《企业用变压器的选用》课件

企业用变压器的选用本课程将带您深入了解企业用变压器的选用知识，涵盖从基本概念到实际应用的各个方面，帮助您掌握选用变压器的关键要素和技巧，并为您的企业提供可靠的电力保障。课程目标1了解变压器的基本概念和分类。2掌握变压器的基本结构和参数。3熟悉影响变压器选型的关键因素。4学习变压器的选用流程和最佳实践。变压器的基本概念定义变压器是一种利用电磁感应原理，将交流电压变换为另一种电压的静止电器。它广泛应用于电力系统中，用于电压变换、电流变换、阻抗变换等。工作原理变压器的工作原理基于电磁感应定律。当交流电流通过变压器的一次绕组时，会在铁芯中产生交变磁场，该磁场又会感应二次绕组产生交流电流，从而实现电压或电流的变换。变压器的分类按用途分类电力变压器仪用变压器音频变压器高频变压器按结构分类单相变压器三相变压器干式变压器油浸式变压器按冷却方式分类自然冷却强制风冷油循环冷却变压器的基本结构铁芯铁芯由硅钢片叠压而成，用于引导磁力线，降低磁阻，提高变压器的效率。绕组绕组由铜线或铝线绕制而成，分为一次绕组和二次绕组，分别连接到不同的电压等级。绝缘绝缘材料用于隔离绕组和铁芯，防止漏电，保证变压器安全运行。变压器的基本参数1额定容量变压器在额定电压和频率下所能传递的最大功率。2额定电压变压器一次侧和二次侧的额定电压，决定变压器工作电压等级。3短路阻抗变压器短路时的阻抗，反映变压器的短路能力。4励磁电流变压器空载时的电流，反映变压器铁芯的磁化特性。变压器损耗及效率铜损电流通过绕组产生的热量损耗，与电流平方成正比。铁损铁芯磁化产生的热量损耗，与频率和磁感应强度有关。效率变压器的效率是指输出功率与输入功率之比，反映变压器能量转换的效率。变压器的热特性1温升变压器运行时，由于损耗会产生热量，导致变压器温度升高。温升是变压器的重要热特性指标。2过热保护变压器通常安装有温升保护装置，当变压器温度过高时，保护装置会自动切断电源，防止变压器损坏。3冷却方式变压器的冷却方式主要有自然冷却、强制风冷、油循环冷却等，不同的冷却方式影响变压器的散热能力。影响变压器选型的因素设备负荷变压器的容量应满足设备的负荷需求，并考虑未来的负荷增长。电压等级变压器的额定电压应与供电系统和设备的电压等级相匹配。短路电流变压器应具备足够的短路能力，以应对电力系统短路故障。环境条件变压器的安装环境，例如温度、湿度、海拔等，都会影响变压器的性能和寿命。设备负荷因数1负荷因数设备负荷因数是指设备的平均负荷与最大负荷之比，它反映了设备的负载利用率。2选择原则选择变压器容量时，应考虑设备的负荷因数，并预留一定的容量裕量。3实际应用不同的设备负荷因数不同，例如空调设备的负荷因数一般较低，而工业生产设备的负荷因数一般较高。额定容量选择容量计算根据设备的总功率和负荷因数，计算出所需的变压器容量。裕量预留为了应对未来的负荷增长，通常需要预留一定的容量裕量，一般为10%-20%。选择标准容量根据计算结果，选择最接近的标准容量的变压器。变压器容量通常以kVA为单位。额定电压选择供电系统电压首先要确定供电系统的电压等级，例如380V或10kV。1设备电压其次要确定设备所需的电压等级，确保与供电系统电压匹配。2变压器电压最后根据供电系统电压和设备电压，选择合适的变压器电压等级。3短路电流及其影响短路电流定义短路电流是指电力系统发生短路故障时，流过短路点的电流。短路电流很大，会对变压器造成严重损害。