电力变压器基础知识培训课件.ppt

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1、电力变压器基础知识培训,1,PPT课件,目录,1. 概述2. 变压器工作原理3. 变压器用途和分类4. 变压器常用术语5. 变压器器身结构6. 变压器的油箱及附件7. 变压器的绝缘基础知识8. 变压器试验9. 变压器的运输、安装和检修10. 常用国标,2,PPT课件,1.概述,1.1变压器发展史,3,PPT课件,1.概述,1.2 变压器在电力系统中的位置,电力作为能源，可以从能源产地将煤炭、石油、天然气、核能等转化为电能；,为了经济的远距离输送电力，必须将发电机提高到输电电压；,在用户端，再将输电电压降低到用户适用的电压；,升高和降低电压的设备是变压器。,4,PPT课件,5,PPT课件,6,P

2、PT课件,7,PPT课件,2.变压器工作原理,电能,机械能,电能,？,问题：为什么将变压器的原边接到交流电源上，灯泡就会发光呢？,8,PPT课件,2.变压器工作原理,基于法拉第的电磁感应定律，即“电生磁、磁生电”。在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。变交不变直，变压不变频,9,PPT课件,3.变压器用途和分类,3.1 按用途分电力变压器：用于电力系统升压或降压；图片1试验变压器：产生高压，用于电气设备进行高压试验；

3、图片2仪用变压器：用于测量仪表和继电保护装置，如电压互感器；特殊用途变压器：如冶炼用的电炉变压器、电解用的整流变压器、试验用的调压变压器等。图片3,3.2 按相数分单相变压器：用于单相负荷和三相变压器；三相变压器：用于三相系统的升、降压。,10,PPT课件,3.变压器用途和分类,3.3 按绕组分：自耦变压器：用于联接超高压、大容量的电力系统；双绕组变压器：用于联接两个电压等级的电力系统；三绕组变压器：用于联接三个电压等级，一般用于电力系统的区域变电站。,3.4 按铁心分：心式变压器：用于高压的电力系统；壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器等。,11,PPT课件,3.变压器用途和分类

4、,3.5 按冷却方式分：图片4油浸式变压器：如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环和水内冷等；干式变压器：依靠空气对流进行冷却，如树脂型干式变压器 、聚酰芳胺绝缘变压器等；图片5充气式变压器：用特殊气体（SF6）代替变压器油散热；蒸发冷却变压器：用特殊液体代替变压器油进行绝缘散热。,3.6 按调压方式分：无载调压；有载调压。,12,PPT课件,图片1 电力变压器,840MVA 500千伏三相发电机变压器,SFF-40000/20厂用分裂式变压器,风力发电变压器,13,PPT课件,图片1 电力变压器,330kV电压等级变压器,14,PPT课件,图片1 电力变压器,15,PPT课件,图片1 电

5、力变压器,220kV单相组合式变压器,16,PPT课件,图片1 电力变压器,运行于国网公司首条750kV兰州东-官厅线路35kV产品,17,PPT课件,图片1 电力变压器,连接发电机与电网的升压变压器,18,PPT课件,图片2 试验变压器,1700kV610MVA试验变压器,19,PPT课件,图片3特殊变压器,345kV壳式电力变压器,750kV单相自藕GIS出线电力变压器,20,PPT课件,图片4特殊变压器,油浸风冷变压器,油浸水冷变压器,21,PPT课件,图片5干式变压器,干式浇注双电压变压器,H级浸渍式环保型干式变压器,立体三维卷铁芯干式变压器,35KV干式变压器,22,PPT课件,电力

6、变压器,具有两个或两个以上绕组的静止设备为了传输电能，在同一频率下，通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为另一个系统的交流电压和电流，通常这些电流和电压是不同的,23,PPT课件,液浸式变压器,铁心和绕组都浸入液体中的变压器GB/T25446 油浸式非晶合铁心配电变压器技术参数和要求GB/T6451 油浸式电力变压器技术参数和要求,24,PPT课件,常用术语,25,PPT课件,线圈相关术语,绕组 构成与变压器标注的某一电压值相对应的电气线路的一组线匝高压绕组 具有最高额定电压值的绕组中压绕组 多绕组变压器中的一个绕组，其额定电压介于高压绕组额定电压和低压绕组额定电压之间,26,PPT课件

