《轨道交通低压电器控制技术》-项目十二 认识变压器

任务1小型变压器的拆装

CONTENTS任务2变压器的运行维护项目十二

认识变压器小型变压器的拆装1城市轨道交通低压电器控制技术任务描述与目标任务描述电力变压器三相变压器电压互感器结构上：主要都是由铁心和线圈组成。电子变压器电源变压器任务描述与目标任务目标

认识变压器，学会变压器一、二次侧绕组及同名端判别，并能完成小型变压器的拆装。12.1.1变压器的结构与铭牌在电力系统中，变压器的器身是由铁芯及绕组等主要部件构成的。另外还有油箱及其它附件。油浸式电力变压器一、变压器的结构12.1.1变压器的结构与铭牌铁心：既是变压器的磁路部分，又作为绕组的支撑骨架构成：铁心柱（套有绕组）和铁轭（形成闭合磁路）。

一般由厚度为0.35～0.5mm且表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。分类：结构上分为心式和壳式。12.1.1变压器的结构与铭牌心式变压器

壳式变压器，特点：绕组包围着铁心特点：铁心包围着绕组12.1.1变压器的结构与铭牌铁芯结构示意图心式——结构简单工艺简单应用广泛壳式——

结构复杂，用在小容量变压器和电炉变压器12.1.1变压器的结构与铭牌变压器铁心的交错叠片图奇数层偶数层

变压器铁心的全斜叠片图12.1.1变压器的结构与铭牌绕组：又称线圈，是变压器的电路部分。构成：由绝缘铜线或铝线绕制而成。一般把接于电源的绕组称为一次绕组、原边绕组或高压绕组，接于负载的绕组称为二次绕组、副边绕组或低压绕组。分类：根据绕组在铁心柱上排列方式的不同，变压器的绕组可分为同心式和交叠式。12.1.1变压器的结构与铭牌高压低压三相心式变压器外观示意图1-高压绕组；2-低压绕组

同心式绕组剖面图同芯式——高压绕组和低压绕组均做成圆筒形，然后同芯地套在铁芯柱上，为便于绝缘，通常低压绕组在里面，高压绕组在外面

，中间加绝缘纸筒绝缘。主要用在国产电力变压器中。12.1.1变压器的结构与铭牌交叠式——铁壳式变压器常用。高压绕组和低压绕组各分为若干个线饼，沿着铁芯柱的高度交错地排列着。为了便于绝缘，一般最上层和最下层的绕组都是低压绕组。主要用在大型电炉变压器中。1-高压绕组；2-低压绕组交叠式绕组剖面图12.1.1变压器的结构与铭牌油箱：油浸式变压器的外壳就是油箱，变压器的铁芯和绕组置于油箱内，箱内注满变压器油。作用：它保护变压器铁心和绕组不受外力和潮气的侵蚀，并通过油的对流对铁心与绕组进行散热。分类：1.箱式油箱：一般用于中小型变压器2.钟罩式油箱：用于大型变压器。12.1.1变压器的结构与铭牌胶囊式储油柜隔膜式储油柜储油柜：储油柜也称作油枕，它通过连通管与油箱相通。作用：当变压器油的体积随油温的升降而膨胀或缩小时，油枕就起着储油和补油的作用，以保证油箱内始终充满油。分类：常规油枕有三种形式：敞开式、隔膜式和胶囊式。敞开式储油柜12.1.1变压器的结构与铭牌开口杯瓦斯继电器双浮子瓦斯继电器气体继电器：又称瓦斯继电器，气体继电器是变压器的主要安全保护装置。作用：当变压器内部发生故障时，变压器油气化产生的气体使气体继电器动作，发出信号，示意工作人员及时处理或令其开关跳闸。12.1.1变压器的结构与铭牌绝缘套管：变压器绕组的引出线是通过箱盖上的瓷质绝缘套管引出的。作用：使高低绕组的引出线与变压器箱体绝缘。构成：绝缘套管一般是瓷制的。分类：根据电压等级不同绝缘套管的形式也不同，10～35kV采用空心充气式或充油式套管；110KV及以上采用电容式套管。12.1.1变压器的结构与铭牌安全气道：又称防爆管，装于油箱顶部，是一个长钢圆筒，上端口装有一定厚度的玻璃板或酚醛纸板，下端口与油箱连通。作用：当变压器内部因发生故障引起压力骤增时，让油气流冲破玻璃板或酚醛纸板释放出，以免造成箱壁爆裂。安全气道与变压器油枕间的连通12.1.1变压器的结构与铭牌分接开关：即调压装置作用：分接开关是用于调整电压比的装置，使变压器的输出电压控制在允许的变化范围内。分类：无载分接开关；有载分接开关。12.1.1变压器的结构与铭牌变压器（油浸式）油箱器身铁芯绕组绝缘附件储油柜气体继电器绝缘套管安全气道

