變壓器概述全套

變壓器概述一、變壓器工作原理變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的。在同意頻率的情況下，用來(lái)改變交流電壓和電流而且能傳輸交流電能的一種靜止的電氣設(shè)備。它既能改變線路的電壓和電流，又能同時(shí)輸出各種不同的電壓數(shù)值。二、變壓器的分類1、按相數(shù)分為：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相變壓器和多相變壓器?、按繞組數(shù)分為：雙繞組、三繞組和自耦變壓器。3、按調(diào)壓（電壓分接頭切換）方式分為：帶負(fù)荷（有勵(lì)磁、有載）調(diào)壓變壓器與無(wú)負(fù)荷（無(wú)勵(lì)磁、無(wú)載）調(diào)壓變壓器。4、按其用途分為：電力變壓器、試驗(yàn)變壓器、測(cè)量變壓器（電壓、電流互感器）、調(diào)壓器、特種變壓器（電爐變壓器、整流變壓器、電焊變壓器、控制變壓器、沖擊變壓器）。5、按其作用分為：升壓變壓器、降壓（配電）變壓器和聯(lián)絡(luò)變壓器。6、按絕緣介質(zhì)分為：油浸式變壓器、干式變壓器，氣體絕緣變壓器等。7、按冷卻方式分為：油浸式變壓器（油浸自冷、油浸風(fēng)冷、油浸水冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷）、干式變壓器和充氣式變壓器。8、按鐵芯結(jié)構(gòu)分為：芯式變壓器和殼式變壓器。9、按中性點(diǎn)絕緣水平分為：全絕緣變壓器和半絕緣變壓器。單相變壓器每臺(tái)為一相，三臺(tái)連接成三相。每臺(tái)重量輕，便于運(yùn)輸，需要備用時(shí)，只設(shè)一臺(tái)即可。在容量相同時(shí)，用三臺(tái)單相變壓器比一臺(tái)相變壓器投資大，材料消耗多。三相變壓器一臺(tái)有三相，材料省，造價(jià)低，損耗小。目前一般采用三相變壓器，只有在大容量變壓器運(yùn)輸困難時(shí)，才采用由三臺(tái)單相變壓器連接成的變壓器組。雙繞組變壓器高、低壓側(cè)每相各有一個(gè)繞組。三繞組變壓器每相各有三個(gè)繞組，從一個(gè)電壓可以同時(shí)變換成兩個(gè)不同電壓，如一次側(cè)電壓為110千伏，可以通過(guò)三繞組變壓器降壓為35千伏和10千伏。三繞組變壓器的一次繞組的容量必大于或等于二、三次繞組的容量。三個(gè)繞組的容量百分比按高壓、中壓和低壓順序有//、//.和/./三種，此時(shí)，二、三次側(cè)不能均滿載運(yùn)行。一般三次繞組電壓較低，多用于近區(qū)供電或接補(bǔ)償設(shè)備。三繞組變壓器有三個(gè)電壓比和三個(gè)阻抗值。自耦變壓器高、低壓側(cè)每相共用一個(gè)繞組，即從高壓繞組中間抽頭作為低壓繞組的出線。一般用于高低電壓比等于或小于2:1者（如220千伏變?yōu)?10千伏），可節(jié)省材料，減少損耗。變壓器的電壓需與電力系統(tǒng)的電壓相適用，為了在不同負(fù)荷情況下保持合格的電壓，有時(shí)需要切換變壓器的電壓分接頭。至少有兩個(gè)繞組并具有公共部分的變壓器稱為自耦變壓器。自耦變壓器目前在超高壓電網(wǎng)中應(yīng)用很多。電力變壓器電力變壓器大多是三相變壓器，小容量的和大容量的電力變壓器也有單相的。油浸式變壓器把繞組和鐵芯整個(gè)浸泡在油中，用油做為介質(zhì)散熱，。因容量和工作環(huán)境不同，油浸式變壓器可以分為自然冷卻式、強(qiáng)迫風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式等。干式變壓器把繞組和鐵芯置于氣體（空氣或六氟化硫氣體）中，為了使鐵芯和繞組結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固，還采用環(huán)氧樹(shù)脂澆注。干式變壓器造價(jià)比油浸式變壓器高，一般用于防火要求高的場(chǎng)所，建筑物內(nèi)的變配電所要求使用干式變壓器。電力變壓器大多是三相變壓器，小容量的和大容量的電力變壓器也有單相的。由于電力變壓器容量較大，工作溫度較高，因此要采用不同的結(jié)構(gòu)方式加強(qiáng)散熱，常用的有油浸式和干式兩大類。三、變壓器的構(gòu)成變壓器的構(gòu)造變壓器的主要組成部分有繞組、鐵芯、油箱、套管、變壓器油以及冷卻裝置等。例如油浸式變壓器基本構(gòu)件有：高壓套管；低壓套管；分接開(kāi)關(guān)；油箱；鐵芯；繞組及絕緣；放油閥門；小車；接地螺栓；信號(hào)式溫度計(jì)；銘牌；吸濕器；儲(chǔ)油柜（油枕）；油位計(jì)；安全氣道；氣體繼電器。