(2024年)第三章第3节变压器课件

第三章第3节变压器课件12024/3/26目录CONTENTS变压器基本原理与构造变压器类型及其特点变压器运行特性分析变压器维护与检修技术要点变压器选型、安装及调试指南变压器在电力系统中的应用实例22024/3/2601变压器基本原理与构造CHAPTER32024/3/26变压器利用电磁感应原理实现电压的变换。当原边绕组通以交流电流时，产生交变磁通，从而在副边绕组中感应出电动势。电磁感应原理通过改变原、副边绕组的匝数比，可以实现电压的升高或降低。匝数比越大，电压变换比也越大。电压变换在理想情况下，变压器的原、副边电流与匝数成反比。因此，通过改变匝数比，也可以实现电流的变换。电流变换变压器工作原理42024/3/26变压器结构组成铁芯铁芯是变压器的磁路部分，由硅钢片叠装而成。它分为心式和壳式两种结构，主要作用是提供磁通的闭合路径。绕组绕组是变压器的电路部分，由原边绕组和副边绕组组成。绕组一般采用绝缘铜线或铝线绕制而成，用于通入交流电流并产生磁通。绝缘材料变压器中需要使用大量的绝缘材料，如绝缘纸、绝缘油等，以保证原、副边绕组之间的绝缘性能。油箱及冷却装置大型变压器通常采用油浸式结构，油箱内充满绝缘油，用于散热和绝缘。冷却装置则用于降低变压器运行时的温度。52024/3/26额定电压变压器的额定电压是指其设计时所规定的电压值，通常以kV表示。额定电压应与电网电压相匹配。额定容量额定容量是指变压器在额定电压和额定电流下运行时所能输出的最大视在功率，通常以kVA表示。空载损耗和负载损耗空载损耗是指变压器在空载状态下运行时所产生的铁损和铜损之和；负载损耗则是指变压器在负载状态下运行时所产生的附加损耗。这些损耗会影响变压器的效率和温升。额定电流额定电流是指变压器在额定电压下运行时，原、副边绕组所允许通过的最大电流值。变压器额定值与参数62024/3/2602变压器类型及其特点CHAPTER72024/3/26

电力变压器定义电力变压器是一种静止的电气设备，用来将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备。作用在电力系统中，变压器是核心设备之一，主要实现电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离以及稳压等功能。分类根据冷却方式可分为干式和油浸式；根据相数可分为单相和三相；根据调压方式可分为无载调压和有载调压等。82024/3/26要点三定义自耦变压器是指它的绕组一部分是高压边和低压边共用的。另一部分只属于高压边。根据结构还可细分为可调压式和固定式。要点一要点二特点自耦变压器与同容量的一般变压器相比较，具有结构简单、用料省、体积小等优点。尤其在变压比接近于1的场合显得特别经济，所以在电压相近的大功率输电变压器中用得较多，此外在1000千伏安以上较大的低压三相异步电动机中，也常采用自耦变压器来供电。应用在电力系统中，自耦变压器主要应用在需要提高电压等级或降低电压等级的场合，如发电厂、变电站等。要点三自耦变压器92024/3/26VS互感器是一种特殊的变压器，主要用于测量和保护系统。它将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或1A，均指额定值），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。特种变压器特种变压器是指除电力变压器以外的其他各种用途的变压器，如电炉变压器、整流变压器、电焊变压器、冲击变压器、试验变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器、互感器、开关电源变压器等。特种变压器的种类繁多，用途各异，外形结构也各不相同。互感器互感器与特种变压器102024/3/2603变压器运行特性分析CHAPTER112024/3/26空载损耗变压器空载运行时，铁芯中会产生磁滞损耗和涡流损耗，这些损耗称为空载损耗，空载损耗与额定容量的比值称为空载损耗百分比。空载电流变压器在额定电压下空载运行时，一次绕组中的电流称为空载电流，空载电流与额定电流的比值称为空载电流百分比。空载电压变压器空载运行时，二次绕组中的电压称为空载电压，空载电压与额定电压的比值称为空载电压百分比。空载运行特性122024/3/26变压器在负载运行时，一次绕组和二次绕组中的电流分别称为一次负载电流和二次负载电流。负载电流变压器负载运行时，除了铁芯损耗外，还会产生绕组电阻损耗和附加损耗等，这些损耗称为负载损耗。