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1、设备课件二第三章 变压器变压器：是一种静止的电机，它利用电变压器：是一种静止的电机，它利用电磁感应原理将一种电压、电流的交流磁感应原理将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一种电压、电电能转换成同频率的另一种电压、电流的电能。换句话说，变压器就是实流的电能。换句话说，变压器就是实现电能在不同等级之间进行转换。现电能在不同等级之间进行转换。一、工作原理：一、工作原理：1、空载运行的物理现象：、空载运行的物理现象：1）空载运行：）空载运行：是指变压器原绕组接到额定是指变压器原绕组接到额定电压、额定频率的电源上，副绕组开路时电压、额定频率的电源上，副绕组开路时的运行状态。的运行状态。2 2）物理
2、现象：物理现象：主磁通：主磁通：漏磁通：漏磁通：主磁通和漏磁通在性质上的不同：主磁通和漏磁通在性质上的不同：1 1）由由于于铁铁磁磁材材料料有有饱饱和和现现象象，所所以以主主磁磁路路的的磁磁阻阻不不是是常常数数，主主磁磁通通与与建建立立它它的的电电流流之之间间呈呈非非线线性性关关系系。而而漏漏磁磁通通的的磁磁路路大大部部分分是是非非铁铁磁磁材材料料组组成成，所所以以漏漏磁磁路路的的磁磁阻阻基基本本上上是是常常数数，漏漏磁磁通通与与产生它的电流呈线性关系产生它的电流呈线性关系 2 2）主主磁磁通通在在原原、副副绕绕组组中中均均感感应应电电动动势势，当当副副方方接接上上负负载载时时便便有有电电功功
3、率率向向负负载载输输出出，故故主主磁磁通通起起传传递递能能量量的的作作用用。而而漏漏磁磁通通仅仅在在原原绕绕组组中中感感应应电电动动势势，不不能能传传递递能能量量，仅仅起起压压降降作作用用。因因此此，在在分分析析变变压压器器和和交交流流电电机机时时常常将将主主磁磁通通和和漏漏磁磁通通分开处理。分开处理。2、正方向的规定：、正方向的规定：从从理理论论上上讲讲，正正方方向向可可以以任任意意选选择择，因因各各物物理理量量的的变变化化规规律律是是一一定定的的，并并不不依依正正方方向向的的选选择择不不同同而而改改变变。但但正正方方向向规规定定不不同同，列列出出的的电电磁磁方方程程式式和和绘绘制制的的相相
4、量量图图也也不不同同。在在电电机机方方向向的的学学科科中中通通常常按按习习惯惯方方式式规规定定正正方方向向，称为惯例。称为惯例。具体原则如下：具体原则如下：1）在负载支路，电流的正方向与电压降的正在负载支路，电流的正方向与电压降的正方向一致，而在电源支路，电流的正方向与方向一致，而在电源支路，电流的正方向与电动势的正方向一致电动势的正方向一致 2 2）磁磁通通的的正正方方向向与与产产生生它它的的电电流流的的正正方方向向符符合合右手螺旋定则右手螺旋定则3）感感应应电电动动势势的的正正方方向向与与产产生生它它的的磁磁通通的的正正方方向符合右手螺旋定则向符合右手螺旋定则 电电压压u u1 1,u u
5、2 2的的正正方方向向表表示示电电位位降降低低，电电动动势势e e1 1,e,e2 2的的正正方方向向表表示示电电位位升升高高。在在原原方方，u u1 1由由首首端端指指向向末末端端，I I1 1从从首首端端流流入入。当当U U1 1与与I I1 1同同时时为为正正或或同同时时为为负负时时，表表示示电电功功率率从从原原方方输输入入，称称为为电电动动机机惯惯例例。在在副副方方，U U2 2和和I I2 2的的正正方方向向是是由由e e2 2的的正正方方向向决决定定的的，即即I I2 2沿沿e e2 2的的正正方方向向流流出出。当当u u2 2和和I I2 2同同时时为为正正或或同同时时为负时，电
