牵引变压器-结构

牵引变压器变压器的外部结构和各部分作用变压器的型号和参数介绍变压器的工作原理变压器的接线组别介绍阻抗匹配平衡变压器介绍三相不等容变压器介绍变压器常见故障分析和处理高压套管低压套管分接开关瓦斯继电器防爆管油枕油位表散热器铁心油箱线圈呼吸器10-----铭牌11-----接地螺栓12-----油样阀门13-----放油阀门14-----阀门18-----净油器20-----变压器油信号温度计铁心和线圈铁心为三柱心式，由优质冷轧硅钢片叠成，是变压器的主磁路，完成高、低压线圈电压的改变。铁心必须单点接地，其接地引出线，通过磁套管从变压器上部引出在油箱外接地。高、低压线圈采用机械度较高的铜导线绕制于铁心上，高压线圈外加撑条，压紧线圈，增强在短路时稳定性通过改变高、低压线圈的匝数达到变换电压的目的：即：U1U2=N1N2一次电压与二次电压之比为匝数N1与N2之比油箱和底座为便于安装时进行变压器心部检查，油箱用两节钟罩式，上节油箱与下节油箱的箱体沿凸缘之间夹密封条，再以联系螺栓联成一体。下节油箱底部装有放油阀，箱底固装底座以便座落在变压器的基础上。高、低压绝缘套管高、低压线圈引出线由套管固定保持对地绝缘并引到上节油箱外通过套管顶部接线端子与外线相连高、低压绝缘套管1：当载流导体需要穿过与其电位不同的金属箱壳或墙壁时，需用套管2：套管结构具有强垂直分量的极不均匀电场3：套管内部结构影响外绝缘性能和内绝缘性能高压套管整体外形单油隙套管：35kV及以下导杆表面油道里的场强较高：常在导杆上包5～15mm的电缆纸或套绝缘纸桶=纸的介电常数较高，因而场强降低。设计套管时：需校验电晕起始电压和滑闪起始电压：电晕起始电压应高于工作电压；滑闪起始电压应高于工频试验电压和干闪电压套管在油中的瓷套高度为空气中瓷套高度的一半。套管内的绝缘的击穿电压希望大于其干试电压多油隙套管：35kV以上多个绝缘桶以提高击穿电压油隙分隔得越细耐压越高有时在绝缘桶上包金属极板110kV及以上主要依靠电容芯子来改善电场分布电容芯子由多层绝缘纸构成，在层间按设计要求得位置上夹有铝箔，组成了一串同轴圆柱形电容器。电场分布比充油套管均匀得多；相邻铝箔间测绝缘层很薄，因而介电强度很高分胶纸套管和油纸套管电容式套管胶纸套管：用0.06mm涂环氧树脂的单面上胶纸卷烘制而成。油中部分可不用瓷套；长度可缩短；机械强度高、尺寸小、用油量少；耐局部放电性能好；介损大、极板边缘及层间气隙不易消除，局部放电起始电压低油纸套管：结构相似，以电缆纸浸以矿物油为绝缘，经干燥、真空浸油处理，介损小、局放起始电压高。新发展：真空加压浸环氧树脂的浸胶套管，尺寸小、强度高。接地屏：最外层电容极板，用小套管引出，运行时接地，试验时用来测量泄漏电流、局放信号等。储油柜（油枕）、吸湿器与油位计为有效防止变压器内部绝缘油受潮和氧化，装设使绝缘油不与空气直接接触的隔膜密封式储油柜。通过悬挂式吸湿器与大气相通，吸湿器下端有空气进口，器内装满吸潮物质硅胶，以除去空气中的尘埃和水分。储油柜外装设指示油位变化的管式油位计，运行时变压器油箱内会随温度变化而热胀冷缩，即油面上升或下降。安全气道（防爆管）密封式安全气道是油箱内部过压力保护部件，与储油柜配合使用，增强密封效果，发生内部故障致产生较高压力时，变压器油冲破气道膜到指定范围并释放。新装变压器是装设压力释放阀做保护。呼吸器油枕内空气随变压器油的体积膨胀或缩小，排出或吸入的空气都经过呼吸器。呼吸器内装有干燥剂（硅胶）来吸收空气中的水分，过滤空气，从而保持油的清洁。其他部件、附件散热器采用可拆卸的双面扁管式，安装于油箱壁上，再配合风扇电机，对运行中绝缘油在油箱内上、下油层温差下循环冷却散热，延缓绝缘油及部件老化。温度计为测量油箱内上层油温以监视运行，变压器装有信号温度计，其内部有温度控制器，指针偏转，指当油温升高至预定值时，器内电触点闭合，启动电风扇，也可给出油温过高的运行异常信号。