電力變壓器理論

電力變壓器基礎(chǔ)知識

變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)原

理將一種電壓等級的交流電能轉(zhuǎn)變成另一種電壓等級

的交流電能。變壓器用途一般分為電力變壓器和特種變

壓器及儀用互感器（電壓互感器和電流互感器）。電力

變壓器按冷卻介質(zhì)可分為油浸式和干式兩種。

在電力系統(tǒng)中，電力變壓器（以下簡稱變壓器）是

一個重要的設(shè)備。發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)輸出電壓由于受發(fā)電

機(jī)絕緣水平限制，通常為6.3kV、10.5kV,最高不超過

20kVo在遠(yuǎn)距離輸送電能時，須將發(fā)電機(jī)的輸出電壓通

過升壓變壓器將電壓升高到幾萬伏或幾十萬伏，以降低

輸電線電流，從而減少輸電線路上的能量損耗。

輸電線路將幾萬伏或幾十萬伏的高壓電能輸送到

負(fù)荷區(qū)后，須經(jīng)降壓變壓器將高電壓降低，以適合于用

電設(shè)備的使用。故在供電系統(tǒng)中需要大量的降壓變壓

器，將輸電線路輸送的高壓變換成不同等級的電壓，以

滿足各類負(fù)荷的需要。

由多個電站聯(lián)合組成電力系統(tǒng)時，要依靠變壓器將

不同電壓等級的線路連接起來。所以，變壓器是電力系

統(tǒng)中不可缺少的重要設(shè)備。

第一節(jié)變壓器的工作原理與結(jié)構(gòu)

一、變壓器的工作原理

變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的。圖2-1是單相

變壓器的原理圖。圖中在閉合的鐵芯上，繞有兩個互相

絕緣的繞組，其中，接入電源的一側(cè)叫一次側(cè)繞組，輸

出電能的一側(cè)為二次側(cè)繞組。當(dāng)交流電源電壓口加到一

次側(cè)繞組后，就有交流電流L通過該繞組，在鐵芯中產(chǎn)

生交變磁通Q,這個交變磁通不僅穿過一次側(cè)繞組，同

時也穿過二次側(cè)繞組，兩個繞組分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢瓦和

E2,。這

時，如果

次側(cè)繞組

與外電路

的負(fù)荷接

圖2-1單相變氏器原理圖

通,便有電

流L,流入負(fù)荷，即二次側(cè)繞組有電能輸出。

根據(jù)電磁感應(yīng)定律可以導(dǎo)出：

一次側(cè)繞組感應(yīng)電勢為:Ei=4.44fNi0川

二次側(cè)繞組感應(yīng)電勢為:E2=4.44fN20m

式中:f-----電源頻率；

N1------次側(cè)繞組匝數(shù)；

N2——二次側(cè)繞組匝數(shù)；

Qm—-鐵芯中主磁通幅值。

由(2-1)V(2-2)式得出：EN

/E2=/N2

由此可見，變壓器一、二次側(cè)感應(yīng)電勢之比等于一、

二次側(cè)繞組匝數(shù)之比。

由于變壓器一、二次側(cè)的漏電抗和電阻都比較小，

可以忽略不計，因此可近似地認(rèn)為：

一次電壓有效值:5七4,二次電壓有效值：U2^E2。

于是

式中:K一一變壓器的變比。

變壓器一、二次側(cè)繞組因匝數(shù)不同將導(dǎo)致一、二次

側(cè)繞組的電壓高低不等，匝數(shù)多的一邊電壓高，匝數(shù)少

的一邊電壓低，這就是變壓器能夠改變電壓的道理。

如果忽略變壓器的內(nèi)損耗，可認(rèn)為變壓器二次輸出

功率等于變壓器一次輸入功率，即：

U1I1=U2I2(2-5)

式中L、12分別為變壓器一次、二次電流的有效值。

由此可得出：(2-6)

I2N]K

由此可見，變壓器一、二次電流之比與一、二次繞

組的匝數(shù)比成反比。即變壓器匝數(shù)多的一側(cè)電流小，匝

數(shù)少的一側(cè)電流大，也就是電壓高的一側(cè)電流小，電壓

低的一側(cè)電流大。

二、變壓器的結(jié)構(gòu)

中小型油浸電力變壓器典型結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。

n5

圖2-2變壓器結(jié)構(gòu)示意圖

1、高壓套管2、分接開關(guān)3、低壓套管4、氣

體繼電器

5、安全氣道（放爆管）6、油枕（儲油柜）7、

油表8、呼吸器（吸濕器）

9、散熱器10、銘牌11、接地螺栓12、油樣活

門13、放油閥門

14、活門15、繞組（線圈）16、信號溫度計

17、鐵芯18、凈油器

19、油箱20、變壓器油

1\鐵芯

(1)鐵芯結(jié)構(gòu)

變壓器的鐵芯是磁路部分。由鐵芯柱和鐵扼兩部分

組成。繞組套裝在鐵芯柱上，而鐵扼則用來使整個磁路

閉合。鐵芯的結(jié)構(gòu)一般分為心式和殼式兩類。

心式鐵芯的特點是鐵扼靠著繞組的頂面和底面，但

不包圍繞組的側(cè)面。殼式鐵芯的特點是鐵扼不僅包圍繞

組的頂面和底面，而且還包圍繞組的側(cè)面。由于心式鐵

芯結(jié)構(gòu)比較簡單，繞組的布置和絕緣也比較容易，因此

我國電力變壓器主要采用心式鐵芯，只在一些特種變壓

器(如電爐變壓器)中才采用殼式鐵芯。常用的心式鐵

芯如圖2-3。近年來，大量涌現(xiàn)的節(jié)能性配電變壓器均

采用卷鐵芯結(jié)構(gòu)。

圖2-3常用的心式鐵芯

(2)鐵芯材料由于鐵芯為變壓器的磁路，所以

其材料要求導(dǎo)磁性能好，導(dǎo)磁性能好，才能使鐵損小。

故變壓器的鐵芯采用硅鋼片疊制而成。硅鋼片有熱軋和

冷軋兩種。由于冷軋硅鋼片在沿著輾軋的方向磁化時有

較高的導(dǎo)磁系數(shù)和較小的單位損耗，其性能優(yōu)于熱軋

的，國產(chǎn)變壓器均采用冷軋硅鋼片。國產(chǎn)冷軋硅鋼片的

厚度為0.35mmv0.30mm、0.27mm等幾種。片厚則渦流損

耗大。片薄則疊片系數(shù)小，因為硅鋼片的表面必須涂覆

一層絕緣漆以使片與片之間絕緣。

2、繞組

繞組是變壓器的電路部分，一般用絕緣紙包的鋁線

或銅線燒制而成。根據(jù)高、低壓繞組排列方式的不同，

繞組分為同心式和交疊式兩種。對于同心式繞組，為了

便于繞組和鐵芯絕緣，通常將低壓繞組靠近鐵芯柱。對

于交疊式繞組。為了減小絕緣距離，通常將低壓繞組靠

近鐵扼。

3、絕緣

變壓器內(nèi)部主要絕緣材料有變壓器油、絕緣紙板、

電纜紙、皺紋紙等。

4、分接開關(guān)