6、功率从副方输出，称为发电机惯例。为负时，电功率从副方输出，称为发电机惯例。3、空载时的电磁关系：、空载时的电磁关系：1）电动势与磁通的关系：）电动势与磁通的关系：假定主磁通按正弦规律变化，即假定主磁通按正弦规律变化，即 =m msintsint 根据根据 根据电磁感应定律和对正方向规定，根据电磁感应定律和对正方向规定，一、二次绕组中感应电动势的瞬时值为一、二次绕组中感应电动势的瞬时值为 ：式中：注意：从上面的表达式中我们可以看出，注意：从上面的表达式中我们可以看出，电电动势总是滞后与产生他的磁通动势总是滞后与产生他的磁通90。2）电动势平衡方程式：电动势平衡方程式：根据对正方向的规定，可以得到
7、空载时电动根据对正方向的规定，可以得到空载时电动势平衡方程式：势平衡方程式：将漏感电动势写成压降的形式将漏感电动势写成压降的形式：式中式中 Z Z1 1=R=R1 1+11原绕组的漏阻抗。原绕组的漏阻抗。对对于于电电力力变变压压器器，空空载载时时原原绕绕组组的的漏漏阻阻抗抗压压降降I I0 0Z Z1 1很很小小，其其数数值值不不超超过过U U1 1的的0.2%0.2%，将将I I0 0Z Z1 1忽忽略略，则则上上式变成：式变成：在副方，由于电流为零，则副方的感应电动势等于在副方，由于电流为零，则副方的感应电动势等于副方的空载电压，即：副方的空载电压，即：4 4、变压器的变比：、变压器的变比
8、：在在变变压压器器中中，原原、副副绕绕组组的的感感应应电电动动势势E E1 1和和E E2 2之比称为变压器的变比，用之比称为变压器的变比，用 表示，即：表示，即：上上式式表表明明，变变压压器器的的变变比比等等于于原原、副副绕绕组组的的匝匝数数比比。当当变变压压器器空空载载运运行行时时，由由于于U U1 1EE1 1 ，U U2020E E2 2，故故可可近近似似地地用用空空载载运运行行时时原原、副副方的电压比来作为变压器的变比，即方的电压比来作为变压器的变比，即二、变压器的分类：二、变压器的分类：变变压压器器的的种种类类很很多多，可可按按其其用用途途、结结构构、相数、冷却方式等不同来进行分类
9、。相数、冷却方式等不同来进行分类。1.1.按按用用途途分分类类，可可分分为为电电力力变变压压器器（主主要要用用在在输输配配电电系系统统中中，又又分分为为升升压压变变压压器器、降降压压变变压压器器、联联络络变变压压器器和和厂厂用用变变压压器器）、仪仪用用互互感感器器（电电压压互互感感器器和和电电流流互互感感器器）、特特种种变变压压器器（如如调调压压变变压压器器、试试验验变变压压器器、电炉变压器、整流变压器、电焊变压器等）。电炉变压器、整流变压器、电焊变压器等）。2.2.按绕组数目分类按绕组数目分类:可分为双绕组变压器可分为双绕组变压器,三绕三绕 组变压器、多绕组变压器和自耦变压器。组变压器、多绕
10、组变压器和自耦变压器。3.3.按铁心结构分类，有心式变压器和壳式变压器。按铁心结构分类，有心式变压器和壳式变压器。4.4.按按相相数数分分类类，有有单单相相变变压压器器、三三相相变变压压器器和和多多相变压器。相变压器。5.5.按按冷冷却却介介质质和和冷冷却却方方式式分分类类，可可分分为为油油浸浸式式变变压压器器（包包括括油油浸浸自自冷冷式式、油油浸浸风风冷冷式式、油油浸浸强强迫迫油循环式）、干式变压器、充气式变压器。油循环式）、干式变压器、充气式变压器。l6.按调压方式分类：无激磁调压和有载调压按调压方式分类：无激磁调压和有载调压变压器。变压器。l7.按中性点绝缘方式分类：全绝缘变压器和按中性
11、点绝缘方式分类：全绝缘变压器和分级绝缘变压器。分级绝缘变压器。l8.8.电力变压器按容量大小通常分为小型变电力变压器按容量大小通常分为小型变压器（容量为压器（容量为1010630kVA630kVA）、中型变压器）、中型变压器（容量为（容量为8008006300kVA6300kVA）、大型变压器）、大型变压器（容量为（容量为8000800063000kVA63000kVA）和特大型变压）和特大型变压器（容量在器（容量在90000kVA90000kVA及以上）。及以上）。三、变压器的技术参数：三、变压器的技术参数：技技术术参参数数是是表表征征变变压压器器的的特特性性和和工工作作性性能能，也是生产、