分接开关等12.1.1变压器的结构与铭牌二、变压器的铭牌

铝线电力变压器额定容量560kV▪A相数3额定频率50Hz额定电压高压10kV额定电流高压32.3A低压400~230V低压808A使用条件户外式绕组温升65℃油面温升℃短路电压4.94%冷却方式油浸冷却式油重370kg器身重1040kg总重量1900kg连接组Y，yn0出厂序号

×××厂

年

月

出品1、变压器的型号12.1.1变压器的结构与铭牌2、变压器的额定值（1）额定容量SN额定容量SN指变压器在额定工作条件下所能输出的视在功率，单位V•A或kV•A。（2）额定电压U1N和U2NU1N是指加在变压器一次绕组上的额定电源电压值，U2N是指变压器一次绕组加额定电压，二次绕组开路时的空载电压值。单位V或kV。（3）额定电流I1N和I2NI1N和I2N分别为一、二次侧额定电流，是指变压器连续运行时一、二次侧绕组允许通过的最大电流有效值。

对于三相变压器对于单相变压器

12.1.1变压器的结构与铭牌（4）额定频率fNfN是指变压器应接入的电源频率。我国规定标准工业用电的频率为50Hz。（5）连接组标号连接组标号指三相变压器一、二次绕组的连接方式，Y表示高压绕组作星形连接；y表示低压绕组作星形连接；D表示高压绕组作三角形连接；d表示低压绕组作三角形连接；n表示低压绕组作星形连接时的中性线。（6）阻抗电压

阻抗电压又称为短路电压。它标志在额定电流时变压器阻抗压降的大小。【例12.1】某变压器的额定容量为100kV•A，额定电压为6000V/400V，连接组为Y，yn，试求一、二次绕组的额定电流。【解】一次侧额定电流

二次侧额定电流12.1.2变压器的工作原理

根据能量守恒，一、二次侧功率相等：

电流与匝数成正比：

电压与匝数成比：12.1.3变压器一、二次侧绕组及同名端判别一、变压器一、二次侧绕组的判别例如，某一小型变压器，一、二次侧电压为220/6V，根据N1/N2=U1/U2，则一次侧绕组匝数一定高于二次侧绕组匝数，即一次侧绕组电阻一定大于二次侧绕组电阻。故电阻大的一侧为一次侧，电阻低的一侧为二次侧。二、变压器绕组同名端判别12.1.3变压器一、二次侧绕组及同名端判别1.交流法的判别2.直流法的判别12.1.4小型变压器的检修故障现象1电源接通后无电压输出处理方法1）拆换修理一次绕组或焊牢引出线接头2）拆换修理二次绕组或焊牢引出线接头造成原因1）一次绕组断路或引出线脱焊2）二次绕组断路或引出线脱焊12.1.4小型变压器的检修温度过高或冒烟故障现象2

1）绕组匝间短路或一、二次绕组间短路2）绕组匝间或间层绝缘老化3）铁心硅钢片间绝缘太差4）铁心叠厚不足5）负载过重造成原因1）拆换绕组或修理短路部分2）重新绝缘或更换导线重绕3）拆下铁心，对硅钢片重新涂绝缘漆4）减轻负载5）加厚铁心或重做骨架、重绕绕组处理方法12.1.4小型变压器的检修1）增加一、二次绕组匝数2）拆开绕组，修理局部短路部分3）加厚铁心或重做骨架、重绕绕组4）更换或加厚铁心处理方法空载电流偏大故障现象31）一、二次绕组匝数不足2）一、二次绕组局部匝间短路3）铁心叠厚不足4）铁心质量太差造成原因12.1.4小型变压器的检修故障现象4运行中噪声过大处理方法1）插紧铁心硅钢片或压紧铁心2）更换质量较高的同规格硅钢片3）减轻负载或降低电源电压4）查找短路部位，进行修复造成原因1）铁心硅钢片未插紧或未压紧2）铁心硅钢片不符合设计要求3）负载过重或电源电压过高4）绕组短路12.1.4小型变压器的检修二次侧电压下降故障现象51）电源电压过低或负载过重2）二次绕组匝间短路或对地短路3）绕组对地绝缘老化4）绕组受潮造成原因1）增加电源电压，使其达到额定值或降低负载2）查找短路部位，进行修复3）重新绝缘或更换重绕4）对绕组进行干燥处理处理方法12.1.4小型变压器的检修1）加强对地絶縁或拆换修理绕组2）重新绝缘或更换绕组3）排除引出线头与铁心或底板的短路点4）对绕组进行干燥处理或将变压器至于环境干燥场合使用处理方法铁心或底板带电故障现象61）一次或二次绕组对地短路或一、二次绕组匝间短路2）绕组对地绝缘老化3）引出线头碰触铁心或底板4）绕组受潮或底板感应带电造成原因12.1.4小型变压器的检修变压器故障会引起其它设备不能正常运行，运行维护人员须定期对变压器进行维护，发现故障及时维修。厂用电力变压器解体检修应如何进行？变压器的运行维护2城市轨道交通低压电器控制技术任务描述与目标任务描述

