第三章电力变压器20150918

1、电工进网作业许可考试参考教材1主讲：刘桂英QQ：302789646第三章第三章 电力变压器电力变压器2第三章第三章 电力变压器电力变压器ABE&3第三章第三章 电力变压器电力变压器1 0 10I N&11 22 1 01INININ & & &4第三章第三章 电力变压器电力变压器BE&5第三章第三章 电力变压器电力变压器o3.1 电力变压器的结构与工作原理电力变压器的结构与工作原理o3.2 电力变压器运行电力变压器运行o3.3 其他变压器其他变压器o3.4 互感器互感器章节内容章节内容6o本章重点讲述本章重点讲述电力变压器的电力变压器的结构与工作

2、原结构与工作原理理及技术参数、电力变压器允许运行方式及技术参数、电力变压器允许运行方式与并列运行条件及运行巡视检查的内容、与并列运行条件及运行巡视检查的内容、其他变压器的作用、其他变压器的作用、电流互感器电流互感器和和电压互电压互感器感器的结构、工作原理以及电流互感器和的结构、工作原理以及电流互感器和电压互感器的电压互感器的接线方式接线方式以及在使用中的注以及在使用中的注意事项等。意事项等。主要内容概述主要内容概述第三章第三章 电力变压器电力变压器7 第三章第三章 电力变压器电力变压器p变压器的基本概念变压器的基本概念变压器是一种变压器是一种静止设备，利用电磁感应原理，将静止设备，利用电磁感应

3、原理，将一种电压等级的交流电能转化成另一种或几种电一种电压等级的交流电能转化成另一种或几种电压等级的交流电能。压等级的交流电能。p变压器的作用变压器的作用 将一种绕组的电压和电流从某种数量等级改变为将一种绕组的电压和电流从某种数量等级改变为另外一种数量等级的电压和电流另外一种数量等级的电压和电流。 简单说，简单说，变压器就是实现变压器就是实现电能电能在在不同等级不同等级之间进之间进行转换。行转换。8 第三章第三章 电力变压器电力变压器p变压器的分类变压器的分类（1）按相数分：）按相数分：单相变压器单相变压器（用于单相负荷和三相变压器（用于单相负荷和三相变压器组）、组）、三相变压器三相变压器（用

4、于三相系统的升、降电压）（用于三相系统的升、降电压） （2）按用途分：按用途分：电力变压器电力变压器（用于输配电系统的升、降电（用于输配电系统的升、降电压压 ）、）、特种变压器特种变压器（如电炉变压器、整流变压器、调整变（如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等压器等 ）、）、仪用互感器仪用互感器（如电压互感器、电流互感器、用（如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置）、于测量仪表和继电保护装置）、试验变压器（试验变压器（能产生高压，能产生高压，对电气设备进行高压试验）对电气设备进行高压试验） （3） 按冷却介质按冷却介质：油侵式油侵式（依靠空气对流进行冷却，一般（依靠空气对流进行冷

5、却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器）、用于局部照明、电子线路等小容量变压器）、干式（干式（依靠依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等油循环等）9 第三章第三章 电力变压器电力变压器p变压器的分类变压器的分类（4）按绕组形式分：）按绕组形式分： 双绕组变压器双绕组变压器（用于连接电力系统（用于连接电力系统中的两个电压等级）、中的两个电压等级）、三绕组变压器三绕组变压器（一般用于电力系（一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级）、统区域变电站中，连接三个电压等级）、自耦变电器自耦变电器（用于连接不同电压的电力

6、系统。也可做为普通的升压（用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用）或降后变压器用）（5）按铁芯形式分：）按铁芯形式分： 芯式变压器（芯式变压器（用于高压的电力变压用于高压的电力变压器）、器）、壳式变压器（壳式变压器（用于大电流的特殊变压器，如电炉用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。等的电源变压器。 ）10 第三章第三章 电力变压器电力变压器p电力变压器的分类电力变压器的分类(1)按用途分类，按用途分类，有升压变压器、降压变压器、配电变压器、有升压变压器、降压变压器、配

7、电变压器、联络变压器、厂用变压器。联络变压器、厂用变压器。 (2)按结构分类按结构分类，有双绕组变压器、三绕组变压器、多绕，有双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器。组变压器、自耦变压器。 (3)按冷却方式分类按冷却方式分类，有油浸式变压器、干式变压器。，有油浸式变压器、干式变压器。(4)按容量大小分类按容量大小分类，有小型变压器（，有小型变压器（630kVA及以下）、及以下）、中型变压器（中型变压器（8006300kVA及以下）、大型变压器及以下）、大型变压器（800063000kVA及以下）和特大型变压器（及以下）和特大型变压器（90000kVA及及以上）。以上）。 113.

8、1 电力变压器的结构与工作原理电力变压器的结构与工作原理一、电力变压器的结构一、电力变压器的结构123.1 电力变压器的结构与工作原理电力变压器的结构与工作原理一、电力变压器的结构一、电力变压器的结构133.1 电力变压器的结构与工作原理电力变压器的结构与工作原理一、电力变压器的结构一、电力变压器的结构14一、电力变压器的结构一、电力变压器的结构老老式式油油浸浸式式变变压压器器结结构构图图15一、电力变压器的结构一、电力变压器的结构全密全密封变封变压器压器油浸油浸式变式变压器压器结构结构图图16一、电力变压器的结构一、电力变压器的结构1一高压套管；一高压套管；2一一分接开关；分接开关；3一低一

9、低压套管；压套管； 4一气体一气体继电器；继电器；5一安全一安全气道气道(防爆管防爆管)； 6一储油柜；一储油柜；7一油一油表；表；8一呼吸器一呼吸器(吸吸湿器湿器)； 9一散热一散热器；器；10一铭牌；一铭牌；11一接地螺栓；一接地螺栓； 12一油样活门；一油样活门；13一一放油门；放油门；14一活门；一活门； 15一线圈；一线圈；16一信一信号温度计；号温度计；17一铁一铁芯；芯； 18一净油器；一净油器；19一油箱；一油箱；20一变一变压器油压器油 173.1 电力变压器的结构与工作原理电力变压器的结构与工作原理一、电力变压器的结构一、电力变压器的结构183.1 电力变压器的结构与工作原

