变压器的构造讲解

油浸式电力变压器一、油浸式电力变压器的结构器身：铁心、绕组、绝缘结构、引线、分接开关油箱：油箱本体、箱盖、箱壁、箱底、绝缘油、附件、放油阀门、油样活门、接地螺栓、铭牌冷却装置：散热器和冷却器保护装置：储油柜道(呼吸器)、温度计、净油器、气体继电器出线装置：高压套管、低压套管1、铁芯铁芯在电力变压器中是重要的组成部件之一。它由高导磁的硅钢片叠积和钢夹夹紧而成铁心具有两个方面的功能。在原理上：铁心是构成变压器的磁路。它把一次电路的电能转化为磁能又把该磁能转化为二次电路的电能，因此，铁心是能量传递的媒介体。在结构上：它是构成变压器的骨架。在它的铁心柱上套上带有绝缘的线圈，并且牢固地对它们支撑和压紧。铁心必须一点接地。2、绕组绕组是变压器最基本的组成部分，绕组采用铜导线绕制，它与铁心合称电力变压器本体，输电能的电路部分。电力变压器绕组由高压绕组、低3、调压装置变压器调压是在变压器的某一绕组上设置分接头，当变换分接头时就减少或增加了一部分线匝，使带有分接头的变压器绕组的匝数减少或增加，其他绕组的匝数没有改变，从而改变了变压器绕组的匝数比。绕组的匝数比改变了，电压比也相应改变，输出电压就改变，这样就达到了调整电压的目的。⑴有载分接开关：有载分接开关的额定电流必须和变压器额定电流相配合。切换开关需要定期检查，检查时应易于拆卸而不损坏变压器油的密封。开关仅应在运行5～6年之后或动作了5万次之后才需要检查。⑵无励磁分接开关：无励磁分接开关应能在停电情况下方便地进行分接位置切换。无励磁分接开关应能在不吊芯（盖）的情况下方便地进行维护和检修，还应带有外部的操动机构用于手动操作。4、油箱电压等级高的变压器油箱应装设压力释放装置，根据保护油箱和避免外部穿越性短路电流引起误动的原则，确定合理的动作压力。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。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。5、绝缘油：绝缘油采用环烷基油，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。6、冷却装置油浸式变压器冷却装置包括散热器和冷却器，不带强油循环的称为散热器，带强油循环的称为冷却器。散热器和冷却器应有足够的冷却能力，所有冷却装置应能承受变压器油箱泄漏试验。冷却方式和负荷能力：变压器的冷却方式有自然冷却（ONAN）、自然油循环风冷（ONAF）、强迫油循环风冷（OFAF）和强迫导向油循环风冷（ODAF）等冷却方式。当变压器上层油温与下部油温产生温差时，通过冷却器形成油温对流，经冷却器冷却后流回油箱，起到降低变压器温度的作用。冷却器有强油风冷却器、新型大容量风冷却器、强油水冷却器7、油枕当变压器油的体积随着油的温度膨胀或减小时，油枕起着调节油量，保证变压器油箱内经常充满油的作用。如没有油枕，油箱内的油面波动就会带来一下不利因素：1）是油面降低时露出铁芯和线圈部分会影响散热和绝缘2）是随着油面波动空气从箱盖缝里排出和吸进，而由于上层油温很高，使油很快地氧化和受潮。油枕的油面比油箱的油面要小，这样，可以减少油和空气的接触面，防止油被过速地氧化和受潮。3）是油枕的油在平时几乎不参加油箱内的循环，它的温度要比油箱内的上层油温的低的多，油的氧化过程也慢的多，因此有了油枕，可以防止油的过速氧化。8、气体继电器A、罩B、项针C、气塞D、磁铁E、开口杯F、重锤G、探针H、支架K、弹簧L、挡板M、磁铁N、螺杆P、干簧接点Q、调节杆R、干簧节点S、套管T、嘴子9、吸湿器吸湿器又名呼吸器，常用吸湿器为吊式吸湿器结构。吸湿器内装有吸附剂硅胶，油枕内的绝缘油通过吸湿器与大气连通，内部吸附剂吸收空气中的水分和杂质，以保持绝缘油的良好性能。呼吸器的作用是提供变压器在温度变化时内部气体出入的通道，解除正常运行中因温度变化产生对油箱的压力。呼吸器内硅胶的作用是在变压器温度下降时对吸进的气体去潮气。