短路电流影响短路电流过大，会造成变压器绕组过热、绝缘损坏、机械振动等问题，甚至导致变压器爆炸。变压器的过负荷能力1过负荷定义变压器过负荷是指变压器运行时，负载电流超过其额定电流的情况。2过负荷能力变压器具有短暂的过负荷能力，但过负荷时间过长会造成变压器过热，缩短其寿命。3过负荷保护变压器通常安装有过负荷保护装置，当变压器过负荷时，保护装置会发出警报或自动切断电源。变压器的励磁电流1励磁电流定义励磁电流是指变压器空载时的电流，它主要用来建立变压器的磁场。2励磁电流影响励磁电流过大，会导致变压器铁芯过热，降低效率，甚至造成变压器损坏。3励磁电流控制可以通过调节变压器的励磁电压来控制励磁电流，确保变压器安全运行。变压器的消磁特性变压器在断电后，铁芯中的磁场会逐渐消失，这个过程称为消磁。消磁时间取决于变压器的结构、材料和磁场强度，一般需要数小时甚至数天才能完全消磁。消磁过程中，变压器内部会产生感应电压，需要采取相应的安全措施，防止人员触电。变压器的谐波特性1谐波定义谐波是指频率为基波频率整数倍的交流电流或电压波形。谐波的存在会对电力系统造成负面影响。2谐波影响谐波会造成变压器过热、绝缘老化、效率降低等问题，甚至影响电力系统的稳定运行。3谐波抑制可以通过安装谐波滤波器等措施来抑制谐波，提高电力系统的抗谐波能力。变压器的绝缘设计绝缘材料变压器的绝缘材料主要有纸、油、塑料等，它们的作用是隔离绕组和铁芯，防止漏电。绝缘强度变压器的绝缘强度是指变压器能够承受的最高电压，它与变压器的绝缘材料和结构有关。绝缘测试变压器出厂前要进行绝缘测试，以保证变压器的绝缘性能符合要求。变压器的冷却方式自然冷却依靠变压器表面的自然对流散热，适用于小容量变压器。强制风冷利用风机强制冷却变压器，适用于中小型容量变压器。油循环冷却利用油泵强制循环变压器油，适用于大容量变压器。变压器油的特性1绝缘性能变压器油具有良好的绝缘性能，可以隔离变压器内部的金属部件，防止漏电。2冷却性能变压器油可以吸收变压器运行时产生的热量，并通过油循环系统散热，起到冷却作用。3化学稳定性变压器油具有良好的化学稳定性，不易发生化学反应，可以延长变压器的使用寿命。变压器的室外安装防雨防尘室外安装的变压器需要采取防雨防尘措施，防止雨水和灰尘进入变压器内部，影响其性能。防雷保护室外安装的变压器需要安装避雷器等防雷装置，防止雷击损坏变压器。防腐蚀处理室外安装的变压器需要采取防腐蚀处理，防止金属部件腐蚀，延长变压器的使用寿命。变压器的室内安装防火防爆室内安装的变压器需要采取防火防爆措施，防止变压器发生火灾或爆炸，危及周围环境和人员安全。通风散热室内安装的变压器需要保证良好的通风散热条件，防止变压器过热，影响其运行。安全警示室内安装的变压器需要设置安全警示标志，提醒人员注意安全，防止触电或发生意外。变压器的基础设计1承载能力变压器基础应具有足够的承载能力，能够承受变压器的重量和运行时的振动。2防震设计变压器基础应考虑防震设计，防止变压器发生共振，影响其稳定运行。3防潮措施变压器基础应采取防潮措施，防止地表水渗入，影响变压器绝缘。变压器的防潮措施干燥剂在变压器内部放置干燥剂，吸附空气中的水分，保持变压器内部干燥。防潮涂层在变压器表面涂刷防潮涂层，防止水分渗入变压器内部。通风干燥定期对变压器进行通风干燥，排出变压器内部的湿气。变压器的防震措施减振垫在变压器与基础之间放置减振垫，吸收变压器运行时的振动，防止其传递给基础。