变压器基础知识介绍(DOC)

1主导产品基础知识篇第一章变压器基础知识介绍一、油浸式电力变压器基础知识（一）、什么是变压器变压器是根据电磁感应原理制造出来的能够输送电能、改变电压、但不改变频率的一种静止的电器。（二）、变压器的分类根据使用对象分类：1、电力变压器：将一个电力系统的交流电压和电流值变位另一个电力系统的不同电压和电流值借以输送电能的变压器。2、配电变压器：指容量较小、由较高电压降到最后一级配电电压，直接做配电用的电力变压器。3、变流变压器：在直流输电系统中向变流器供电的电力变压器，也属于工业用变压器。24、试验变压器：供各种电气设备和绝缘材料做电气绝缘性能试验用的变压器，也属于工业用变压器。5、用于不同工业的专业变压器，如：电炉变压器、整流变压器、牵引变压器、启动变压器、矿用变压器、防爆变压器、船用变压器6、电力变压器根据使用要求不同或本身结构上的差异，又可分为：（1）油浸式变压器：铁心和绕组都浸入油中的变压器。（2）液体浸渍式变压器：采用非矿物油、人工合成的绝缘液体作为冷却介质的变压器。（3）气体绝缘变压器：采用人工合成的某种气体做为冷却和绝缘介质的变压器。（4）干式变压器：用铁心和绕组都不浸入绝缘液体中的变压器。7、按结构和使用要求分：（1）密封式变压器：变压器内部介质和外部大气相隔绝，避免互相交换，属一种非呼吸式变压器。（2）双绕组变压器：只包括高、低压两绕组的变压器。（3）多绕组变压器：每相上有两个以上绕组，分别连接到电压等级不同的线路上的变压器。常见的为三绕组变压器，即有高、中、低三个绕组。（4）有载调压变压器：装有有载调压分接开关，能在负载下进行调压的变压器。（5）无励磁调压变压器：装有无励磁分接开关且只能在无励磁情况下进行调压的变压器。（6）串联变压器：也叫增压变压器，是具有一个改变线路电压的串联绕组和一个励磁绕组的变压器。（7）联络变压器：变电站或电厂用以联结两个电压不同的输电系统，并可按电力潮流的变化，每侧都可以做为一次或二次侧使用的变压器，包括自耦变压器和多绕组变压器。（8）自耦变压器：至少有两个绕组具有公共部分的变压器，自耦变压器中绕组之间除通过磁通耦合外，有电路上的直接联结，因此与同容量的双绕组变压器相比，结构尺寸可较小。（9）发电厂自用变压器：简称厂用变，是电厂内做为动力和照明等电源用的变压器，一般阻抗较高，多直接用于发电机母线。（10）分裂变压器：这种变压器有两个或两个以上低压绕组，可单独或并联运行，如一个低压侧负载或电源发生故障，其余低压绕组仍能运行。发电厂自用变压器多采用这种型式的变压器。（11）升（降）压变压器：是指将一种电压等级升（降）到另一种电压等级的变压器。（12）发电机变压器：低压侧与发电机母线相联，直接将电压升高送上输电线路的变压器，是一种升压变压器，用做电厂的主变压器。（13）柱上变压器等。（三）、油浸电力变压器主要组成部分1、铁心：是变压器的磁路，它由电工硅钢片及夹紧装置组成，它有两个作用：一是铁心的磁导体构成了变压器的磁路，它把一次电路的电能转为磁能，又由自己的磁能转变为二次电路的电能，因此它是能量转换的媒介。二是铁心外面套有绕组，支持着引线，几乎安装了变压器内部的所有部件。32、绕组：是变压器输入和输出电能的电气回路，通常是按原理或按规定的联结方法连接起来，绕组主要作用是：一次绕组将系统的电能引进变压器中，而二次绕组将电能传输出去，因此绕组是传输和转换电能的主要部件。3、绝缘介质：对于油浸式变压器而言，为了减少变压器内部的主纵绝缘距离而充以变压器油（矿物油），绝缘介质另外一个作用是散出绕组和铁心在运行时所产生的热量。4、油箱：可分为箱盖式和钟罩式油箱，它的作用是使变压器构成一个完整的结构整体。5、附件：变压器主要附件是套管、分接开关、冷却装置、吸湿器、储油柜、净油器、气体继电器、温度计、压力释放阀、接线箱、控制柜等。变压器主要附件的作用：（1）套管：变压器套管根据变压器所连接的输变电线路、电压等级选取，它不但作为引线对地绝缘，而且担负着固定引线的作用，同时套管又是载流组件之一，用它将变压器内的绕组引出线与电力系统或用电设备进行电气连接。