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电力变压器一、变压器简介：2、变压器是电力系统中不可缺少的重要设备。发电厂的输出电压受发电机绝缘水平限制，最高电压不超过20KV。而远距离输送电能时，需将电压升高到几万伏或几十万伏，以降低输电电流，从而减少输电线路上的能量损耗，这就需要通过升压变压器将电压升高。而到用电区后，须经降压变压器降低，以适合于用电设备的使用。故在供电系统中，需大量的降压变压器将将输电线路输送的高压变换成不同等级的电压，以满足各类设备的需要。1、变压器是一种静止的电气设备，它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能转换成另一种电压等级的交流电能。一般分为电力变压器、特种变压器及仪用变压器（电压互感器和电流互感器）。电力变压器按冷却介质分为油浸式和干式两种。电力变压器二、电力系统简介：动力系统电力系统输电线路电力网锅炉汽轮机水库水轮机反应堆风能发电机升压变压器降压变压器电能用户发电、送电、变电、配电和用电组成的体系称为电力系统，电力系统中送电、变电、配电三个部分称为电力网。电力网是将各电压等级的输电线路和各种类型的变电所连接而成的网络。其中分为输电网：以高压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络，又称主网架；配电网：直接将电能送到用户的网络。高压配电网指110KV及以上电压、中压配电网指35-3KV电压，低压配电网220V、380V。锅炉汽轮机电力变压器三、变压器原理：变压器是根据电磁感应原理工作的。在闭合铁芯上，当一次侧绕组加上电源后，有交流电流I1通过该绕组，在铁芯中产生交流磁通φ。这个交变磁通不仅穿过一次绕组，同时穿过二次绕组，两个绕组分别产生感应电势E1和E2。这时如果二次绕组与外电路的负荷接通，便有电流I2流入负荷，即二次侧绕组有电能输出。根据电磁感应定律可以导出：一次侧绕组感应电势为：E1=4.44fN1φ二次侧绕组感应电势为：E2=4.44fN2φ（N1、N2是一、二次绕组匝数）E1/E2=N1/N2=K（K是变压器的变比）四、电力变压器的结构：1、铁芯：铁芯是变压器的磁路部分，由铁芯柱和铁轭组成。绕组套装在铁芯柱上，铁轭用来使整个磁路闭合。铁芯结构一般分为心式和壳式两种。心式铁芯只包围绕组的顶部和底部，而壳式铁芯连绕组侧面一起包围。我国电力变压器主要采用心式铁芯，因为这样绕组的布置和绝缘比较容易。铁芯材料要求导磁性能好，才能使铁损小，故变压器的铁芯采用硅钢片叠制而成。因冷轧硅钢片在沿着辗轧的方向磁化时有较高的导磁系数和较小的单位损耗，其性能优于热轧的，所以国产变压器均采用冷轧硅钢片。国产硅钢片的厚度有0.35mm、0.30mm、0.27mm等几种。片厚则涡流损耗大，硅钢片的表面必须涂覆一层绝缘漆以使片与片之间绝缘，减少涡流损耗。电力变压器绕组铁芯变压器在运行中，其铁芯及金属构件处于强电场中，感应有较高的对地电位。它与变压器的接地外壳间会有电位差，会产生断续放电现象，破坏变压器绝缘油性能。因变压器中磁场是非均匀的，铁芯本身不同部位间电位也不一样，彼此间存在电位差，也会击穿很小的绝缘间隙，破坏硅钢片之间的绝缘。因此必须将铁芯及其金属部件可靠接地。但铁芯只能采用一点接地，切不可将所有硅钢片都接地或采用多点接地，否则会造成较大的涡流而使铁芯发热，损坏硅钢片之间的绝缘，造成变压器本身过热、损耗增加。2、绕组：绕组是变压器的电路部分，一般用绝缘纸包的铝线或铜线绕制而成。我国生产的电力变压器，基本上只有一种芯式结构形式，所以绕组也都采用同心绕组。为了降低绝缘造价、缩小绕组及变压器整体的造价、便于绕组和铁芯之间的绝缘，一般低压绕组放在里面，靠近铁芯柱。