(2024年)第三章第3節(jié)變壓器課件

第三章第3節(jié)變壓器課件12024/3/26目錄CONTENTS變壓器基本原理與構(gòu)造變壓器類型及其特點變壓器運行特性分析變壓器維護與檢修技術要點變壓器選型、安裝及調(diào)試指南變壓器在電力系統(tǒng)中的應用實例22024/3/2601變壓器基本原理與構(gòu)造CHAPTER32024/3/26變壓器利用電磁感應原理實現(xiàn)電壓的變換。當原邊繞組通以交流電流時，產(chǎn)生交變磁通，從而在副邊繞組中感應出電動勢。電磁感應原理通過改變原、副邊繞組的匝數(shù)比，可以實現(xiàn)電壓的升高或降低。匝數(shù)比越大，電壓變換比也越大。電壓變換在理想情況下，變壓器的原、副邊電流與匝數(shù)成反比。因此，通過改變匝數(shù)比，也可以實現(xiàn)電流的變換。電流變換變壓器工作原理42024/3/26變壓器結(jié)構(gòu)組成鐵芯鐵芯是變壓器的磁路部分，由硅鋼片疊裝而成。它分為心式和殼式兩種結(jié)構(gòu)，主要作用是提供磁通的閉合路徑。繞組繞組是變壓器的電路部分，由原邊繞組和副邊繞組組成。繞組一般采用絕緣銅線或鋁線繞制而成，用于通入交流電流并產(chǎn)生磁通。絕緣材料變壓器中需要使用大量的絕緣材料，如絕緣紙、絕緣油等，以保證原、副邊繞組之間的絕緣性能。油箱及冷卻裝置大型變壓器通常采用油浸式結(jié)構(gòu)，油箱內(nèi)充滿絕緣油，用于散熱和絕緣。冷卻裝置則用于降低變壓器運行時的溫度。52024/3/26額定電壓變壓器的額定電壓是指其設計時所規(guī)定的電壓值，通常以kV表示。額定電壓應與電網(wǎng)電壓相匹配。額定容量額定容量是指變壓器在額定電壓和額定電流下運行時所能輸出的最大視在功率，通常以kVA表示?？蛰d損耗和負載損耗空載損耗是指變壓器在空載狀態(tài)下運行時所產(chǎn)生的鐵損和銅損之和；負載損耗則是指變壓器在負載狀態(tài)下運行時所產(chǎn)生的附加損耗。這些損耗會影響變壓器的效率和溫升。額定電流額定電流是指變壓器在額定電壓下運行時，原、副邊繞組所允許通過的最大電流值。變壓器額定值與參數(shù)62024/3/2602變壓器類型及其特點CHAPTER72024/3/26

電力變壓器定義電力變壓器是一種靜止的電氣設備，用來將某一數(shù)值的交流電壓（電流）變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓（電流）的設備。作用在電力系統(tǒng)中，變壓器是核心設備之一，主要實現(xiàn)電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離以及穩(wěn)壓等功能。分類根據(jù)冷卻方式可分為干式和油浸式；根據(jù)相數(shù)可分為單相和三相；根據(jù)調(diào)壓方式可分為無載調(diào)壓和有載調(diào)壓等。82024/3/26要點三定義自耦變壓器是指它的繞組一部分是高壓邊和低壓邊共用的。另一部分只屬于高壓邊。根據(jù)結(jié)構(gòu)還可細分為可調(diào)壓式和固定式。要點一要點二特點自耦變壓器與同容量的一般變壓器相比較，具有結(jié)構(gòu)簡單、用料省、體積小等優(yōu)點。尤其在變壓比接近于1的場合顯得特別經(jīng)濟，所以在電壓相近的大功率輸電變壓器中用得較多，此外在1000千伏安以上較大的低壓三相異步電動機中，也常采用自耦變壓器來供電。應用在電力系統(tǒng)中，自耦變壓器主要應用在需要提高電壓等級或降低電壓等級的場合，如發(fā)電廠、變電站等。要點三自耦變壓器92024/3/26VS互感器是一種特殊的變壓器，主要用于測量和保護系統(tǒng)。它將高電壓或大電流按比例變換成標準低電壓（100V）或標準小電流（5A或1A，均指額定值），以便實現(xiàn)測量儀表、保護設備及自動控制設備的標準化、小型化。同時互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設備的安全。特種變壓器特種變壓器是指除電力變壓器以外的其他各種用途的變壓器，如電爐變壓器、整流變壓器、電焊變壓器、沖擊變壓器、試驗變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器、互感器、開關電源變壓器等。特種變壓器的種類繁多，用途各異，外形結(jié)構(gòu)也各不相同。互感器互感器與特種變壓器102024/3/2603變壓器運行特性分析CHAPTER112024/3/26空載損耗變壓器空載運行時，鐵芯中會產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗，這些損耗稱為空載損耗，空載損耗與額定容量的比值稱為空載損耗百分比?？蛰d電流變壓器在額定電壓下空載運行時，一次繞組中的電流稱為空載電流，空載電流與額定電流的比值稱為空載電流百分比。空載電壓變壓器空載運行時，二次繞組中的電壓稱為空載電壓，空載電壓與額定電壓的比值稱為空載電壓百分比?？蛰d運行特性122024/3/26變壓器在負載運行時，一次繞組和二次繞組中的電流分別稱為一次負載電流和二次負載電流。負載電流變壓器負載運行時，除了鐵芯損耗外，還會產(chǎn)生繞組電阻損耗和附加損耗等，這些損耗稱為負載損耗。