变压器基础讲义

1、变压器是一种静止的电气设备，它是利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能转变成另一种电压等级的交流电能。变压器的基本工作原理.分类及组成。基本工作原理：基本工作原理： 变压器根据电磁感应原理，图中闭合的铁芯上绕有两个互相绝缘的绕组，其中接入电源的一侧叫一次侧绕组，输出电能的一侧叫二次侧，当交流电源电压加到一次侧绕组后就有交流电流通过该绕组，在铁芯中产生交变磁通。这个交变磁通不仅穿过一次侧绕组，同时也穿过二次侧绕组，两个绕组分别感应电势。这时，如果二次侧绕组与外电路的负荷接通，便有电流流入负荷，即二次侧绕组有电能输出。变压器的分类：变压器的分类：a a按用途分：电力变压器、调压变压器、仪表变压器

2、、实验变压器按用途分：电力变压器、调压变压器、仪表变压器、实验变压器b b按相数分：单相变压器、三相变压器按相数分：单相变压器、三相变压器c c按绕组形式：双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器（直接有电按绕组形式：双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器（直接有电 的联系）的联系）d d按冷却方式：干式变压器（干净、声音小）、油侵式变压器、强迫油按冷却方式：干式变压器（干净、声音小）、油侵式变压器、强迫油 循环循环e e按调压方式：有载调压按调压方式：有载调压 、无载调压、无载调压变压器的基本工作原理.分类及组成。变压器的主要组成：变压器的主要组成：绕组、铁芯、器身、油箱、油枕、冷却装置、绝缘

3、套管、空气呼吸器、瓦斯继电器、分接开关、高低压侧套管、变压器油铁芯 变压器的铁芯是磁路部分，由铁芯柱、铁轭两个部分组成。绕组套装在铁芯柱上，而铁轭则用来使整个磁路闭合，铁芯的结构一般分为心式和壳式两类。气体继电器 位于储油柜与箱盖的联管之间，在变压器内部发生故障（如绝缘击穿、匝间短路、铁芯事故），产生气体或油箱漏油等使油面降低时，接通信号或跳闸回路保护变压器。 防爆管 安装在电力变压器的油箱盖上，作为变压器内 部发生故障时，防止油箱内产生高压力的释放保护。 主变压器参数规范变压器的铭牌：变压器的铭牌：变压器的型号：变压器的型号：主变压器参数规范1#1#主变压器参数主变压器参数: :主变名称1#

4、主变压器主变序号主变型号S10-16000/110额定容量16000/16000 KVA接线组别YN，d11额定电压121/10.5KV额定电流76.3/879.8冷却方式ONAN分接范围(12122.5%)/10.5KV制造厂家山东达驰电气股份有限公司高 压低 压分接位置接法电压(V)电流(A)电压（V）电流(A)1X2-3-Y2-3-Z2-312705072.710500879.82X3-4-Y3-4-Z3-412402574.53X4-5-Y4-5-Z4-512100076.34X5-6-Y5-6-Z5-611797578.35X6-7-Y6-7-Z6-711495080.4空载电流（）

5、0.34空载损耗（KW）14.510短路阻抗（）10.44负载损耗（KW）76.743主变压器参数规范1#主变油纸电容式高压套管参数: 油纸电容式高压套管型号额定电压额定电流电容量BRWU1-126/630-3126KV630AA189 PFB186 PFC187 PF1#主变压力释放器参数 :压力释放器型号重量厂家YSF8-055/80KJH6.7Kg沈阳变压器研究所有限公司主变压器参数规范1#主变气体继电器参数: 气体继电器型号CASREVAY生产厂家QJ1G-80-A-TH250V0.3A沈阳防爆继电器厂主变压器参数规范2#主变压器参数:主变名称2#主变压器主变序号主变型号S10-125