10、理电力变压器的结构与工作原理三相电力三相电力变压器的变压器的模型。从模型。从外观看主外观看主要由变压要由变压器的器的箱体箱体、高压绝缘高压绝缘套管套管、低低压绝缘套压绝缘套管管、油枕油枕、散热管散热管组组成。如图成。如图1所示。所示。 11 22 1 01INININ & & &193.1 电力变压器的结构与工作原理电力变压器的结构与工作原理ABE&图图2 三相变压器的结构三相变压器的结构图图1中移去变压器箱中移去变压器箱体可看到变压器的铁体可看到变压器的铁芯与绕组，芯与绕组，铁芯由硅铁芯由硅钢片叠成钢片叠成，硅钢片导，硅钢片导磁性能好、磁滞损耗磁性能好、磁滞损

11、耗小。在铁芯上有小。在铁芯上有A、B、C三相绕组三相绕组，每相绕，每相绕组又分为高压绕组与组又分为高压绕组与低压绕组，一般低压绕组，一般在内在内层绕低压绕组，层绕低压绕组，外层外层绕高压绕组绕高压绕组。图。图2左左边是高压绕组引出线，边是高压绕组引出线，右边是低压绕组引出右边是低压绕组引出线。线。 203.1 电力变压器的结构与工作原理电力变压器的结构与工作原理213.1 电力变压器的结构与工作原理电力变压器的结构与工作原理 把铁芯与绕组放入箱体，把铁芯与绕组放入箱体，绕组引出线通过绝缘套绕组引出线通过绝缘套管内的导电杆连到箱体管内的导电杆连到箱体外，导电杆外面是外，导电杆外面是瓷绝瓷绝缘套管

12、缘套管，通过它固定在，通过它固定在箱体上，保证导电杆与箱体上，保证导电杆与箱体绝缘。为减小因灰箱体绝缘。为减小因灰尘与雨水引起的漏电，尘与雨水引起的漏电，瓷绝缘套管外型为多级瓷绝缘套管外型为多级伞形。右边是低压绝缘伞形。右边是低压绝缘套管，左边是高压绝缘套管，左边是高压绝缘套管，由于高压端电压套管，由于高压端电压很高，高压绝缘套管比很高，高压绝缘套管比较长。如图较长。如图3所示。所示。223.1 电力变压器的结构与工作原理电力变压器的结构与工作原理变压器箱体（即油箱）变压器箱体（即油箱）里灌满变压器油，铁芯里灌满变压器油，铁芯与绕组浸在油里。与绕组浸在油里。变压变压器油比空气绝缘强度大，器油比

13、空气绝缘强度大，可可加强各绕组间、绕组加强各绕组间、绕组与铁芯间的绝缘，同时与铁芯间的绝缘，同时流动的变压器油也帮助流动的变压器油也帮助绕组与铁芯散热。在油绕组与铁芯散热。在油箱上部有箱上部有油枕，油枕，有油管有油管与油箱连通，变压器油与油箱连通，变压器油一直灌到油枕内，可充一直灌到油枕内，可充分保证油箱内灌满变压分保证油箱内灌满变压器油，防止空气中的潮器油，防止空气中的潮气侵入。如图气侵入。如图4所示。所示。 233.1 电力变压器的结构与工作原理电力变压器的结构与工作原理油箱外排列着许多油箱外排列着许多散散热管，热管，运行中的铁芯运行中的铁芯与绕组产生的热能使与绕组产生的热能使油温升高，温

14、度高的油温升高，温度高的油密度较小上升进入油密度较小上升进入散热管，油在散热管散热管，油在散热管内温度降低密度增加，内温度降低密度增加，在管内下降重新进入在管内下降重新进入油箱，铁芯与绕组的油箱，铁芯与绕组的热量通过热量通过油的自然循油的自然循环散发环散发出去。出去。 如图5所示。243.1 电力变压器的结构与工作原理电力变压器的结构与工作原理一些大型变压器为保证散一些大型变压器为保证散热，装有专门的热，装有专门的变压器油变压器油冷却器冷却器。冷却器通过上下。冷却器通过上下油管与油箱连接，油通过油管与油箱连接，油通过冷却器内密集的铜管簇，冷却器内密集的铜管簇，由风扇的冷风使其迅速降由风扇的冷风

15、使其迅速降温。油泵将冷却的油再打温。油泵将冷却的油再打入油箱内，图入油箱内，图6是一台容是一台容量为量为400000kVA的特大型的特大型电力变压器模型，其低压电力变压器模型，其低压端电压为端电压为20kV，高压端高压端电压为电压为220kV。11221 01IN IN IN&253.1 电力变压器的结构与工作原理电力变压器的结构与工作原理采用油冷却的变压器结构较复杂，由于油是可燃物，采用油冷却的变压器结构较复杂，由于油是可燃物，也就存在安全性问题。目前，在城市内、大型建筑也就存在安全性问题。目前，在城市内、大型建筑内使用的变压器已逐渐采用内使用的变压器已逐渐采用干式电力变压器干式电力

16、变压器，变压，变压器没有油箱，铁芯与绕组安装在普通箱体内。干式器没有油箱，铁芯与绕组安装在普通箱体内。干式变压器绕组用环氧树脂浇注等方法保证密封与绝缘，变压器绕组用环氧树脂浇注等方法保证密封与绝缘，容量较大的绕组内还有散热通道，大容量变压器并容量较大的绕组内还有散热通道，大容量变压器并配有风机强制通风散热。由于材料与工艺的限制，配有风机强制通风散热。由于材料与工艺的限制，目前多数干式电力变压器的电压不超过目前多数干式电力变压器的电压不超过35kV，容量，容量不大于不大于20000kVA，大型高压的电力变压器仍采用油，大型高压的电力变压器仍采用油冷方式。冷方式。 263.1 电力变压器的结构与工

