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变压器基本常识


变 压 器 的 基 本 常 识 1. 变压器的作用及原理 变压器在电力系统中的主要作用是变换电压, 以利于功率的传输。 电压经过升压变压器升压 后,可以减少线路损耗,提高送电的经济性,达到远距离送电的目的。电压经过降压变压器 降压后,能把高电压变为用户所需要的各级使用电压,满足用户的需要。其工作原理是电磁 感应原理。当变压器一侧加交流电源,通过的交变电流在铁芯产生交变的主磁通,交

变的主 磁通作用于变压器一二次侧绕组,分别产生感应电动势,若二次侧通过负载接通,也将产生 感应电流,感应电动势,感应电流分别与匝数成正比,反比关系,但功率不变,起到了传输 功率的作用。 2. 变压器的组成结构 1、铁芯:有芯式,壳式两种,由导磁性能很好的硅钢片组成。铁芯必须接地。常见有单相 二铁芯柱,三相三铁芯柱,三相五铁芯柱。 2、绕组:有铜线,铝线绕成,外边用纸绝缘或纱包绝缘。 3、油箱:内装铁芯,绕组,并充满变压器油。有两个油箱,一个为本体油箱,一个为有载 调压油箱(内装分接开关) ,变压器油起着绝缘和散热的作用。 4、油枕:油枕有两种形式,胶囊式油枕,隔膜式油枕。用来调节油量,保证变压器油箱内 经常充满油,还可以防止油的过速氧化。油枕一端装有油位计,用来指示油枕中的油面。 5、呼吸器:提供变压器在温度变化时内部气体出入的通道,解除正常运行时因温度变化产 生的对油箱的压力。内装有硅胶,在变压器温度下降时对吸进的气体去潮。下部有油封杯, 把硅胶与大气分开,延长硅胶的使用寿命。 6、防爆管:又叫压力释放阀,用来排出故障产生的高压气体和油,以减轻和解除油箱所受 的压力,保证油箱的安全。 7、散热器:当变压器上层油温与下层油温产成温差时,通过散热器形成油温对流,经冷却 器冷却后流到油箱, 起到降低变压器温度的作用。 大型变压器一般采用强迫油循环风冷式冷 却方式。 8、瓦斯继电器:变压器主要的保护装置,当变压器内部故障时,轻瓦斯动作发出信号,重 瓦斯动作跳闸以保护变压器。 9、绝缘套管:将变压器内部的高,低压引线引到油箱外部并固定引线。常用套管有纯瓷套 管,充油套管,电容套管。 (套管密封,不和变压器本体连通,套管内注满变压器油,下部 装有套管型电流互感器,供测量和保护用) 10、温度计:用来测量油温。常用的温度计有电触点压力式温度计(信号温度计)和遥测温 度计(电阻温度计)两种形式。 11、净油器:也叫热虹吸,起到改善运行中的绝缘油特性,防止绝缘油继续老化的作用,主 要部分是净油罐,内部充满硅胶等吸附剂,吸取油中的水分、游离炭、氧化物等杂质。 12、 分接开关: 连接及切换变压器分接抽头, 分为无励磁分接开关和有载调压分接开关两种。 无砺磁分接开关一般有 3 或 5 个分接抽头,调压范围分别为额定电压的 5%和 2.5%。有载调 压分接开关一般有 6 个分接抽头。 3. 变压器的主要技术参数 1、额定容量:指主分接下视在功率的惯用值。在变压器名牌上规定的容量就是额定容量, 它是指分接开关位于主分接,是额定空载电压、额定电流与相应的相系数的乘积。对三相变 压器而言, 额定容量等于额定空载线电压×额定线电流,额定容量一般以 kVA 或 MVA 表示。 额定容量是在规定的整个正常使用寿命期间,如 30 年,所能连续输出最大容量。而实际输 出容量为有负载时的电压(感性负载时,负载时电压小于额定空载电压) 、额定电流与相应 系数的乘积。