6、00/121额定容量12500/12500 KVA接线组别YN，d11额定电压121/10.5KV额定电流59.64/687.3冷却方式ONAN分接范围(12122.5%)/10.5KV制造厂家甘肃电力变压器厂高 压低 压分接位置电压(V)电流(A)分接开关连接电压(V)电流(A)NANBNC10500687.3112705056.8A2-A3B2-B3C2-C3212402558.2A3-A4B3-B4C3-C4312100059.6A4-A5B4-B5C4-C5411797561.2A5-A6B5-B6C5-C6511495062.8A6-A7B6-B7C6-C7空载电流（）0.24空载损

7、耗（KW）12.175 阻抗电压（）10.29短路阻抗（%）10.5 负载损耗（KW）58.832主变压器参数规范2#主变油纸电容式高压套管参数 油纸电容式套管型号额定电压额定电流电容量BRDW-126/630-3126KV630AA199PFB196PFC201PF2#主变压力释放器参数: 压力释放器型号重量厂家YSF8-055/80KJH8.7沈阳变压器研究所有限公司主变压器参数规范2#主变气体继电器参数: 气体继电器型号CASREVAY生产厂家QJAG-80-A-TH250V0.3A沈阳防爆继电器厂厂用变压器参数规范单位41、42号变压器43号变压器产品名称通风干式变压器油浸式变压器规格

8、型号SG10-500/10.5S9-M-315/10额定容量KVA500315额定电压KV10.55%/0.4100005%/400V额定电流A27.5/72218.19/454.7频 率Hz5050相 数相33短路阻抗%4.164.06连接方式Dy，n11Y ，Yn0绝缘等级级H冷却方式AFONAN绝缘水平LI75AC 35/LI-AC3线圈温升高压/低压125K/125K使用条件户内式户外式41、42号变压器分接位置43号变压器分接号高压低压分接位置高压低压电压（V）电流（A）电压（V）电流（A）电压（V）电流（A）电压（V）电流（A）54110251050018.19461050027.

9、240072210000400454.7639975950041、42号干式变压器冷却风机型号GFDD 358155转速1400r/min频率50Hz风量900m3/h电压220V相数单相电流0.48A功率65W数量6个/台励磁变设备规范 名 称单位1#励磁变3#励磁变4#励磁变型 号SC9-250/10.5（大机）SC9-125/10.5（小机）连接组标号Yd11Yd11额定容量KVA250125相 数相33额定电压KV10.5/0.53（大机）10.5/0.31（小机）额定电流A13.8/272.3（大机）6.9/232.8（小机）额定频率Hz5050短路阻抗%3.833.853.94.0

10、绝缘耐热等级级FF绝缘水平LI75AC35/AC5LI75AC35/AC5冷却方式AN/AFAN/AF设备最高电压V1200012000绕组温升限值K100100使用条件户内式户内式名词解释： 额定容量Se：是指变压器在名牌规定的额定条件下连续运行时变 压器输出能力的额定值。 Se=3UnIn10-3 （KVA）额定电压Un：是指变压器长时间运行时所能承受的电压（三相变 压器是指线电压）。额定电流IN：是指变压器长时间运行时所能承受的的工作电流。阻抗电压UK：也称短路电压，即当副边绕组短路时，并使其电流 为额定电流时，在原边绕组所施的电压额定频率fe：指电能在一个周期内变化的次数;空载损耗Po

11、(铁损耗) ：变压器加额定电压，空载运行时的有功损 耗短路损耗Pd(铜损耗) ：将变压器的二次绕组短路，在一次绕组额 定分接头上通入额定电流时所损耗的功率空载电流Io：指变压器在额定电压下，二次侧空载时，一次绕组 中所通过的电流变压器运行变压器运行 变压器并列运行变压器并列运行A：并列运行是指各台变压器的原绕组都接在某一电压等级 的公共母线上，而变压器的副边绕组也都接在另一电压 等级的公共母线上，共同向负载供电的运行方式。B：并列运行的优点：提高供电可靠性；减少电能损耗提高 运行效率；可以根据用电量增加，分期分批安装新的变 压器，以减少分期投资。C：接线组别相同：指各变压器副边电动势对原边电动