7、,1）线段：若干线匝沿径向排列起来成为一个线段2）整数匝线段：线段的起绕点和终止点在同一个撑条间隔内。3）分数匝线段：线段的起绕点和终止点不在同一个撑条间隔内。,27,PPT课件,4）正段：从内径向外绕，即尾端在外径侧的线段。5）反段：从外径侧向里绕（通常先绕一个临时线段，再推 倒临时线段，然后从尾端在理顺至始端），即尾 端在内径侧的线段为反段。6）换位：指导线从一个线段过渡到另一个线段的“S”弯，对 于两根及以上的导线并联的绕组，换位包含改变 并联导线沿径向排列的意义。 内部换位：在绕组内径侧的“S”弯，称为底位。 外部换位：在绕组外径侧的“S”弯，称为表位。,28,PPT课件,29,PPT

8、课件,30,PPT课件,额定值,对某些参数指定的值，用于限定变压器在本部分规定条件下的运行，并作为试验的基准和制造方的保证值 SBH15-M-200/10SBH15-M-200/10.522.5%/0.4 Dyn11,31,PPT课件,空载损耗,当额定频率下的额定电压（分接电压）施加到一个绕组的端子上，其它绕组开路时所吸取的有功功率,32,PPT课件,空载电流,当额定频率下的额定电压（分接电压）施加到一个绕组的端子上，其它绕组开路时流经该绕组线路端子的电流方均根值,33,PPT课件,负载损耗,在一对绕组中，当额定电流（分接电流）流经一个绕组的线路端子，且另一绕组短路时在额定频率及参考温度下（见

9、11.1）所吸取的有功功率。此时，其它绕组（如果有）应开路,34,PPT课件,短路阻抗,在额定频率及参考温度下，一对绕组中某一绕组端子之间的等效串联阻抗Z = R + jX（）。确定此值时，另一绕组的端子短路，而其它绕组（如果有）开路。对于三相变压器，表示为每相的阻抗（等值星形联结）,35,PPT课件,声级,声级是空载声级水平 声级测定按照GB/T 1094.10,结果不应超过保证的最大声级水平运行中的声级水平受负载电流的影响,36,PPT课件,温升,所考虑部位的温度与外部冷却介质的温度之差,37,PPT课件,偏差,双零偏差国标要求国网要求南网要求,38,PPT课件,联结,星形联结（Y） 三相

10、变压器的每个相绕组的一端或组成三相组的单相变压器的三个具有相同额定电压绕组的一端连接到一个公共点（中性点），而另一端连接到相应的线路端子。三角形联结(D) 三相变压器的三个相绕组或组成三相组的单相变压器的三个具有相同额定电压的绕组相互串联连接成一个闭合回路,39,PPT课件,联结组标号,用一组字母和钟时序数指示高压、中压（如果有）及低压绕组的联结方式，是表示中压、低压绕组对高压绕组相位移关系的通用标识,40,PPT课件,4.变压器主要技术数据,变压器在规定的使用环境和运行条件下，主要技术数据一般都标注在铭牌上。4.1 型号 一般遵循JB3837变压器型号编制办法编写，例如：,41,PPT课件,

11、铭牌,42,PPT课件,4.变压器主要技术数据,4.2 额定容量 指变压器在额定状态下的输出能力。 对于单相变压器指额定电流与额定电压的乘积， 对于三相变压器指三相容量的和， 单位以千伏安（kVA）表示。,4.3 额定电压 指变压器长时间运行所承受的工作电压。 为适应电网电压波动，在一次侧都设有分接抽头，通过调节一次侧的匝数来调节低压侧输出电压。例如：5%、 22.5%等 单位以千伏（KV）表示。,43,PPT课件,4.变压器主要技术数据,4.4 额定电流 指变压器在额定容量下，允许长期通过的电流 单位以安培（A）表示。 例如SH15-100/10变压器，其高压侧额定电流等于：100/10/1

12、.732=5.77 A,4.5 短路阻抗 指变压器一侧绕组短路,另一侧绕组达到额定电流所施加的电压和额定电压的百分比。 一般以额定电压的百分数表示,44,PPT课件,4.变压器主要技术数据,4.6 负载损耗 一侧绕组短路，另一侧绕组施以额定电流时的损耗值。 单位以瓦（W）、千瓦（kW）表示。,4.7 空载损耗 变压器在空载时的功率损失值。 与铁心的材料性能、制造工艺和施加的电压有关。 单位以瓦（W）、千瓦（kW）表示。,4.8 空载电流 变压器在空载时的励磁电流与额定电流时百分数。 一般以额定电流的百分数表示,45,PPT课件,4.变压器主要技术数据,4.9 温升 变压器某个部件和冷却介质温度