缓冲装置在变压器内部设置缓冲装置，减轻变压器运行时的冲击力。安装方式选择合适的安装方式，例如弹性支承安装，可以有效降低变压器的振动。变压器的防火措施1防火墙在变压器周围设置防火墙，隔离变压器与其他设施，防止火灾蔓延。2防火剂在变压器内部添加防火剂，提高变压器的防火性能。3自动灭火装置安装自动灭火装置，当变压器发生火灾时，可以自动灭火，减少损失。变压器的接地设计变压器接地是保证变压器安全运行的重要措施，可以防止漏电触电，提高变压器的安全性能。接地方式主要有直接接地和间接接地两种，具体选择哪种方式要根据变压器的类型和安装环境确定。接地电阻应符合国家标准，一般要求接地电阻小于4欧姆，以确保接地效果。变压器的声学设计噪音来源变压器运行时会产生噪音，主要来自变压器铁芯的磁致伸缩和绕组的电磁振动。降噪措施可以通过采用低噪音材料、优化变压器结构、安装隔音屏等措施来降低变压器的噪音。噪音标准变压器的噪音应符合国家标准，一般要求变压器运行时的噪音不超过80dB(A)。变压器的检测与试验常规检测定期对变压器进行常规检测，例如测量变压器的电压、电流、温度、油位等参数，判断变压器运行状态是否正常。预防性试验定期对变压器进行预防性试验，例如绝缘耐压试验、油质分析试验等，提前发现变压器潜在的故障隐患。故障诊断当变压器出现故障时，需要进行故障诊断，确定故障原因，并采取相应的维修措施。变压器的预防性试验绝缘耐压试验对变压器的绝缘材料进行耐压测试，检查绝缘性能是否符合要求。油质分析试验对变压器油进行分析，检测油的含水量、介电强度、酸值等指标，判断油的质量是否合格。其他试验根据变压器的类型和使用情况，还可以进行其他预防性试验，例如匝间短路试验、绕组阻抗测试等。变压器的常规检查外观检查检查变压器的外观是否完好，是否有破损、变形、漏油等现象。参数测量测量变压器的电压、电流、温度、油位等参数，判断变压器运行状态是否正常。声音检查检查变压器运行时是否有异常声音，例如异响、嗡嗡声等，判断变压器内部是否正常。变压器的定期检修1检修周期根据变压器的类型、负荷情况和使用环境，制定合理的检修周期，一般为每年一次或两年一次。2检修内容定期检修的内容包括清洗变压器、更换干燥剂、检查油质、更换油封等。3检修记录每次检修完成后，应做好检修记录，方便日后查询和分析。变压器的故障诊断当变压器出现故障时，需要及时进行故障诊断，确定故障原因，并采取相应的维修措施。故障诊断的方法主要有观察法、测量法、试验法等，根据不同的故障现象选择合适的诊断方法。故障诊断完成后，需要进行维修，更换损坏的部件，恢复变压器的正常运行。变压器的寿命预测影响因素变压器的寿命受多种因素影响，包括负荷情况、使用环境、维护保养等。预测方法可以通过统计分析、模型预测等方法来预测变压器的寿命，为变压器的维护和更换提供参考。寿命管理通过加强变压器的维护保养，可以延长变压器的使用寿命，降低运行成本。变压器的维护管理定期巡检定期对变压器进行巡检，检查变压器运行状态是否正常，发现异常及时处理。预防性试验定期对变压器进行预防性试验，提前发现潜在的故障隐患。记录管理建立变压器维护保养记录，记录变压器的运行情况、检修内容、试验结果等，方便查询和分析。变压器的更换时机寿命到期当变压器的使用寿命接近或已经达到设计寿命时，需要考虑更换变压器。故障频繁当变压器经常出现故障，维修成本过高，影响生产效率时，也需要考虑更换变压器。