為了供給穩(wěn)定的電壓、控制電力潮流或調(diào)節(jié)負(fù)載電

流，均需對變壓器進(jìn)行電壓調(diào)整。目前，變壓器調(diào)整電

壓的方法是在其某一側(cè)繞組上設(shè)置分接，以切除或增加

一部分繞組的線匝，以改變繞組的匝數(shù)，從而達(dá)到改變

電壓比的有級調(diào)整電壓的方法。這種繞組抽出分接以供

調(diào)壓的電路，稱為調(diào)壓電路;變換分接以進(jìn)行調(diào)壓所采

用的開關(guān)，稱為分接開關(guān)。一般情況下是在高壓繞組上

抽出適當(dāng)?shù)姆纸印＿@是因為高壓繞組一則常套在外面。

引出分接方便;二則高壓側(cè)電流小，分接引線和分接開

關(guān)的載流部分截面小，開關(guān)接觸觸頭也較容易制造。

變壓器二次不帶負(fù)載，一次也與電網(wǎng)斷開（無電源

勵磁）的調(diào)壓，稱為無勵磁調(diào)壓，帶負(fù)載進(jìn)行變換繞組

分接的調(diào)壓，稱為有載調(diào)壓。

5、油箱

油箱是油浸式變壓器的外殼，變壓器的器身置于油

箱內(nèi)，箱內(nèi)灌滿變壓器油。油箱結(jié)構(gòu)，根據(jù)變壓器的大

小分別吊器身式油箱和吊箱殼式油箱兩種。

(1)吊器身式油箱多用于6300kVA及以下的變壓

器，其箱沿設(shè)在頂部，箱蓋是平的，由于變壓器容量小,

所以重量輕，檢修時易將器身吊起。

(2)吊箱殼式油箱多用于8000kVA及以上的變壓

器，其箱沿設(shè)在下部，上節(jié)箱身做成鐘罩形，故又稱鐘

罩式油箱。檢修時無需吊器身，只將上節(jié)箱身吊起即可。

6、冷卻裝置

變壓器運(yùn)行時，由繞組和鐵芯中產(chǎn)生的損耗轉(zhuǎn)化為

熱量，必須及時散熱，以免變壓器過熱造成事故。變壓

器的冷卻裝置是起散熱的作用的。根據(jù)變壓器容量大小

不同，采用不同的冷卻裝置。

對于小容量的變壓器，繞組和鐵芯所產(chǎn)生的熱量經(jīng)

過變壓器油與油箱內(nèi)壁的接觸，以及油箱外壁與外界冷

空氣的接觸而自然地散熱冷卻，無須任何附加的冷卻裝

置。若變壓器容量稍大些，可以在油箱外壁上焊接散熱

管，以增大散熱面積。

對于容量更大的變壓器，則應(yīng)安裝冷卻風(fēng)扇，以增

強(qiáng)冷卻效果。

當(dāng)變壓器容量在50000kVA及以上時，剛采用強(qiáng)迫油

循環(huán)水冷卻器或強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻器。與前者的區(qū)別在

于循環(huán)油路中增設(shè)一臺潛油泵，對油加壓以增加冷卻效

果。這兩種強(qiáng)迫循環(huán)冷卻器的主要差別為冷卻介質(zhì)不

同，前者為水，后者為風(fēng)。

7、儲油柜（又稱油枕）

儲油柜位于變壓器油箱上方，通過氣體繼電器與油

箱相通，如圖2-4。

圖2-4防爆管與變壓器油枕間的連通

1.油枕2.防爆管3.油機(jī)與安全氣道的連通管

4.吸濕器5.防爆膜6.氣體繼電器7.蝶形閥8.箱蓋

當(dāng)變壓器的油溫變化時，其體積會膨脹或收縮。儲

油柜的作用就是保證油箱內(nèi)總是充滿油，并減小油面與

空氣的接觸面，從而減緩油的老化。

8、安全氣道（又稱防爆管）

位于變壓器的頂蓋上，其出口用玻璃防爆膜封住。

當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障，而氣體繼電器失靈時，油

箱內(nèi)部的氣體便沖破防爆膜從安全氣道噴出，保護(hù)變壓

器不受嚴(yán)重?fù)p害。

9、吸濕器

為了使儲油柜內(nèi)上部的空氣保持干燥，避免工業(yè)粉

塵的污染，儲油柜通過吸濕器與大氣相通。吸濕器內(nèi)裝

有用氯化鈣或氯化鉆浸漬過的硅膠，它能吸收空氣中的

水分。當(dāng)它受潮到一定程度時，其顏色由藍(lán)色變?yōu)榉奂t

色。

10、氣體繼電器

位于儲油柜與箱蓋的聯(lián)管之間。在變壓器內(nèi)部發(fā)生

故障（如絕緣擊穿、匝間短路、鐵芯事故等）產(chǎn)生氣體

或油箱漏油等使油面降低時，接通信號或跳閘回路，保

護(hù)變壓器。

11、高、低壓絕緣套管

變壓器內(nèi)部的高、低壓引線是經(jīng)絕緣套管引到油箱

外部的，它起著固定引線和對地絕緣的作用。套管由帶

電部分和絕緣部分組成。帶電部分包括導(dǎo)電桿、導(dǎo)電管、

電纜或銅排。絕緣部分分外絕緣和內(nèi)絕緣。外絕緣為瓷

管，內(nèi)絕緣為變壓器油、附加絕緣和電容性絕緣。

三、電力變壓器的型號及技術(shù)參數(shù)

1、型號

變壓器的技術(shù)參數(shù)一般都標(biāo)在銘牌上。按照國家標(biāo)

準(zhǔn)，銘牌上除標(biāo)出變壓器名稱、型號、產(chǎn)品代號、標(biāo)準(zhǔn)

代號、制造廠名、出廠序號、制造年月以外，還需標(biāo)出

變壓器的技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)。需要標(biāo)出的技術(shù)數(shù)據(jù)見表2-1。