油封杯的作用是延长硅胶的使用寿命，把硅胶与大气隔离开，只有进入变压器内的空气才通过硅胶。10、净油器净油器又名热吸虹器，是用钢板焊接成圆筒形的小油罐，罐内也装有硅胶或活性氧化铝吸附剂。当油温变化而上下流动时，经过净油器达到吸取油中水分、渣滓、酸、氧化物的作用。3150KVA及以上变压器均有这种净化装置。净油器安装再变压器上部时净化效率高下部时易于更换11、防爆管防爆管又名安全气道，装在油箱的上盖上，由一个喇叭形管子与大气相通，管口用薄膜玻璃板或酚醛纸板封住。为防止正常情况下防爆管内油面升高使管内气压上升而造成防爆薄膜松动或破损及引起气体继电器误动作，在防爆管与储油柜之间连接一小管，已使两处压力相等。防爆管的作用使当变压器内部发生故障时，将油里分解出来的气体及时排出，以防止变压器内部压力骤然增高而引起油箱爆炸或变形。容量为800KVA以上的油浸式变压器均装有防爆管。12、压力释放装置：为释放变压器油箱内的突然压力升高，主油箱应设压力释放装置。装置应能立即动作并释放瞬时的压力升高，当压力超过时能可靠释放，压力降低至正常值后自行恢复到关闭位置。压力释放装置设置在油箱顶盖上的边沿部位，并应设有排油管引至地面附近以引导向下排放油气，并使油远离控制箱等。当变压器通过穿越性短路电流时，压力释放装置应不动作。13、温度计大型变压器应设有就地指示的绕组温度计和油面温度计，它装在变压器油箱外，具有报警及跳闸触点，便于运行人员监视变压器油温情况14、高、低压套管绝缘套管是油浸式电力变压器箱外的主要绝缘装置，变压器绕组的引出线必须穿过绝缘套管，使引出线之间及引出线与变压器外壳之间绝缘，同时起到固定引出线的作用。15、变压器的寿命：变压器在规定的工作条件和负荷条件下运行，并按照制造厂的说明书进行维护后，变压器的预期寿命应为30年或者更长。二、变压器的工作原理变压器的一次绕组与交流电源接通后，经绕组内流过交变电流产生磁通，在这个磁通作用下，铁芯中便有交变磁通，即一次绕组从电源吸取电能转变为磁能在铁芯中同时交（环）链原、副边绕组（二次绕组），由于电磁感应作用，分别在原、二次绕组产生频率相同的感应电动势。如果此时二次绕组接通负载，在二次绕组感应电动势作用下，便有电流流过负载，铁芯中的磁能又转换为电能。这就是变压器利用电磁感应原理将电源的电能传递到负载中的工作原理。三、型式：变压器按用途可分为：升压变压器、降压变压器和联络变压器；按绕组型式可分为：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器；按相数可分为：三相变压器和单相变压器；按调压方式可分为：有载调压变压器和无励磁调压变压器；按冷却方式分为：自冷变压器、自然油循环风冷变压器、强迫油循环风冷变压器、强迫油循环水冷变压器等；按结构型式分为：芯式和壳式。四、变压器重要的技术性能1、变压器额定电压：按照电网需要，选取变压器的额定电压。2、变压器短路阻抗根据电网运行的要求，合理确定变压器的短路阻抗。在满足电网要求的前提下，选用较高的短路阻抗，有利于减小系统短路电流。对于变电站扩建的变压器短路阻抗，应尽量与原有变压器的短路阻抗实测值相同，以利于变压器的并联运行。3、绝缘水平变压器的绝缘水平，原则上应按照国家标准规定的上限数值。有时，根据一个时期变压器的故障情况，可以适当提高同类型变压器的冲击和工频耐压水平，以提高变压器的安全可靠性。同样，也可以适当提高变压器局部放电测量中的短时过冲电压的水平。4、温升限值和过负荷能力变压器绕组、顶层油、铁心和油箱等金属部件的温升，原则上应按照国家标准规定的数值。考虑到自然循环冷却变压器上下油温差加大，易导致绕组的热点温升超过标准规定的实际情况，应增加对绕组热点温升的考核（采用计算方法）。这些温升限值，在变压器的各种冷却方式和负载能力下，均应满足。三绕组变压器的温升，要考虑最严重的负载组合，一般取三侧同时满负荷。在低压绕组接无功补偿设备的情况，最严重的负载组合接近三侧同时满负荷。