变压器基础知识

1、变压器，其工作原理，分类和结构。变压器是一种静止电机，它利用电磁感应原理将一种电压和电流的交流电能转换成另一种频率相同的电压和电流的电能。换句话说，变压器是实现电能在不同层次之间的转换。1.变压器的基本工作原理：当电压U1作用于初级绕组时，电流流经初级侧，在铁芯中产生与U1频率相同的交变主磁通。主磁通量同时围绕着初级和次级绕组。根据电磁感应定律，在初级绕组和次级绕组中会产生感应电势E1和E2，次级侧在E2的作用下会产生负载电流，并向负载输出电能。二、变压器的作用，增加电压将电能送至动力区，降低电压供各级用户满足用电需求。在电力系统的输电过程中，不可避免地会发生电压和功率损耗。当传输相同的功率时

2、，电压损耗与电压成反比，而功率损耗与电压的平方成反比。利用变压器升压降低输电损耗。主体结构1、铁芯是变压器的磁路部分。运行期间，磁滞损耗和涡流损耗将产生热量。为了减少热损失和体积重量，铁芯由高磁导率的硅钢片制成。铁芯和绕组是变压器的电路部件，由铜线或铝线制成，一次绕组和二次绕组同心套装在铁芯柱上。为了便于绝缘，通常低压绕组在内部，高压绕组在外部。主体结构2，即箱体的油箱，是变压器的外壳，里面充满了变压器油，因此铁芯和绕组都浸在油中(干换除外)。为了便于散热，一些箱壁上焊接有散热管。变压器油的功能是绝缘和冷却。当变压器油的体积随着油温的升高而膨胀或收缩时，储油箱起到储存和补充油的作用，保证油箱充

3、满油。同时，由于储油罐的安装，降低了油位与空气的接触面，降低了油的变质速度。储油箱侧面安装有油位计，可监测油位的变化。主体结构3，呼吸器(吸湿器)，由一根铁管和一个装有干燥剂(硅胶)的玻璃容器组成。当储油箱中的空气随着变压器油的体积膨胀和收缩时，排出或吸入的空气通过呼吸器，干燥剂吸收空气中的水分，从而过滤空气并保持油的清洁。主体结构4。泄压装置在保护电力变压器中起着重要的作用。在充满变压器油的电力变压器中，如果内部出现故障或短路，电弧放电会在瞬间将油汽化，导致油箱中的压力极高。如果压力不能很快释放，油箱将会爆裂，可燃燃料将会被喷入大面积区域，这可能会引起火灾并造成更大的损害，因此必须采取措施防

4、止这种情况发生。泄压装置有两种：防爆管和泄压器。防爆管用于小型变压器，压力释放器用于大中型变压器。压力释放阀，主结构5，抽头开关，变压器调整电压的方法是在其绕组的一侧设置一个抽头，并通过增加或减少一些绕组的匝数来改变电压比。改变抽头来调节电压的开关称为抽头开关。通常，分接是在高压绕组上进行的。调压分为有载调压和无励磁调压：1。有载调压称为有载调压；2.变压器二次无负荷调压和一次侧与电网断开称为无励磁调压。为什么变压器的高压绕组在外面，低压绕组在里面？这是因为，首先，两者之间必须有一定的绝缘间隙和散热通道(油道)当低压绕组靠近铁心柱放置在内部时，由于它与铁心柱之间的绝缘距离相对较小，可以减小绕组

5、的尺寸，同时可以减小变压器的整体尺寸。其次，变压器绕组套在变压器铁心柱上，低压绕组在内层，高压绕组套在低压绕组的外层进行绝缘。第三，高压侧电流小，分接头引线和分接头开关的载流部分截面小，开关触点易于制造。主结构6、高低压套管、变压器中的高低压引线通过绝缘套管引至油箱外部，起到固定引线和绝缘接地的作用。外壳由带电部分和绝缘部分组成。带电部分包括导电棒、导电管和铜棒。绝缘部分分为外绝缘和内绝缘。外绝缘为瓷管，内绝缘为变压器油、附加绝缘和电容绝缘。主体结构7，其他，1。接地2。中性点接地装置3。机油温度表4。冷却装置等。变压器铭牌数据1，额定容量SN，是额定工作条件下变压器输出容量的保证值，是额定视