負載損耗變壓器負載運行時，由于內(nèi)阻抗壓降和漏磁通的存在，使得二次電壓隨負載變化而變化，電壓調(diào)整率用來表示這種變化的程度。電壓調(diào)整率負載運行特性132024/3/26并聯(lián)運行條件變壓器的并聯(lián)運行需要滿足一定的條件，包括變比相等、連接組別相同、短路阻抗相等或相近等。并聯(lián)運行特點當多臺變壓器并聯(lián)運行時，可以提高供電的可靠性和靈活性；同時，由于各臺變壓器的負載分配不均，可能會導致某臺變壓器過載而損壞，因此需要采取一定的措施來保證各臺變壓器的負載均衡。并聯(lián)運行條件及特點142024/3/2604變壓器維護與檢修技術要點CHAPTER152024/3/26010204日常維護與保養(yǎng)措施保持變壓器運行環(huán)境干燥、清潔，防止潮濕和污染。定期檢查變壓器油位、油溫及油質(zhì)，確保油系統(tǒng)正常運行。定期對變壓器進行除塵和緊固檢查，防止積塵和松動。定期對變壓器的冷卻系統(tǒng)進行檢查和清理，確保散熱效果良好。03162024/3/26通過觀察變壓器的聲音、振動、溫度等異?，F(xiàn)象進行初步判斷。根據(jù)故障診斷結(jié)果，制定相應的處理措施，如更換損壞部件、清洗油路、調(diào)整運行參數(shù)等。利用專業(yè)儀器對變壓器進行電氣試驗，如絕緣電阻測試、直流電阻測試等，進一步確定故障原因。處理完成后，對變壓器進行再次檢測和試運行，確保故障得到徹底解決。故障診斷方法及處理流程172024/3/26變壓器的檢修周期應根據(jù)其運行狀況、負荷情況、環(huán)境條件等因素綜合確定，一般為1-3年一次。檢修過程中應注意保護變壓器的絕緣和油系統(tǒng)，避免損壞和污染。檢修周期與注意事項在進行變壓器檢修前，應制定詳細的檢修計劃和安全措施，確保檢修過程安全可控。檢修完成后，應對變壓器進行全面的檢測和試運行，確保各項性能指標符合要求。182024/3/2605變壓器選型、安裝及調(diào)試指南CHAPTER192024/3/26選型原則：根據(jù)實際需求，綜合考慮變壓器的容量、電壓等級、短路阻抗、損耗等因素，選擇技術先進、經(jīng)濟合理的變壓器型號。注意事項確認變壓器的接線組別和相數(shù)，以滿足電力系統(tǒng)的要求?？紤]變壓器的過載能力和溫升限制，確保在極端情況下能安全運行。了解變壓器的絕緣水平和抗短路能力，以適應不同的運行環(huán)境。選型原則及注意事項202024/3/26檢查變壓器及附件是否齊全，閱讀安裝使用說明書。準備工作按照設計要求制作變壓器基礎，保證基礎的穩(wěn)定性和承重能力?；A制作安裝步驟和驗收標準212024/3/26將變壓器運輸?shù)街付ㄎ恢茫M行就位調(diào)整。按照接線圖進行接線，確保接線正確無誤；按要求進行接地連接，保證接地電阻符合規(guī)定。安裝步驟和驗收標準接線及接地設備就位222024/3/26驗收標準變壓器安裝位置正確，基礎牢固。接線正確，接地良好。安裝步驟和驗收標準232024/3/26設備外觀無損傷，油漆完整。運行聲音正常，無異常振動和溫升。安裝步驟和驗收標準242024/3/26在額定電壓下對變壓器進行空載運行，檢查變壓器的空載損耗和空載電流是否符合要求。空載試驗逐步增加負載，觀察變壓器的溫升和損耗變化，確保在額定負載下能正常運行。負載試驗調(diào)試過程及參數(shù)設置建議252024/3/26沖擊合閘試驗：對變壓器進行多次沖擊合閘，檢查變壓器的抗短路能力和絕緣水平。調(diào)試過程及參數(shù)設置建議262024/3/26123根據(jù)變壓器的額定參數(shù)和運行要求，合理設置保護定值，如過流保護、差動保護等。保護定值設置根據(jù)變壓器的溫升特性和散熱條件，設置合理的溫度控制參數(shù)，確保變壓器在允許的溫度范圍內(nèi)運行。溫度控制設置根據(jù)變壓器的冷卻方式和運行環(huán)境，設置合理的冷卻系統(tǒng)控制參數(shù)，如風扇啟動溫度、油泵轉(zhuǎn)速等。冷卻系統(tǒng)控制調(diào)試過程及參數(shù)設置建議272024/3/2606變壓器在電力系統(tǒng)中的應用實例CHAPTER282024/3/2603隔離作用變壓器在輸配電系統(tǒng)中還起到隔離作用，將高壓電網(wǎng)與低壓電網(wǎng)隔離開來，保證電力系統(tǒng)的安全運行。01電壓變換在輸配電系統(tǒng)中，變壓器用于將高電壓變換為低電壓，或?qū)⒌碗妷鹤儞Q為高電壓，以滿足不同電氣設備的需求。02電流變換變壓器通過改變電壓來實現(xiàn)電流的變換，使得電流在傳輸過程中能夠保持相對穩(wěn)定，減少能量損失。輸配電系統(tǒng)中應用情況介紹292024/3/26電動機控制在工業(yè)領域，變壓器常用于電動機控制系統(tǒng)中，通過改變電壓和電流來控制電動機的轉(zhuǎn)速和功率。照明系統(tǒng)變壓器也廣泛應用于照明系統(tǒng)中，將高電壓變換為適合燈具使用的低電壓，確保照明設備的正常運行。焊接設備在焊接設備中，變壓器用于提供穩(wěn)定的焊接電流和電壓，保證焊接質(zhì)量和效率。工業(yè)領域應用案例分析302024/3/26太陽能發(fā)電01在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中