(jù)放電的能量密度不同，電故障又分為局部放電、火花放電和高能電弧放電三種故障類型。第132頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一主要指變壓器出口短路，以及內部引線或繞組間對地短路、及相與相之間發(fā)生的短路而導致的故障。短路電流引起絕緣過熱故障變壓器突發(fā)短路時，其高、低壓繞組可能同時通過為額定值數(shù)十倍的短路電流，它將產生很大的熱量，使變壓器嚴重發(fā)熱。當變壓器承受短路電流的能力不夠，熱穩(wěn)定性差，會使變壓器絕緣材料嚴重受損，而形成變壓器擊穿及損毀事故。1.短路故障第133頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一短路電動力引起繞組變形故障變壓器受短路沖擊時，如果短路電流小，繼電保護正確動作，繞組變形將是輕微的，如果短路電流大，繼電保護延時動作甚至拒動，變形將會很嚴重，甚至造成繞組損壞。對于輕微的變形，如果不及時檢修，恢復墊塊位置，緊固繞組的壓釘及鐵軛的拉板、拉桿，加強引線的夾緊力，在多次短路沖擊后，由于累積效應也會使變壓器損壞。1.短路故障第134頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一放電故障對變壓器絕緣的影響放電對絕緣有兩種破壞作用：一種是由于放電質點直接轟擊絕緣，使局部絕緣受到破壞并逐步擴大，使絕緣擊穿。另一種是放電產生的熱、臭氧、氧化氮等活性氣體的化學作用，使局部絕緣受到腐蝕，介質損耗增大，最后導致熱擊穿。

2.放電故障第135頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一.固體絕緣故障固體紙絕緣是油浸式變壓器絕緣的主要部分之一，包括：絕緣紙、絕緣板、絕緣墊、絕緣卷、絕緣綁扎帶等，其主要成分是化纖素，一般信紙的聚合度為13000左右，當下降至250左右，其機械強度已下降了一半以上，極度老化致使壽命終止的聚合度為150～200,絕緣紙老化后，其聚合度和抗張強度將逐漸降低，并生成水、CO、CO2,這些老化產物大都對電氣設備有害，會使絕緣紙的擊穿電壓和體積電阻率降低、介質增大、抗拉強度下降，甚至腐蝕設備中的金屬材料。3.絕緣故障

第136頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一液體油絕緣故障

液體絕緣的油浸變壓器是1887年由美國科學家湯姆遜發(fā)明的，1892年被美國通用電氣公司等推廣應用于電力變壓器，這里所指的液體絕緣即是變壓器油絕緣。油浸變壓器的特點：大大提高了電氣絕緣強度，縮短了絕緣距離，減小了設備的體積；大大提高了變壓器的有效熱傳遞和散熱效果，提高了導線中允許的電流密度，減輕了設備重量，它是將運行變壓器器身的熱量通過變壓器油的熱循環(huán)，傳遞到變壓器外殼和散熱器進行散熱，從而提高了有效的冷卻降溫水平。由于油浸式密封而降低了變壓器內部某些零部件和組件的氧化程度，延長了使用壽命。3.絕緣故障

第137頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一變壓器油劣化的原因按輕重程度可分為污染和劣化兩個階段污染是油中混入水分和雜質，這些不是油氧化的產物，污染的絕緣性能會變壞，擊穿電場強度降低，介質損失角增大。劣化是油氧化后的結果，當然這種氧化并不僅的產物，污染油的絕緣性能會變壞，擊穿電場強度降低，介質損失角增大。3.絕緣故障