12、使用、询价和订货的主要依据。也是生产、使用、询价和订货的主要依据。额额定定值值是是制制造造厂厂对对变变压压器器在在指指定定工工作作条条件件下下运运行行时时所所规规定定的的一一些些量量值值。额额定定值值通通常常标标注注在在变变压压器器的的铭铭牌牌上上。变变压压器器的的额额定定值值参数主要有：参数主要有：1.1.额定容量额定容量S SN N 额额定定容容量量是是指指额额定定运运行行时时能能保保证证长长期期输输出出的的容容量量。以以 kVAkVA表表示示。由由于于变变压压器器的的效效率率很很高高，通通常常一一、二二次次侧侧的的额额定定容容量量设设计计成成相等。相等。2.2.额定电压额定电压U U2N
13、2N和和U U2N2N 正正常常运运行行时时规规定定加加在在一一次次侧侧的的端端电电压压称称为为变变压压器器一一次次侧侧的的额额定定电电压压U U2N2N。二二次次侧侧的的额额定定电电压压U U2N2N 是是指指变变压压器器一一次次侧侧加加额额定定电电压压时时二二次次侧侧的的空空载载电电压压。额额定定电电压压以以V V或或kVkV表表示示。对三相变压器，额定电压是指线电压。对三相变压器，额定电压是指线电压。3.3.额定电流额定电流I I2N2N和和I I2N2N 根根据据额额定定容容量量和和额额定定电电压压计计算算出出的的线线电电流流，称称为为 额定电流，以额定电流，以A A表示。表示。对单相
14、变压器对单相变压器对对三相三相变压变压器器 4.4.额定频率额定频率 f fN N l5.空载电流空载电流I0%l空载电流指变压器在额定电压下空载运行时，一空载电流指变压器在额定电压下空载运行时，一次侧通过的电流。次侧通过的电流。(不是指刚合闸瞬间的激磁涌流不是指刚合闸瞬间的激磁涌流峰值，而是指合闸后的稳态电流峰值，而是指合闸后的稳态电流)。空载电流常用。空载电流常用其与额定电流比值的百分数表示即其与额定电流比值的百分数表示即l6.负荷损耗负荷损耗PK（短路损耗或铜损）（短路损耗或铜损）l负载损耗是指当一次侧加电压而另一侧短接，使负载损耗是指当一次侧加电压而另一侧短接，使电流为额定电流时（对三
15、绕组变压器，第三个绕电流为额定电流时（对三绕组变压器，第三个绕组应开路），变压器从电源吸取的有功功率。按组应开路），变压器从电源吸取的有功功率。按规定负荷损耗应是折算到参考（规定负荷损耗应是折算到参考（75）下的数值。）下的数值。因测量时实为短路状态，所以又称短路损耗。短因测量时实为短路状态，所以又称短路损耗。短路状态下，使短路电流达到额定值的电压很低，路状态下，使短路电流达到额定值的电压很低，表明铁芯中的磁通量很少，铁损很小，可略去不表明铁芯中的磁通量很少，铁损很小，可略去不计，故可认为短路损耗就是变压器中的铜损耗。计，故可认为短路损耗就是变压器中的铜损耗。l7.阻抗电压百分数阻抗电压百分数
16、uk%l变压器阻抗电压百分数是通过短路试验测得。即变压器阻抗电压百分数是通过短路试验测得。即将变压器二次绕组短路，使一次侧电压逐渐升高，将变压器二次绕组短路，使一次侧电压逐渐升高，当二次绕组的二次绕组的短路电流达到额定值时，当二次绕组的二次绕组的短路电流达到额定值时，此时一次侧电压与额定电压比值百分数。此时一次侧电压与额定电压比值百分数。l8.绕组绝缘水平绕组绝缘水平l变压器绕组的全绝缘是指各绕组的所有出线端都变压器绕组的全绝缘是指各绕组的所有出线端都具有相同的对地工频耐受电压的绕组绝缘水平。具有相同的对地工频耐受电压的绕组绝缘水平。l变压器绕组的分级绝缘是指绕组接地端或绕组的变压器绕组的分级