變壓器除裝設(shè)標(biāo)有以上項目的主銘牌外，還應(yīng)裝設(shè)標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)列出。

變壓器的型號表示方法如圖2-5。

--------------------------相數(shù)（D-----單相,S——三相）

空氣自冷,C——干式澆注絕緣.F——油浸風(fēng)冷，

-------------------------------繞組耦合方式（■-般不標(biāo)，0-----自桐）

S——^浸自冷）

'--------------------------冷卻方式（J——油浸自冷、亦可不標(biāo)，G——干式

圖2-5電力變壓器型號表示方法

!?------------------------循環(huán)方式（自然循環(huán)不標(biāo)，p——強(qiáng)迫循環(huán)）

□□□□□□□□□/□□一防護(hù)代號（一般不標(biāo)，TH——濕熱,TA——干熱）

I||1------高樂繞組額定電壓等級（kV）

'------額定容量（kVA）

------設(shè)計序號（1、2、3…；半銅半鋁加b）

-----------調(diào)壓方式（無勵磁調(diào)壓不標(biāo),Z——有載調(diào)壓）

----------------導(dǎo)線材質(zhì)（銅線不標(biāo)，L——鋁線）

---------------------繞組數(shù)（雙繞組不標(biāo).S——三繞組，F(xiàn)——雙分裂

I繞組）

表2-1電力變壓器銘牌所標(biāo)出的項目

標(biāo)注項目附加說明

相數(shù)（單相、三相）

額定容量（kVA或MVA）多繞組變壓器應(yīng)給出個繞組的額定容量

額定頻率（Hz）

各繞組額定電壓（V或kV）

各繞組額定電流（A）三繞組自耦變壓器應(yīng)注出公共線圈中長期允許電流

所

有聯(lián)結(jié)組標(biāo)號、繞組聯(lián)結(jié)示意圖6300kVA以下的變壓器可不畫聯(lián)結(jié)示意圖

情實測值，如果需要應(yīng)給出參考容量，多繞組變壓

況額定電流下的阻抗電壓

器應(yīng)表示出相當(dāng)于100%額定容量時的阻抗電壓

下

有幾種冷卻方式時，還應(yīng)以額定容量百分?jǐn)?shù)表示

冷卻方式出相應(yīng)的冷卻容量；強(qiáng)近油循環(huán)變壓器還應(yīng)注出

滿載下停油泵和風(fēng)扇電動機(jī)的允許工作時限

使用條件戶內(nèi),戶外使用，超過或低于1000m海拔等

總重量（kg或t）

絕緣油重量（kg或t）

絕緣的溫度等級油浸式變壓器A級絕緣可不注出

溫升當(dāng)溫升不是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值時

聯(lián)結(jié)圖當(dāng)聯(lián)結(jié)組標(biāo)號不能說明內(nèi)部連接的全部情況時

額定電壓在3kV及以上的繞組和分級絕緣繞組的

絕緣水平

中性端

運(yùn)輸重（kg成1）8000kVA及以上的變壓器

某

些器身吊重、上節(jié)油箱重（kg器身吊重在變壓器總重超過51時標(biāo)注，上節(jié)油箱

情或t）重在鐘罩式油箱時標(biāo)出

況

下絕緣液體名稱在非礦物油時

8000kVA及以上的變壓器標(biāo)出帶有分接繞組的示

意圖，每一繞組的分接電壓、分接電流和分接容

有關(guān)分接的詳細(xì)說明

量，極限分接和主分接的短路阻抗值，以及超過

分接電壓105%時的運(yùn)行能力等

空載電流實測值；8000kVA或63kV級及以上的變壓器

實測值；8000kVA或63kV級及以上的變壓器；多

空載損耗和負(fù)載損耗（W或

繞組變壓器的負(fù)載損耗應(yīng)表示各對繞組工作狀態(tài)

kW）

的損耗值

例如：SFZ-10000/H0表示三相自然循環(huán)風(fēng)冷有載

調(diào)壓，額定容量為lOOOOkVA,高壓繞組額定電壓llOkV

電力變壓器。

S9-160/10表示三相油浸自憐式，雙繞組無勵磁調(diào)

壓，額定容量160kVA,高壓側(cè)繞組額定電壓為10kV電力

變壓器。

SC8-315/10表示三相干式澆注絕緣，雙繞組無勵磁

調(diào)壓，額定容量315kVA,高壓側(cè)繞組額定電壓為10kV電

力變壓器。

S11-M(R)-100/10表示三相油浸自冷式，雙繞組無

勵磁調(diào)壓，卷繞式鐵芯(圓截面)，密封式，額定容量

lOOkVA,高壓側(cè)繞組額定電壓為10kV電力變壓器。

SH11-M-50/10表示三相油浸自冷式，雙繞組無勵磁

調(diào)壓，非晶態(tài)合金鐵芯，密封式，額定容量50kVA,高

壓側(cè)繞組額定電壓為lOkVA的電力變壓器。

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(dá)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(dá)出來外，還需標(biāo)記其額定容量和

高壓繞組額定電壓等級。圖2—5是電力變壓器型號的表

不方式。

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。

2、相數(shù)

變壓器分單相和三相兩種，一般均制成三相變壓器

以直接滿足輸配電的要求。小型變壓器有制成單相的，

特大型變壓器做成單相后，組成三相變壓器組，以滿足

運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

3、額定頻率

變壓器的額定頻率即是所設(shè)計的運(yùn)行頻率，我國為

50Hzo

4、額定電壓

額定電壓是指變壓器線電壓（有效值），它應(yīng)與所

連接的輸變電線路電壓相符合。我國輸變電線路的電壓

等級（即線路終端電壓）為0.38、（3、6）、10、35、（63）、

110、220、330、500(kV)o故連接于線路終端的變壓器

(稱為降壓變壓器)其一次側(cè)額定電壓與上列數(shù)值相同。

考慮線路的電壓降，線路始端(電源端)電壓將高

于等級電壓，35kV以下的要高5%,35kV及以上的高10%,

即線路始端電壓為0.4、(3.15、6.3)、10.5v38.5、

(69)、121v242、363、550(kV)o故連接于線路始端的

變壓器(即升壓變壓器)，其二次側(cè)額定電壓與上列數(shù)

值相同。

變壓器產(chǎn)品系列是以高壓的電壓等級區(qū)分的，為

10kV及以下，20kV、35kVv(66kV)、llOkV系列和220kV

系列等。

5、額定容量

在變壓器銘牌所規(guī)定的額定狀態(tài)下，變壓器二次側(cè)