BWPK—802型变压器温度指示计是适用于各种变压器温度测量和控制，该仪表具有反应灵敏、指示清晰、安装方便、可靠性好、带有最高温度记录，可在户外使用等特点，仪表外壳采用不锈钢材料，外表美观且使用寿命长BWY-804型变压器温度控制器(以下简称804型温控器)是根据JB/T6302-92《变压器用压力式温度控制器》标准，在BWY-802、803型温度控制器的基础上研制开发的新一代产品。适用于中、大型变压器作油温测量控制。804型温控器具有以下新特点：1、适用范围广：针对变电所无人值班的智能化控制要求，本机能输出以下控制信号：(1)Pt100铂电阻；(2)直流4-20mA电流；(3)RS232、RS485通讯接口。2、带有4组开关，开关可全量程设定，分别用于变压器冷却系统的控制，超温报警，超温跳闸等。3、提供两种安装尺寸：为了满足不同用户的使用需求，本机推出两种安装尺寸，供用户选择。主要技术数据(一)804型温控器主要技术指标1、正常工作条件：-30～+55℃2、温度测量范围：0-100℃0-120℃0-150℃3、指标精确度：1.5级4、控制性能：(1)设定范围：全量程可调(2)设定精确度：±3℃(3)开关差：6±2℃(4)额定功率：AC220V/3A(5)标准设定点：0-100℃：K1=55℃K2=65℃K3=80℃K4=90℃0-120℃：K1=55℃K2=65℃K3=80℃K4=100℃0-150℃：K1=55℃K2=65℃K3=80℃K4=130℃5、输出性能：(1)Pt100铂电阻；(二)直流4-20mA电流。6、防护等级：IP55XMT-288F(C)系列数显温度控制仪是专门为电力变压器设计的配套产品，它与BWY(WTYK)-802A、803A型温度控制器配接，可实现电力变压器油温的遥测、遥控。本产品有XMT-288F、XMT-288FC等型号。其中XMT-288FC可以输出0～5VDC、1～5VDC或4～20mADC标准信号，XMT-288FC-Ⅱ还配有RS-485、RS-232接口直接与计算机联网。主要技术数据1、输入信号：Pt1002、测量范围：0～100℃0～120℃0～150℃-20～80℃3、精度：1.0级4、显示方式：0.8”7段数码管5、分辩率：0.1℃6、设定值范围：整个量程范围内可调7、引线方式：三线制8、接点输出：上下限报警各有一组常开(常闭)接点9、触点容量：220VAC3A(阻性)10、标准信号输出：XMT-288FC有如下信号输出：直流：0～5V或1～5V，直流4～20mA通信接口：RS485、RS232(XMT-288FC-Ⅱ)直流4～20mA输出时，允许负载电阻为250～350Ω。分接开关为经济方便地调节二次侧供电电压，变压器各相高压侧线圈中部引出6个分接头，与装设的中部单相分接开关相连接，供变压器停电后通过改变变比而不励磁调压。它装上油箱的顶部。分接开关外形气体继电器（瓦斯继电器）在储油柜与上油箱的连管中间装有气体继电器，作为保护变压器内部短路故障的一种灵敏装置。当变压器内部有轻微故障，仅有少量气体上升，气体继电器WSJ内上触点在气体上升，油流冲动下闭合，接通信号回路，给出轻瓦斯信号，其下触点则在内部严重故障，大量气体上升时闭合，通过断路器跳闸保护变压器，即重瓦斯动作。热虹吸过滤器热虹吸过滤器，也称净油器，它由短管连接变压器油箱的上部和下部，内充满吸附剂（如硅胶等），变压器在运行中上层油温与下层油温间有一个温差，使油在过滤器中循环，使油中水分，杂质吸到吸附剂内，使油净化。现在，我段只有旧型号牵引变变压器（SF7—20000/110GY）装于变压器油箱外部。