13、之差，变压器绝缘所处的温度允许极限影响变压器的设计和成本，也影响变压器运行的可靠性。 在标准GB1094.21996电力变压器 第2部分 温升对温升限值有明确规定；例如油浸绕组平均温升为65K，一般环境温度为40，绕组最高平均温度可以是（40+65）=105 。,4.10 联结组别 表示变压器一、二次绕组联结方式及线电压之间的相位差，以时钟表示。 例如Dyn11，表示一次绕组为三角形联结，二次绕组是带中点的星形联结，组号为11点。,46,PPT课件,4.变压器主要技术数据,4.11 声级水平变压器噪声是由于变压器本体的振动和冷却装置风扇的空气对流产生；本体噪声主要来自硅钢片的磁致伸缩引起的铁心

14、振动；用声压级表示噪声的大小，单位为分贝（dB）；4.12 相数和频率三相以“S”表示，单相以“D”表示；我国标准频率50Hz,国外有60Hz的国家（如美国）。4.13 绝缘水平例如 LI200AC85，其中LI200表示该变压器一次侧雷电冲击耐受电压为200kV，工频耐受电压85kV。,47,PPT课件,5. 变压器器身结构,5.1 铁心 铁心是导磁体、绝缘件和铁心结构件等组成。5.1.1 作用：在一次绕组交流电流的作用下形成工频交变磁通；通过铁心中的交变磁通感生出二次绕组中的电动势。5.1.2 磁性材料硅钢片非晶合金,以下变压器结构的介绍主要围绕我公司生产配电变压器结构。一般变压器制造工艺

15、路线,48,PPT课件,非晶铁心,三框三柱式非晶合金铁心,四框五柱式非晶合金铁心,49,PPT课件,非晶铁心,铁心选用带材宽度（K=142mm，N=170mm，T=213mm）铁心编号ZJA1411001019ZJY1411003019ZJ 1411007019,50,PPT课件,铁心部分计算,空载损耗，（W）公式：P0=kp0PtGfe式中P t-单位重量的损耗（W/kg）kp0-空载损耗附加工艺系数，取1.35,单位损耗(典型值)单位损耗（曲线图）,工艺系数统计,51,PPT课件,铁心部分计算,铁心总重Gfe为各单框重量之和密度 7.19kg/dm3 密度 7.65kg/dm3,铁心磁通密

16、度Bm，(T)公式Bm=et / 4.44 / f / A t 每匝电势et其中U2为低压相电压（V），W2为低压每相匝数,52,PPT课件,铁心装配用绝缘材料,绝缘纸板电工纸板点胶纸环氧板,53,PPT课件,54,PPT课件,5.1.2 磁性材料非晶合金,非晶合金带材非晶合金的化学成份 含铁78%到 81%； 含硼13.5%； 含硅3.5%到8%； 含微量镍、钴等其它金属元素,55,PPT课件,磁滞回线,非晶合金具有优异的软磁性能,56,PPT课件,非晶合金与硅钢片的单位损耗曲线,57,PPT课件,非晶合金金属带材生产示意图,58,PPT课件,非晶合金与硅钢的主要物理性能比较,注：铁损测量是

17、在50Hz的工作磁密情况下测试。,59,PPT课件,非晶合金铁心生产车间,60,PPT课件,非晶合金铁心,61,PPT课件,非晶合金变压器工艺流程,62,PPT课件,非晶合金装配工艺,在需要装配的铁心接头处涂变压器油，让油有一定的渗透,使用装配台，预先放置线圈,非晶合金铁心工艺路线,63,PPT课件,非晶合金装配工艺,将非晶铁心的接头打开,将打开的铁心接头保护住,64,PPT课件,非晶合金装配工艺,将铁心依次吊入,按铁心接头打开时相反的顺序闭合接头,65,PPT课件,非晶合金装配工艺,在铁心接头的两侧面涂耐温和耐油的硅胶，把硅胶刮平整,在铁心侧面和线圈之间插入插片，力度适中,66,PPT课件,

18、非晶合金装配工艺,在铁心接头处插入接地片,将接地片引出，并与夹件引接地螺栓连接,67,PPT课件,非晶合金装配工艺,在铁心下轭和线圈侧面放置适当的绝缘纸板、橡胶或木垫块,安装下夹件，紧固螺杆。注意下轭夹件和铁心下轭之间的绝缘纸板松紧程度,68,PPT课件,工艺流程,69,PPT课件,5.1.1 磁性材料硅钢片,高性能材料：冷轧、晶粒取向、低损耗、高磁导率硅钢片，满足低损耗、低噪声变压器设计的要求；叠铁心采用全斜接缝结构，有效降低空载损耗，叠铁心工艺路线；卷铁心由硅钢带卷绕而成，其工艺路线；,70,PPT课件,硅钢片纵剪,纵剪就是沿着硅钢片的轧制方向，把一定宽度的材料裁剪成所需宽度的条料，这些条