的輸出能力(kVA)。對于三相變壓器，額定容量是三相

容量之和。

變壓器額定容量與繞組額定容量有所區(qū)別:雙繞組

變壓器的額定容量即為繞組的額定容量;多繞組變壓器

應(yīng)對每個繞組的額定容量加以規(guī)定，其額定容量為最大

的繞組額定容量;當(dāng)變壓器容量由冷卻方式而變更時，

則額定容量是指最大的容量。

變壓器額定容量的大小與電壓等級也是密切相關(guān)

的。電壓低、容量大時電流大，損耗增大；電壓高、容

量小時絕緣比例過大，變壓器尺寸相對增大。因此，電

壓低的容量必小，電壓高的容量必大。

6、額定電流

變壓器的額定電流為通過繞組線端的電流，即為線

電流（有效值）。它的大小等于繞組的額定容量除以該

繞組的額定電壓及相應(yīng)的相系數(shù)（單相為1,三相為3）。

單相變壓器額定電流為：小黑

UN

式中：IN分別為一、二次額定電流

SN變壓器的額定容量

UN分別是一、二次額定電壓

三相變壓器額定電流為:4=意

三相變壓器繞組為Y連接時，線電流為繞組電流；D

連接時線電流等于1.732繞組電流。

7、繞組聯(lián)接組標(biāo)號

變壓器同側(cè)繞組是按一定形式連接的。

三相變壓器或組成三相變壓器組的單相變壓器，則

可以連接為星形、三角形等。星形聯(lián)接是各相線圈的一

端接成一個公共點(中性點)，其余接端子接到相應(yīng)的

線端上;三角形聯(lián)接是三個相線圈互相串聯(lián)形成閉合回

路，由串聯(lián)處接至相應(yīng)的線端。

星形、三角形、曲折形等聯(lián)接，現(xiàn)在對于高壓繞組

分別用符號y、D、Z表示;對于中壓和低壓繞組分別用符

號y、d、z表示。有中性點引出時則分別用符號YN、ZN

和yn、zn表示。

變壓器按高壓、中壓和低壓繞組聯(lián)接的順序組合起

來就是繞組的聯(lián)接組，例如:變壓器按高壓為D、低壓為

yn聯(lián)接，則繞組聯(lián)接組為Dyn(Dynll);

8、調(diào)壓范圍

變壓器接在電網(wǎng)上運(yùn)行時，變壓器二次側(cè)電壓將由

于種種原因發(fā)生變化，影響用電設(shè)備的工常運(yùn)行。因此

變壓器應(yīng)具備一定的調(diào)壓能力。根據(jù)變壓器的工作原

理，當(dāng)高、低壓繞組的匝數(shù)比變化時，變壓器二次側(cè)電

壓也隨之變動，采用改變變壓器匝數(shù)比即可達(dá)到調(diào)壓的

目的。變壓器調(diào)壓方式通常分為無勵磁調(diào)壓和有載調(diào)壓

兩種方式。當(dāng)二次側(cè)不帶負(fù)載，一次側(cè)又與電網(wǎng)斷開時

的調(diào)壓為無勵磁調(diào)壓，在二次側(cè)帶負(fù)載下的調(diào)壓為有載

調(diào)壓。

9、空載電流

當(dāng)變壓器二次繞組開路，一次繞組施加額定頻率的

額定電壓時，一次繞組中所流過的電流稱空載電流I。,

變壓器空載合閘時有較大的沖擊電流。

10,阻抗電壓和短路損耗

當(dāng)變壓器二次側(cè)短路，一次側(cè)施加電壓使其電流達(dá)

到額定值，此時所施加的電壓稱為阻抗電壓Uz,變壓器

從電源吸取的功率即為短路損耗。以阻抗電壓與額定電

_uz

壓UN之比的百分?jǐn)?shù)表示。即："=7'100（%）

UN

11、電壓調(diào)整率

變壓器負(fù)載運(yùn)行時，由于變壓器內(nèi)部的阻抗壓降,

二次電壓將隨負(fù)載電流和負(fù)載功率因數(shù)的改變而改變。

電壓調(diào)整率即說明變壓器二次電壓變化的程度大小，為

衡量變壓器供電質(zhì)量的數(shù)據(jù)，其定義為:在給定負(fù)載功

率因數(shù)下(一般取0.8)二次空載電壓％和二次負(fù)載電

壓U2之差與二次額定電壓電的比，即：

△0%=X100(%)