一般不标O：自耦D：单相S：三相（可不标）J：油浸自冷F：油浸风冷S：油浸水冷G：干式空气自冷C：干式浇注绝缘P：强迫循环S：三绕组（双绕组可不标）F：双分裂绕组L：铝线（铜线不标）Z：有载调压（无励磁调压不标）•牵引变压器的型号TH：湿热（防护代号）TA：干热高压绕组额定电压（KV）额定容量（KVA）设计序号（1、2、3……）产品型号的含义（铭牌）SF2-QY–20000/110SF3–QY–25000/110GY三相油浸风冷设计序号牵引额定容量额定电压三相油浸风冷设计序号牵引额定容量额定电压高原1、额定容量指变压器在厂家铭牌规定的额定电压、额定电流、额定功率下连续运行时，能输送的容量即视在功率单相Pe=UeIecosφ(KVA)式中Ue---相电压Ie---相电流三相Pe=3UeIecosφ(KVA)式中Ue---相电压Ie---相电流2、额定电压指变压器长时间运行时所能承受的工作电压kv。三相电压的额定电压指的是线电压。单相变压器Ue=Pe/(Iecosφ)(V)式中Ue---相电压Ie---相电流三相变压器Ue=Pe/3(Iecosφ)(V)式中Ue---相电压Ie---相电流3、额定电流指变压器在额定容量下允许长期通过的电流值A。4、线圈组别5、阻抗电压阻抗电压也称短路阻抗或短路电压，即把变压器二次线圈短路，一次线圈通以额定电流时所加的电压，以对额定电压比值的百分数来表示。6、短路损耗二次侧短路、一次侧通以额定电流时，变压器所消耗的功率，称为短路损耗（铜耗）7、空载电流二次侧空载、一次侧加以额定电压时，一次线圈中流过的电流称之为空载电流。8、空载损耗二次侧空载、一次侧加以额定电压时，变压器所消耗的功率，称之为空载损耗（铁损）9、冷却方式冷却介质及循环方式变压器的基本参数单相变压器工作原理线圈变压器在一个闭合的铁心上分别绕有两个匝数不等的线圈AÚ1Í1É1É2Ú2ZxaΦÍ2Φ—磁通É—感生电动势Í1—原边电流Í2—副边电流X铁心是磁通的通路线圈是电流的通路通常把变压器接电源的一侧称为一次或原边相应的线圈称为一次或原边线圈把变压器接负荷的一侧称二次或副边,相应线圈称为二次或副边当变压器二次侧开路如在一次侧施加频率为f的交流电压Ú1，流过电流为Í1，则在铁心中产生交变磁通Φ使这两个线圈发生电磁联系由上两式可求出：É1W1É2W2K一、二次线圈由同一磁通Φ铰链É1=4.44fW1ΦmÉ2=4.44fW2Φm即：É=4.44fWΦm式中：É—感应电动势f—频率（Hz）W—线圈匝数Φm—主磁通最大值根据电磁感应原理：交变磁通穿过两个线圈感应出电势，其大小与磁通所铰链的线圈匝数以及主磁通最大值成正比由于一次线圈漏抗和电阻都较小，故可忽略由它们引起的电压降Ú1≈É1而二次侧开路Í2=0Ú1≈É1Ú1W1Ú2W2其中：Ú1、Ú2—一、二次线圈的端电压K—变压器的变比K由以上分析可以看出：线圈匝数多的一侧电压高反之,线圈匝数少的一侧电压低变压器空载时,一、二次侧端电压与一、二次线圈匝数成正比这样,变压器就起到了变换电压的作用三相变压器工作原理三相变压器的铁心有三个心柱，每个心柱上都套装着一、二次线圈其一、二次线圈分别接成星形或三角形，构成三相电路并分别与电源和负荷连接三相变压器工作原理与单相一样,单相中的电压和电流相当于三相变压器的相电压和相电流ABCXxYZyzabcY/Δ—11接线三相变压器一、二次线圈的接法就是接线组别或称连接组别，三相线圈的联结图同侧三相间联结成星形，即将三相线圈未端（x,y,z）结在一起，再将首端（A，B，C）引出，用符号“Y”表示，当把中性点引出其连接组标号用“YN”表示。将360º角分为12等份,每隔30º就为一种接线组别,则有12种，按时钟方式,一般以变压器一次侧线电压向量作长针,固定在12点钟以二次侧线电压的向量作短针（时针）,其所指点即为该组别标号。OXYZABCabcxyz6ABCÚBÚAÚCabcÚabÚbcÚcaa(y)b(z)c(x)ÚBÚCÚAÚab30ºÚbcÚCAÚcaÚBCÚAB9123ÚABÚabOXYZABCabcxyzY0/Δ—11接线这种接线方法实际上和Y0/Δ—11接法一样所不同的只是从星形接法的一次线圈中性点，再引出一条线来接地一般用于110kv及以上电力系统中