2、额定电压:指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值 3、额定电流:指在变压器的线圈上所允许通过的最大电流,工作时不得超过规定值。 4、电压比:指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别。 5、短路损耗:变压器一二次侧电流流过一二次侧绕组,在绕组电阻上所消耗的能量之和, 与电流的平方成正比。 6、空载损耗:变压器在额定电压时,二次侧不接负载,变压器铁芯所产生的损耗。包括激 磁损耗,涡流损耗。 7、空载电流:变压器在额定电压下空载运行时,一次侧通过的电流。 8、百分比阻抗(短路电压) :变压器二次侧短路,升高一次侧电压,当二次电流达到额定电 流时,一次侧所加电压与额定电压的比值百分数。 9、工作频率:变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频 率称工作频率。 10、 额定功率: 在规定的频率和电压下, 变压器能长期工作, 而不超过规定温升的输出功率。 11、效率:指次级功率 P2 与初级功率 P1 比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大,效 率就愈高。 12、绝缘电阻:表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与 所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。 4. 变压器的运行 4.1 变压器正常运行的条件 ⑴ 变压器完好。变压器本体完好,无任何缺陷,各种电气性能符合规定,油的各项指标符 合标准,油位正常,油温正常,各辅助设备完好运行。绝缘允许温度在 98 度以下,上层油 温不宜经常超过 85 度,最高不得超过 95 度,线圈最热点温度不得超过 105 度,正常不超过 95 度。 ⑵ 变压器额定参数符合运行要求。 变压器电源电压变动范围在其所接分头额定电压的 105% 之内,最高不得超过额定电压 110%。 ⑶ 运行环境符合要求。 (接地良好,接头紧固,各侧避雷器正常工作,各继电保护装置工作 正常) ⑷ 冷却系统完好。 4.2 变压器的空载运行 空载运行是指变压器的一次绕组接入电源, 二次绕组开路的工作状况, 此时一次绕组中的电 流称为变压器的空载电流。 4.3 变压器的负载运行 变压器的负载运行是指一次绕组接上电源,二次绕组接有负载的运行的方式。 4.4 变压器的解列运行 两台变压器一次母线并列运行, 二次母线用联络断路器联络。 正常运行时, 断路器是分断的, 这时各变压器通过各自的母线供给各自的负荷。 这种运行方式的特点是在故障状态下的短路 电流小。 4.5 变压器的并列运行 两台变压器一次母线并列运行,正常运行时,两台变压器通过二次母线联合向负荷供电,即 联络断路器总是接通的。 4.5.1 并列运行的条件 ⑴ 变压比相等,仅允许相差正负 0.5%。 ⑵ 接线组别相同。 ⑶ 电压百分比阻抗相等,仅允许相差正负 10%。

⑷ 容量比不超过 3:1。 4.5.2 变压器并列运行的优点和缺点 ⑴ 保证供电的可靠性。部分发生故障,其余部分可继续供电。 ⑵ 提高变压器的总效率。 ⑶ 扩大传输容量。 ⑷ 提高资金的利用率。 ⑸ 缺点是故障状态下的短路电流大。 4.6 变压器调压 4.6.1 无载调压 切换分接抽头时必须将变压器从电网中退出来,即不带电切换,称为无载调压,也叫无励磁 调压。特点、调压幅度较小,输出电压质量差,但装置体积小,较便宜。 4.6.2 有载调压 切换分接抽头时不需要将变压器从电网中退出,可以带负载切换,称为有载调压。特点、能 在额定容量范围内带负荷调整电压,调整范围大,可以减少或避免电压大幅度波动,母线电 压质量高,但装置体积大,结构复杂,造价高,检修维护要求高。 5. 变压器巡视 5.1 新投入或大修后的变压器运行中应巡视的部位及注意哪些事项: ⑴ 音响正常,因为平稳的“嗡嗡”声。 ⑵ 油位变化情况应正常。 ⑶ 试摸散热器温度是否正常,证实各排管阀门确已打开。 ⑷ 油温变化是否正常,变压器带负荷后油温应缓慢上升。 ⑸ 监视负荷变化和导线接头有无发热现象。 ⑹ 检查瓷套管有无放电打火现象。 ⑺ 防爆管玻璃应完整。 ⑻ 气体继电器应充满油。 ⑼ 各部件有无渗漏油现象。 ⑽ 冷却装置应运行良好。 5.2 变压器正常巡视与特殊巡视项目: 5.2.1 正常巡视项目: ⑴ 音响应正常。 ⑵ 油位应正常,外壳清洁,无渗漏油现象。 ⑶ 油温应正常。 ⑷ 负荷情况。 ⑸ 引线不应过松过紧,接头接触良好,示温腊片应无熔化现象。 ⑹ 气体继电器应充满油。 ⑺ 防爆管玻璃应完整无裂纹,管内无存油。 ⑻ 冷却系统应正常运行。 ⑼ 瓷套管清洁,无裂纹和打火放电现象。 ⑽ 呼吸器畅通,硅胶不应吸潮饱和,油封呼吸器的油位应正常。 5.2.2 特殊巡视项目: ⑴ 过负荷时:监视负荷,油温,油位的变化,接头触头应良好,示温腊片应无熔化现象, 冷却系统应正常运行。 ⑵ 大风天气:监视引线摆动情况及有无搭挂杂物。

⑶ ⑷ ⑸ ⑹

雷雨天气:监视瓷套管有无放电闪络现象,注意避雷器的放电记录器动作情况。 下雾天气:监视瓷套管有无放电打火现象,重点监视污秽瓷质部分。 下雪天气:根据积雪融化情况检查接头发热部位,及时处理冰棒。 大短路故障后,检查有关设备,接头有无异状。


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