在认识三相变压器磁路和连接组含义的基础上，对两台或两台以上的三相变压器并联运行情况进行分析，并得到在理想运行情况下，三相变压器并联运行的条件。任务描述与目标任务目标主要任务：能够对变压器进行维护与运行。12.2.1三相变压器的联结组与并联运行1．三相变压器组的磁路12.2.1三相变压器的联结组与并联运行2．三相心式变压器的磁路三相心式变压器的磁路特点：（1）各相磁路彼此相关，每相磁通均以其他两相磁路作为自己的闭合回路；

（2）三相磁路长度不等，磁阻不对称。12.2.1三相变压器的联结组与并联运行3.三相变压器的电路系统—联接组别（1）三相绕组的联接方法12.2.1三相变压器的联结组与并联运行（2）相变压器的联接组若规定高、低压绕组相电动势的方向都是从首端指向末端，则单相变压器的连接组有两种情况：

（1）当高、低压绕组的首端(或末端)为同名端时，高、低压绕组的电动势同相。

（2）当高、低压绕组的首端(或末端)为异名端时，高、低压绕组的电动势反相。实际中，单相变压器只采用，连接组。12.2.1三相变压器的联结组与并联运行

（3）三相变压器的连接组三相变压器的连接方法有“Y，yn”、“Y，d”、“YN，d”、．“Y，y”、“YN，y”、“D，yn”、“D，y”、“D，d”等多种组合。用“时钟表示法”判断连接组标号一般分为四个步骤：①标出高、低压绕组相电动势的参考正方向。②作出高压侧的电动势相量图（按U→V→W的相序），确定某一线电动势相量（如EUV）的方向。③确定高、低压绕组的对应相电动势的相位关系(同相或反相)，作出低压侧的电动势相量图，确定对应的线电动势相量（如Euv）的方向。④根据高、低压侧对应线电动势的相位关系确定连接组的标号。12.2.1三相变压器的联结组与并联运行（4）不同连接方法的三相变压器连接组12.2.1三相变压器的联结组与并联运行12.2.1三相变压器的联结组与并联运行12.2.1三相变压器的联结组与并联运行5.三相变压器的并联运行变压器并联的定义所谓变压器的并联运行，就是将两台或两台以上的变压器一次绕组接到同一电源上，二次绕组接到公共母线上，共同给负载供电。12.2.1三相变压器的联结组与并联运行随着用电量的增加，分期安装新的变压器，可以减少设备的初期投资。3并联运行时的每台的容量小于总容量，这样可以减小备用变压器的容量。41提高了供电的可靠性。并联运行的变压器,当某台变压器发生故障或需要检修时，可以把它从电网切除，而电网仍能继续供电。2可以根所负荷的大小，调整并联运行变压器的台数，以提高运行的效率。优点12.2.1三相变压器的联结组与并联运行1空载运行时，各变压器绕组之间无环流；2负载时，各变压器所分担的负载电流与其容量成正比；3负载后各变压器分担的电流与总的负载电流同相位。理想情况12.2.2电力变压器的运行1.容量选择12.2.2电力变压器的运行2.电力变压器的运行标准①变压器的运行电压一般不应高于该运行分接头额定电压的105%，特殊情况下允许在不超过110%的额定电压下运行；②变压器的上层油温一般不应超过85℃，最高不应超过95℃；③变压器的负荷应根据其容量合理分配，输出电流过大将导致发热严重，容易使绝缘老化，降低使用寿命，甚至造成事故；长期欠载将使功率因数低，设备得不到充分利用；④对三相不平衡负荷，应监视最大相电流