U?N

式中:U2N----------------二次額定電壓，即二次空載電壓；

u2------二次負(fù)載電壓。

電壓調(diào)整率是衡量變壓器供電質(zhì)量好壞的數(shù)據(jù)。

12、效率

變壓器的效率TI為輸出的有功功率與輸入的有功

功率之比的百分?jǐn)?shù)。通常中小型變壓器的效率約為90%

以上，大型變壓器的效率在95%以上。

13、溫升和冷卻方式

(1)溫升變壓器的溫升，對于空氣冷卻變壓器是

指測量部位的溫度與冷卻空氣溫度之差;對于水冷卻變

壓器是指測量部位的溫度與冷卻器入口處水溫之差。

油浸式變壓器繞組和頂層油溫升限值：因為A級絕

緣在98℃時產(chǎn)生的絕緣損壞為正常損壞，而保證變壓器

正常壽命的年平均氣溫是20℃,繞組最熱點與其平均溫

度之差為13°C,所以繞組溫升限值為98-20-13二65K。

油正常運(yùn)行的最高溫度為95℃,最高氣溫為40℃,

所以頂層油溫升限值為95-40=55K。

(2)冷卻方式變壓器的冷卻方式有多種，如干式

自冷、油浸風(fēng)冷等，各種方式適用于不同種類的變壓器。

第二節(jié)變壓器運(yùn)行

-、變壓器允許運(yùn)行方式

1、允許溫度與溫升

變壓器運(yùn)行時，其繞組和鐵芯產(chǎn)生的損耗轉(zhuǎn)變成熱

量，一部分被變壓器各部件吸收使之溫度升高，另一部

分則散發(fā)到其它介質(zhì)中。當(dāng)散發(fā)的熱量與產(chǎn)生的熱量相

等時，變壓器各部件的溫度達(dá)到穩(wěn)定，不再升高。變壓

器運(yùn)行時各部件的溫度是不同的，繞組溫度最高，鐵芯

次之，變壓器油的溫度最低。為了便于監(jiān)視運(yùn)行中變壓

器各部件的溫度，規(guī)定以上層油溫為允許溫度。

變壓器的允許溫度主要決定于繞組的絕緣材料。我

國電力變壓器大部分采用A級絕緣材料。即浸漬處理過

的有機(jī)材料、如紙、棉紗、木材等。對于A級絕緣材料,

其允許最高溫度為105℃,由于繞組的平均溫度一般比油

溫高10℃,同時為了防止油質(zhì)劣化，所以規(guī)定變壓器上

層油溫最高不超過95℃。而在正常狀態(tài)下，為了使變壓

器油不致過速氧化，上層油溫一般不應(yīng)超過85℃。對于

強(qiáng)迫油循環(huán)的水冷或風(fēng)冷變壓器，其上層油溫不宜經(jīng)常

超過75°C。

當(dāng)變壓器絕緣材料的工作溫度超過允許值時，其使

用壽命將縮短。

變壓器的溫度與周圍環(huán)境溫度的差稱為溫2b當(dāng)變

壓器的溫度達(dá)到穩(wěn)定時的溫升稱為穩(wěn)定溫升。穩(wěn)定溫升

大小與周圍環(huán)境溫度無關(guān)，它僅決定于變壓器損耗與散

熱能力。所以，當(dāng)變壓器負(fù)載一定（即損耗不變），而

周圍環(huán)境溫度不同時，變壓器的實際溫度就不同。我國

規(guī)定周圍環(huán)境最高溫度為40°C。

對于A級絕緣的變壓器下在周圍環(huán)境最高溫度為

40℃時,其繞組的允許溫升為65℃,而上層油溫則為55℃。

所以變壓器運(yùn)行時上層油溫及其溫升不超過允許值，即

可保證變壓器在規(guī)定的使用年限安全運(yùn)行。

2、變壓器過負(fù)載能力

在不損害變壓器絕緣和降低變壓器使用壽命的前

提下，變壓器在較短時間內(nèi)所能輸出的最大容量為變壓

器的過負(fù)載能力。一般以過負(fù)載倍數(shù)(變壓器所能輸出

的最大容量與額定容量之比)表示。

變壓器過負(fù)載能力可分為正常情況下的過負(fù)載能

力和事故情況下的過負(fù)載能力。

(1)變壓器在正常情況下過負(fù)載能力變壓器在正

常運(yùn)行時，允許過負(fù)載是因為變壓器在一晝夜內(nèi)的負(fù)載

有高峰、有低谷。低谷時，變壓器運(yùn)行的溫度較低。此

外，在一年不同季節(jié)環(huán)境溫度也不同。所以變壓器可以

在絕緣及壽命不受影響的前提下。在高峰負(fù)載及冬季時

可過負(fù)載運(yùn)行。

有關(guān)規(guī)程規(guī)定，對室外變壓器，總的過負(fù)載不得超

過30%,對室內(nèi)變壓器為20%。

(2)變壓器在事故時過負(fù)載能力當(dāng)電力系統(tǒng)或用

戶變電站發(fā)生事故時，為保證對重要設(shè)備的連續(xù)供電，

允許變壓器短時過負(fù)載的能力稱為事故過負(fù)載能力。

(3)變壓器允許短路當(dāng)變壓器發(fā)生短路故障時，

由于保護(hù)動作和斷路器跳閘均需一定的時間，因此難免

不使變壓器受到短路電流的沖擊。

變壓器突然短路時，其短路電流的幅值一般為額定

電流的25-30倍。因而變壓器的銅損將達(dá)到額定電流的

幾百倍，故繞組溫度上升極快。目前，對繞組短時過熱

尚無限制的標(biāo)準(zhǔn)。一般認(rèn)為，對繞組為銅線的變壓器溫

度達(dá)到250℃是允許的，對繞組為鋁線的變壓器則為

200℃o而到達(dá)上述溫度所需時司大約為5s左右。此時繼

電保護(hù)早已動作，斷路器跳閘。因此，一般設(shè)計允許短

路電流為額定電流的25倍。

3、允許電壓波動范圍

施加于變壓器一次繞組的電壓因電網(wǎng)電壓波動而

波動。若電網(wǎng)電壓小于變壓器分接頭電壓，對變壓器本

身無任何損害，僅使變壓器的輸出功率略有降低。變壓

器的電源電壓一般不得超過額定值的士5%。不論變壓器

分接頭在任何位置，只要電源電壓不超過額定值的土

5%,變壓器都可在額定負(fù)載下運(yùn)行。

二、變壓器并列運(yùn)行

并列運(yùn)行是將兩臺或多臺變壓器的一次側(cè)和二次

側(cè)繞組分別接于公共的母線上，同時向負(fù)載供電。其接

線方法如圖2-6。

圖2-6變壓器并列運(yùn)行接線圖

1、并列運(yùn)行的目的

(1)提高供電可行性并列運(yùn)行時，如果其中一臺

變壓器發(fā)生故障從電網(wǎng)中切除時，其余變壓器仍能繼續(xù)

供電。

(2)提高變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性可根據(jù)負(fù)載的大小調(diào)

整投入并列運(yùn)行的臺數(shù)，以提高運(yùn)行效率。

（3）可以減少總備用容量，并可隨著用電量的增加

分批增加新的變壓器

2、理想并列運(yùn)行的條件

（需要解決：環(huán)流問題，負(fù)載的分配問題）

1）變壓器的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號相同。

2）變壓器的電壓比相等（允許有±5%的差值）。

3）變壓器的阻抗電壓“%相等（允許有士10%的差

值）。

三、變壓器油及運(yùn)行

1、變壓器油作用

變壓器油是流動的液體，可充滿油箱內(nèi)各部件之間

的氣隙，排除空氣，從而防止各部件受潮而引起絕緣強(qiáng)

度的降低。

變壓器油本身絕緣強(qiáng)度比空氣大，所以油箱內(nèi)充滿

油后，可提高變壓器的絕緣強(qiáng)度。變壓器油還能使木質(zhì)

