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变压器全体职工大家好 变压器全体员工培训第一部份 变压器基础知识 一 什么是变压器 变压器是一种静止的电气设备 它通过电磁感应的作用 把一种等级的电压与电流变换成同频率的另一种电压与电流的设备 工作原理是电磁感应原理即电生磁 磁生电 楞次定律 法拉第律U 4 44 N 二 变压器的用途 变压器的用途是多方面的 在国民经济的各个部门都十分广泛的应用着各种各样的变压器 就电力系统而言 电力变压器是用来实现大功率电能的远距离输送 在用电区 为了达到高压电能的使用还需要使用配电变压器将高压电转换成低压电 除了输变电使用的变压器之外还有许多种特殊用途的变压器 比如电炉变压器是冶金行业用来进行金属冶炼 整流变压器应用在电解或化工行业 试验变压器用在电器设备的试验中 电抗器用于功率因数的补偿 消弧线圈用于输电线路的保护等等 三 变压器的分类 电力变压器 按用途分 特种变压器 按相数分 单相变压器 三相变压器 多相变压器 按绕组分 双绕组变压器自耦变压器三绕组变压器多绕组变压器 按冷却方式 油浸变压器 干式变压器 气体变压器 油浸自然风冷却 油浸吹风冷却 强油循环吹风冷却 强油循环水冷却 除此之外 还有多种分类方法如 按调压方式分为有载调压和无励磁调压 按中性点绝缘水平分为全绝缘变压器和半绝缘变压器 按铁心形式分为心式变压器和壳式变压器等 接地变压器 电抗器 其它 试验电抗器 消弧线圈 其它电抗器 四 变压器的型号一般用字母来表示 XH 消弧线圈DK 接地变压器CK 串联电抗器C或CR 浇注成型D 单相S 三相Y 实验变压器Z 有载调压 调感 K 电抗器G 浸漆 五 变压器额定数据 1 额定容量PN用千伏安 kVA 来表示 2 额定电压U1N U2N用千伏表示 对于三相变压器 额定电压是指线电压 我国变压器额定电压等级分为 0 4 3 15 6 3 10 5 15 75 38 5 69 121 242 363 550 750 1000KV 3 额定电流I1N I2N用安 A 来表示 对于三相变压器 额定电流是指线电流 额定电压 额定电流 额定容量之间的关系是 对于单相变压器 PN U1N I1NPN U2N I2N对于三相变压器 PN 3U1N I1NPN 3U2N I2N 五 变压器额定数据 4 频率f 用赫兹 Hz 表示 我国定为50赫兹 5 阻抗电压 UK 即当一次侧线圈短路 在另一侧线圈中流有额定电流时所施加的电压 一般以额定电压的百分数来表示 6 空载损耗 P0 二次侧开路时在一次侧施加额定频率下的额定电压此时所消耗的功率 单位以瓦或千瓦表示 7 空载电流 I0 二次侧开路 一次侧施加额定频率的额定电压时 一次侧绕组中所流通的电流 以额定电流的百分数表示 8 负载损耗 PK 变压器稳态短路时所产生的相当于额定容量与参考温度下的损耗为负载损耗 六 变压器的发热 变压器发热的原因 变压器线圈 铁心和金属结构件中的损耗绝大部分转变成热量导致变压器发热 变压器发热的影响 由于金属材料具有很好的传热性能所以对金属材料影响不大 但绝缘材料的热传导性能很低 变压器的热量会导致绝缘材料的温度持续上升 绝缘材料都有它的耐热极限 根据耐热极限把绝缘材料分为6级 耐热等级AEBFHC最高耐热温度 105120130155180220我公司油浸变压器为A级 最高温度为105 环氧浇注变压器为F级 最高温度为155 敞开式H级干变 最高温度为180 七 变压器的冷却 油浸变压器主要靠油箱和散热器使变压器油循环降温进行冷却 干式变压器是通过空气在变压器内循环进行冷却 为了提供冷却效果 也采取风冷 水冷 强迫油循环的方式 如加装风机和油泵等 变压器的冷却方式用特定的字母表示 AN 干式自冷AF 干式风冷ONAN 油浸自冷ONAF 油浸风冷OFAF 油浸强迫风冷OFWF 油浸水冷 八 变压器正常使用条件 海拨 1000m 最热月平均温度 30 最高年平均温度 20 最高气温 40 最低气温 25 户外 5 户内 电源电压波形近似于正弦波三相电源电压近似对称地震引发的地面加速度 水平方向低于3m S2 垂直方向低于1 5m S2 