（2）分接开关：变压器分接开关可以分为两种，一是无励磁分接开关，二是有载分接开关。它的作用是使用电网供给稳定的电压，控制电力潮流或调节负载电流。它的选取主要根据开关触头所处位置的绝缘水平及负载电流的大小。（3）储油柜：可分为普通式储油柜和密封式储油柜，密封式储油柜又或分为隔膜式储油柜和胶囊式储油柜，它的作用是为变压器油因温度变化而造成体积的变化提供一定的空间，另外密封式储油柜中的隔膜或胶囊保证了油不与空气接触，起到了防止油老化的作用。储油柜大小根据变压器总油量5%选取。（4）吸湿器：安装在储油柜上，作用是吸收储油柜中的水分。（5）净油器：安装在油箱上，内部装有吸附剂，作用是吸收变压器油内的水分及杂质，变压器安装密封或储油柜一般不装净油器。（6）冷却装置：是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去，以保证变压器安全运行，冷却装置一般是手拆卸的，不强油循环的称为散热器，强油循环的称为冷却器，具体分为如下几种：自然冷却装置称为散热器，吹风冷却装置称为风冷散热器，强油风冷冷却装置称为冷却器，强油水冷却装置称为水冷却器。（7）压力释放阀：是一种安全保护阀门，作用是防止变压器内部发生故障，而使油箱发生爆裂，释放阀安装在变压器箱盖或侧壁上，变压器油量增加释放阀加大或数量增加。（8）气体继电器：气体继电器安装在储油柜与箱盖之间，在变压器内部故障产生的气体或油流的作用下，接通信号或跳闸回路，它是变压器的主要安全保护装置，继电器所配的集气盒作用是收集变压器运行时所产生的气体，便于检查人员对气体进行色谱分析。（9）温度计：目前在变压器应用的温度计有四种：水银温度计、信号温度计、绕组温度计和电阻温度计。所有油浸式变压器均有水银温度计。（四）、变压器型号的表征方式：12345678910－11—12/13141、绕组的耦合方式（一般方式不标；O：自耦）42、相数（D：单相；S：三相）3、绕组外绝缘介质（G：干式空气自冷；C：干式浇注绝缘；）4、冷却方式（变压器油不标；F：油浸风冷；S：油浸水冷）5、循环方式（自然循环不标；P：强迫循环）6、绕组数（双绕组不标；S：三绕组；F：双分裂绕组）7、调压方式（无励磁调压不标，Z：有载调压）8、导线材质（铜线不标，L：铝线）9、铁心介质（电工钢片不标：H-非晶合金）10、性能水平代号：（1，2，3…）11、特殊用途或特殊结构代号（略）12、额定容量（kVA）13、高压绕组额定电压等级（kV）14、特殊实用环境（一般状况不标，TH：湿热，TA：干热，T干湿热合型）（五）、变压器的技术参数描述变压器整体性能的具体技术数据。它们是变压器生产和使用，询价和订货时的主要依据。变压器的技术数据一般都标在铭牌上。技术参数的主要内容有：1、相数和额定频率2、额定电压和额定容量3、额定电流4、负载损耗和短路阻抗5、空载电流和空载损耗6、温升和冷却方式7、绝缘水平8、绕组的联结组标号此外，铭牌上还标注变压器的名称、型号、产品代号、标准代号、重量、制造厂名、出厂序号、制造年月等。（六）、我国输电线路的电压等级及变压器的电压等级变压器的一个作用就是改变电压，因此额定电压是重要数据之一。变压器的额定电压应与所连接的输变电线路电压相符合，我国的输电线路等级（kV）为：0.38、3、6、10、15(20)、35、66、110、220、330、500及750以上。变压器产品系列是以高压的电压等级而分的，现在电力变压器的系列分为10kV级及以下系列、35kV系列、66kV系列、110kV系列、220kV系列、330KV和550KV系列。（七）、现行变压器的容量等级（kVA）变压器的主要作用是传输电能，因此额定容量是它的主要依据。它是某一个绕组的视在功率的指定值，和该绕组的额定电压一起决定其额定电流，表示传输电能的大小。