及紙絕緣保持原有的物理和化學(xué)性能，并使金屬得到防

腐作用，從而使變壓器的絕緣保持良好的狀態(tài)。此外，

變壓器油在運(yùn)行中還可以吸收繞組和鐵芯產(chǎn)生的熱量，

起到散熱和冷卻的作用。

2、變壓器油運(yùn)行

(1)變壓器試驗新的和運(yùn)行中的變壓器油都需要

作試驗。按規(guī)定，變壓器油每年要取樣試驗。試驗項目

一般為耐壓試驗、介質(zhì)損耗試驗和簡化試驗。取油樣注

意的事項。應(yīng)在天氣干燥時進(jìn)行。從變壓器底部閥門處

放油取樣。先將積水和底部積存的污油放掉，然后用凈

布將油閥門擦凈，再繼續(xù)放少許油沖洗，并用清潔油將

取樣瓶洗滌干凈，再將油灌入瓶內(nèi)，灌油時應(yīng)嚴(yán)防泥土

等雜質(zhì)混入。

(2)變壓器油運(yùn)行管理應(yīng)經(jīng)常檢查充油設(shè)備的

密封性，儲油柜、呼吸器的工作性能，以及油色、油量

是否工常，另外，應(yīng)結(jié)合變壓器運(yùn)行維護(hù)工作，定期或

不定期取油樣作油的氣相色譜分析，以預(yù)測變壓器的潛

伏性故障，防止變壓器發(fā)生事故。

在高溫或紫外線作用下，油會加速氧化，所以，一

般不應(yīng)置油于高溫下和透明容器內(nèi)。

變壓器運(yùn)行中補(bǔ)油時注意事項：

Diokv及以下變壓器可補(bǔ)入不同牌號的油，但應(yīng)作

混油的耐壓試驗。

2）35kV及以上變壓器應(yīng)補(bǔ)入相同牌號的油，也應(yīng)作

耐壓試驗。

3）補(bǔ)油后要檢查氣體繼電器，及時放出氣體。若在

24h后無問題，可重新將氣體保護(hù)接人掉閘回路。

對在運(yùn)行中己經(jīng)變質(zhì)的油應(yīng)及時進(jìn)行處理，使其恢

復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值，具有良好的性能。

四、變壓器運(yùn)行巡視檢查

1、變壓器巡視檢查

變壓器運(yùn)行巡視檢查內(nèi)容和周期如下：

1）檢查儲油柜和充油絕緣套管內(nèi)油面的高度和封

閉處有無滲漏油現(xiàn)象，以及油標(biāo)管內(nèi)的油色。

2、檢查變壓器上層油溫。正常時一般應(yīng)在85℃以下,

對強(qiáng)油循環(huán)水冷卻的變壓器為75℃。

3）檢查變壓器的響聲。正常時為均勻的嗡嗡聲。

4）檢查絕緣套管是否清潔、有無破損裂紋和放電燒

傷痕跡。

5）清掃絕緣套管及有關(guān)附屬設(shè)備。

6）檢查母線及接線端子等連接點的接觸是否良好。

7）容量在630kVA及以上的變壓器，且無人值班的，

每周應(yīng)巡視檢查一次。容量在630kVA以下的變壓器，可

適當(dāng)延長巡視周期，但變壓器在每次合閘前及拉閘后應(yīng)

檢查一次。

8）有人值班的變配電所，每班都應(yīng)檢查變壓器的運(yùn)

行狀態(tài)。

9）對于強(qiáng)油循環(huán)水冷或風(fēng)冷變壓器，不論有無人員

值班，都應(yīng)每小時巡視一次。

10）負(fù)載急劇變化或變壓器發(fā)生短路故障后，都應(yīng)

增加特殊巡視。

2、變壓器異常運(yùn)行和常見故障分析

（1）變壓器聲音異常的原因

1）當(dāng)啟動大容量動力設(shè)備時，負(fù)載電流變大，使變

壓器聲音加大。

2）當(dāng)變壓器過負(fù)載時，發(fā)出很高且沉重的嗡嗡聲。

3）當(dāng)系統(tǒng)短路或接地時，通過很大的短路電流，變

壓器會產(chǎn)生很大的噪音。

4）若變壓器帶有可控硅整流器或電弧爐等設(shè)備時，

由于有高次諧波產(chǎn)生，變壓器聲音也會變大。

（2）絕緣套管閃絡(luò)和爆炸原因

1）套管密封不嚴(yán)進(jìn)水而使絕緣受潮損壞。

2）套管的電容芯子制造不良，使內(nèi)部游離放電。

3）套管積垢嚴(yán)重或套管上有大的裂紋和碎片。

五、變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)簡介

隨著電力系統(tǒng)向大電網(wǎng)、大機(jī)組、高容量的迅猛發(fā)

展，對系統(tǒng)中關(guān)鍵的主設(shè)備實時把握運(yùn)行狀態(tài)提出越來

越高的技術(shù)要求，變壓器油色譜在線監(jiān)測從本質(zhì)上改變

了傳統(tǒng)的變壓器油監(jiān)測方式，不但提高了運(yùn)行效率，也

有效地保障了變壓器運(yùn)行的安全可靠性。

實施電力變壓器故障診斷，對于提高整個電力系統(tǒng)

安全運(yùn)行的可靠性是非常必要的。變壓器存在局部過熱

或局部放電時，故障部位的絕緣油或固體絕緣物將會分

解出小分子煌類氣體（如CH4、C2H6、C2H4、C2H2等）和其他

氣體（如上、co等）。上述每種氣體在油中的濃度和油中

可燃?xì)怏w的總濃度（TCG）均可作為變壓器設(shè)備內(nèi)部故

障診斷的指標(biāo)。

一直以來油中溶解氣體采用氣相色譜法分析，作為

故障診斷的常用方法來判斷油浸類設(shè)備的運(yùn)行狀況。其

主要優(yōu)點是能夠提供油中溶解的各種氣體濃度的定量

分析。但其操作過程復(fù)雜，需要大量熟練的專業(yè)人員進(jìn)

行跟蹤檢測分析。另外，為了使氣相色譜能夠穩(wěn)定地工

作，需要較長的準(zhǔn)備時間（提前十幾個小時通載氣使氣

流穩(wěn)定），從而導(dǎo)致較高的運(yùn)行管理費(fèi)用。

變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)在傳統(tǒng)色譜分析技術(shù)

的基礎(chǔ)上經(jīng)過不斷的實驗和完善，結(jié)合色譜分析技術(shù)開

發(fā)的變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)，可同時檢測壓、CO、

CH4VC2H6、C2H4、C2H2,等六種故障特征氣體。通過對故

障特性氣體的分析診斷，能及時捕捉到變壓器故障信

息，科學(xué)指導(dǎo)設(shè)備運(yùn)行檢修。

基本原理是溶解于變壓器油中的故障特性氣體經(jīng)

脫氣裝置脫氣后，在載氣的推動下通過色譜柱，由于色

譜柱對不同的氣體具備不同的親和作用，導(dǎo)致故障特性

氣體被逐一分離出來，傳感器對故障氣體（上、CO、CH4v

C2H6、C2H4、C2H2）按出峰順序分別進(jìn)行檢測，并將氣體的

濃度特性轉(zhuǎn)換成電信號。數(shù)據(jù)處理器對電信號進(jìn)行處理

轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，并存儲在數(shù)據(jù)處理器的內(nèi)嵌的大容量

存儲器上。主控計算機(jī)模塊，通過現(xiàn)場通訊總線獲取日

常監(jiān)測數(shù)據(jù)，智能系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，分別計算