变压器全体员工培训第二部份 变压器结构 油浸式变压器在电力系统使用最为广泛 三相油浸式电力变压器的外形如图 其基本结构可分成以下几个部分 铁心 绕组 绝缘套管 油箱及其他附件等 铁心和绕组是变压器的主要部件 称为器身 如图 器身放在油箱内部 一 铁心 磁路部分 铁心的材料 为了提高磁路的导磁性能 减小铁心中的磁滞 涡流损耗 铁心一般采用高磁导率有取向冷轧铁磁材料 0 23 0 35mm厚的硅钢片叠成 二 绕组 电路部份 绕组是变压器的电路部分 它是由铜或铝的绝缘导线及铜 铝 箔绕制而成 为了便于绝缘 低压绕组靠近铁心柱 高压绕组套在低压绕组外面 二 绕组结构 绕组可分为层式绕组 饼式绕组和箔式层式绕组可分为双层圆筒式 多层圆筒式 分段圆筒式 饼式绕组可分为连续式 螺旋式 纠结连续式 内屏蔽式 双饼式及交错式 螺旋式可分为单螺旋 单半螺旋 双螺旋 双半螺旋 四螺旋 三 变压器器身 将线圈 铁心 绝缘件等结构件按图纸要求进行组装 使它们成为一个整体 这就叫做变压器器身 四 变压器引线 根据联结组标号 按图纸将线圈出头及分接头连结起来 称为引线 五 器身干燥 器身干燥的目的 是为了除去变压器绝缘件中的水份 增加绝缘电阻 提高闪络电压 具体的干燥方法 根据变压器制造工艺而定 六 油箱 油浸式变压器均要有一个油箱 装入变压器油后 将组装好的器身装入其中 以保证变压器正常工作 变压器油用作加强变压器内部绝缘强度和散热作用 七 变压器总装配 将干燥好的器身放到变压器油箱内 注入变压器油 按图样把相应的组部件装配完毕 原材料入厂 原材料入厂 原材料入厂 原材料入厂 原材料入厂 原材料入厂 材料检查 材料检查 材料检查 材料检查 变压器生产工艺流程 八 储油柜 变压器在运行中 随着油温的变化 油的体积会膨胀和收缩 为了减少油与外界空气的接触面积 减小变压器受潮和氧化的概率 通常在变压器上部安装一个储油柜 俗称油枕 九 呼吸器 变压器随着负荷和气温变化 各变压器油温不断变化 这样油枕内的油位随着整个变压器油的膨胀和收缩而发生变化 为了使潮气不能进入油枕使油老化 在油枕上部用一个管子连通到一个内装硅胶的干燥器 俗称呼吸器 硅胶对空气中水份具有很强的吸附作用 干燥状态状态为兰色 吸潮饱和后变为粉红色 吸潮的硅胶可以再生 十 冷却器 直接装配在变压器油箱壁上 对于强迫油循环风冷变压器 电动泵从油箱顶部抽出热油送入散热器管簇中 这些管簇的外表受到来自风扇的冷空气吹拂 使热量散失到空气中去 经过冷却后的油从变压器油箱底部重新回到变压器油箱内 无论电动泵装在冷却器上部还是下部 其作用是一样的 大型变压器用 小型变压器一般为波纹片散热即可 即我们常说的波纹油箱 十一 套管 变压器绕组的引出线从油箱内部引到箱外时必须经过套管 使引线与油箱绝缘 套管一般是陶瓷的 其结构取决于电压等级 1kV以下采用实心磁套管 10 35kV采用空心充气或充油式套管 110kV及以上采用电容式套管 为了增大外表面放电距离 套管外形做成多级伞形裙边 电压等级越高 伞数越多 十二 分接开关 变压器常用改变绕组匝数的方法来调压 一般从变压器的高压绕组引出若干抽头 称为分接头 用以切换分接头的装置叫分接开关 分接开关分为无励磁调压和有载调压两种 前者必须在变压器停电的情况下切换 后者可以在变压器带负载情况下进行切换 分接开关安装在油箱内 其控制箱在油箱外 有载调压分接开关内的变压器油是完全独立的 它也有配套的油箱 瓦斯继电器 呼吸器 吸湿器 有载调压分接开关 十三 压力释放阀 当变压器内部发生严重故障而产生大量气体时 油箱内压力迅速增加 为防止变压器发生爆炸 油箱上安装压力释放阀 十四 气体继电器 气体继电器又称为瓦斯继电器 是变压器的一种保护装置 安装在油箱与储油柜的连接管道中 当变压器内部发生故障时 如绝缘击穿 匝间短路 铁芯事故 油箱漏油使油面下降较多等 产生的气体和油流 迫使气体继电器动作 轻者发出信号 以便运行人员及时处理 重者使断路器跳闸 以保护变压器 十五 管式油位计 现一般厂家都生产全密封配电变压器 故尔不需要储油柜 它通过波纹片的热胀冷缩来呼吸 现一般用的油位计也包含了压力释放阀 变压器全体员工培训第三部份 变压器试验 变压器试验 1 例行试