12、势相 位差相同；变压比相等，指各变压器原边电压 相等， 副边电压也相等；阻抗电压相等，是指变压器的阻抗电 压标幺值相等，短路阻抗角相等。变压器运行变压器运行励磁涌流：励磁涌流： 当变压器空载投入操作时，有可能出现比正常空载电流大几十倍的电流，需要经过一个短暂的过度过程，才能恢复到正常空载电流值，这个在过度过程中出现的空栽投入电流称为励磁涌流。空载状态是指：变压器副边空载，把原边经开关接入电源的操作称为空载投入（合闸）,也称空载合闸,变压器空栽稳定运行时,空栽电流仅占额定电流的2%-10%,可认为是正常空载电流。变压器运行变压器运行变压器分接头为什么能起调压作用 电力系用的电压随运行方式及负荷大

13、小的变化而变化。电压过高或过低，会影响设备使用寿命，为保证供电质量，必须根据系统电压变化情况进行调压。改变变压器的分头就是调压方法之一。 改变分头就是改变绕组的匝数，即改变变压器的变比。变比K时表示一、二次绕组的匝数之比，或高、低压侧电压之比。设一次绕组的匝数为W1，二次绕组的匝数为W2。变压器一、二次侧的端电压分别为U1和U2.，则K=W1/W2=U1/U2。若分头接在一次侧，改变分接头，就改变了一次侧绕组的匝数W1，也就改变了K值，那么，在加同样电源电压U1的情况下，二次侧电压U2=U1/K当然就起变化，从而达到调节电压的作用。变压器运行变压器运行变压器的温升和绝缘寿命：1、根据绝缘材料的

14、允许温度，把绝缘材料分为A、E、B、 F、C、N等几个等级。2、油浸式变压器一般采用A级绝缘，长期运行时的允许温度 为105，在这个温度下运行可用20年左右，正常情况下绝 缘寿命就是变压器寿命。突然短路电流对变压器的危害：变压器运行变压器运行变压器的过负荷运行：、正常过负荷（定义）：在一定条件下，变压器正常运行 时的过负荷。、事故过负荷（定义）：当发电厂电力系统发生事故时， 为保证对重要用户的连续供电，允许变压器在短时间内 过负荷运行。、事故过负荷可能使温升超过允许值，从而影响绝缘寿 命，所以事故过负荷时必须严格执行现场运行规程之中 事故过负荷的允许数值及时限，要求值班员迅速处理事 故。、上层

15、油温升上层油温环境温度 变压器运行变压器运行变压器投运规定： 、将所有安措（如接地线、标示牌、遮拦等）全部拆除， 工作票全部结束并交代清楚。、检查油枕、油位及套管油位在规定范围，油色正常。、变压器本体、套管、瓦斯继电器、各部发兰连接完好， 个管道密封完好。、凡有条件的变压器均以高压侧充电为易。 充电之前，操作直流电源及保护装置按规定投入， 根据运行方式的要求，中性点刀闸不投入的变压器，在 停送电操作时，必须投入主变中性点刀闸，停送电完毕 后拉开。、变压器的重瓦斯保护，无论在何种情况下变压器充电 时，重瓦斯保护均应投“跳闸”位置。变压器运行变压器运行运行定额：运行定额：（一）变压器在规定的冷却条

16、件下可以按铭牌规范长期连续运行。所谓额定冷却条件系指:允许主变变压器继续运行直至温升达55K为止；但最长运行时间不得超过1小时。（二）变压器在运行中电压变动范围在额定电压的5%以内时，其额定容量不变。最高运行电压不得大于分接头额定电压的105%。（三）主变压器分接头位置按调度要求确定，并应有专门记录。分接头额定电压的95%以下时，其电流不得超过该分接头额定电流的105%。（四）厂用主变分接头的运行位置根据运行情况由电厂主管领导决定。（五）变压器可以事故过负荷的情况下运行，事故过负荷只允许在事故情况下使用。变压器运行变压器运行1.在过负荷运行时，应将负荷的大小和持续时间记在运行记录本中。2.变压