为了节约用铜，变压器容量在9000KVA及以下时，通常采用铝导线，容量更换更大时采用铝合金导线（现也有使用铜线），特种变压器及容量很小的变压器，也可采用铜导线。3、绝缘：变压器的绝缘分主绝缘和纵绝缘两大部分。主绝缘指绕组对地之间、相间和同一相而不同电压等级的绕组之间的绝缘；纵绝缘指同一电压等级的一个绕组，其不同部位之间，如层间、匝间、绕组对静电屏之间的绝缘。变压器内的主要绝缘材料有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹纸等。电力变压器4、分接开关：为了供给稳定的电压、控制电力潮流或负载电流，均需对变压器进行电压调整。目前变压器调整电压的方法是在其某一侧绕组上设置分接，以切除或增加一部分绕组的线匝，改变绕组的匝数，从而达到改变电压比的有级调整电压方法。一般情况下是在高压绕组上安装分接开关，是因为一高压绕组在外侧，引出分接方便，二是高压侧电流小，载流部分截面小，开关触头也比较容易制造。变压器二次不带负荷载，一次也与电网断开的调压，称为无励磁调压；带负载进行变换绕组分接的调压，称为有载调压。电力变压器分接开关控制器电力变压器5、油箱：油箱是油浸式变压器的外壳，变压器的器身置于油箱内，箱内灌满变压器油。油箱结构，根据变压器的大小分为吊器身式油箱和吊箱壳式油箱两种。吊器身式油箱多用于6300KVA以下的变压器，其箱沿设在顶部，箱盖是平的。由于变压器容量小，重量轻，检修时易将器身吊起。吊箱壳式油箱多用于8000KVA及以上的变压器，其箱沿设在下部，上节箱身做成钟罩形，故又称钟罩式油箱。检修时无需吊器身，只将上节油箱吊起即可。油箱内的变压器油有两种作用，一方面作为绝缘介质，另一方面作为散热的媒介，即通过变压器油的循环，将绕组和铁芯中散发出来的热量，带给箱壁或散热器进行冷却。油箱是用钢板焊油箱电力变压器接成的，其结构的机械强度除了满足变压器运行的一些要求外，还应满足变压器在检修和运输时的一些要求。6、冷却装置：变压器运行时，绕组和铁芯中的损耗转化为热量，必须及时散热，以免变压器过热造成事故。变压器的冷却装置起散热作用。根据变压器容量大小不同，采用不同的冷却装置。对于小容量的变压器，绕组和铁芯所产生的热量经过变压器油与油箱的接触，以及油箱外壁与外界准空气的接触而自然地散热冷却，无须其他附加冷却装置。若变压器容量稍大些，可以在油箱外壁上焊接散热管，以增大散热面积。对于容量更大的变压器，则应安装冷却风扇，以增强冷却效果。当变压器容量在50000KVA及以上时，则采用强迫油循环水冷却器或强迫油循环风冷却器，主要是在循环油路中增设一台潜油泵，对油加压以增加冷却效果。散热器电力变压器7、储油柜（又称油枕）：储油柜位于变压器油箱上方，通过气体继电器与油箱相通。当变压器油温变化时，变压器油体积会膨胀或收缩。储油柜的作用是保证油箱内总是充满油，并减小油面与空气的接触，从而减缓油的老化。储油柜的容积约为总容积的10%左右，它保证变压器在冬季停用和夏季带最大负荷时，都能在油位计上看到油位。变压器装设油枕后，有利于装设气体继电器，又可使绝缘套管内部充满油，以提高绝缘套管的绝缘水平。8、防爆管（压力释放阀）：位于变压器的顶盖上，当变压器内部发生严重故障，而气体继电器失灵时，油箱内部的气体或变压器油便从安全气道喷出，保护变压器不受严重损坏。油枕压力释放器电力变压器9、呼吸器：为了使储油柜上部的空气保持干燥，避免工业粉尘的污染，储油柜通过吸湿器与大气相通。吸湿器内装有用氯化钙或氯化钴浸渍过的硅胶，它能吸收空气中的水分，当它受潮到一定程度，其颜色由蓝色变为粉红色。10、高、低压绝缘套管：变压器内部引线是经绝缘套管引到油箱外部。套管由带电部分和绝缘部分组成。带电部分包括导电杆、导电管、电缆或铜排。外绝缘为瓷管；内绝缘为变压器油、附加绝缘和电容性绝缘。