变压器结构及工作原理(课件)

电力变压器的结构及工作原理电力变压器的结构及工作原理电力变压器的结构及工作原理电力变压器的结构及工作原理随着变压器制造和设计水平的提高随着变压器制造和设计水平的提高随着变压器制造和设计水平的提高随着变压器制造和设计水平的提高，，，，部分内容和参数部分内容和参数部分内容和参数部分内容和参数可能会相应的发生变化可能会相应的发生变化可能会相应的发生变化可能会相应的发生变化，，，，具体的应查看参考变压器随具体的应查看参考变压器随具体的应查看参考变压器随具体的应查看参考变压器随机文件机文件机文件机文件，，，，此文件涉及内容仅作原理与结构的基本介绍此文件涉及内容仅作原理与结构的基本介绍此文件涉及内容仅作原理与结构的基本介绍此文件涉及内容仅作原理与结构的基本介绍。。。。电力变压器的结构及工作原理电力变压器的结构及工作原理电力变压器的结构及工作原理电力变压器的结构及工作原理主要内容主要内容主要内容主要内容：：：：第三节第三节第三节第三节电力变压器的工作原理电力变压器的工作原理电力变压器的工作原理电力变压器的工作原理第二节第二节第二节第二节电力变压器的结构电力变压器的结构电力变压器的结构电力变压器的结构第四节第四节第四节第四节电力变压器的故障分析和处理电力变压器的故障分析和处理电力变压器的故障分析和处理电力变压器的故障分析和处理第一节第一节第一节第一节电力变压器的用途和分类电力变压器的用途和分类电力变压器的用途和分类电力变压器的用途和分类第五节第五节第五节第五节电力变压器的试验电力变压器的试验电力变压器的试验电力变压器的试验第一节第一节第一节第一节电力变压器的用途和分类电力变压器的用途和分类电力变压器的用途和分类电力变压器的用途和分类一一一一、、、、电力变压器的用途电力变压器的用途电力变压器的用途电力变压器的用途变压器是传输电能而不改变其频率的静止的电能转换器。变压器是电力系统中数量极多且地位十分重要的电气设备，变压器的总容量大约是发电机总容量的9倍以上。其功能是将电力系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使用。在电力系统中，输送同样功率的电能，电压越高，电流就越小，输电线路上的功率损耗也越小；输电线的截面积也可以减小，这样就可以减少导线的金属用量。一一一一、、、、电力变压器的用途电力变压器的用途电力变压器的用途电力变压器的用途一一一一、、、、电力变压器的用途电力变压器的用途电力变压器的用途电力变压器的用途由于制造上的困难，发电机电压不可能很高（目前在20KV以下），所以在发电厂中要用升压变压器将发电机电压升到很高，才能将大量的电能送往远处的用电地区，如35KV、66KV、110KV、220kv、330kv、500kv等。而在用电负荷处，再用降压变压器将电压降低到适当的数值供用户电气设备使用。电力变压器在传输电能的时候，本身也有一些有功损耗，但数量不大，因而传输效率很高。中小型变压器的效率不低于95％，大型变压器效率可达到98％以上。二二二二、、、、电力变压器的分类电力变压器的分类电力变压器的分类电力变压器的分类1、、、、按功能分按功能分按功能分按功能分：：：：电力变压器按功能分，有升压变压器和降压变压器两大类。工厂变电所都采用降压变压器。终端变电所的降压变压器，也称配电变压器。二二二二、、、、电力变压器的分类电力变压器的分类电力变压器的分类电力变压器的分类2、、、、按容量分按容量分按容量分按容量分：电力变压器按容量系列分，有R8容量系列和R10容量系列两大类。R8容量系列指容量等级是按R8≈1.33倍数递增的，我国老的变压器容量等级采用此系列，如：100kvA、135kvA、180kvA、240kvA、320kvA、420kvA、560kvA、750kvA、1000kvA等。R10容量系列指容量等级是按R10≈1.26倍数递增的。R10系列的容量等级较密，便于合理选用，是IEC（国际电工委员会）推荐采用的。我国新的变压器容量等级采用此系列，如：100KVA、125kvA、160kvA、200kvA、250kvA、315kvA、400kvA、500kvA、630kvA、800kvA、1000kvA。