6、在功率，单位是伏安(va)、千伏安(kVA)或兆伏安(MVA)。一般容量在630千伏安以下的是小型电力变压器；8006300kVA为中型电力变压器；800063000千伏安是大型电力变压器；超过90000千伏安是超大型电力变压器。变压器铭牌数据2、额定电压U1N/U2N，均指线路电压值。一次侧额定电压U1N是指电源施加在一次绕组上的额定电压；二次侧额定电压U2N是指一次侧负载额定电压且单位为伏或千伏时二次绕组的端电压。变压器铭牌数据3、额定电流I1N/I2N，均指线路值电流。一次侧和二次侧的额定电流是指在额定容量和电压下允许长时间通过的电流，单位为：A，额定频率fN，指工业电源频率，中国规定为

7、50Hz。变压器额定容量、电压和电流之间关系如下：单相变压器，(1-5)，三相变压器，(1-6)，变压器运行，1。温度和温升变压器运行时各部件的温度不同，绕组温度最高，铁芯次之，变压器油温最低。为了监控变压器各部件的温度，上限油温被指定为允许温度。变压器的允许温度主要取决于绕组的绝缘材料。因为我国大部分地区采用甲级保温材料(浸渍有机材料，如纸、棉纱、木材等。)。最高允许温度为105。由于绕组平均温度一般比油温高10，为防止油质恶化，规定变压器上层最高油温不得超过95。变压器温度和环境温度之间的差异称为温升。我国规定最高环境温度为40。当环境温度为40时，绕组允许温度升至65，而上层油温为55。

8、因此，在允许的温度和温升范围内，可以保证变压器的长期安全运行。变压器过载能力变压器过载能力可分为正常过载能力和事故过载能力。正常情况下的过载能力：室外变压器的总过载不超过30%，室内变压器的总过载不超过20%；事故过载能力：当电力系统或用户变电站发生事故时，为了保证重要设备的连续供电，允许变压器的短期过载能力称为事故过载能力。3.电压波动施加在变压器初级绕组上的电压由于电网电压的波动而波动。如果电网电压低于变压器分接头的额定电压，则不会损坏变压器本身。变压器电源侧的电压波动应变压器加载后，油温应缓慢上升(上部油温高)。(9)各部件是否漏油。(3)试着看看散热器温度是否正常，并确认排气阀已经打开

9、。(10)冷却(风冷、强油风冷、水冷等。)设备应运行良好。(5)监测负荷变化和电线接头是否有发热现象。(6)检查瓷套是否有火花。(7)气体继电器应充满油。(8)减压阀玻璃应完整。正常检查项目：1)声音应正常；2)油位正常，外壳清洁无漏油现象；3)油温应正常；4)负载条件；5)导线不应过松或过紧，接头应接触良好，温度计蜡片应无熔化现象；6)气体继电器应充满油；7)防爆管道的玻璃应完整无裂纹，管道内不得有油；8)冷却系统(空气冷却、强油空气冷却、水冷却等。)应正常运行；9)瓷套应清洁，无裂纹和火花放电；10)呼吸器畅通，硅胶不应吸湿饱和，油封呼吸器油位应正常。特殊检查项目：1)过载：监测负荷、油温

10、、油位的变化，接头接触良好，温度指示蜡片不熔化，冷却系统运行正常。2)大风天气：监测导线摆动情况，有无悬挂杂物。3)雷雨天气：监测瓷套管的闪络现象和避雷器放电记录器的动作。4)雾天：监视瓷套的放电和点火情况，并注意脏瓷部分。5)下雪天：根据积雪融化情况，检查接头发热部位，及时处理冰棒。6)大短路故障后：检查相关设备和连接器是否异常。主变压器停止送电的操作顺序有什么规定？为什么？主变停送电操作顺序：停电时先停负荷侧，再停电源侧。当发送功率时，它与上述相反。因为：(1)在多个电源的情况下，可以防止变压器因停电而反向充电。如果停电时先停电源侧，可能会造成保护误动或拒动，延长故障排除时间，同时也扩大了

11、停电范围。(2)当负荷侧的母线电压互感器装有低频减载装置，且未安装电流闭锁装置时，供电侧的断路器应在停电时停止，这可能导致低频减载装置由于大型同步电机的反馈而发生故障。(3)从电源侧逐步供电。如果发生故障，可以根据功率传输范围方便地进行检查、判断和处理。用振动法测量变压器绝缘电阻应采取什么预防措施？用振动法测量变压器绝缘电阻的注意事项如下：(1)振动前，应清洗瓷套，拆除所有接地线和引线，并使被测绕组充分放电；(2)使用合格的2500伏兆欧表(摇表)，摇表时将摇表压平。当转速达到120转/分钟时，读取R15和R60以测量吸收率(=R60/R50)。(3)摇动时，记录变压器的油温和外部温度。(4)在振动测试期间，不要触摸带电导体或用手断开振动表线路。摇测后，变