变压器培训

北京国电龙源环保工程有限公司布连分公司电力变压器学习电气专业2017年02月油浸式式变压器干式变压器控制类变压器电力变压器的结构及工作原理主要内容：第三节电力变压器的工作原理第二节电力变压器的铭牌参数和结构第四节干式变压器的运行维护第一节电力变压器的用途和分类第五节变压器的故障和分析第一节电力变压器的用途和分类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。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。工厂变电所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。工厂变电所大多数采用无载调压变压器。有载调压变压器与无载调压变压器不同点在于：前者装有带负荷调压装置，可以带负荷凋压，后者只能在停电的情况下改变分头位置，调整电压。有载调压变压器用于电压质量要求较严的地方，加装有自动调压检测控制部分，在电压超出规定范围时自动调整电压。其主要优点是：能在额定容量范围内带负荷调整电压，且调整范围大，可以减少或避免电压大幅度波动，母线电压质量高，但其体积大，结构复杂，造价高，检修维护要求高。无载调压变压器改变分接头位置时必须停电，且调整的幅度较小(每改变—个分接头，其电压调整2.5％或5％)，输出电压质量差，但比较便宜，体积较小。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。工厂变电所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。工厂变电所大多采用油浸自冷式变压器。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。工厂变电所过去大多采用铝绕组变压器，但低损耗的铜绕组变压器现在得到了越来越广泛的应用。第二节电力变压器的铭牌参数和结构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.电力变压器的型号电力变压器的铭牌参数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G-干式空气自冷C-干式浇筑绝缘注：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―强迫循环三、电力变压器的型号5、绕组数S―三绕组注：双绕组不标注6、导线材料L―铝绕组B―箔式绕线注：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%三、电力变压器的型号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—360000/220SCB10-2500/10.5S-三相C-干式浇筑绝缘B-箔式绕线10-性能水平代号2500-变压器的额定容量10.5-变压器的额定电压2.额定值：额定功率:铭牌规定在额定使用条件下所输出的视在功率。单位：VA或KVA国际标准容量系列为R10系列即：=1.258925650,63,80,100,125,160,200315,400500,6308001000125016002000NS额定电压:指变压器长时间运行所承受的工作电压。单位：V或KVNU规定加在一次侧的电压；单位：V或KV一次侧加额定电压，二次侧空载时的端电压。单位：V或KV额定电流:变压器额定容量下允许长期通过的电流。单位：A或KANU1NU2NI(线电压）（线电流）1010●●●变压器的铭牌参数2.额定值（续）：单相变压器的关系式：额定频率:我国工频：50Hz；NfNNNNNNUSIUSI2211;NNNNNNUSIUSI22113;3三相变压器的关系式：（对于双线圈变压器一、二次侧的额定容量相等。）●温升:变压器某部分的温度与周围冷却介质温度之差。●st等级YAEBFHC最高温度90105120130155180＞180油浸变干式变家电常用绝缘材料的分级C0我国油浸电力变压器大都采用A级绝缘；干式变压器采用E级以上绝缘。⑴A级绝缘使用材料为浸渍处理过的有机材料。如：棉纱、丝、纸、木材、沥青等。⑵周围环境温度为40，变压器极限温度为105⑶绕组平均温度比油温高10⑷为防止油质劣化，规定上层油温≤95正常情况下使绝缘油不过速氧化，上层油温≤85强迫油冷的，上层油温≤75C0C0C0C0C0C0●联接组别：反映三相变压器对称运行时，表示高、低压线圈的连接方式及高、低压侧对应线电动势（或线电压）之间的相位关系的表示式。我国标准联接组别有：Yd11YNd11Yyn0YNy0Yy0常用:Yd11YNd11Yyn0江苏Dyn11铭牌上的其他参数：变压器效率变压器接线图阻抗电压：一般用百分数表示。即%10011NKNkUZIU•从运行角度考虑，希望它小一些，以减少变压器输出电压的波动。从限制短路电流的角度考虑，则希望它大一些。•中小型变压器为4%~10.5%，大型变压器为12.5%~17.5%。变压器的基本结构电力变压器主要有两类：1、干式变压器：容量较小，防火防爆性能好，无污染、免维护。2、油浸式变压器：容量大、单位容量造价低，运行维护复杂；一.油浸式变压器的基本结构器身（铁芯绕组）铭牌安全气道储油柜气体继电器油箱高压套管低压套管分接开关分接头干式变压器结构变压器分接头一般都从高压侧抽头,主要是考虑:1.变压器高压绕组一般在外侧,抽头引出连接方便;2.高压侧电流相对于其它侧要小些,引出线和分头开关的载流部分导体截面小些,接触不良的影响较易解决。从原理上讲,抽头从那一侧抽都可以,要进行经济技术比较,如500kV大型降压变压器抽头是从220kV侧抽出的,而500kV侧是固定的。干式变压器是指铁芯和绕组不浸在绝缘液体中的变压器。在结构上可分为以固体绝缘包封绕组和不包封绕组。铁心选用优质冷轧晶粒取向硅钢片，硅钢片本身的磁滞振动小；设计时合理选择磁通密度，保证正常工作电压下有一定的裕度，在系统电压为1.1UN时不出现磁饱和。应用“整体铁芯”工艺，合理控制铁芯夹紧力，使整个铁芯成为一个牢固的整体，保证了铁芯具有良好的垂直度和平整度，有效地降低了噪音。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。铁芯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。铁芯线圈1、高压绕组用铜线，低压绕组用铜线或铜箔绕制，玻璃纤维毡填充包绕，真空状态下用不加填料的环氧树脂浇注，固化后形成坚固的圆筒形整体，机械强度高，局部放电小，可靠性高。2、阻燃、防爆、不污染环境。缠绕线圈的玻璃纤维等绝缘材料具有自熄特性，热值小，不会因短路产生自持性火灾，高热下树脂不会产生有毒有害气体。3、线圈不吸潮，铁心夹件有特殊的防蚀保护层，可在100%相对湿度和其他恶劣环境中运行。间断运行无须去潮处理。4、线圈内外侧树脂层薄，散热性能好。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，高压引线，低压引线等构成。温控系统温控系统由温度控制器和安装在产品热点位置的铂电阻测温传感器构成。温度控制器具有温度显示和控制的功能，对变压器的各相温度巡回显示和控制，若由于过载运行或故障引起变压器绕组温度过高，温度控制器能发出报警信号；当绕组温度超过安全值时能自动跳闸。采用强迫风冷时则由温度控制器根据绕组温度高低自动启停风机。风机防护外壳防护外壳的防护等级为IP20和IP23，IP20可以防止直径大于12mm的固体异物进入壳体，IP23外壳除具有IP20的防护功能外，还可以防止与垂直位置成60度角范围以内淋水进入