17、作原理电力变压器的结构与工作原理干干式式变变压压器器结结构构图图27一、电力变压器的结构一、电力变压器的结构p变压器组成部件包括：变压器组成部件包括：l器身器身( (铁芯、绕组、绝缘、引线铁芯、绕组、绝缘、引线) ) l变压器油变压器油l油箱油箱l冷却装置冷却装置l调压装置调压装置l保护装置保护装置 ( (吸湿器、安全气道、气体继电器、储油吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜及测温装柜及测温装 置等置等) )l出线套管出线套管28一、电力变压器的结构一、电力变压器的结构p（一）铁芯（一）铁芯p 1.铁芯结构铁芯结构l铁心的作用与构成：铁心的作用与构成：铁心是变压器的铁心是变压器的磁路部分磁路部

18、分，由，由铁心柱和铁轭两部分组成。铁心柱和铁轭两部分组成。 绕组套管装在铁芯柱上，绕组套管装在铁芯柱上，而鉄轭则用来使整个磁路闭合。而鉄轭则用来使整个磁路闭合。l铁心结构形式：一般铁心结构形式：一般有心式有心式和和壳式壳式两种。电力变压两种。电力变压器主要采用心式结构器主要采用心式结构 。l近年来，大量涌现的节能性配电变压器均采用近年来，大量涌现的节能性配电变压器均采用卷铁卷铁心结构。心结构。291、铁芯结构、铁芯结构图图3.1 心式变压器的绕组和铁心心式变压器的绕组和铁心 (a) 单相；单相； (b) 三相三柱三相三柱l心式结构的特点心式结构的特点是：铁轭靠着绕组的顶面和底面，但不包围是：铁

19、轭靠着绕组的顶面和底面，但不包围绕组的侧面。铁心柱被绕组包围，如图绕组的侧面。铁心柱被绕组包围，如图3.1所示。所示。l由于心式结构比较简单，绕组装配及绝缘比较容易，因而由于心式结构比较简单，绕组装配及绝缘比较容易，因而电电力变压器的铁心主要采用心式结构力变压器的铁心主要采用心式结构。301、铁芯结构、铁芯结构l由于心式结构比较简单，绕组装配及绝缘比较容易，因而由于心式结构比较简单，绕组装配及绝缘比较容易，因而电电力变压器的铁心主要采用心式结构力变压器的铁心主要采用心式结构。l大量节能型配电变压器均采用卷铁芯结构。大量节能型配电变压器均采用卷铁芯结构。0 aI&31铁铁心心柱柱铁铁心心

20、柱柱铁铁 轭轭铁铁 轭轭11112222 心式变压器心式变压器低压绕组低压绕组高压绕组高压绕组 (a) 单相心式变压器示意图单相心式变压器示意图 1 1221 01I N IN IN&（b b）心式变压器）心式变压器1、铁芯结构、铁芯结构321、铁芯结构、铁芯结构AE&11 22 1 01INININ & & &33图图3.2 壳式变压器绕组和铁心的结构示意图壳式变压器绕组和铁心的结构示意图 (a) 单相；单相； (b) 三相三相 1、铁芯结构、铁芯结构l壳式结构的特点壳式结构的特点：铁轭不仅包围绕组的顶面和底面，而且还：铁轭不仅包围绕组的顶面和底面，而

21、且还包围绕组的侧面。变压器机械强度较好，但制造复杂。一般用包围绕组的侧面。变压器机械强度较好，但制造复杂。一般用于特种变压器中。于特种变压器中。34铁铁 铁铁 铁铁 心心轭轭 柱柱 轭轭1122 单相壳式变压器单相壳式变压器 1、铁芯结构、铁芯结构351、铁芯结构、铁芯结构36l由于铁芯为变压器的磁路，所以其材料要求导磁性能好，铁由于铁芯为变压器的磁路，所以其材料要求导磁性能好，铁损小。故变压器的铁心采用硅钢片叠制而成。一般是将损小。故变压器的铁心采用硅钢片叠制而成。一般是将硅钢片剪硅钢片剪成一定形状成一定形状，然后把，然后把铁柱铁柱和和铁轭铁轭的钢片一层一层地交错重叠制成的钢片一层一层地交错

22、重叠制成的，如图的，如图3.3所示。所示。 采用交错式叠法减小了相邻层的接缝，从而采用交错式叠法减小了相邻层的接缝，从而减小了励磁电流。减小了励磁电流。 这种结构的夹紧装置简单经济，可靠性高，这种结构的夹紧装置简单经济，可靠性高，因此国产变压器普遍采用叠装式铁心结构。因此国产变压器普遍采用叠装式铁心结构。 2、铁芯材料、铁芯材料图图3.3 铁心硅钢片交铁心硅钢片交错式叠装法错式叠装法(a) 单相；单相； (b) 三相三相 37l变压器的铁心变压器的铁心硅钢片有热轧和冷轧两种。硅钢片有热轧和冷轧两种。由于冷轧硅钢片由于冷轧硅钢片在沿着碾扎的方向磁化时有较高的导磁系数和较小的单位损耗在沿着碾扎的方

23、向磁化时有较高的导磁系数和较小的单位损耗其性能优于热轧硅钢片，国产变压器均采用冷轧硅钢片。其性能优于热轧硅钢片，国产变压器均采用冷轧硅钢片。l冷轧硅钢片冷轧硅钢片的厚度有的厚度有0.35、0.30、0.27mm等多种。当金属块等多种。当金属块处在变化的磁场中或相对于磁场运动时，金属块内部产生感应处在变化的磁场中或相对于磁场运动时，金属块内部产生感应电流，金属块中形成一圈圈的闭合电流线，类似流体中漩涡，电流，金属块中形成一圈圈的闭合电流线，类似流体中漩涡，叫做涡流。铁芯硅钢片厚度则涡流损耗大，硅钢片薄则涡流损叫做涡流。铁芯硅钢片厚度则涡流损耗大，硅钢片薄则涡流损耗小。耗小。 l铁心的材料：铁心的