17、器在额定冷却条件下，事故过负荷的倍数和允许时间如下表： 事故过负荷时额定值倍数1.31.61.75允许持续时间（分）1204520注：事故过负荷时额定值倍数为事故电流/额定电流。（六）变压器上层油温不得超过85；正常时为减少油的劣化，上层油温要小于55。变压器运行变压器运行（七）厂用主变压器上层空气温度不得超过70。（八）厂用主变压器风机故障时，变压器要加强温度监视。（九）原则上不允许过负荷运行。（十）变压器有作业或长期停运后，送电前应测定其绝缘电阻，主变压器和发电机的定子线圈的绝缘电阻应一起测定，测的数值应记入绝缘登记本内。（十一）线圈额定电压在1000伏以上，用1000V或2500V摇表测

18、定；额定电压在1000伏以下用500V摇表测定。其绝缘电阻不得低于如下规定： 1.吸收比R60/R15/1.3。（厂用1.6）。 2.与上次同温度下比较不小于1/3。（厂用1.6）。 3.绝缘电阻不合格时，由主管领导决定是否加入运行。 4.变压器测定绝缘电阻前后都要放电。 变压器的正常操作正常操作 主变压器在检修后送电前，必须完成下列工作： 1.将所有安全措施全部拆除，所有工作票全部收回。 2.对主变压器进行下列检查： 2.1油枕油面指示正常，温度指示仪指示正确，安全 阀完整，呼吸器矽胶颜色正常。 2.2变压器完整不漏油。 2.3油枕到变压器的油阀全部打开。 2.4外壳接地线紧固完好。 2.5

19、各种试验数据合格。 3.测定变压器线圈绝缘电阻合格。 变压器的正常操作正常操作 变压器在检修后投运方式： 1.主变：条件允许的情况下以系统向主变高压侧充电为 益。 2.厂用主变：从10KV向厂用变高压侧充电。 3.主变倒换分接头时，必须停电进行。分解头倒换后， 应由高压侧测定接触电阻。 4.主变压器中性点刀闸必须在操作时投入，主变投入后 中性点投退应根据调令执行。 变压器的正常操作正常操作 变压器重瓦斯保护投退原则如下: 1.不论任何情况下，变压器充电时，重瓦斯保护均应先 投跳闸位置。 2.运行中的变压器进行取油样、气样；瓦斯继电器检查 等， 可能造成空气进入的工作，应将重瓦斯保护投“ 信号位

20、置，工作完毕时改投“跳闸”位。 3.大修后的变压器，充电良好后，也应将重瓦斯保护投 入信号位置。 4.重瓦斯保护投入“信号”位置后， 若变压器轻瓦斯保护 动作时间间隔大于一小时,就可把重瓦斯保护改投“跳 闸“位置，但每班应经常(至少一次) 对瓦斯继电器排 气，直至空气排完为止。 变压器的正常操作正常操作 变压器在投入运行后，应检查以下项目： 1.上层油温的变化及音响是否正常。 2.套管和带电部分有无放电现象。 3.负荷大时，应检查各带电部分的连接无发热现象。 4.对中性点接地刀闸不投的变压器，在停送电操作时， 均需投入中性点接地刀闸，停送电操作完毕之后根据 调令。将相应变压器中性点断开。（注意

21、110KV只投 一个中性点接地）。变压器的运行维护变压器的运行维护 对运行或备用变压器，应进行定期或机动性巡回检查： 1.巡回检查项目 1.1变压器各部仪表指示，应在规定的范围内运行。 1.2正常运行时，每班至少检查一次。 1.3大修后的变压器，在第一次带上负荷后，应立即进 行全面检查。在投运后24小时之内，每班至少检查 二次，以后方可恢复正常的巡回检查。 1.4每天夜班高峰负荷时，进行一次熄灯检查。 1.5每次短路故障后，应立即进行检查。 1.6天气恶劣时，应进行机动检查。 2.以下情况需增加机动巡回或定点： 2.1初投产的变压器。 2.2检修后第一次带负荷时。 2.3每次短路故障后。 2.