17、绝缘是指绕组接地端或绕组的中性点绝缘水平较出线端为低的绕组绝缘水平。中性点绝缘水平较出线端为低的绕组绝缘水平。l9.变压器的接线组别l接线组别表明变压器各侧线电压的相位关系，将三相变压器的接线分为若干组，称为接线组别。常用的有Y，ynl2、Y，dll、0一YN，d12，dll。1.1 变压器的基本结构和分类变压器的基本结构和分类一、变压器的基本结构：一、变压器的基本结构：电电力力变变压压器器的的基基本本构构成成部部分分有有：铁铁心心、绕绕组组、绝绝缘缘套套管管、油油箱箱及及其其他他附附件件等等，其其中中铁铁心心和和绕绕组组是是变变压压器器的的主主要要部部件件，称称为为器器身。图身。图1-21-
18、2是油浸式电力变压器的结构图。是油浸式电力变压器的结构图。四、变压器的结构：四、变压器的结构：1、铁心和绕组：变压器中最主要的部、铁心和绕组：变压器中最主要的部件，他们构件，他们构成了变压器的器身。成了变压器的器身。1）铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装）铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装绕组的骨架。绕组的骨架。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路。合磁路。铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用中的
19、磁滞、涡流损耗，铁心一般用铁芯是用导磁铁芯是用导磁性能很好和导电性能较差性能很好和导电性能较差的高磁导率的磁性材料高磁导率的磁性材料硅钢片叠成。硅钢片有热轧和冷轧两种，其硅钢片叠成。硅钢片有热轧和冷轧两种，其厚度为厚度为0.350.350.5mm0.5mm，两面涂以厚，两面涂以厚0.020.020.23mm0.23mm的的漆膜，使片与片之间绝缘。漆膜，使片与片之间绝缘。l硅钢片的拼接基本上均采用全斜接缝，硅钢片的拼接基本上均采用全斜接缝，其空载电流百分比和空载损耗百分比均较其空载电流百分比和空载损耗百分比均较低。低。l铁心紧固装置的结构应考虑零序磁通可铁心紧固装置的结构应考虑零序磁通可能引起的
20、过热情况。为改善铁心的性能，能引起的过热情况。为改善铁心的性能，应采用优质低耗、晶粒取向的冷轧硅钢片，应采用优质低耗、晶粒取向的冷轧硅钢片，装配时用均匀的压力压紧整个铁心，变压装配时用均匀的压力压紧整个铁心，变压器铁心应不会由于运输和运行的振动而松器铁心应不会由于运输和运行的振动而松动，铁心级间迭片应有适当的油道以利冷动，铁心级间迭片应有适当的油道以利冷却。却。铁铁心心型型式式 ：变变压压器器铁铁心心的的结结构构有有芯芯式式、壳壳式和渐开线式等形式。式和渐开线式等形式。壳壳式式结结构构的的特特点点是是铁铁心心包包围围绕绕组组的的顶顶面面、底面和侧面。底面和侧面。芯式结构的特点是铁心柱被绕组包围
21、。芯式结构的特点是铁心柱被绕组包围。壳式结构的机械强度较好，但制造复杂，壳式结构的机械强度较好，但制造复杂，l 单相 三相 三相壳式变压器1铁芯柱 2铁轭 3线圈 单相 三相 三相芯式变压器 1铁芯柱 2铁轭 3线圈（2）绕组：）绕组：绕组是变压器的电路部分，它由铜绕组是变压器的电路部分，它由铜或或 铝绝缘导线绕制而成铝绝缘导线绕制而成。一次绕组（原绕组）：输入电能一次绕组（原绕组）：输入电能二次绕组（副绕组）：输出电能二次绕组（副绕组）：输出电能他们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组他们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组具有不同的匝数，通过电