变压器的额定容量与绕组的额定容量有所区别：双绕组变压器的额定容量即为绕组的额定容量；多绕组变压器应对每个绕组的额定容量加以规定，其额定容量为最大绕组的额定容量；当变压器容量因冷却方式而变更时，则额定容量是指最大的容量。现行变压器容量等级如表4-1所示。5表4-1现行的变压器容量等级（kVA）10100100010000（120000）125125012500（150000）160160016000（180000）20200200020000（240000）250250025000（360000）（30）3153150315004004000400005050050005000063630630063000808008000（90000）（八）、变压器绕组联结组别号绕组联结组，变压器同一侧绕组是按照一定形式进行联接的。单相变压器除相绕组（线匝组合成的一相绕组）的内部联结外，没有绕组之间的联结，所以其联结符号用I表示。三相变压器组成三相变压器组的单机变压器，则可以联结成星形、三角形和曲折形等。星形联结是各相绕组的一端结成一个公共点（中性点），其它端子结到相应的线端上。三角形联结是三个相绕组互相形成闭合回路，由串联处结至相应的线端。曲折形联结的相绕组是结成星形，但相绕组是由感应电压相位不同的两部分组成（不在同一铁心心柱上）星形、三角形、曲折形联结，现在对于高压绕组分别用符号Y、D、Z表示；对于中压和低压绕组分别符号y、d、z表示。有中性点引出时则分别用符号YN、DN和yn、zn表示，自耦变压器有公共部分的两绕组中额定电压低的一个用符号a表示（见表4-2）。表4-2新旧《电力变压器》标准的绕组联结组标号的区别名称GB1094-79GB1094.119-96星形联结并有中性点引出高压中压低压高压中压低压YY。YY。YY。YYNyynyyn三角形联结ΔΔΔDdd曲折开联结并有中性点引出ZZ。ZZ。ZZ。ZZNzznzzn自耦变压器联结组代号前加O有公共部分两绕组额定电电较低的用a组别数用1-12且前加横线用0-11联结符号间联结符号间用斜线联结组标号的举例Y．/Δ-11O-Y。/Y-12-11YNd11YNNd116（九）、变压器电压的分接范围为了调整所需要的电压，变压器的绕组要具有分接抽头，以改变电压比。在分接抽头中：主分接：与额定电压、额定电流和额定容量相对应的分接；分接因数：某一分接时的匝数与主分接匝数之比，即为Ud/Un，或以百分数表示的（Ud/Un）*100。Ud为分接电压，Un为额定电压，分接因数大于1的为正分接，小于1的为负分接，等于1的为主分接。分接级（调压级）：相邻分接间以百分数的分接因数之差；分接范围（调压范围）：最大、最小两个以百分数表示的分接因数与100相比的范围，如在（100+a——100-b）内，则分接范围为+a%|-b%，如果a=b，则分接范围为±a%。变压器调压方式通常分为无励磁调压和有载调压两种方式；当二次不带负载，一次又与电网断开时的调压为无励磁调压；带二次负载下的调压为有载调压。电力变压器标准调压范围和方式如表4-3所示。表4-3电力变压器标准调压范围和方式方式额定电压和容量调压范围分接数级数调压形式分接开关无励磁调压35kV、8000kVA或63kV63000kVA以下±5%5%3中性点调压中性点调压分接开关35kV、8000kVA或63kV63000kVA及以上±2*2.5%2.5%5中部调压中性点调压分接开关有载调压10kV级及以下±4*2.5%2.5%9中性点线性调压有载分接开关35kV±3*2.5%2.5%763kV及以上±8*1.25%1.25%17中性点线性、正反或粗细调压有载分接开关（十）、变压器温度计所指示的温度是变压器什么部位的温度？变压器温度计所指示的温度是变压器油顶层的温度，规定不得超过95°C，对于空气冷却的变压器是指测量部分的温度（顶层温度）与冷却空气温度之差，对于水冷变压器是指测量部分的温度与冷却入口处水温之差。变压器运行在海拔1000m及以下，而环境温度规定为下列数值时：最高气温：+40°C