24、材料：为了提高导磁性能和减少铁损，为了提高导磁性能和减少铁损， 0.350.5mm厚厚、表面涂有绝缘漆的、表面涂有绝缘漆的冷轧硅钢片冷轧硅钢片叠成。叠成。2、铁芯材料、铁芯材料38l大型变压器大都大型变压器大都采用冷轧硅钢片采用冷轧硅钢片作为铁心材料，这种冷轧硅作为铁心材料，这种冷轧硅钢片沿碾压方向的磁导率较高，铁耗较小。在磁路转角处，磁钢片沿碾压方向的磁导率较高，铁耗较小。在磁路转角处，磁通方向和碾压通方向和碾压方向成方向成90角角，为了使磁通方向和碾压方向基本，为了使磁通方向和碾压方向基本一致，通常采用下图所示的斜切硅钢片的叠装方法。一致，通常采用下图所示的斜切硅钢片的叠装方法。 2、铁芯

25、材料、铁芯材料39l 在小型变压器中，铁心柱截面的形状一般采用正方形或在小型变压器中，铁心柱截面的形状一般采用正方形或矩形。矩形。l 而在大容量变压器中，铁心柱的截面一般做成阶梯形，而在大容量变压器中，铁心柱的截面一般做成阶梯形， 以充分利用绕组内圆空间。以充分利用绕组内圆空间。l 铁心的级数铁心的级数随变压器容量的增加而增多。随变压器容量的增加而增多。l 大容量变压器的铁心中常设油道，以改善铁心内部的散大容量变压器的铁心中常设油道，以改善铁心内部的散热条件。热条件。 2、铁芯材料、铁芯材料40l铁心柱截面的合理级数可参照表铁心柱截面的合理级数可参照表3-1选取。选取。 表表3-1 铁心柱截面

26、级数的选择铁心柱截面级数的选择 2、铁芯材料、铁芯材料a bE&41l（二）（二） 绕组绕组l绕组是变压器的绕组是变压器的电路部分电路部分，一般由绝缘纸包的，一般由绝缘纸包的铜或铝绝缘铜或铝绝缘导导线绕制而成。为了节省铜材，目前我国大多采用线绕制而成。为了节省铜材，目前我国大多采用铝线铝线。导线外边导线外边的绝缘是采用的绝缘是采用纸绝缘纸绝缘或或纱包绝缘纱包绝缘。变压器的一次绕组（原绕组）变压器的一次绕组（原绕组）输入电能，输入电能， 二次绕组（副绕组）输出电能，二次绕组（副绕组）输出电能， 它们通常套装在同它们通常套装在同一个心柱上。一次和二次绕组具有不同的匝数，一个心柱上。一次和二

27、次绕组具有不同的匝数， 通过电磁感应通过电磁感应作用，一次绕组的电能就可以传递到二次绕组，作用，一次绕组的电能就可以传递到二次绕组， 且使一、且使一、 二次二次绕组具有不同的电压和电流。绕组具有不同的电压和电流。一、电力变压器的结构一、电力变压器的结构42l两个绕组中，电压较高的称为两个绕组中，电压较高的称为高压绕组，高压绕组，相应电压较低的相应电压较低的称为称为低压绕组低压绕组。从高、低压绕组排列方式的不同，变压器的。从高、低压绕组排列方式的不同，变压器的绕组又可分为绕组又可分为同心式同心式和和交叠式交叠式。l 对于同心式绕组为了便于绕组和铁芯绝缘，通常将低压绕对于同心式绕组为了便于绕组和铁

28、芯绝缘，通常将低压绕组靠近铁芯柱。组靠近铁芯柱。l 同心式同心式绕组的排列如图绕组的排列如图3.5。高、低压线圈都做成圆筒形，。高、低压线圈都做成圆筒形，在同一铁心柱上同心排列。在同一铁心柱上同心排列。l 交叠式绕组交叠式绕组的高、低压线圈沿铁心柱高度方向交叠排列，的高、低压线圈沿铁心柱高度方向交叠排列，为了减小绝缘层的厚度，通常是低压线圈靠近铁轭，这种结为了减小绝缘层的厚度，通常是低压线圈靠近铁轭，这种结构主要用在壳式变压器中。如图构主要用在壳式变压器中。如图3.6所示。所示。l由于同心式绕组结构简单，制造方便，因而国内电力变压器由于同心式绕组结构简单，制造方便，因而国内电力变压器多采用这种

29、结构。多采用这种结构。 交叠式绕组主要用于低压大电流特种变压交叠式绕组主要用于低压大电流特种变压器中。器中。 （二）绕组（二）绕组43图图3.5（二）绕组（二）绕组图图3.6A BE&44铁铁 铁铁 铁铁 心心轭轭 柱柱 轭轭1122铁铁心心柱柱铁铁心心柱柱铁铁 轭轭铁铁 轭轭11112222同心式绕组同心式绕组交叠式绕组交叠式绕组（二）绕组（二）绕组45（二）绕组（二）绕组原副边交叠式绕组原副边交叠式绕组46圆筒式绕组圆筒式绕组如图如图3.7所示。也可以将绕组装配到铁心上成所示。也可以将绕组装配到铁心上成为器身，如图为器身，如图3.8所示。为了便于线圈和铁心绝缘，通常将低所示。为了便

30、于线圈和铁心绝缘，通常将低压线圈靠近铁心放置。压线圈靠近铁心放置。（二）绕组（二）绕组图图3.7 圆筒式绕组圆筒式绕组 图图3.8 三相变压器器身三相变压器器身 47（二）绕组（二）绕组48内屏连续式线圈内屏连续式线圈（二）绕组（二）绕组11221 01IN IN IN&纠结连续式纠结连续式（内屏）线圈（内屏）线圈49（三）变压器的绝缘（三）变压器的绝缘变压器的绝缘材料有：电缆变压器的绝缘材料有：电缆纸，皱纹纸，绝纸，皱纹纸，绝缘纸板，变压器油（大型油浸式变压器大多缘纸板，变压器油（大型油浸式变压器大多都是油都是油-纸绝缘）。纸绝缘）。 一、电力变压器的结构一、电力变压器的结构11 2

