常用电气设备及其运行维护-变压器 17

1、 Slide 12022-7-2变压器 Slide 22022-7-2变压器的工作原理和结构基本原理：利用电磁感应现象实现一个电压等级的交流电能到另一电压等级交流电能的变换。1122UNUN1122I NI N Slide 32022-7-2变压器的工作原理与结构变压器的工作原理与结构一、变压器的工作原理一、变压器的工作原理 变压器是根据电磁感应原理工作的。变压器是根据电磁感应原理工作的。 一次侧绕组感应电势一次侧绕组感应电势:E1=4.44fN1m:E1=4.44fN1m二次侧绕组感应电势二次侧绕组感应电势:E2=4.44fN2m:E2=4.44fN2m由此可见，变压器一、二次侧感应电势之比

2、等于一、二次侧绕组匝数之比。由此可见，变压器一、二次侧感应电势之比等于一、二次侧绕组匝数之比。2121NNEE Slide 42022-7-2一次电压有效值一次电压有效值U U1 1EE1 1，二次电压有效值，二次电压有效值U U2 2EE2 2KNNEEUU212121U U1 1I I1 1=U=U2 2I I2 2KNNII11221 Slide 52022-7-2铁芯绕组调压分接头调压机构箱高压侧套管低压侧套管高压侧中性点压力释放阀瓦斯继电器吸湿器主变端子箱散热风扇油箱储油柜 Slide 62022-7-2储油柜高压侧套管低压侧套管油位计瓦斯继电器压力释放阀油温度计绕组温度计呼吸器放油

3、阀散热风扇油箱 Slide 72022-7-21 1、铁芯、铁芯 变压器的铁芯是磁路部分。变压器的铁芯采用硅钢片叠制而成。变压器的铁芯是磁路部分。变压器的铁芯采用硅钢片叠制而成。2 2、绕组、绕组 绕组是变压器的电路部分，一般用绝缘纸包的铝线或铜线烧制而成。绕组是变压器的电路部分，一般用绝缘纸包的铝线或铜线烧制而成。3 3、绝缘、绝缘 变压器内部主要绝缘材料有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹纸等。变压器内部主要绝缘材料有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹纸等。4 4、分接开关、分接开关 变压器调整电压的方法是在其某一侧绕组上设置分接，以切除或增加一变压器调整电压的方法是在其某一侧绕组上设置分接，

4、以切除或增加一部分绕组的线匝，以改变绕组的匝数，从而达到改变电压比的有级调整电压的方部分绕组的线匝，以改变绕组的匝数，从而达到改变电压比的有级调整电压的方法。这种绕组抽出分接以供调压的电路，称为调压电路法。这种绕组抽出分接以供调压的电路，称为调压电路; ;变换分接以进行调压所采变换分接以进行调压所采用的开关，称为分接开关。用的开关，称为分接开关。5 5、油箱、油箱油箱是油浸式变压器的外壳，变压器的器身置于油箱内，箱内灌满变压器油。油箱是油浸式变压器的外壳，变压器的器身置于油箱内，箱内灌满变压器油。 Slide 82022-7-26 6、冷却装置、冷却装置变压器的冷却装置是起散热的作用的。变压器

5、的冷却装置是起散热的作用的。自然冷却、风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷自然冷却、风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷7 7、储油柜、储油柜 ( (又称油枕又称油枕) ) 储油柜位于变压器油箱上方，通过气体继电器与油箱相通。储油柜位于变压器油箱上方，通过气体继电器与油箱相通。当变压器的油温变化时，其体积会膨胀或收缩。储油柜的作用就是保证油箱内当变压器的油温变化时，其体积会膨胀或收缩。储油柜的作用就是保证油箱内总是充满油，并减小油面与空气的接触面，从而减缓油的老化。总是充满油，并减小油面与空气的接触面，从而减缓油的老化。8 8、吸湿器、吸湿器 为了使储油柜内上部的空气保持干燥，避免工业粉尘的污

6、染，储油柜通过为了使储油柜内上部的空气保持干燥，避免工业粉尘的污染，储油柜通过吸湿器与大气相通。吸湿器内装有用氯化钙或氯化钻浸渍过的硅胶，它能吸收空气吸湿器与大气相通。吸湿器内装有用氯化钙或氯化钻浸渍过的硅胶，它能吸收空气中的水分。当它受潮到一定程度时，其颜色由蓝色变为粉红色。中的水分。当它受潮到一定程度时，其颜色由蓝色变为粉红色。9 9、压力释放阀、压力释放阀 ( (又称防爆管、安全气道又称防爆管、安全气道) ) 位于变压器的顶盖上，当变压器内部发生严重故障，而气体继电器失灵时，位于变压器的顶盖上，当变压器内部发生严重故障，而气体继电器失灵时，油箱内部的气体便通过压力释放阀喷出，保护变压器不