19、料再经横剪剪切成叠片而用于叠片式铁心制造。满足片宽小于等于1米的所有变压器铁心用硅钢片的开料，剪切毛刺小于0.02毫米，剪切直线度小于1/1000。其优良的剪切精度保证了变压器铁心的性能。主要设备：铁心纵剪线,71,PPT课件,72,PPT课件,硅钢片横剪,横剪，就是与硅钢片长度方向成某一角度，把一定宽度的条料（或板料）剪切成各种规格和尺寸的变压器铁心片，对于冷轧硅钢片，其长度方向应该为硅钢片的轧制方向。 德国乔格公司铁心横剪线特点：1）步进剪片；2）硅钢片几何尺寸自动调节，片形任意选择；3）能够自动去毛刺，使剪切毛刺小于0.01mm；4）具有自身故障诊断及跨国异地诊断等功能，适合当代变压器所

20、需的各种片形的剪切。,73,PPT课件,74,PPT课件,铁心叠装此工序作用将铁心片叠成铁心主要设备：叠装台。,75,PPT课件,76,PPT课件,铁心起立,77,PPT课件,5. 变压器器身结构,5.2 绕组 变压器是根据电磁感应原理制造的，是通过电路输入和输出电能的。变压器的电路部分就是线圈，由导电率较高的铜或者铝导线绕制而成。5.2.1 重要参数匝数与匝电势，即相电压与匝数的比值=匝电势绕组图纸,78,PPT课件,绕组计算,线圈导线总截面积的计算SdmnSSd线圈导线总截面积m 导线沿线圈径向的并联根数n 导线沿线圈轴向的并联根数S 单根导线的有效截面积,79,PPT课件,绕组计算,电流

21、密度J， (A/ mm)导线选择损耗合适且温升不超过保证值JI/SdJ线圈导线电流密度I 线圈电流（一般为额定相电流）Sd线圈导线总截面积,80,PPT课件,绕组计算,层间绝缘按两层间承受的最高工作电压选取层间绝缘首次设计产品层间场强一般低于4000V/mm辐向尺寸:Bx=n1 at n2+（c（n2-1）+2） km式中 n1导线沿绕组辐向并绕根数 at 带绝缘导线的直径或厚度（mm） n2 层数 c层间绝缘厚度 2首末层各增加一张层间绝缘纸 km绕制裕度,81,PPT课件,绕组计算,轴向尺寸，Hx=(btnb(Wc+1)+ bt*) kn式中 nb导线沿绕组高度方向并绕根数 bt 带绝缘导

22、线的直径或宽度（mm） Wc 每层匝数 bt* 换位高度（当辐向绕制为1根时，K=0；当辐向绕制为2根时，K=1） kn 工艺系数,82,PPT课件,铁心窗口,依据线圈尺寸确定铁心的尺寸非晶铁心窗口H0计算 H0= Hx+Hj+10依据线圈绝缘选取绝缘结构,83,PPT课件,负载损耗计算,常用公式Pk=KfPr线圈电阻计算Rx Rx=k Wx/S, 式中，k电阻电阻系数，铜导线（75）0.021（mm2/m）,84,PPT课件,短路阻抗计算,电阻压降计算 UR电抗压降计算UX,85,PPT课件,5.2.2电场对绕组的影响,变压器运行中常常受到大气过电压、操作过电压和故障过电压（工频电压升高）的

23、作用。因此在线圈上常常采用静电环、静电屏、静电圈的保护。这些处理，在端部进线中起到增大线端部对地电容，改善端部电场强度的作用。例如在35KV风电线圈中，头5匝加包皱纹纸，使头几匝在冲击时不易被击穿。,86,PPT课件,变压器运行期间，由额定电压形成的电场长期作用在绕组及其绝缘上，绝缘应能承受住这个电压，并保证长期不损伤。在变压器运行中绕组的绝缘还要承受住： A、瞬时的大气过电压、 B、内部过电压（含操作过电压）和 C、长期工作电压。注：大气过电压对绕组的影响更为严重。,87,PPT课件,1）.大气过电压（也叫雷电过电压） 大气过电压，顾名思义，就是自然界的过电压，即自然界的雷电，由于雷电一闪即

24、逝，作用的时间很短，仅几至几十微秒，但电压甚高，电流也很大。若雷电直接击在变压器上，变压器就会被立即毁坏。运行中的变压器决不允许直接遭受雷击，所以变电所会采取相应的措施减弱雷电的强度，但就是这遗留的残压作用在变压器的绝缘上也是正常工作电压的若干倍，所以变压器绕组必须具备保证能承受住这种冲击电压的能力。,88,PPT课件,GB 1094.3-2003绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙7绝缘要求和绝缘试验的基本规定7.1总则,89,PPT课件,2）.内部过电压内部过电压包括操作过电压和暂态过电压。A、所谓操作过电压，就是电力系统正常操作中出现的过电压，如空载变压器的投入与切除运行等。这种由操作引起