性能下降当变压器性能下降，无法满足设备运行需求时，也需要考虑更换变压器。变压器的二次利用拆解回收将报废的变压器进行拆解回收，回收其中的金属材料，例如铜、铝、铁等。1再制造对回收的金属材料进行加工处理，重新制造新的变压器或其他设备。2循环利用变压器的二次利用可以减少资源浪费，保护环境，实现可持续发展。3变压器的报废处理安全处理报废的变压器需要进行安全处理，防止发生事故，例如触电、爆炸等。环保处理报废的变压器需要进行环保处理，防止污染环境，例如变压器油的泄漏等。规范处理报废的变压器处理应符合国家相关法律法规和标准，确保安全和环保。变压器选用中的常见问题1容量不足选用变压器的容量不足，无法满足设备运行需求，会导致变压器过载，影响其寿命。2电压不匹配选用变压器的电压等级不匹配，会导致设备无法正常工作，甚至损坏设备。3短路能力不足选用变压器的短路能力不足，无法应对电力系统短路故障，会导致变压器损坏。变压器选用的注意事项负荷预测要准确预测设备的负荷需求，并考虑未来的负荷增长，选择合适的变压器容量。环境条件要考虑变压器的安装环境，例如温度、湿度、海拔等，选择合适的变压器类型和规格。安全规范要遵守国家相关安全规范，选择符合安全标准的变压器，并采取相应的安全措施。经济性分析要进行经济性分析，选择性价比最高的变压器，同时也要考虑变压器的寿命和维护成本。变压器选用的最佳实践专业咨询在选择变压器之前，建议咨询专业的电力工程师，获取专业的建议和指导。实地考察实地考察变压器生产厂家，了解厂家的生产能力、技术水平、产品质量等情况。对比选择比较不同厂家的变压器产品，选择性价比最高的变压器。合同审核在签订变压器采购合同之前，要认真审核合同内容，确保合同条款符合相关规定。变压器选用的未来发展1智能化变压器将朝着智能化方向发展，实现远程监控、故障诊断、寿命预测等功能。2数字化变压器将与数字化平台集成，实现数据采集、分析、共享等功能，提高变压器的运行效率。3节能环保变压器将更加注重节能环保，采用更高效的材料和技术，降低变压器的损耗和排放。变压器选用的行业案例案例1某大型钢铁厂选择了一款大容量的油浸式变压器，满足了其高负荷的电力需求，并采用了油循环冷却方式，保证了变压器的安全运行。案例2某新能源发电公司选择了一款干式变压器，用于连接太阳能发电设备，避免了油浸式变压器带来的安全隐患。变压器选用的经验分享经验总结选择变压器要综合考虑多种因素，例如设备负荷、电压等级、短路能力、环境条件、经济性等。案例分析通过分析实际案例，总结变压器选用的经验教训，提高变压器选用的效率和准确性。持续学习不断学习变压器选用的最新技术和标准，掌握最新的变压器选用知识，提升变压器选用的专业水平。变压器选用的政策法规变压器的选用要符合国家相关的电力行业法律法规，例如《电力设施保护条例》、《电气安全法》等。变压器的选用要符合国家相关的行业标准，例如《电力变压器》标准、《变压器油》标准等。选择符合国家标准的变压器，可以保证变压器的安全性能和可靠性，提高电力系统的安全性。变压器选用的技术标准1GB/T1094.1-2008电力变压器第1部分：通用技术条件2GB/T1094.2-2008电力变压器第2部分：试验方法3GB/T50016-2016变压器防雷设计规范变压器选用的资源获取行业网站访问电力行业的专业网站，例如国家电网网站、南方电网网站等，获取变压器选用的相关信息和资料。技术文献阅读电力行业的专业技术文献，例如学术期刊、技术手册等，学习变