7、受严重损害。油箱内部的气体便通过压力释放阀喷出，保护变压器不受严重损害。 Slide 92022-7-21010、气体继电器、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、匝间短如绝缘击穿、匝间短路、铁芯事故等路、铁芯事故等) )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。护变压器。1111、高、低压绝缘套管、高、低压绝缘套管 变压器内部的高、低压引线是经绝缘套管引到油箱外部的，它起着固定引变压器内部的高、低压引线是经绝缘套管引到油箱外部

8、的，它起着固定引线和对地绝缘的作用。线和对地绝缘的作用。 气体继电器的安装示意图气体继电器的安装示意图1-气体继电器；气体继电器；2-油枕油枕 Slide 102022-7-2电力变压器的技术参数电力变压器的技术参数 Slide 112022-7-2型号-/ 防护代号额定电压（kV）额定容量（kVA）设计序号调压方式（无励磁不标；有载调压Z）绕组导线材质（铜线不标；L铝线）绕组数（S-三绕组；F-双绕组）循环方式（自然不标：P-强迫循环）冷却方式（F-油浸风冷；S-油浸水冷）相数（D-单相；S-三相）绕组耦合方式（O-自耦） ODFPSZ-250000/5001、变压器的型号 Slide 12

9、2022-7-22 2、相数、相数 变压器分单相和三相两种，一般均制成三相变压器以直接满足输配电的要变压器分单相和三相两种，一般均制成三相变压器以直接满足输配电的要求。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，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。以满足运输的要求。3 3、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，我国为变压器的额定频率即是所设计的运行频率，我国为5OHz5OHz。 4 4、额定电压、额定电压 额定电压是指变压器线电压额定电压是指变压器线电压 ( (有效值有效值) )，它应与所连接的输变电

10、线路电压相，它应与所连接的输变电线路电压相符合。符合。5 5、额定容量、额定容量 在变压器铭牌所规定的额定状态下，变压器二次侧的输出能力在变压器铭牌所规定的额定状态下，变压器二次侧的输出能力(kVA)(kVA)。对。对于三相变压器，额定容量是三相容量之和。于三相变压器，额定容量是三相容量之和。 Slide 132022-7-26 6、额定电流、额定电流变压器的额定电流为通过绕组线端的电流，即为线电流变压器的额定电流为通过绕组线端的电流，即为线电流 ( (有效值有效值) )。它的大。它的大小等于绕组的额定容量除以该绕组的额定电压及相应的相系数小等于绕组的额定容量除以该绕组的额定电压及相应的相系数

11、 ( (单相为单相为l l，三相，三相为根号为根号3)3)。 单相变压器额定电流为单相变压器额定电流为三相变压器额定电流为三相变压器额定电流为7 7、绕组联接组标号、绕组联接组标号 变压器同侧绕组是按一定形式连接的。变压器同侧绕组是按一定形式连接的。星形、三角形、曲折形等联接，现在对于高压绕组分别用符号星形、三角形、曲折形等联接，现在对于高压绕组分别用符号y y、D D、Z Z表示表示; ;对于中压和低压绕组分别用符号对于中压和低压绕组分别用符号y y、d d、z z表示。有中性点引出时则分别用符号表示。有中性点引出时则分别用符号YNYN、ZNZN和和ynyn、znzn表示。表示。变压器按高压

12、、中压和低压绕组联接的顺序组合起来就是绕组的联接组，变压器按高压、中压和低压绕组联接的顺序组合起来就是绕组的联接组，例如例如: :变压器按高压为变压器按高压为D D、低压为、低压为ynyn联接，则绕组联接组为联接，则绕组联接组为Dyn(Dyn11)Dyn(Dyn11)。NNNUSINNNUSI3 Slide 142022-7-28 8、调压范围、调压范围 变压器接在电网上运行时，变压器二次侧电压将由于种种原因发生变化，变压器接在电网上运行时，变压器二次侧电压将由于种种原因发生变化，影响用电设备的工常运行。因此变压器应具备一定的调压能力。根据变压器的工作影响用电设备的工常运行。因此变压器应具备一