22、磁感应作用，一次绕组的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组具有不同的电压和电流。具有不同的电压和电流。其中，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕其中，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕组，相应的电压较低的称为低压绕组。从高、低组，相应的电压较低的称为低压绕组。从高、低压绕组的相对位置来看，变压器的绕组又可分为压绕组的相对位置来看，变压器的绕组又可分为同心式、交迭式。由于同心式绕组结构简单，制同心式、交迭式。由于同心式绕组结构简单，制造方便，所以，国产的均采用这种结构，交叠式造方便，所以，国产的均采用这种结构，交叠式主要用于特种变压器中。主要用于特
23、种变压器中。l绕组的分类：绕组的分类：l绕组按绕组数可分为双绕组和三绕组两种。绕组按绕组数可分为双绕组和三绕组两种。l绕组按放置位置分为同心式和交叠式两种。绕组按放置位置分为同心式和交叠式两种。l绕组按绕制方法可分为圆筒式、螺旋式、绕组按绕制方法可分为圆筒式、螺旋式、连续式和纠结式等。连续式和纠结式等。l圆筒形绕组圆筒形绕组：外形呈圆筒形，它是用扁线为线匝彼此靠着绕成内螺旋体，一般有双层和单层绕制，这种型式的绕组与冷却介质的接触面积最大，因此冷却效果较好，但由于层间电压电压较高和机械强度较低，一般用于每柱容量不大于200，电压为35及以下变压器的高低压绕组中l螺旋式绕组：螺旋式绕组：容量稍大些
24、的变压器，其低压绕组有时匝数很少（匝以下），电流却很大，因此要求线匝的横截面很大，一般用多根导线并联绕制，不宜采用圆筒形绕法，所有在并联导线数目较多时采用螺旋式绕制方法其特点是每饼一匝，比较适合在大电流的绕组中使用，它可以用数根甚至数十根扁导线并绕，因此机械强度高，由于它可以每隔一匝放一个油道，因此散热条件较好螺旋式绕组又分为以下几种：半螺旋绕组（只有一个支路，匝间由薄纸板与油隙交替放置）单螺旋绕组：（每隔一匝放一个油道，只有一个支路）双螺旋绕组（具有两个并联支路，每个支路构成单独的合并）双半螺旋绕组（结构与双螺旋绕组相同，区别在于其中一半油道用纸圈代替，交替放置）四螺旋绕组（它由四个并联支路
25、组成两组，一般这两组的始末叉开180引出，常用于大电流内线柱低压绕组中）l导线换位：导线换位：由于螺旋绕组用很大扁线绕制，在漏磁场作用下，导线会产生附加铜耗，导线的截面积越大，附加铜耗的增加越显著为了减少这些附加铜耗，故必须在绕制过程中进行导线换位，以求得每根导线长度和径向位置排列上的一致，即均匀分布换位和半数线匝换位l连续式绕组：连续式绕组：可用单根导线和多根导线并联绕制，一般并联根数最多不超过6根，它是没有焊接头的，其特点是绕组机械强度较高，散热条件好,如果导线截面较大时，可以用几根并联绕制，并边绕制边换位l纠结式绕组：纠结式绕组：由于绕组存在匝间、饼间及对地电容，绕组在过电压的作用下沿绕
26、组的电压分布很不均匀，个别线段对地以及相邻线段间的电压往往等于正常电压的数倍因此相间的绝缘受到严重威胁采用纠结式可以改善绕组中匝间，饼间及对地电容的分布，从而达到在过电压作用下沿绕组高度电压分布接近均匀绕组的冲击特性得到显著改善一般有全纠结（整个绕组从绕制开始到最后全部采用纠结式）和部分纠结（采用纠结和连续式相结合的工艺，通常在高压绕组的出线端和中性点（全绝缘结构）两处的几个线饼绕成纠结式，而其他线饼则绕成连续式l3.油箱、储油柜及安全装置l（1）油箱l油箱是油浸式变压器的外壳，大都采用一般碳素钢，器身就放置在此油箱中内，箱内灌满了变压器油。变压器油起两方面作用：一方面作为绝缘变压器油起两方面
27、作用：一方面作为绝缘介质起绝缘作用。另一方面作为散热媒介，即通介质起绝缘作用。另一方面作为散热媒介，即通过变压器油的循环，将绕组中产生的热量带给箱过变压器油的循环，将绕组中产生的热量带给箱壁式散热器，冷却器进行冷却。壁式散热器，冷却器进行冷却。l油箱顶部应带有斜坡，以便泄水和将气体积聚通向气体继电器。油箱顶部的所有开孔均应有凸起的法兰盘。凡可产生窝气之处都应在其最高点设置放气塞，并连接至公用管道以将气体汇集通向气体继电器。高、中压套管升高座应增设一根集气管连接至油箱与气体继电器间的连管上。通向气体继电器的管道应有1.5%的坡度。气体继电器应装有防雨措施，并将采气管引至地面。l（2）储油柜l为了