22、4带缺陷运行。变压器的运行维护变压器的运行维护正常检查项目如下： 1.变压器声音正常无异音，本体完整无异状。 2.油温及线圈温度无异常升高，油枕油面油色正常，无 漏油。厂用主变温度无异常升高。 3.套管清洁，无裂纹及放电痕迹。 4.外套接地线连接良好。 5.防爆管、安全膜完整，呼吸器完整，矽胶无变色，顶 盖无异物。 6.瓦斯继电器无漏油及其它异常，和油枕连接管上阀门 在打开。 7.母线及连接引线各接头无过热变色。 8.高压电缆及套管无漏油。 9.厂用变压器风机运转正常。 10.熄灯检查套管,联线电晕及放电情况。变压器的运行维护变压器的运行维护变压器机动性巡回检查项目如下： 1.大雪天：根据落雪

23、融化情况检查接头有无发热现象， 并设法消除可能带来隐患的冰溜。 2.雷雨天，检查套管有无放电及闪络现象。 3.冰雹后，应检查瓷制设备、油标等有无破损。 4.大风天：引线无剧烈摆动和松脱，变压器上盖、套 管、引线处无杂物。 5.大雾天：套管有无放电打火现象。 6.气温突变：检查油枕及套管的油位变化情况。变压器的运行维护变压器的运行维护备用变压器： 1.所谓备用变压器，系指一经合上断路器，即可投入运 行的变压器、备用变压器必须具备下列条件： 1.1操作直流、交流电源及保护在投入。 1.2绝缘电阻合格。 1.3两侧刀闸在合上位置。 1.4备用变压器应和运行变压器同等对待，要定期巡 回检查。 1.5变

24、压器备用时间达15天者，应作绝缘电阻测定和 开关的入切试验。变压器的故障处理 声音异常：声音异常： 1.电网发生过电压。发生单相接地或产生谐整过电压 时，将产生粗细不均的“尖响声音”。 2.变压器过负荷时。将使变压器发出沉重电磁“嗡嗡” 声。 3.变压器有局部放电，若变压器内部或外表发生局部放 电，声音中就会夹杂有“劈拍”放电声。 4.变压器声音中有不均匀的爆裂声，则是变压器内部或 表面绝缘击穿，此时应即将变压器停用，检查处理。变压器的故障处理变压器过负荷变压器过负荷 1.现象：运行中的变压器过负荷，会出现电流表指示超 过额定值，有功、无功表指示增大，温度过 高，等现象。 2.处理： （1）立

25、即汇报值长，并做好记录。 （2）及时调整运行方式，调整负荷分配。 （3）属于正常过负荷或事故过负荷时，按过负 荷倍数确定允许运行时间，若超过允许运 行时间，应立即减负荷，并加强对变压器 温度监视。 （4）过负荷运行时间内，应对变压器及其相关 系统进行全面检查，发现异常应立即处 理。变压器的故障处理轻瓦斯继电器动作处理：轻瓦斯继电器动作处理： 1.原因：轻瓦斯保护反应变压器内部轻微故 障，动作于发信号。 2.现象：中控室上位机报：“主变轻瓦斯保护动 作”报警。 3.处理： （1）立即对变压器进行外部检查，如油面油色 是否正常,有无跑油。 （2）退出重瓦斯保护。 （3）取瓦斯检查,并按下表判断故障

26、性质,取瓦 斯要小心,引燃时应在周围无易燃物的安全 地方进行。变压器的故障处理瓦斯气体性质判别表瓦斯气体性质判别表气体颜色可燃性故障性质黄色不易燃木质故障淡灰色带强烈臭味可燃纸或纸板故障灰色或黑色易燃油故障 （4）外部检查正常,气体是无色不可燃确认是空气时,应将瓦斯继电器内空气放出，变压器可继续运行,并监视保护再次动作的次数和间隔时间,及时联系化验班进行气体和油的分析化验,如可燃性气体总量比过去增长应尽速停电检查。 （5）如因漏油或油面下降引起轻瓦斯发出信号,应立即制止漏油并进行加油,变压器可继续运行。 （6）若取瓦斯系可燃性气体，变压器不经检查不得送电。 （7）如上述检查未发现问题,应检查保