31、2 1 01INININ & & &50线圈绝缘纸筒（三）变压器的绝缘（三）变压器的绝缘51绝缘压板（三）变压器的绝缘（三）变压器的绝缘52端部静电环端部静电环端部角环端部角环（三）变压器的绝缘（三）变压器的绝缘53C ACE E&引线夹木（三）变压器的绝缘（三）变压器的绝缘54l电力变压器电力变压器分接开关分接开关是调整电力变压器线圈电压的装置，是调整电力变压器线圈电压的装置，它用于变换一次或二次绕组的分接，改变其有效匝数，进行它用于变换一次或二次绕组的分接，改变其有效匝数，进行分级调压分级调压。这种绕组抽出分接以供调压的电路。这种绕组抽出分接以供调压的电路调

32、压电路调压电路。l变换分接以进行调压所采用的开关变换分接以进行调压所采用的开关分接开关分接开关。它分为。它分为无载调压分接开关无载调压分接开关和和有载调压分接有载调压分接开关。前者用于停电后手开关。前者用于停电后手动操作，后者用于带电情况下电动操作。动操作，后者用于带电情况下电动操作。l 用于调整变压器输出电压，使输出电压稳定。用于调整变压器输出电压，使输出电压稳定。l 分接开关一般安装在分接开关一般安装在高压绕组上高压绕组上。原因是：一是高压绕。原因是：一是高压绕组常套在外侧，引出分接组常套在外侧，引出分接方便方便；二是高压侧电流小，分接引；二是高压侧电流小，分接引线和分接开关的载流布分线和

33、分接开关的载流布分截面小截面小，开关接触触头也较容易制，开关接触触头也较容易制造。造。（四）（四） 电力变压器的分接开关电力变压器的分接开关55l无载调压的分接开关无载调压的分接开关一般有一般有35个分头，调压个分头，调压范围是范围是5%或或 22.5%。分接开关的触头由镀镍。分接开关的触头由镀镍的黄铜制作，具有耐磨和导电良好的特点。触头结的黄铜制作，具有耐磨和导电良好的特点。触头结构常用的有环形触头（定触头为圆柱形）、夹片式构常用的有环形触头（定触头为圆柱形）、夹片式触头（定触头做成刀）。触头（定触头做成刀）。l有载分接开关有载分接开关一般有一般有715个分头，调节范围为个分头，调节范围为

34、81.5 %。它由调换开关（带快速机构）、选择。它由调换开关（带快速机构）、选择开关、范围开关和操作机构等部分组成。开关、范围开关和操作机构等部分组成。 （四）（四） 电力变压器的分接开关电力变压器的分接开关56（四）（四） 电力变压器的分接开关电力变压器的分接开关571 12 21 0 1I N I N I N &M型型V型型有载分接开关有载分接开关（四）（四） 电力变压器的分接开关电力变压器的分接开关5811 22 1 01INININ& &三相自耦三相自耦式变压器式变压器高压有载高压有载开关开关（四）（四） 电力变压器的分接开关电力变压器的分接开关59（四）（四）

35、 电力变压器的分接开关电力变压器的分接开关6061l变压器器身装在油箱内，油箱内充满变压器油。变压器器身装在油箱内，油箱内充满变压器油。变压器油是一种矿物油，具有很好的绝缘性能，起变压器油是一种矿物油，具有很好的绝缘性能，起两个作用两个作用：一是一是在变压器绕组与绕组、绕组与铁心在变压器绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间起绝缘作用；及油箱之间起绝缘作用；二是二是变压器油受热后产生变压器油受热后产生对流，对变压器铁心和绕组起散热作用。对流，对变压器铁心和绕组起散热作用。l油箱有许多油箱有许多散热油管散热油管，以增大散热面积。为了加，以增大散热面积。为了加快散热，有的大型变压器采用快散热，有的大型变

36、压器采用内部油泵强迫油内部油泵强迫油循环，循环，外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱等，这些都是变压器的冷却方式。等，这些都是变压器的冷却方式。 （五）（五） 电力变压器的油箱电力变压器的油箱62l吊器身式油箱吊器身式油箱，多用于，多用于6300kVA及以下的变压器，及以下的变压器，其箱沿设在顶部，箱盖是平的，由于变压器容量小，其箱沿设在顶部，箱盖是平的，由于变压器容量小，所以重量轻，检修时易将器身吊起。所以重量轻，检修时易将器身吊起。l 吊箱壳式油箱吊箱壳式油箱，多用于，多用于8000kVA及以上的变压及以上的变压器，其箱沿设在下部，上节箱

37、身做成钟罩形，故又器，其箱沿设在下部，上节箱身做成钟罩形，故又称钟罩式油箱。称钟罩式油箱。（五）（五） 电力变压器的油箱电力变压器的油箱1 112 224 .4 44 .4 4mmuefNuefN63油枕油枕 波纹式波纹式（内油式）（内油式）（五）（五） 电力变压器的油箱电力变压器的油箱64油枕油枕 波纹式波纹式（外油式）（外油式）（五）（五） 电力变压器的油箱电力变压器的油箱65敞开式敞开式（五）（五） 电力变压器的油箱电力变压器的油箱66隔膜式隔膜式（五）（五） 电力变压器的油箱电力变压器的油箱67胶囊式胶囊式（五）（五） 电力变压器的油箱电力变压器的油箱68（六）（六） 电力变压器的冷却