28、防止绝缘油直接与空气接触，避免绝缘油吸收空气中的氧和水分，使变压器的绝缘与油始终保持良好的绝缘性能，延长使用寿命。因此，在大中型变压器中均不采用预留空间的方法。容量在100KVA及以上的变压器，在箱盖上另装一只储油柜，用于调节油的膨胀和收缩，可以使油与空用于调节油的膨胀和收缩，可以使油与空气的接触面积大大减少。气的接触面积大大减少。同时油面能随着温度的变化自由地升降。储油柜的容积，一般为总油量的10%左右。l变压器装置储油柜后，大大缩小了油与空气的接触面降低了浸泡在油中的纤维老化速度，但尚有安全气道的油面和储油柜的油面与空气直接接触，尤其是大型变压器的储油柜油面与空气的接触面还是相当大。为了防
29、止和延缓油的老化，安全气道可以改用压力释放阀，而储油柜采用胶囊密封的办法来减少油与大气的接触面积。一般有用胶囊袋密封和胶囊膜密封两种方式。l（3）油位计）油位计l油位计是用来指示变压器内部油位高低的指示器，目前使用的有玻璃油位计、磁铁式油表和磁针式油表等。l1）玻璃油位器油表装在储油柜的一个端面，图 中油表8采用小胶囊袋密封，自成油循环系统。在运行中可以看到油位的变化，油表上画有三条温度线，分别为环境温度在-30、+20、+40时的正常油面高度。l2）磁铁式油表，当变压器油随温度变化而储油柜油面升降时，玻璃浮子13也随着升降，通过连杆使永久磁铁B转动。由于永久磁铁的相互作用，永久磁铁A也转动，
30、从而带动指针也转动，指针所指表盘上的刻度，即反映了油面在储油柜中的位置。l3）磁针式油表如图所示，油位表安装在储油柜的上部，为便于现场能方便的直读，表面向下俯20角，密封隔膜是该油位表面感受元件，浮在油面上的隔膜，随着变压器油面的升降，膨胀和起落而带动连杆齿轮转动，指示出油位来，当转至限位角度时，使报警电路导通，发出报警信号。l l（4）吸湿器l为防止储油柜内的变压器油或胶囊密封上部空气与大气直接接触，所以储油柜内的空气是经过一个吸湿器（也称呼吸器）与外界空气相连通的。如图 所示。通常在小罐内放入氯化钴浸渍过的变色硅胶作为吸潮剂，它在干燥情况下呈兰色，吸收潮气后渐渐变为粉红色，此时即说明硅胶已
31、失去效能。已失效的硅胶经140烘干8h后即可继续使用。吸潮剂也可采用氯化钙等其他吸潮物质。l l（5）净油器l净油器是用来改善运行中绝缘油的性能防止绝缘油继续绝缘老化的装置。它是一个充有吸附剂（除酸硅胶或活性氧化铝）的金属容器。变压器油流经吸附剂时，油中水分，游离酸和各种氧化物，都被吸附剂所吸收，使油得到连续的再生，使油质能长时间保持在合格状态。如果压力释放器与全密封式储油柜配合使用时，可以不装净油器。常用的净油器有：温差环流法净油器和强制环流法净油器等。l（6）安全装置l变压器安全装置主要是指安全气道（防爆管）和压力释放器。它们的作用都是当变压器发生内部故障时，变压器产生大量气体，使变压器内
32、部压力骤然猛增能有一个排气泄压处，以避免变压器箱壳因受高压而爆裂的装置。当油箱内的压力降低或恢复到正常值后，阀盖自动复位，使箱内的变压器油与外部空气隔绝。压力释放器动作后，圆盘中心部位的标志杆会被顶出，突出于圆盘平面，表示释放器已动作，标志杆必须手动复归。另外，释放器动作后，由传动机构推动出线盒内的微动开关，使微动开关的动断触点打开，动合触点闭合，接通变压器断路器的跳闸回路（或发出信号）。释压器动作后该微动开关也必须复位，可用手去扳动扳手，使之复位，保证下次释压器动作时能报警。l4.变压器绝缘套管l变压器的绝缘套管是用于将变压器内部的高、低压引线引到油箱的外部，不但是作为引线对地绝缘的部件，而