第138頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一溫度的影響電力變壓器為油、紙絕緣，在不同溫度下油、紙中含水量有著不同的平衡關許曲線，一般情況下，溫度升高，紙內水分要向油中析出；反之，則紙要吸收油中的水分，因此溫度較高時，變壓器內絕緣油的微水含量較大，反之，微水含量就小。變壓器的壽命取決于絕緣的老化程度，而絕緣的老化又取決于運行的溫度。如油浸式變壓器在額定負載下，繞組平均溫升為65℃，最熱點溫升為78℃，若平均環(huán)境溫度為20℃，則最熱點溫度為98℃，在這個溫度下，變壓器可運行20～30年，若變壓器超載運行，溫度升高，促使壽命縮短。國際電工委員會認為，A級絕緣的變壓器載80～140℃溫度范圍內，溫度每增加6度，變壓器絕緣有效壽命降低的速度就會增加一倍，這就是6度法則，說明對熱的限制已比過去認可的8度法則更為嚴格。3.絕緣故障

第139頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一濕度的影響水分的存在將加速紙纖維素降解，因此，CO和CO2的產生與纖維素材料的含水量也有關。當濕度一定時，含水量越高，分解出的CO2越多，反之，含水量越低，分解出的CO就越多。3.絕緣故障

第140頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一過電壓的影響暫態(tài)過電壓的影響，三相變壓器正常運行產生的相、地間電壓時相間電壓的58％，但發(fā)生單相故障時，主絕緣的電壓對中性點接地系統(tǒng)將增加30％，對中性點不接地系統(tǒng)將增加73％，因而可能損傷絕緣雷電過電壓的影響，雷電過電壓由于波頭陡，引起縱絕緣（匝間、相間絕緣）上電壓分布很不均勻，可能在絕緣上留下放電痕跡，從而使固體絕緣受到破壞。操作過電壓的影響，由于操作過電壓的波頭相當平緩，所以電壓分布近似先行，操作過電壓由一個繞組轉移到另一個繞組上時，約與這兩個繞組間的匝數(shù)成正比，從而容易造成主絕緣或相間絕緣的劣化和損壞。3.絕緣故障

第141頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一短路電動力的影響出口短路時的電動力可能會使變壓器繞組變形、引線移位，從而改變了原有的絕緣距離，使絕緣發(fā)熱，加速老化或受到損傷造成放電、拉弧及短路故障。3.絕緣故障

第142頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一4.鐵心故障

電力變壓器正常運行時，鐵心必須有一點可靠接地。若沒有接地，則鐵心對地的懸浮電壓，會造成鐵心對地斷續(xù)性擊穿放電，鐵心一點接地后消除了形成鐵心懸浮電位的可能，但鐵心出現(xiàn)兩點以上接地時，鐵心間的不均勻電位就會在接地點之間形成環(huán)流，并造成鐵心多點接地發(fā)熱的故障。變壓器的鐵心接地故障會造成鐵心局部過熱，嚴重時，鐵心局部溫升增加，輕瓦斯動作，甚至將會造成重瓦斯動作而跳閘的事故。燒熔的局部鐵心片間的短路故障，使鐵損變大，嚴重影響變壓器的性能和正常工作，以致不許更換鐵心硅鋼片加以修復。有關資料統(tǒng)計表明，因鐵心問題造成的故障比例，占變壓器各類故障的第三位。第143頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一4.鐵心故障

故障原因：1、安裝過程重的疏忽。完工后未將變壓器油箱頂蓋上運輸用的定位釘翻轉或卸除。2、制造或大修過程重的疏忽。鐵心夾件的支板距心柱太近，硅鋼片翹凸而觸及夾件支板或鐵軛螺桿。3、鐵心下夾件墊腳與鐵軛間的紙板脫落，造成墊腳與硅鋼片相碰或變壓器進水紙板受潮形成短路接地。4、潛油泵軸承磨損，金屬粉末沉積箱底，受電磁力影響形成導電小橋，使鐵軛與墊腳或箱底接通。第144頁，共161頁，2023年，2月20日，星期一4.鐵心故障

故障原因：5、油箱中不慎落入金屬異物，如銅絲、焊條或鐵心碎片等造成多點接地。6、下夾件與鐵軛階梯間的木墊受潮或表面附有