38、装置电力变压器的冷却装置变压器运行时，由于绕组和铁变压器运行时，由于绕组和铁芯中产生的损耗转变为热量，芯中产生的损耗转变为热量，必须及时散热，以免变压器过必须及时散热，以免变压器过热造成事故。变压器热造成事故。变压器的冷却装的冷却装置是起散热作用的装置，根据置是起散热作用的装置，根据变压器容量大小不同，采用不变压器容量大小不同，采用不同的冷却装置。同的冷却装置。11de Nd t69（六）（六） 电力变压器的冷却装置电力变压器的冷却装置油浸自冷油浸自冷(ONAN)：就是以油的自然对流作用将热量带到油箱：就是以油的自然对流作用将热量带到油箱壁和散热管，然后依靠空气的对流传导将热量散发，它没有特壁

39、和散热管，然后依靠空气的对流传导将热量散发，它没有特别的冷却设备。别的冷却设备。油浸风冷油浸风冷(ONAF)：是在油浸自冷式的基础上在油箱壁或散热是在油浸自冷式的基础上在油箱壁或散热管上加装风扇，利用吹风机帮助冷却。加装风冷后，可使变管上加装风扇，利用吹风机帮助冷却。加装风冷后，可使变压器的容量增加压器的容量增加30%35%。强迫油循环冷却方式强迫油循环冷却方式，又分为，又分为强油风冷强油风冷和和强油水冷强油水冷两种。它是两种。它是把变压器中的油，利用油泵打人油冷却器后再复回油箱。油冷把变压器中的油，利用油泵打人油冷却器后再复回油箱。油冷却器做成容易散热的特殊形状利用风扇吹风或循环水冷却介质，

40、却器做成容易散热的特殊形状利用风扇吹风或循环水冷却介质，把热量带走。把热量带走。 70（六）（六） 电力变压器的冷却装置电力变压器的冷却装置l变压器常用的冷却方式有以下几种：变压器常用的冷却方式有以下几种： 1、油浸自冷、油浸自冷(ONAN)；2、油浸风冷、油浸风冷(ONAF)；3、强迫油循环风冷、强迫油循环风冷(OFAF)；4、强迫油循环水冷、强迫油循环水冷(OFWF)； 5、强迫导向油循环风冷、强迫导向油循环风冷(ODAF)； 6、强迫导向油循环水冷、强迫导向油循环水冷ODWF)。l按变压器选用导则的要求，冷却方式的选择推荐如下：按变压器选用导则的要求，冷却方式的选择推荐如下： 1、 油浸

41、自冷油浸自冷 31500kVA及以下、及以下、35kV及以下的产品；及以下的产品； 50000kVA及以下、及以下、110kV产品。产品。 71（六）（六） 电力变压器的冷却装置电力变压器的冷却装置l2 、油浸风冷、油浸风冷12500kVA63000kVA、35kV110kV产品；产品； 75000kVA以下、以下、110kV产品；产品；40000kVA及以下、及以下、220kV产品。产品。l3、 强迫油循环风冷强迫油循环风冷 5000090000kVA、220kV产品。产品。l4 、强迫油循环水冷、强迫油循环水冷 一般水力发电厂的升压变一般水力发电厂的升压变220kV及以上、及以上、60MV

42、A及以上及以上产品采用。产品采用。 72（六）（六） 电力变压器的冷却装置电力变压器的冷却装置l5 、强迫导向油循环风冷或水冷、强迫导向油循环风冷或水冷(ODAF或或ODWF) 75000kVA及以上、及以上、110kV产品；产品； 120000kVA及以上、及以上、220kV产品；产品； 330kV级及级及500kV级产品。级产品。 选用强油风冷冷却方式时，当油泵与风扇失去供电电源时，选用强油风冷冷却方式时，当油泵与风扇失去供电电源时，变压器不能长时间运行。即使空载也不能长时间运行。因此，变压器不能长时间运行。即使空载也不能长时间运行。因此，应选择两个独立电源供冷却器使用。应选择两个独立电源

43、供冷却器使用。 选用强油水冷方式时，当油泵冷却水失去电源时，不能运选用强油水冷方式时，当油泵冷却水失去电源时，不能运行。电源应选择两个独立电源。行。电源应选择两个独立电源。 73（七）电力变压器的储油柜（七）电力变压器的储油柜（又称油枕又称油枕）ABE&它是一种油保护装置，水平地安它是一种油保护装置，水平地安装在变压器油箱盖上，用弯曲联装在变压器油箱盖上，用弯曲联管与油箱连通，柜内油面高度随管与油箱连通，柜内油面高度随变压器油的热胀冷缩而变动。变压器油的热胀冷缩而变动。储储油柜的作用油柜的作用是保证变压器油箱内是保证变压器油箱内充满油，减少油和空气的接触面充满油，减少油和空气的接触面积

44、，从而降低变压器油受潮和老积，从而降低变压器油受潮和老化的速度。一化的速度。一 般油枕的容积，为般油枕的容积，为变压器油箱的变压器油箱的1/10油枕上油枕上 装有油装有油标管，用以监视油位的变化。储标管，用以监视油位的变化。储油柜油位计油柜油位计1/43/4之间位置。之间位置。74（八）电力变压器的安全气道（八）电力变压器的安全气道（又称防爆管又称防爆管)n 它装于油箱顶部，是一个它装于油箱顶部，是一个长钢圆筒，上端口装有一定长钢圆筒，上端口装有一定厚度的玻璃板或酚醛纸板，厚度的玻璃板或酚醛纸板，下端口与油箱连通。下端口与油箱连通。n 它的作用是它的作用是当变压器内部当变压器内部因发生故障引起

45、压力骤增时、因发生故障引起压力骤增时、让油气流冲破玻璃或酚醛纸让油气流冲破玻璃或酚醛纸板，以免造成箱壁爆裂板，以免造成箱壁爆裂。一、电力变压器的结构一、电力变压器的结构75一、电力变压器的结构一、电力变压器的结构（九）吸湿器（九）吸湿器 l 通过它使大气与储油柜连通。当变压器油因热胀冷缩而使通过它使大气与储油柜连通。当变压器油因热胀冷缩而使油面高度发生变化时过吸湿器进出。吸湿器内装有硅胶或活性油面高度发生变化时过吸湿器进出。吸湿器内装有硅胶或活性氧化铝，氧化铝，用以吸收进入储油柜中空气的水分用以吸收进入储油柜中空气的水分。l 吸湿器按硅胶可分为吸湿器按硅胶可分为白色硅胶白色硅胶吸湿器和吸湿器和