负载损耗变压器负载运行时，由于内阻抗压降和漏磁通的存在，使得二次电压随负载变化而变化，电压调整率用来表示这种变化的程度。电压调整率负载运行特性132024/3/26并联运行条件变压器的并联运行需要满足一定的条件，包括变比相等、连接组别相同、短路阻抗相等或相近等。并联运行特点当多台变压器并联运行时，可以提高供电的可靠性和灵活性；同时，由于各台变压器的负载分配不均，可能会导致某台变压器过载而损坏，因此需要采取一定的措施来保证各台变压器的负载均衡。并联运行条件及特点142024/3/2604变压器维护与检修技术要点CHAPTER152024/3/26010204日常维护与保养措施保持变压器运行环境干燥、清洁，防止潮湿和污染。定期检查变压器油位、油温及油质，确保油系统正常运行。定期对变压器进行除尘和紧固检查，防止积尘和松动。定期对变压器的冷却系统进行检查和清理，确保散热效果良好。03162024/3/26通过观察变压器的声音、振动、温度等异常现象进行初步判断。根据故障诊断结果，制定相应的处理措施，如更换损坏部件、清洗油路、调整运行参数等。利用专业仪器对变压器进行电气试验，如绝缘电阻测试、直流电阻测试等，进一步确定故障原因。处理完成后，对变压器进行再次检测和试运行，确保故障得到彻底解决。故障诊断方法及处理流程172024/3/26变压器的检修周期应根据其运行状况、负荷情况、环境条件等因素综合确定，一般为1-3年一次。检修过程中应注意保护变压器的绝缘和油系统，避免损坏和污染。检修周期与注意事项在进行变压器检修前，应制定详细的检修计划和安全措施，确保检修过程安全可控。检修完成后，应对变压器进行全面的检测和试运行，确保各项性能指标符合要求。182024/3/2605变压器选型、安装及调试指南CHAPTER192024/3/26选型原则：根据实际需求，综合考虑变压器的容量、电压等级、短路阻抗、损耗等因素，选择技术先进、经济合理的变压器型号。注意事项确认变压器的接线组别和相数，以满足电力系统的要求。考虑变压器的过载能力和温升限制，确保在极端情况下能安全运行。了解变压器的绝缘水平和抗短路能力，以适应不同的运行环境。选型原则及注意事项202024/3/26检查变压器及附件是否齐全，阅读安装使用说明书。准备工作按照设计要求制作变压器基础，保证基础的稳定性和承重能力。基础制作安装步骤和验收标准212024/3/26将变压器运输到指定位置，进行就位调整。按照接线图进行接线，确保接线正确无误；按要求进行接地连接，保证接地电阻符合规定。安装步骤和验收标准接线及接地设备就位222024/3/26验收标准变压器安装位置正确，基础牢固。接线正确，接地良好。安装步骤和验收标准232024/3/26设备外观无损伤，油漆完整。运行声音正常，无异常振动和温升。安装步骤和验收标准242024/3/26在额定电压下对变压器进行空载运行，检查变压器的空载损耗和空载电流是否符合要求。空载试验逐步增加负载，观察变压器的温升和损耗变化，确保在额定负载下能正常运行。负载试验调试过程及参数设置建议252024/3/26冲击合闸试验：对变压器进行多次冲击合闸，检查变压器的抗短路能力和绝缘水平。调试过程及参数设置建议262024/3/26123根据变压器的额定参数和运行要求，合理设置保护定值，如过流保护、差动保护等。保护定值设置根据变压器的温升特性和散热条件，设置合理的温度控制参数，确保变压器在允许的温度范围内运行。温度控制设置根据变压器的冷却方式和运行环境，设置合理的冷却系统控制参数，如风扇启动温度、油泵转速等。冷却系统控制调试过程及参数设置建议272024/3/2606变压器在电力系统中的应用实例CHAPTER282024/3/2603隔离作用变压器在输配电系统中还起到隔离作用，将高压电网与低压电网隔离开来，保证电力系统的安全运行。01电压变换在输配电系统中，变压器用于将高电压变换为低电压，或将低电压变换为高电压，以满足不同电气设备的需求。02电流变换变压器通过改变电压来实现电流的变换，使得电流在传输过程中能够保持相对稳定，减少能量损失。输配电系统中应用情况介绍292024/3/26电动机控制在工业领域，变压器常用于电动机控制系统中，通过改变电压和电流来控制电动机的转速和功率。照明系统变压器也广泛应用于照明系统中，将高电压变换为适合灯具使用的低电压，确保照明设备的正常运行。焊接设备在焊接设备中，变压器用于提供稳定的焊接电流和电压，保证焊接质量和效率。工业领域应用案例分析302024/3/26太阳能发电01在太阳能发电系统中