33、且担负固定引线的作用。因此，必须具有制造标准中规定的电气强度和足够的机械强度。同时变压器套管又是载流元件之一，在变压器运行中，长期通过负荷电流，而且短路时还将通过短路电流。因此，必须具有良好的热稳定性、动稳定性。还应满足外形小、质量轻、通用性强、密封性能好和便于维护检修等方面的要求。l所有电容式套管均有一个电容试验抽头，高、中压套管可采用导杆式结构，避免发生将军帽密封不良导致破坏变压器密封等问题，套管本体应绝对密封，可采用导杆式结构，并备有油位指示器，能在地面上清晰地看清油位。套管应具有过负荷能力。每只套管配有一个平板形端子，大小尺寸应满足电流密度的要求。端子板应能围绕套管导杆旋转。对每个套管
34、的端子板，制造厂应提供配套的铝合金压接式线夹以连接钢芯铝绞线，端子板与线夹，如采用不同金属接触，为防止电化腐蚀，制造厂应采取金属覆层或其它措施。套管应具有足够的内外绝缘水平，并密封良好。l5.冷却系统l为了保证变压器的散热良好，必须采用一定的冷却方式将变压器运行中产生的热量带走。当变压器的上层油温与下层油温产生温差时，通过散热器产生油的循环，使油经散热器冷却后流回油箱，起到降低变压器温度的作用。为提高变压器油冷却的效果，变压器采用的的冷却方式有自然冷却、自然油循环风冷和强迫油循环风冷或水冷等，为了适应不同负荷、不同运行环境等情况，一台变压器可同时具有多种冷却方式。常见的有：l自然冷却100容量
35、；l自然冷却67及以上容量，自然油循环风冷100容量；l自然冷却60容量，自然油循环风冷80容量，强油循环风冷100容量；l无自然冷却能力,强迫油循环风冷或水冷100容量。l考虑到变压器运行维护的简化，110（66）kV220kV变压器一般采用自然或自然油循环风冷冷却方式，220kV500（330）kV采用以上一种、两种或三种冷却方式。l对于具有多种冷却方式的变压器，应根据负荷和油温，制定安全和合理的冷却系统的控制策略，并在控制回路中予以实现。l6.变压器绝缘结构l变压器的绝缘结构是变压器设计和制造工艺中的最重要部分，也是产品质量好坏的一项关键的性能指标。变压器的绝缘分主绝缘和纵向绝缘两大部分
36、。主绝缘是指绕组对铁芯（地）和绕组与绕组间（相间）、引出线处、绕组中性点、分接断路器以及同一相而不同电压等级之间的绝缘，以及变压器的外部绝缘（绝缘套管对地、不同相绝缘套管之间）。主绝缘是指绕组对地之间、相间和同一相而不同电压等级的绕组之间的绝缘，主绝缘主要采用油一隔板绝缘结构，这种结构通常采用加覆盖层、包绝缘层及隔板油隙形成；纵向绝缘是指同一电压等级的一个绕组，其不同部位之间（如层间、匝间、绕组与静电屏之间）的绝缘。l7.气体继电器l气体继电器也称瓦斯继电器，是变压器的主要保护装置,装在变压器的油箱和储油柜的连接管上。l（1）浮子式气体继电器l浮子式气体继电器是比较老式的，它的结构如图所示。容
37、器1的两端有法兰6、7，法兰6通过管道与变压器的箱盖接通，法兰7一般还经过一只蝶形阀，其用途是在气体继电器需要拆下检修时，可以先将此蝶形阀关闭，以使储油柜内的油不致流出，然后将变压器内的油放去少许后即可将气体继电器拆下。在容器1的上部和下部各有一个带水银接点的玻璃泡2和3（即浮子），它们都可以在图所示的位置以其小的一端为支点而自由转动。由于在正常运行时，气体继电器整个容器内是充满着油的，所以上触点玻璃泡2保持为水平状态，下触点玻璃泡3是在垂直状态，即图中实线所示的位置，它们的水银触点均用软导线引向顶盖8上面的接线板，以便与外部的控制电缆连接。l当变压器内部缓慢的有不正常的气体发生时，如当变压器
38、任何一部分因过热而使绝缘损坏产生某些气体分解物时，气体首先上升到变压器箱壳的顶部，然后沿着管道流向气体继电器，由于气体发生的比较缓慢，所以气体开始积聚在容器1的上部，从而迫使容器内的油面逐渐降低，玻璃泡2也就随之渐渐的下降，当下降到一定位置（气体积聚到150300cm3），如图中虚线所示的位置时玻璃泡2内的水银触点即闭合，接通发信回路发出信号，使值班人员得知变压器内有异常情况发生。当变压器内部发生严重故障时，有大量气体突然发生，强烈的油流便会急促地涌现气体继电器，冲动玻璃泡3倾斜到如图中虚线所示的位置时，它的水银触点即闭合，接通变压器的跳闸回路，将故障的变压器从系统中切除。l气体继电器的侧面有