46、变色硅胶变色硅胶吸湿器；吸湿器；l 按功能可分为按功能可分为普通（或单吸）普通（或单吸）吸湿器和吸湿器和双呼吸吸湿器双呼吸吸湿器。 吸吸湿器硅胶颜色为：白色、蓝色两种型号：湿器硅胶颜色为：白色、蓝色两种型号： 0.1kg 、 0.2kg 、 0.5kg 、 1kg 、 2kg 、 3kg 、 5kg 、 10kg 76一、电力变压器的结构一、电力变压器的结构（九）吸湿器（九）吸湿器 l 1、兰色硅胶兰色硅胶是变色硅胶，受潮后变成红色，将它干燥处理是变色硅胶，受潮后变成红色，将它干燥处理后又变成兰色。可反复使用，通常用在看的到的地方，如储油后又变成兰色。可反复使用，通常用在看的到的地方，如储油柜

47、下的吸湿器中，吸取进入变压器中空气中的水分。柜下的吸湿器中，吸取进入变压器中空气中的水分。l 2、白色的硅胶是普通硅胶白色的硅胶是普通硅胶，受潮后仍然是白色，通常用在，受潮后仍然是白色，通常用在整台变压器的热力（自然循环）滤油器中，其用量按变压器油整台变压器的热力（自然循环）滤油器中，其用量按变压器油的总量计算。它吸取油中的水分，也可经干燥处理后反复使用。的总量计算。它吸取油中的水分，也可经干燥处理后反复使用。l 3、这两种硅胶其实是一种东西，只不过变色硅胶经过化学、这两种硅胶其实是一种东西，只不过变色硅胶经过化学处理而已。处理而已。l 4、现在的变压器多采用全密封结构，所以基本上、现在的变压

48、器多采用全密封结构，所以基本上已不用已不用硅硅胶了。胶了。 77一、电力变压器的结构一、电力变压器的结构（十）气体（瓦斯）继电器（十）气体（瓦斯）继电器l 它装在储油柜和油箱的连通管中间，当变压器内部发生故障它装在储油柜和油箱的连通管中间，当变压器内部发生故障(如绝缘击穿、匝间短路、铁心事故等如绝缘击穿、匝间短路、铁心事故等)产生气体或油箱漏油使产生气体或油箱漏油使油面降低时，气体继电器动作，发出信号以便运行人员及时处油面降低时，气体继电器动作，发出信号以便运行人员及时处理，若事故严重，可使断路器自动跳闸，对变压器起理，若事故严重，可使断路器自动跳闸，对变压器起保护作用保护作用。 （十一）（十

49、一）高、低压绝缘套管高、低压绝缘套管l 变压器套管变压器套管是将线圈的高、低压引线引到箱外的绝缘装置是将线圈的高、低压引线引到箱外的绝缘装置，它是引线对地它是引线对地(外壳外壳)的绝缘，又担负着固定引线的作用。套管的绝缘，又担负着固定引线的作用。套管大多装于箱盖上，中间穿有导电杆，套管下端伸进油箱与绕组大多装于箱盖上，中间穿有导电杆，套管下端伸进油箱与绕组引线相连，套管上部露出箱外，与外电路连接。低压引线一般引线相连，套管上部露出箱外，与外电路连接。低压引线一般用纯瓷套管，高压引线一般用充油式或电容式套管。用纯瓷套管，高压引线一般用充油式或电容式套管。78二、电力变压器的工作原理二、电力变压器

50、的工作原理 变压器的主要部件是变压器的主要部件是铁心铁心和套在铁心上和套在铁心上的两个的两个绕组绕组。两绕组。两绕组只有磁耦合没电联系只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加在一次绕组中加上交变电压上交变电压，产生交链一、，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。应电动势。1e2e2u1i2i1U2U1u2uLZdtdNedtdNe221111 22 1 01INININ & & & 只要一、二次绕组的匝只要一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变压数不同，就能达到改变压的目的。的目的。 变压器在传递电能的过变压器在传递电能的

51、过程中，一、二次侧的电功程中，一、二次侧的电功率基本相等。当两侧电压率基本相等。当两侧电压不等时，两侧电流势必不不等时，两侧电流势必不等，故在改变电压的同时，等，故在改变电压的同时，也改变了电流。也改变了电流。79二、电力变压器的工作原理二、电力变压器的工作原理1u111222ueNkueN22deNdt 根据电磁感应定律可以导出：根据电磁感应定律可以导出：80三、电力变压器的型号及技术参数三、电力变压器的型号及技术参数（一）型号（一）型号（表（表3-1） 变压器的型号通常由表示相数、冷却方式、调压方式、绕组线芯变压器的型号通常由表示相数、冷却方式、调压方式、绕组线芯等材料的符号，以及变压器容

52、量、额定电压、绕组连接方式组成。等材料的符号，以及变压器容量、额定电压、绕组连接方式组成。 如如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有载调压，额定容量铜线有载调压，额定容量250000kVA，高压额定电压，高压额定电压220kV电力电力变压器。变压器。（P75图图3-8）NNNNNNNNNNIUIUS:IUIUS:2211221133三相单相81三、电力变压器的型号及技术参数三、电力变压器的型号及技术参数（一）型号（一）型号（表（表3-1） 变压器的型号通常由表示相数、冷却方式、调压方式、绕组线芯变压器的型号通常由表示相数、冷却

53、方式、调压方式、绕组线芯等材料的符号，以及变压器容量、额定电压、绕组连接方式组成。等材料的符号，以及变压器容量、额定电压、绕组连接方式组成。 如如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有载调压，额定容量铜线有载调压，额定容量250000kVA，高压额定电压，高压额定电压220kV电力电力变压器。变压器。（P75图图3-8）NNNNNNNNNNIUIUS:IUIUS:2211221133三相单相82三、电力变压器的型号及技术参数三、电力变压器的型号及技术参数（一）型号（一）型号（表（表3-1） D S J L Z SC SG JMB

