电力变压器介绍

电力变压器电力变压器的用途和分类一、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。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、电力变压器的分类1、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。2、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。3、按相数分：电力变压器按相数分，有单相和三相两大类。发电厂通常都采用三相电力变压器。4、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。发电厂大多数采用无载调压变压器。5、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。发电厂大多采用双绕组变压器。6、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。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7、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。三、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1、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D-单相变压器S-三相变压器3、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4、油循环方式N―自然循环O―强迫导向循环P―强迫循环5、绕组数S―三绕组注：双绕组不标注6、导线材料L―铝绕组注：铜绕组不标注7、调压方式Z―有载调压注：无载调压不标注8、性能水平代号（设计序号）性能水平代号电压等级kV性能参数空载损耗负载损耗76、10符合GB/T6451组Ⅱ符合GB/T6451≥35符合GB/T645186、10符合GB/T6451组Ⅰ≥35比GB/T6451平均下降10%96、10配电变压器符合表A26、10电力变压器比GB/T6451组Ⅰ平均下降10%比GB/T6451平均下降10%≥35比GB/T6451平均下降20%106、10比GB/T6451组Ⅰ平均下降20%比GB/T6451平均下降15%≥35比GB/T6451平均下降30%116、10比GB/T6451组Ⅰ平均下降30%≥35比GB/T6451平均下降40%9、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10、变压器的额定容量变压器的额定容量，单位为KVA。11、变压器的额定电压变压器的额定电压，单位为KV。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油浸式电力变压器的结构油浸式电力变压器器身油箱冷却装置保护装置出线装置铁心、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。为了减少铁心的磁滞和涡流损耗，铁心用厚度为0.3～0.5mm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。铁心的结构接地片上夹件拉螺杆芯柱绑扎下夹件绕组绕组是变压器最基本的组成部分，它与铁心合称电力变压器本体，是建立磁场和传输电能的电路部分。电力变压器绕组由高压绕组，低压绕组，对地绝缘层（主绝缘），高、低压绕组之间绝缘件及由燕尾垫块，撑条构成的油道，高压引线，低压引线等构成。同心式绕组是把高压绕组与低压绕组套在同一个铁心上，一般是将低压绕组放在里边，高压绕组套在外边，以便绝缘处理。但大容量输出电流很大的电力变压器，低压绕组引出线的工艺复杂，往往把低压绕组放在高压绕组的外面。同心式绕组结构简单、绕制方便，故被广泛采用。按照绕制方法的不同，同心式绕组又可分为圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式等几种。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。调压方式有无励磁调压和有载调压两种。无励磁调压时，不是变压器二次不带负载，而是把变压器各侧都与电网断开，在变压器无励磁情况下变换绕组的分接头；有载调压时，变压器时在不中断负载的情况下进行变换绕组的分接头。高、低压套管升高座压力释放阀油枕对于胶囊式油枕，为了使变压器油面与空气完全隔绝，其油位计间接显示油面。该油枕是通过在油枕下部的小胶囊，使之成为一个单独的油循环系统，当油枕的油面升高时，压迫小胶囊的油柱压力增大，小胶囊的体积被缩小了一些，于是在油位计反映出来的油位也高起来一些，且其高度与油枕中的油面成正比；相反，油枕中的油面降低时，压迫小胶囊的油柱压力也将减少，使小胶囊体积也相对地要增大一些，反应在油位计中的油面就要降低一些，且其高度与油枕中的油面成正比。换句话说，它使通过油枕油面的高、低变化，导致小胶囊压力大小发生变化，从而使油面间接地、成正比地反应油枕油面高低的变化。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。气体继电器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。.吸湿器1-连接管2-螺钉3-法兰盘4-玻璃管5-硅胶6-螺杆7-底座8-底罩9-变压器油为了显示硅胶受潮情况，一般采用变色硅胶。变色硅胶原理是利用二氯化钴（CoCL2）所含结晶水数量不同而有几种不同颜色做成，二氯化钴含六个分子结晶水时，呈粉红色；含有两个分子结晶水时呈紫红色；不含结晶水时呈蓝色。大型变压器都装有测量上层油温的带电接点的测温装置，它装在变压器油箱外，便于运行人员监视变压器油温情况。温度计变压器的安装1、概述随着电力工业的迅速发展，大容量发电厂、变电站大量出现。这使得变压器电压升高，容量增大。因此变压器安装施工技术越来越复杂，工艺要求越来越高。现将220KV变压器的现场安装施工技术及经验简介如下，以供参考。然后将各附件开箱检查，并做好记录，看附件数量是否齐全，是否完整，瓷件有无损伤，绝缘件是否油浸良好等。同时应对厂家所带的油进行采样化验，检查其是否合格。气体继电器应做动作校验。2、变压器及附件现场接收变压器由生产厂运到变电站现场后应立即就位，然后进行初步检查，即对变压器本体外观进行检查，看有无机械损伤，是否有无渗漏油，油漆是否完整等。对于充氮运输的变压器应检查氮气压力为0.01~0.03MPa。安装有冲击记录仪的变压器应检查其动作记录情况，冲击记录水平加速度不得大于3G，垂直加速度不得大于1.5G。3、油气置换大型变压器由于运输重量过大，一般采用充氮运输，因此需要进行油气置换。此项工作应选择在干燥晴朗的天气进行，工作人员应站在排氮口上风处，以免窒息，在排出氮气的同时应使用滤油机向变压器本体内注油，直到油淹没过铁心和线圈为止。4、本体吊罩检查变压器本体吊罩检查应选择在晴天进行，根据变压器检修规程规定，铁心暴露在空气中的时间不应超过下列规定；（1）、空气相对湿度不超过65时为16小时；（2）、空气相对湿度为65~75时为12小时；（3）、空气相对湿度大于75时，不宜进行。对于时间应由开始放油时开始计算，至注油开始或大盖及各孔板均以封上为止。钟罩吊开后，应重点检查的项目有；绕组外观及绝缘状况；压钉压紧程度；撑条、垫块、油道是否正常；引线绝缘有无断裂，焊接是否良好，绝缘距离是否合格，支架是否牢固；分接开关转动是否灵活，动静触头表面光洁度及弹簧压力；检查器身各部位紧固件的紧固程度；检查有无遗留杂物。打开铁心接地片，用摇表测量夹件对铁心的绝缘电阻不应低于10MΩ。当日工作结束后应向变压器本体内注油，油面应没过铁心及线圈，并封堵好各部分法兰口，防止变压器本体受潮。5、冷却器安装在冷却器的起吊和安装过程中，起吊速度要缓慢均衡，吊钩摆动角度应小而稳，禁止冷却器与油箱或其他物品碰撞，也不允许冷却器在地面上拖动摩擦。安装完毕后，上下截门不得打开。6、储油柜及排气管路的安装起吊储油柜应多次调整钢丝绳，使其呈水平状态，平稳放置于变压器顶盖的支架上，用螺栓固定牢固。再依次连接好气体继电器及各个连管。气体继电器试装完毕后应拆下，并用盖板封闭管口。安装其他油管应连接正确牢固，胶垫应放置正确