二二二二、、、、电力变压器的分类电力变压器的分类电力变压器的分类电力变压器的分类3、、、、按相数分按相数分按相数分按相数分：：：：电力变压器按相数分，有单相和三相两大类。工厂变电所通常都采用三相电力变压器。二二二二、、、、电力变压器的分类电力变压器的分类电力变压器的分类电力变压器的分类4、、、、按调压方式分按调压方式分按调压方式分按调压方式分：：：：电力变压器按调压方式分，有无载调压（又称无励磁调压）和有载调压两大类。工厂变电所大多数采用无载调压变压器。二二二二、、、、电力变压器的分类电力变压器的分类电力变压器的分类电力变压器的分类5、、、、按绕组结构分按绕组结构分按绕组结构分按绕组结构分：：：：电力变压器按绕组结构分，有单绕组自耦变压器、双绕组变压器、三绕组变压器。工厂变电所大多采用双绕组变压器。二二二二、、、、电力变压器的分类电力变压器的分类电力变压器的分类电力变压器的分类6、、、、按绕组绝缘及冷却方式分类按绕组绝缘及冷却方式分类按绕组绝缘及冷却方式分类按绕组绝缘及冷却方式分类：：：：电力变压器按绕组绝缘及冷却方式分，有油浸式、干式和充气式（SF6）等。其中油浸式变压器，又有油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却式等。工厂变电所大多采用油浸自冷式变压器。所谓充气式变压器是指变压器的磁路（铁心）与绕组均位于一个充有绝缘气体的外壳内的变压器。以往，一般情况下是采用SF6气体，所以又称气体绝缘变压器二二二二、、、、电力变压器的分类电力变压器的分类电力变压器的分类电力变压器的分类7、、、、按绕组导体材质分按绕组导体材质分按绕组导体材质分按绕组导体材质分：：：：电力变压器按绕组导体材质分，有铜绕组变压器和铝绕组变压器两大类。工厂变电所过去大多采用铝绕组变压器，但低损耗的铜绕组变压器现在得到了越来越广泛的应用。三三三三、、、、电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号特殊使用环境代号额定电压额定容量特殊用途和特殊结构代号设计序号调压方式导线材料绕组数油循环方式冷却方式相数产品类别三三三三、、、、电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号1、、、、产品类别代号产品类别代号产品类别代号产品类别代号O-自耦变压器，通用电力变压器不标H-电弧炉变压器C-感应电炉变压器Z-整流变压器K-矿用变压器Y-试验变压器2、、、、相数相数相数相数D-单相变压器S-三相变压器三三三三、、、、电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号3、、、、冷却方式冷却方式冷却方式冷却方式F-风冷式W-水冷式注：油浸自冷式和空气自冷式不标注三三三三、、、、电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号4、、、、油循环方式油循环方式油循环方式油循环方式N―自然循环O―强迫导向循环P―强迫循环三三三三、、、、电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号5、、、、绕组数绕组数绕组数绕组数S―三绕组注：双绕组不标注三三三三、、、、电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号6、、、、导线材料导线材料导线材料导线材料L―铝绕组注：铜绕组不标注三三三三、、、、电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号7、、、、调压方式调压方式调压方式调压方式Z―有载调压注：无载调压不标注三三三三、、、、电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号8、、、、性能水平代号性能水平代号性能水平代号性能水平代号（（（（设计序号设计序号设计序号设计序号））））三三三三、、、、电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号9、、、、特殊用途或特殊结构代号特殊用途或特殊结构代号特殊用途或特殊结构代号特殊用途或特殊结构代号Z――低噪声用；L――电缆引出X――现场组装式；J――中性点为全绝缘；CY――发电厂自用变压器三三三三、、、、电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号10、、、、变压器的额定容量变压器的额定容量变压器的额定容量变压器的额定容量变压器的额定容量，单位为kVA。