54、 YD BK(C) DDGD-单相单相 S-三相三相 J-油浸自冷油浸自冷 L-绕组为铝线绕组为铝线 Z-又载调压又载调压 SC-三相环氧树脂浇注三相环氧树脂浇注SG-三相干式自冷三相干式自冷 JMB-局部照明变压器局部照明变压器 YD-试验用单相变试验用单相变压器压器 BF(C) -控制变压器（控制变压器（C为为C型铁芯结构）型铁芯结构） DDG-单相干单相干式低压大电流变压器式低压大电流变压器表1：变压器的型号和符号含义 83表表1：变压器的型号和符号含义：变压器的型号和符号含义 型号中符号排列顺序 含 义 代表符号 内 容 类 别 1（或末数）线圈耦合方式 自耦降压（或自耦升压） 0 2

55、 相 数 单 相 D 三 相 S 3 冷却方式 油浸自冷 J 干式空气自冷 G 干式浇注绝缘 C 油 浸 风 冷 F 油 浸 水 冷 S 强迫油循环风冷 FP 强迫油循环水冷 SP 4 线 圈 数 双 线 圈 三 线 圈 S 5 线圈导线材质 铜 铝 L 6 调压方式 无励磁调压 有载调压 Z 加强干式 Q 干式防火 H 移 动 式 D 成 套 T84（二）相数（二）相数（三）（三） 额定频率额定频率变压器的额定频率即是所设计的运行频率。变压器的额定频率即是所设计的运行频率。50Hz. 变压器：单相和三相变压器：单相和三相。一般均制成三相变压器以直接满足输。一般均制成三相变压器以直接满足输配电

56、的要求。小型变压器有制成单相的，特大型变压器做成单配电的要求。小型变压器有制成单相的，特大型变压器做成单相后，组成三相变压器组，以满足运输的要求。相后，组成三相变压器组，以满足运输的要求。三、电力变压器的型号及技术参数三、电力变压器的型号及技术参数（四）额定电压（四）额定电压U1N和和U2N 指长期运行时所能承受的工作电压。指长期运行时所能承受的工作电压。U1N是指加在一次侧的额是指加在一次侧的额定电压，定电压，U2N是指一次侧加是指一次侧加U1N，二次侧开路时的电压。，二次侧开路时的电压。对三相对三相变压器是指变压器是指线电压（有效值）。线电压（有效值）。85三、电力变压器的型号及技术参数三

57、、电力变压器的型号及技术参数变压器一次额定电压分两种情况变压器一次额定电压分两种情况（1）当变压器直接与发电机）当变压器直接与发电机相连时，其一次额定电压与发电机额定电压相同，即高于同级相连时，其一次额定电压与发电机额定电压相同，即高于同级电网额定电压电网额定电压5%。（。（2）当变压器不与发电机相连时，可视作）当变压器不与发电机相连时，可视作线路用电设备，其一次侧额定电压与相连线路的额定电压相同。线路用电设备，其一次侧额定电压与相连线路的额定电压相同。变压器二次额定电压也分两种情况变压器二次额定电压也分两种情况（1）变压器二次供电线路）变压器二次供电线路较长，其二次额定电压比相连线路的额定电

58、压高较长，其二次额定电压比相连线路的额定电压高10%。（。（2）变压器二次侧供电线路不长，其二次侧额定电压比相连线路的变压器二次侧供电线路不长，其二次侧额定电压比相连线路的额定电压高额定电压高5%。变压器产品系列是以高压的电压等级区分的，为变压器产品系列是以高压的电压等级区分的，为10kV及以下，及以下，20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV系列等。系列等。86（五）额定容量（五）额定容量SN（kVA） 指铭牌规定的额定使用条件下（即在额定电压、额定频率、指铭牌规定的额定使用条件下（即在额定电压、额定频率、额定使用条件下的工作状态）变压器二次侧所能输出的额

59、定使用条件下的工作状态）变压器二次侧所能输出的视在视在功功率。三相变压器的额定容量是三相容量之和。对于双圈变压器，率。三相变压器的额定容量是三相容量之和。对于双圈变压器，其额定容量以变压器每个绕组的容量表示（双绕组变压器两侧其额定容量以变压器每个绕组的容量表示（双绕组变压器两侧绕组容量是相等的）；对于三绕组变压器，中压或低压绕组容绕组容量是相等的）；对于三绕组变压器，中压或低压绕组容量可以为量可以为50或或66.7SN（其中之一也可为（其中之一也可为100）。因此额定）。因此额定容量通常是指高压绕组的容量；当变压器容量因冷却方式而变容量通常是指高压绕组的容量；当变压器容量因冷却方式而变更时，则

60、额定容量是指它的最大容量。更时，则额定容量是指它的最大容量。 三、电力变压器的型号及技术参数三、电力变压器的型号及技术参数UVE87（六）额定电流（六）额定电流I1N和和I2N（A)：指在额定容量下，允许长期通过指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。在三相变压器中指的是的额定电流。在三相变压器中指的是线电流。线电流。 对于单相变压器一、二次额定电流为对于单相变压器一、二次额定电流为三、电力变压器的型号及技术参数三、电力变压器的型号及技术参数0120240oAoBoCEEEEEE&对于三相变压器一、二次额定电流为对于三相变压器一、二次额定电流为三相变压器绕组为三相变压器绕组为Y连接时，线电流为绕组电流；连接时，线电流为绕组电流；连接连接时，线电流时，线电流为为 倍的绕组电流。倍的绕组电流。1 12 2/3 /3N NNN NNISU ISU 882U(1)同名端同名端(2)高低压相电高低压相电动势相位关系动势相位关系从各自绕组的端从各自绕组的端子流入电流子流入电流,产产生的磁通方向一生的磁通方向一致致,为同名端。为同名端。A、a同名端，也同名端，也称称 A、a同极性同极性A