39、玻璃视察窗（图中未画出），在其上面还刻有表示气体容积的刻度。当运行中有少量气体积聚时可以从视察窗内观察到，同时还可以看到气体的颜色，以便大概了解气体是由何处发生的。如浅色和黄色的气体，大多数是纤维质的绝缘损坏所产生的；黑色的气体，为变压器油质损坏所产生的。继电器内积聚的气体，还可通过顶盖上的阀门4取样，进行气体分析；当气体需要排出时，也可通过阀门4来完成，如新注油的变压器，在投入运行的初期，往往会有少量的气泡自油内跑出来，积聚在气体继电器的上部，到达一定数量时，即需将此气体放出。否则会使上触点动作，误发信号。容器底部阀门5，是为取油样等用的。l(2)挡板式气体继电器l挡板式气体继电器是比较新型
40、的，它比浮子式气体继电器动作更为可靠。新生产的变压器，大多数都以采用这种型式的气体继电器，挡板式气体继电器内部构造的原理如图所示。它的安装方式与浮子式气体继电器完全一样，即利用法兰将气体继电器安装在储油柜与变压器箱盖的连管之间，在运行时气体继电器的容器内也全部充满着变压器油。图中上半部所示的为上触点部件；下半部所示为下触点部件，1为上触点重锤，它固定连接在上转轴3上，2为一只开口油杯，它也固定的连接在上转轴3上，油杯2的侧面固定着磁铁4，从图所示的结构可知，转轴的一侧为平衡锤，另一侧为油杯，哪一侧的质量大，转轴就向哪一侧偏转。在正常运行时，将继电器内部是充满着变压器油的，所以油杯内外都是油，于
41、是平衡锤的质量大于油杯的质量。转轴便转向平衡锤，使平衡锤下落，油杯2向上撬起，固定在油杯侧面上的磁铁也就同时向上撬起。l挡板式气体继电器内部构造原理示意图 l当变压器发生轻微故障而产生气泡时，它们会首先积聚在气体继电器上部空间，并迫使油面下降，当气体积聚到一定数量时，使油杯的外部逐渐地变为气体，油杯便渐渐的下降，固定在油杯侧面的磁铁也跟着渐渐下降。当磁铁的位置接近干簧触点5的玻璃泡时，便吸动干簧触点使其闭合，接通发信回路发出信号。7为下触点的油挡板，它悬挂在转轴8上，可以偏转。在挡板的下端固定着平衡锤6，磁铁9亦固定在挡板7上。当挡板绕轴8偏转时，便带动磁铁一起转动。在正常运行时，挡板在平衡锤
42、的作用下是垂直向下的，当变压器内部发生严重故障时，急促的油流依着箭头所示方向流动，冲向挡板，使挡板向上撬起，磁铁9便也跟着向上撬起，当磁铁的位置接近干簧触点10时，便吸动干簧触点使其闭合，于是就接通了变压器的跳闸回路，将故障的变压器从系统中切除 l8.变压器分接开关l变压器正常运行时，由于负载的变化，或一次侧电源电压发生变化，二次电压也会发生变化，为了调整电压，在变压器的一次绕组设有中间抽头，分接开关就是用来换接这些抽头，借以改变一次绕组的使用匝数，从而改变电压变比，以维持二次母线电压的装置。如果切换分接头时不需要将变压器从网络中切除，即不带电切换，则称无励磁调压或无载调压，这种分接开关称为无
43、励磁调压分接开关或无载调压分接开关。如果切换分接头时不需要将变压器从网络中切除，即可以带着负荷切换，则称为有载调压，这种分接开关称为有载调压分接开关。l 9.绝缘油l 油浸式变压器的油箱内充满了变压器油，它同时担负着变压器内部绝缘和散热等重要功能。油的透明度（杂质含量）、击穿电压、酸性反应、皂化度、含水量、沉淀量、介电损失、氧化安定性等都是绝缘油的重要指标。变压器运行地点的最高、最低气温等环境条件也是选择使用油种的重要依据。l绝缘油应采用环烷基油。绝缘油应为IEC规范IA号油，其闪点不低于140。制造厂除供应满足变压器标准油面线的油量(含首次安装损耗)以外，另加10%的备用绝缘油。预祝大家天天快乐预祝大家天天快乐!工作开开心心工作开开心心!生活幸福美满生活幸福美满!谢谢谢谢大家大家!此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