27、护是否误动。变压器的故障处理变压器油面下降处理： 1.变压器油面缓慢下降,应设法查找原因消除,同时通知 检修加油,加油时,重瓦斯保护改投信号。 2.如因气温低而使油面下降，应检查变压器油温，必要 时应申请加油，加油时“重瓦斯保护”退出。 3.变压器油面急剧下降,禁止将重瓦斯保护投信号,应迅 速采取措施制止漏油,并立即加油。 4.因油面下降使油枕油面计及瓦斯继电器小窗处均看不 见油时,应联系调度停用该变压器。变压器的故障处理变压器发现以下情况变压器发现以下情况, ,如未自动跳闸如未自动跳闸, ,应立即停电：应立即停电： 1.着火,或有强烈而不均匀的噪音和火花,放电声。 2.外壳破裂,大量跑油。

28、3.温度不正常上升,超过最高允许值。 4.因漏油使油面下降至最低极限或油色骤然变化。变压器的故障处理变压器发现下列异常现象,允许联系处理,并做好预想 1.噪音增大或响声性质特别。 2.外壳漏油或上盖掉落杂物危及安全运行。 3.温度升高,未超过最高允许值。 4.油色变化经过化验不合格。 5.可燃气体含量增大。 6.油枕喷油。变压器的故障处理变压器在正常负荷及正常冷却方式情况下变压器在正常负荷及正常冷却方式情况下, ,温度不正常的升温度不正常的升高高, ,应进行以下检查：应进行以下检查： 1.三相负荷是否平衡。 2.校对温度表读数是否准确(线圈与油温)。 3.变压器通风情况是否良好。 4.注意负荷

29、及变压器周围温度。 5.联系降负荷运行，观察其温度变化情况。 6.以上检查均未发现问题,应认为系变压器内部故障,联 系调度,停机处理。变压器的故障处理压力释放动作： 1.压力释放阀动作，变压器本体将有油、气喷出，若着 火应采取措施灭火。 2.若压力释放阀动作喷油后自动复位，可继续运行。变压器的事故处理重瓦斯动作处理：重瓦斯动作处理： 1.原因：首先判断变压器内部故障引起。 2.现象：中控室上位机报：“主变重瓦斯保护动作”报警。 3.处理： 1）检查油位、油温、油色有无变化，检查防爆管 是否破裂喷油，检查呼吸器、套管有无异常，变压器 外壳有无变形。 2）根据变压器跳闸的现象（如系统有无冲击，电

30、压有无波动）判断故障性质，找出原因。在重瓦斯保 护动作原因未查清之前，不得合闸送电。 3）检查变压器各部及电缆有无烧伤或短路现象。 4）检查变压器内部有无冒烟,温度急剧上升等内 部故障现象。 5）若重瓦斯动作无冲击，其它保护也没动作，应 取瓦斯判断其性质， 测绝缘或检查二次回路是否有故变压器的事故处理 障，如无异常，经主管领导同意，可对变压器递升加 压，良好后送电。若二次回路有问题，送电后将重瓦 斯置信号,此时主变差动必须在使用中。 6）如检查未发现异常,检修应测量变压器绝缘良 好,保护装置应检查是否误动, 如确系保护装置误动, 请示电站主管领导决定是否投运。变压器的事故处理主变差速断、差动保护动作处理： 1.原因：当变压器本身发生电气方面引起故障（如匝间短路、 套管的引线间）短路的反映变压器的内部故障，因此，凡是 差动保护动作，则变压器各上下侧断路器同时跳开。 2.现象：上位机报：“主变差动保护动作”报警。 3.处理： 1）向调度及上级主管领导汇报，并复归事故信号。 2）拉开变压器断路器上侧隔离刀闸，检查变压器外部(油 色、油温、防爆管、绝缘套管等）有无异常情况。 3）在保护范围内所有进行设备进行