油浸式變壓器的繞組和鐵芯叫做器身。油浸式變壓器器身構(gòu)件有：鐵軛；上夾件；上夾件絕緣；壓釘；絕緣紙圈；壓板；方鐵；下鐵軛絕緣；平衡絕緣；下夾件加強(qiáng)筋；下夾件上肢板；下夾件下肢板；下夾件腹板；鐵軛螺桿；鐵芯柱；絕緣紙筒；油隙撐條；相間隔板；高壓繞組；角環(huán)；靜電環(huán)；低壓繞組。油浸式變壓器的其他附件有油箱、油枕、分接開(kāi)關(guān)、安全氣道、氣體繼電器和絕緣套管等。這些附件對(duì)變壓器安全可靠運(yùn)行是必不可少的。油箱油浸式電力變壓器的外殼就是油箱。油箱中盛滿變壓器油，變壓器油既是絕緣介質(zhì)，也是冷卻介質(zhì)。變壓器油箱保護(hù)鐵芯和繞組不受外力及潮氣的侵蝕，并通過(guò)變壓器的對(duì)流，將運(yùn)行中鐵芯和繞組產(chǎn)生的熱量傳遞給箱壁，在箱壁的外側(cè)裝有散熱管，箱內(nèi)熱油通過(guò)箱壁和散熱管，將熱量散放到周圍的空氣中去，對(duì)油進(jìn)行冷卻。散熱管制造工藝較復(fù)雜，目前有不少電力變壓器采用波紋油箱結(jié)構(gòu)。由于變壓器油起絕緣和冷卻散熱作用，所以對(duì)變壓器油的質(zhì)量和技術(shù)性能有較高要求。一般有以下要求：絕緣強(qiáng)度高；粘度?。换瘜W(xué)性能穩(wěn)定；起燃點(diǎn)高；不含雜質(zhì)；滅弧性能好。在補(bǔ)充和換用變壓器油時(shí)，必須注意油號(hào)相同。油枕油枕又稱儲(chǔ)油柜，它是一個(gè)圓筒形的容器，裝在油箱頂蓋上部，通過(guò)管道與變壓器的油箱接通，變壓器油從油箱充滿到油枕的一半，整個(gè)變壓器油的油面升降被限制在油枕中。外界空氣經(jīng)過(guò)存有氯化鈣等干燥劑的吸濕器（又名呼吸器），將潮氣吸除后通入油枕上部與變壓器的油面接觸，進(jìn)行自然流通，油箱內(nèi)部與外界空氣隔絕，避免了潮氣侵入，降低了變壓器油的氧化速度。油枕上裝有油表，通過(guò)油表可監(jiān)視油面高低。油枕底部有沉積器，用來(lái)沉積侵入油枕的污物，以便定期排除。安全氣道安全氣道又名防爆管，裝在油箱頂蓋上部，它是一個(gè)長(zhǎng)鋼筒，上端裝有防爆膜。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障而產(chǎn)生大量氣體，使油箱內(nèi)部的壓力超過(guò)一定值時(shí)，油流和氣體便沖破防爆管的防爆膜向外噴出，這樣就可避免油箱受到強(qiáng)大的壓力而爆裂。氣體繼電器氣體繼電器俗稱瓦斯繼電器。它裝在油箱和油枕之間的管道中。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)，變壓器繞組發(fā)生匝間短路、局部放電等故障時(shí)，周圍的變壓器油就會(huì)被分解產(chǎn)生氣體，氣體從油箱經(jīng)過(guò)氣體繼電器進(jìn)入油枕，跑到空氣中去，氣流帶動(dòng)氣體繼電器的動(dòng)作機(jī)構(gòu)。變壓器內(nèi)部故障越嚴(yán)重，產(chǎn)生的氣體越多，沖動(dòng)氣體繼電器就越利害，當(dāng)故障嚴(yán)重程度達(dá)到一定時(shí)，氣體繼電器便動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通常稱為輕瓦斯動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重故障將損壞設(shè)備，影響安全運(yùn)行時(shí)，由于這時(shí)產(chǎn)生的氣流已很大，沖動(dòng)氣體繼電器，氣體繼電器動(dòng)作使其自動(dòng)切斷電源將變壓器停止運(yùn)行，保護(hù)變壓器安全。這就是通常說(shuō)的重瓦斯動(dòng)作。由上述分析可知，氣體繼電器是反映變壓器油箱內(nèi)部故障的重要保護(hù)裝置。分接開(kāi)關(guān)變壓器運(yùn)行時(shí)，其輸出電壓是隨輸入電壓的高低和負(fù)載電流的大小及性質(zhì)而變動(dòng)的。在電力系統(tǒng)中，為了使變壓器的輸出電壓控制在允許的變化范圍內(nèi)，變壓器原繞組的匝數(shù)要求能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以原繞組一般都備有抽頭，即分接頭。分接開(kāi)關(guān)與不同分接頭相連接，改變分接開(kāi)關(guān)的位置就可改變?cè)@組的匝數(shù)，達(dá)到調(diào)節(jié)電壓的目的。分接開(kāi)關(guān)