出故障氣體各組份和總煌的含量。故障診斷系統(tǒng)對變壓

器故障進(jìn)行綜合分析診斷，實現(xiàn)變壓器故障的在線監(jiān)測

功能。

第三節(jié)其他變壓器

一、干式變壓器

干式變壓器是指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣液體中

的變壓器。在結(jié)構(gòu)上可分為以固體絕緣包封繞組和不包

封繞組。

1、環(huán)氧樹脂絕緣干式變壓器

環(huán)氧樹脂是一種早就廣泛應(yīng)用的化工原料，它不僅

是一種難燃、阻燃的材料，而且具有優(yōu)越的電氣性能，

已逐漸為電工制造業(yè)所采用。

用環(huán)氧樹脂澆注或浸漬作包封的干式變壓器即稱

為環(huán)氧樹脂干式變壓器。

2、氣體絕緣干式變壓器

氣體絕緣變壓器為在密封的箱殼內(nèi)充以SF6。（六氟

化硫）氣體代替絕緣油，利用SF6氣體作為變壓器的絕緣

介質(zhì)和冷卻介質(zhì)。它具有防火、防爆、無燃燒危險，絕

緣性能好，與油浸變壓器相比重量輕，防潮性能好，對

環(huán)境無任何限制，運(yùn)行可靠性高，維修簡單等優(yōu)點，缺

點是過載能力稍差。

氣體絕緣變壓器的結(jié)構(gòu)特點：

1）氣體絕緣變壓器的工作部分（鐵芯和繞組）與油

浸變壓器基本相同。

2）為保證氣體絕緣變壓器有良好的散熱性能，氣體

絕緣變壓器需要適當(dāng)增大箱體的散熱面積，一般氣體絕

緣變壓器采用片式散熱器進(jìn)行自然風(fēng)冷卻。

3）氣體絕緣變壓器測量溫度方式為熱電偶式測溫

裝置，同時還需要裝有密度繼電器和真空壓力表。

4）氣體絕緣變壓器的箱殼上還裝有充放氣閥門。

3、H級絕緣千式變壓器

近年來除了常用的環(huán)氧樹脂真空澆注型干式變壓

器外，又推出一種采用H級絕緣干式變壓器。用作絕緣

的NOMEX紙具有非常穩(wěn)定的化學(xué)性能，可以連續(xù)耐壓

220℃高溫，在起火情況下，具有自熄能力;即使完全分

解，亦不會產(chǎn)生煙霧和有毒氣體，電氣強(qiáng)度高，介電常

數(shù)較小。

二、非晶態(tài)合金鐵芯變壓器

在變壓器的運(yùn)行費(fèi)用中除維護(hù)費(fèi)外，其中能量損耗

費(fèi)占了很大的比例，特別是變壓器的空載損耗（鐵芯損

耗）占了能量損耗的主要部分。

為了降低變壓器空載損耗，采用高導(dǎo)磁率的軟磁材

料，將非晶態(tài)合金應(yīng)用于變壓器，制成非晶態(tài)合金鐵芯

的變壓器。非晶態(tài)合金引起的磁化性能的改善，其B-H

磁化曲線很狹窄，因此其磁化周期中的磁滯損耗就會大

大降低，又由于非晶態(tài)合金帶厚度很薄，并且電阻率高,

其磁化渦流損耗也大大降低。據(jù)實測，非晶態(tài)合金鐵芯

的變壓器與同電壓等級、同容量硅鋼合金鐵芯變壓器相

比，空載損耗要低60%-80杭空載電流可下降80%左右。

三、低損耗油浸變壓器

1）通過加強(qiáng)線圈層絕緣，使繞組線圈的安匝數(shù)平

衡，控制繞組的漏磁道，降低了雜散損耗。

2）變壓器油箱上采用片式散熱器代替管式散熱器，

提高了散熱系數(shù)。

3）鐵芯絕緣采用了整塊絕緣，繞組出線和外表面加

強(qiáng)綁扎，提高了繞組的機(jī)械強(qiáng)度。

由以上特點可知，低損耗變壓器采用了先進(jìn)的結(jié)構(gòu)

設(shè)計和新的材料、工藝，使變壓器的節(jié)能效果十分明顯。

S9系列配電變壓器的設(shè)計以增加有效材料用量來

實現(xiàn)降低損耗，主要增加鐵芯截面積以降低磁通密度、

高低壓繞組均使用銅導(dǎo)線，并加大導(dǎo)線截面，降低繞組

電流密度，從而降低了空載損耗和負(fù)載損耗。

在S9系列的基礎(chǔ)上，改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計，選用超薄型硅

鋼片，進(jìn)一步降低空載損耗，開發(fā)了S11系列變壓器。

四、卷鐵芯變壓器

單相卷鐵芯變壓器適用于630kVA及以下變壓器?？?/p>

載電流僅為疊裝式的20%-30%。目前國內(nèi)生產(chǎn)的10kV、

630kVA及以下卷鐵芯變壓器，其空載損耗比S9系列變壓

器下降30%,空載電流比S9系列變壓器下降20%?；灸?/p>

滿足在城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)的改造中對小型變壓器的需求。

第四節(jié)互感器

互感器分電壓互感器和電流互感器兩大類，它們是

供電系統(tǒng)中測量和保護(hù)用的重要設(shè)備。電壓互感器是將

系統(tǒng)的高電壓改變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的低電壓（100V或100/3）；電

流互感器是將高壓系統(tǒng)中的電流或低壓系統(tǒng)中的大電

流改變?yōu)榈蛪旱臉?biāo)準(zhǔn)小電流（5A或1A）。其原理接線如

圖2-7所示，TA為電流互感器，TV為電壓互感器。

一、互感器作用

1）與測量儀表配合，對線路的電壓、電流、電能進(jìn)

行測量;與繼電器配合，對系統(tǒng)和電氣設(shè)備進(jìn)行過電壓、

過電流和單相接地等保護(hù)。，

2）將測量儀表、繼電保護(hù)裝置和線路的高電壓隔

開，以保證操作人員和設(shè)備的安全。

3）將電壓和電流變換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)值，以利于儀表

和繼電器的標(biāo)準(zhǔn)化。

二、電壓互感器

1、電壓互感器原Ui

理W1

W2

電壓互感器是利

用電磁感應(yīng)原理工作

u2

圖2-8電壓互感器原理圖

的，類似一臺降壓變壓器。圖2-8為電壓互感器的原理

圖。互感器的高壓繞組與被測電路并聯(lián)，低壓繞組與測

量儀表電壓線圈并聯(lián)。由于電壓線圈的內(nèi)阻抗很大，所

以電壓互感器運(yùn)行時，相當(dāng)于一臺空載運(yùn)行的變壓器。

故二次側(cè)不能短路，否則繞組將被燒毀。

2、電壓互感器分類

按用途分測量用電壓互感器和保護(hù)用電壓互感器。

電壓互感器的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確度:標(biāo)準(zhǔn)儀表0.2級、計量儀