13、定的调压能力。根据变压器的工作原理，当高、低压绕组的匝数比变化时，变压器二次侧电压也随之变动，采用改变原理，当高、低压绕组的匝数比变化时，变压器二次侧电压也随之变动，采用改变变压器匝数比即可达到调压的目的。变压器匝数比即可达到调压的目的。9 9、空载电流、空载电流当变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率的额定电压时，一次绕组中所当变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率的额定电压时，一次绕组中所流过的电流称空载电流流过的电流称空载电流I I0 0, , 变压器空载合闸时有较大的冲击电流。变压器空载合闸时有较大的冲击电流。1010、阻抗电压和短路损耗、阻抗电压和短路损耗当变压器二次侧短路，一次

14、侧施加电压使其电流达到额定值，此时所施加的电当变压器二次侧短路，一次侧施加电压使其电流达到额定值，此时所施加的电压称为阻抗电压压称为阻抗电压U UZ Z，变压器从电源吸取的功率即为短路损耗。以阻抗电压与额定电，变压器从电源吸取的功率即为短路损耗。以阻抗电压与额定电压压U UN N之比的百分数表示。之比的百分数表示。即：即：(%)100NZzUUu Slide 152022-7-2 11 11、效率、效率 变压器的效率变压器的效率为输出的有功功率与输入的有功功率之比的百分数。通常为输出的有功功率与输入的有功功率之比的百分数。通常中小型变压器的效率约为中小型变压器的效率约为90%90%以上，大型变

15、压器的效率在以上，大型变压器的效率在95%95%以上。以上。 1212、温升、温升是指测量部位的温度与环境温度之差是指测量部位的温度与环境温度之差绕组温升限值为绕组温升限值为6565 。顶层油温升限值为顶层油温升限值为5555 。 Slide 162022-7-2 额定运行方式 过负荷运行方式 冷却器运行方式 变压器的投运和停运变压器运行变压器运行 Slide 172022-7-2额定运行方式变压器在额定使用条件下，在使用寿命期限内，全年可按额定容量运行变压器的外加一次电压一般不应高于该运行分接头额定电压的105%，不论电压分接头在任何位置，如果所加一次电压超过相应额定值的5%，则变压器二次侧

16、电流可达到铭牌额定电流。变压器并列运行应满足下列条件 变压器的联结组别必须相同 变压器的变比相等（不得大于0.5%） 变压器的阻抗电压相等 额定容量差别不大于30%强迫油循环风冷变压器的最高上层油温最高不得超过85，温升最高不得超过45。油浸风冷和自冷变压器上层油温不宜经常超过85，最高不得超过95（冷却介质温度40，温升最高不得超过55）。 Slide 182022-7-2变压器允许过负荷运行方式过载能力：在不损害变压器绝缘和降低变压器使用寿命的前提下，变压器可在较短时间内有一定过载能力。变压器的正常过负荷变压器的事故过负荷变压器允许过负荷的注意事项若变压器存在较大缺陷，不准过负荷运行过负荷

17、时，投入全部冷却器及时报告调度，以便设法转移负荷，加强监视和设备巡视详细记录过负荷运行情况 Slide 192022-7-2变压器冷却器的运行方式在变压器投入运行前，冷却器应先投入运行。变压器停运时，应先停变压器，而冷却装置则应继续运行一段时间再停。强迫有循环冷却器必须设有两路电压，且可自动可靠切换，应按规定定期进行切换试验检查。强迫油循环风冷式变压器运行中，当冷却系统发生故障，冷却器全部停止工作时，允许在额定负荷下运行20min。20min如上层油温未达到75时，则允许继续运行到上层油温上升至75。但切除全部冷却装置后，变压器的最长运行时间一般不得超过1h。 Slide 202022-7-2

18、主变压器停、送电的操作顺序停电时，先停负荷侧，后停电源侧；送电与停电顺序相反。多电源情况下，可防止变压器反充电。若停电时与有故障，可能造成继电保护误动或拒动，延长切除故障的时间，可能导致事故范围的扩大。从电源侧逐级送电，如遇故障，便于按送点范围检查、判断和处理。当负荷侧母线电压互感器带有低周减载装置时，先停电源侧开关，低周减载装置可能发生误动。 Slide 212022-7-2主变压器投入与停运的操作原则投入时，必须先合隔离开关，后合断路器；停运时相反。在110kV及以上中性点直接接地系统中，投运和停运变压器时，在操作前必须将中性点接地，操作完毕后再断开。强油循环风冷式变压器，投入运行前必须先启动冷却装置。变压器停运时，先停变压器，冷却装置运行一段时间后再停。对新装投运、长期停用或大修后的变压器，投运前应重新按规定进行必要的试验，绝缘值应合格，并符合一般要求的规定。投运前应检查确定