三三三三、、、、电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号三三三三、、、、电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号11、、、、变压器的额定电压变压器的额定电压变压器的额定电压变压器的额定电压变压器的额定容量，单位为kV。三三三三、、、、电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号例例例例1：：：：一台三相、油浸、风冷、双绕组、无励磁调压、铝导线、20000kVA、110kV级电力变压器产品，其性能水平符合GB/T6451规定，该产品的型号为：SFL7—20000/110三三三三、、、、电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号例例例例2：：：：一台三相、油浸、水冷、强迫油循环、双绕组、有载调压、铜导线、360000kVA、220kV级低噪声用电力变压器的产品，其性能水平符合GB/T6451规定，该产品的型号为：SWPZ7—Z—360000/220第二节第二节第二节第二节油浸式电力变压器的结构油浸式电力变压器的结构油浸式电力变压器的结构油浸式电力变压器的结构油油油油浸浸浸浸式式式式电电电电力力力力变变变变压压压压器器器器油浸式电力变压器的结构油浸式电力变压器的结构油浸式电力变压器的结构油浸式电力变压器的结构器身器身器身器身油箱油箱油箱油箱冷却装置冷却装置冷却装置冷却装置保护装置保护装置保护装置保护装置出线装置出线装置出线装置出线装置铁心、绕组、绝缘结构、引线、分接开关油箱本体（箱盖、箱壁、箱底）和附件（放油阀门、油样活门、接地螺栓、铭牌散热器和冷却器储油柜（油枕）、油位表、防爆管（安全气道）、吸湿器(呼吸器)、温度计、净油器、气体继电器（瓦斯继电器）高压套管、低压套管2.分接开关1.高压套管4.瓦斯继电器3.低压套管6.油枕5.防爆管8.吸湿器7.油位表10.铭牌9.散热器12.油样活门11.接地螺栓14.活门13.放油阀门16.温度计15.绕组18.净油器17.铁芯20.变压器油19.油箱油浸式电力变压器的结构油浸式电力变压器的结构油浸式电力变压器的结构油浸式电力变压器的结构1.铁芯铁芯铁芯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件夹紧而成，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。变压器铁芯涡流的形成变压器铁芯涡流的形成变压器铁芯涡流的形成变压器铁芯涡流的形成当成块的金属放在变化的磁场中．或者在磁场中运动时，金属内将产生感应电流。这种电流在金属内自成闭合回路，犹如水的旋涡故称涡流，由于成块金属的电阻很小，所以涡流很强，使成块金属大量发热，同时电能遭到大量的浪费。1.铁芯铁芯铁芯铁芯为了减少铁心的磁滞和涡流损耗，铁心用厚度为0.23～0.5mm的硅钢片冲剪成几种不同尺寸，并在表面涂厚为0.01～0.13mm的绝缘漆，烘干后按一定规则叠装而成。由于硅钢片比普通钢的电阻串大，因此利用硅钢片制成的铁心可以进一步减小涡流损耗。1.铁芯铁芯铁芯铁芯接地片上夹件铁轭螺杆拉螺杆芯柱绑扎铁心磁导线下夹件铁心的结构铁心的结构铁心的结构铁心的结构1.铁芯铁芯铁芯铁芯铁心的结构形式和用途铁心的结构形式和用途铁心的结构形式和用途铁心的结构形式和用途单相两柱式叠铁心铁心片一搭接方式叠积，两柱均套线圈，线圈以串、并联络线引出。结构简单而紧凑，工艺装备少，但叠积工作量大。它是广泛采用的单相铁心基本结构。适用于各种单相变压器。1.铁