变压器的短时急救负载能力，应满足运行的要求，取决于正常运行时的负载大小和退出一台变压器所带来的其他变压器负载上升。5、耐受短路的能力耐受短路电流的动、热稳定能力按国家标准规定。变压器应提供同类型变压器耐受突发短路的试验报告；变压器应提供同类型变压器耐受突发短路的试验报告或计算报告，计算报告应有相关理论和模型试验的技术支持。有条件时，对于多台使用的变压器，可抽样进行耐受突发短路的试验。在设计联络中，制造厂应提供变压器每一个线圈（包括稳定绕组）耐受短路的计算报告，并确保具有足够的安全裕度。对于出现过变压器短路损坏的变压器制造厂，不论是否具有耐受突发短路的试验报告，均应提供损坏原因分析和整改措施报告。6、变压器的过励磁能力为适应电网电压波动的情况，变压器在1.1倍额定电压下，应具有80％负荷的持续运行能力。7、频率：50Hz。表报警和跳闸保护触点表序号项目要求的输出触点1主油箱气体继电器重瓦斯跳闸，轻瓦斯报警2压力突发继电器报警或跳闸3分接开关保护继电器跳闸4主油箱油位计低油位报警5分接开关压力释放装置报警或跳闸6主油箱压力释放装置（二套）报警或跳闸7油温指示计油温过高报警8油流继电器油流停止报警9冷却系统交流电源故障正常电源或备用电源故障报警10冷却器故障油泵、风扇故障报警11备用冷却器投运报警12绕组温度计温度过高报警13两台变压器分接头位置不一致报警14分接开关直流电源故障报警15分接开关交流电源故障报警注：直流电源电压为110V（或220V）五、铭牌1、变压器名称，型号、产品代号。2、标准代号。3、制造厂名(包括国名)。4、出厂序号。5、制造年月。6、相数。7、额定容量(MVA，对多绕组变压器，应给出每个绕组的额定容量。如果一个绕组的额定值并不是其它绕组额定容量的总和时，则要给出负载组合)。8、额定频率(Hz)。9、各绕组额定电压(kV)。10、各绕组的额定电流(A，三绕组自耦变压器，还应注出公共线圈中长期允许的值)连接组标号，绕组连接示意图。11、额定电流下的短路阻抗(实测值，如果需要，应给出参考容量，对多绕组变压器应表示出相当于100%额定容量时的短路阻抗)。12、冷却方式(如果变压器有几种冷却方式，除应表示出冷却方式外，还应以额定百分数表示出相应的冷却容量，如ONAN/ONAF66/100%)。13、使用条件。14、总重量(t)。15、绝缘油重量(t),品牌（厂商、型号）。16、强迫油循环(风冷和水冷)的变压器，还应注出满载时停油泵（水泵）及风扇电动机后允许的工作时限。17、绝缘的温度等级(油浸式变压器A级可不注出)。18、温升。19、连接图(当连接组标号不能说明内部连接的全部情况时)。如果线圈的连接可以在变压器内部变更，则应指出变压器出厂时的连接。20、绝缘水平。21、运输重(t)。22、器身吊重(t)，上节油箱重(t)。23、空载电流(实测值)24、空载损耗及负载损耗(kW,实测值)。多绕组变压器的负载损耗应表示各对绕组工作状态的损耗值。六、变压器的运行维护1、变压器的日常巡视检查可参照下列规定：a.变电站内的变压器，每天至少1次，每周至少进行一次夜间巡视。b.无人值班变电站内容量为3150kVA及以上的变压器10天至少一次3150kVA以下的每月至少1次。c.2500kVA及以下的配电变压器，装于室内的每月至少一次，户外(包括郊区及农村的)每季至少1次。2、在下列情况下应对变压器进行特殊巡视检查，增加巡视检查次数a.新设备或经过检修，改造的变压器在投运72h内b.有严重缺陷时c.气象突变(如大风大雾大雪冰雹寒潮等)时d.雷雨季节特别是雷雨后e.高温季节，高峰负载期间3、变压器日常巡视检查以下内容：a.变压器的油温和温度计应正常，储油柜的油位应与温度相对应，各部位无渗油漏油b.套管油位应正常，套管外部无破损裂纹，无严重油污，放电痕迹及其它异常现象。c.变压器音响正常。d.各冷却器手感温度应相近，风扇运转正常，油流继电器工作正常。e.吸湿器完好，吸附剂干燥。f.气体继电器内应无气体。g.引线接头，电缆，母线应无发热迹象。h.压力释放器或安