呼吸器套管电力变压器11、其他：温度计①、温度计一般是用来测量变压器油箱里面上层油温，起监视变压器是否正常运行的作用。大型高压变压器还装有测量线圈温度的温度计。变压器使用的温度计有水银温度计、信号温度计、电阻温度计等。②冷却风扇：提高变压器油冷却效果。电流互感器：变压器保护及测量用。电流互感器冷却风扇电力变压器11、其他：③瓦斯保护是保护变压器的本体，当本体内部发生故障时动作跳开变压器各侧断路器；•差动保护是保护变压器各侧差动电流互感器之间的范围内发生故障时动作跳开变压器各侧断路器；•瓦斯保护和差动保护都是变压器的主保护，但保护的范围和侧重点不同，所以变压器运行时，瓦斯保护和差动保护都要投入。瓦斯继电器例：SFZ9-25000/110表示三相自然循环风冷有载调压，额定容量为25000KVA，高压绕组额定电压110KV，设计序号为9的电力变压器。（#2主变）SFZ11-315000/110表示三相自然循环风冷有载调压，额定容量为315000KVA，高压绕组额定电压110KV，设计序号为11的低损耗型电力变压器。（#1主变）SC9-2500/6.3表示三相自然循环干式浇注绝缘，额定容量为25000KVA，高压绕组额定电压6.3KV，设计序号为9的低损耗型电力变压器。（车间变变压器）电力变压器五、电力变压器的型号及技术参数：1、型号：防护代号（一般不标，TH湿热，TA干燥）高压绕组额定电压等级（KV）额定容量（KVA）设计序号民（1、2、3…；半铜半铝加b）调压方式（无励磁调压不标，Z---有载调压）导线材质（铜线不标，L---铝线）绕组数（双绕组不标，S—三绕组，F---双分裂绕组）循环方式（自然循环不标，P---强迫循环）冷却方式（J---油浸自准，亦可不标，F—油浸风冷，S---油浸水冷，C---干式浇注绝缘，G---干式空气自冷）相数（D---单相，S---三相）绕组耦合方式（一般不标，O---自耦）2、铭牌技术参数变压器技术参数有：1、相数：三相2、额定频率：50Hz3、额定电压：指变压器线电压4、额定容量：二次侧输出能力5、额定电流：指线电流（有效值）6、绕组联结组标号：变压器线圈接线方式及不同侧间电压相量角度差7、空载损耗：二次侧没负荷时产生的损耗8、负载损耗：二次侧带负荷时产生的损耗9、温升：测量部位与环境温度的温度差10、冷却方式：变压器散热方式11、调压范围：变压器能够改变电压的能力12、绝缘水平13、厂家：14、型号：SFZ11—25000/11015、标准代号：#1主变压器铭牌电力变压器变压器铭牌上的参数是指在正常使用条件下的额定参数。所谓正常使用条件是指安装地点海拔低于1000m，无腐蚀性气体，环境最高温度不超过+40℃，最高日平均温度不超过+30℃，最低气温根据环境要求，分别不低于-25℃、-30℃、-45℃。否则不能保证变压器长期安全运行。空载电流：变压器一次绕组接额定电压，二次侧空载时，一次绕组中通过的电流I0称空载电流，一般以额定电流的百分数表示。空载损耗：当额定频率额定电压施加到变压器的一个绕组上，其他绕组到开路时，变压器所吸取的有功功率。一般可以认为等于铁芯损耗，包括励磁损耗（铁芯中的磁滞损耗和涡流损，它决定于硅钢片的质量、重量、磁通密度的大小以及变化频率）和附加损耗（铁芯叠片间绝缘损坏引起的局部涡流损耗、结构部件中引起的涡流损耗等。额定电压：指变压器长时间运行时所能承受的工作电压。额定电流：指变压器长期允许通过的电流。额定容量：指变压器在厂家铭牌规定的条件下，在额定电压、额定电流连续运行时扬输出的容量。短路电压：指是把变压器的一侧绕组短路，在另一侧绕组上慢慢地升高电压，当两侧绕组的电流等于额定电流时，此时所加的电压U叫做短路电压。变压器的额定电压越高，则短路电压也越高。短路电压越小，负载增加时，输出电压就越稳定，但发生故障时，短路电流就越大。负载损耗：指变压器通过额定电流时，所吸取的有功功率。电力变压器