表0.5級、一般測量儀表1-3級，保護(hù)用0.2、0.5級。

3、電壓互感器型號

電壓互感器型號字母含義表示如下：

□□□□-□

II

1---額定電壓（kV）

---------使用特點（B——帶補(bǔ)償繞組；J——有接地保護(hù)用的

輔助線圈；W——五柱三繞組，可供接地

保護(hù)）

?......——絕緣方式（J——油浸式；G——干式；Z——澆注式；

C——瓷箱式）

-------------結(jié)構(gòu)特點（D——單相；S——三相）

-------------------互感器類別（J——電壓互感器）

例如JSJW-10表示為10kV的三相三繞組五芯柱油

浸式電壓互感器。其申三相電壓互感器只限于制成10kV

及以下電壓等級;三繞組電壓互感器的第三繞組主要供

給監(jiān)視電網(wǎng)絕緣和接地保護(hù)裝置。

4、電壓互感器容量

電壓互感器的容量是指其二次繞組允許接人的負(fù)

載功率（以VA值表示），分額定容量和最大容量。

5、電壓互感器運(yùn)行

1）電壓互感器的一、二次接線應(yīng)保證極性正確，當(dāng)

兩臺同型號的電壓互感器接成V形時，必須注意極極正

確，否則會導(dǎo)致互感器線圈燒壞。

2）電壓互感器的一、二次繞組都應(yīng)裝設(shè)熔斷器（保

護(hù)專用電壓互感器二次側(cè)除外）以防止發(fā)生短路故障。

電壓互感器的二次繞組不準(zhǔn)短路，否則電壓互感器將因

過熱而燒毀。

3）電壓互感器二次繞組、鐵芯和外殼都必須可靠接

地，在繞組絕緣損壞時，二次繞組對地電壓不會升高，

以保證人身和設(shè)備安全。

4）電壓互感器二次繞組的電壓降一般不得超過額

定電壓的0.5%,接用0.5級電能表時不得超過0.25%o

6、電壓互感器的運(yùn)行的巡視檢查

1）瓷套管是否清潔、完整、絕緣介質(zhì)有無損壞、裂

紋和放電痕跡。

2）充油電壓互感器的油位是否正常，油色是否透

明（不發(fā)黑）有無嚴(yán)重的滲、漏油現(xiàn)象。

3）一次側(cè)引線和二次側(cè)連接部分是否接觸良好。

4）電壓互感器內(nèi)部是否有異常，有無焦臭味。

7、電壓互感器的異常運(yùn)行

運(yùn)行中的電壓互感器出現(xiàn)下列故障之一時，應(yīng)立即

退出運(yùn)行

1）瓷套管破裂、嚴(yán)重放電。

2）高壓線圈的絕緣擊穿、冒煙，發(fā)出焦臭味。

3）電壓互感器內(nèi)部有放電聲及其他噪聲，線圈與外

殼之間或引線與外殼之間有火花放電現(xiàn)象。

4）漏油嚴(yán)重，油標(biāo)管中看不見油面。

5）外殼溫度超過允許溫升，并繼續(xù)上升。

6）高壓熔體連續(xù)兩次熔斷，當(dāng)運(yùn)行中的電壓互感器

發(fā)生接地、短路、冒煙著火故障時，對于6kV-35kV裝有

0.5A熔體及合格限流電阻時，可用隔離開關(guān)將電壓互感

器切斷，對于10kV以上電壓互感器，不得帶故障將隔離

開關(guān)拉開，否則，將導(dǎo)致母線發(fā)生故障。

8、對運(yùn)行中的電壓互感器及二次線圈需要更換時,

除執(zhí)行安全規(guī)程外還應(yīng)注意：

1）個別電壓互感器在運(yùn)行中損壞需要更換時，應(yīng)選

用電壓等級與電網(wǎng)電壓相符，變比相同、極性正確、勵

磁特性相近的電壓互感器，并經(jīng)試驗合格。

2）更換成組的電壓互感器時，還應(yīng)對并列運(yùn)行的電

壓互感器檢查其接線組別，并核對相位。

3）電壓互感器二次線圈更換后，必須進(jìn)行核對，以

免造成錯誤接線，和防止二次回路短路。

4）電壓互感器及二次線圈更換后必須測定極性。

9、電壓互感器停用注意事項

1）停用電壓互感器，應(yīng)將有關(guān)保護(hù)和自動裝置停

用，以免造成裝置失壓誤動作。為防止電壓互感器反充

電，停用時應(yīng)將二次側(cè)保險取下，再拉開一次側(cè)隔離開

關(guān)。

2）停用的電壓互感器，若一年未帶電運(yùn)行，在帶

電前應(yīng)進(jìn)行試驗和檢查，必要時，可先安裝在母線上運(yùn)

行一段時間，再投入運(yùn)行。

三、電流互感器

1、電流互感器工作原理

電流互感器是按電磁感應(yīng)原

理工作的，其結(jié)構(gòu)與普通變壓器

相似，圖2-9為電流互感器的原理

圖。它的一次繞組匝數(shù)很少，串

圖2-9電流互感器原理圖

聯(lián)在線路里，其電流大小取決于線路的負(fù)載電流，與二

次負(fù)載無關(guān)，由于接在二次側(cè)的電流線圈的阻抗很小，

所以電流互感器正常運(yùn)行時，相當(dāng)于臺短路運(yùn)行的變壓

器。

利用一、二次繞組不同的匝數(shù)比就可將系統(tǒng)的大電

流變?yōu)樾‰娏鱽頊y量。

電流互感器正常運(yùn)行時，互感器的二次繞組不允許

開路，否則二次繞組會產(chǎn)生很高電壓，危及操作人員和

儀表的安全。所以，電流互感器運(yùn)行時，嚴(yán)禁二次繞組

開路，且在二次回路中不允許裝設(shè)熔斷器或隔離開關(guān)。

為安全起見，二次側(cè)應(yīng)接地。

2、電流互感器分類

電流互感器分為測量用電流互感器和保護(hù)用電流

互感器。測量用電流互感器和保護(hù)用電流互感器的標(biāo)準(zhǔn)

準(zhǔn)確度不同:標(biāo)準(zhǔn)儀表0