25、的过电压称为操作过电压，它的震荡波是衰减的，持续时间较短。B、暂态过电压是指系统突然失去负载或单相故障接地、电弧接地等情况突然出现的过电压，通常可达额定电压的1.31.5倍，作用时间不足一秒，特殊情况可达10秒。所以变压器绕组也要具备承受内部过电压的绝缘能力。,90,PPT课件,91,PPT课件,3）.长期工作电压 绕组在长期工作电压的作用下，其绝缘不得有局部放电或击穿发生。因此电压较高的绕组的出头及引线直径不得过细，并有一定的绝缘厚度；绕组内、外表面电力线集中的地方，特别是高电压的绕组，往往都有隔板、角环、静电板等。 线圈的匝间有一定的工作电压，匝绝缘在这个工作电压下长期运行不得有游离。,9

26、2,PPT课件,为保证线圈有足够的电气强度，除由设计的结构和数据充分保证外，制造工艺上还需注意以下几点：A、导线规格及其绝缘必须符合要求，导线本身应无毛刺、尖角、裂纹、起皮、灰渣和油污等，导线绝缘无破损和脏物；B、焊接的质量应符合工艺规定；C、线圈的所有绝缘（包括匝绝缘、层绝缘、油道绝缘和主绝缘等）应符合图纸要求。在制造过程中保持清洁，不得有金属粉尘和其他杂物。D、线圈制造中的换位、绑扎等要合适，确保在压紧和运行中不致损坏匝绝缘。,93,PPT课件,5.2.3 绕组的发热与散热 变压器的运行期间，铁心、绕组和结构件中要产生损耗。这些损耗都要转变为热量向外部散发，从而引起变压器发热和温度升高。其

27、中绕组应该有足够的耐热强度： 一、是在长期运行中的热作用下，绕组绝缘的使用寿命应不少于规定的寿命期限； 二、是变压器在运行条件下，如发生突发短路，绕组应能承受住此短路电流所产生的热作用而无损伤。,94,PPT课件,油浸式电力变压器一般采用A级绝缘材料，目前对油浸式变压器最热点的寿命计算温度一般认为是98，绕组的平均温升为65，绕组的年平均温度为65+20=85，油顶温升为55，而绕组最热点的温升比油顶层温升高23，因此绕组最热点的温升为78，年平均最热点温度为98，恰好符合A级绝缘材料预计运行20年的寿命要求。（注：“六度定则”即温度每升高或降低6 ，绝缘老化寿命降低一半或提高一倍）,95,P

28、PT课件,绕组的冷却条件： 为了保证绕制的使用寿命，在变压器设计上除了外部冷却条件外，绕组内部应有良好的冷却条件，要满足散热需要的纵向油道和横向油道。 制造上要保证绕组内部的冷却油道畅通无阻，绝缘不允许有毛边，在绕制绕组时应清理干净，包扎白布带或纸条时，其端头要粘牢。,96,PPT课件,线圈内部油道：,97,PPT课件,5.2.4 绕线设备,98,PPT课件,5.2.5 绕线工艺流程,99,PPT课件,图片7电解铜,纯铜箔,100,PPT课件,5.2.6 变压器线圈的形式,我们现有产品经常采用的线圈形式如下圆筒式螺旋式连续式,101,PPT课件,5.2.7 变压器线圈的形式,102,PPT课件

29、,5.2.8 变压器线圈的型式,103,PPT课件,图片8,104,PPT课件,5.2.9 变压器线圈的绕向,线圈绕向是指从绕头开始，对起绕端往里看，线匝按逆时针方向旋转，为左绕向；反之，为右绕向； 对于双层圆筒式线圈和只有一个单饼的线圈，起、完头符号对调，绕向是要改变；线圈出头按图纸示意，若出头位置偏斜有可能造成器身绝缘件或与套管连线位置对不正，导致工艺性不好，或者电气性能（主、纵绝缘距离）下降。,5.2.7 变压器线圈多根导线并绕,导线内通过电流后，除了电阻损耗外，还有涡流损耗； 而涡流损耗与导线厚度有关，厚度增加一倍，涡流损耗增加四倍，电流大时采用多根导线并绕；多根导线并绕如果长度不一致

30、，将在漏磁场中引起感应电势不同，即并联导线必须换位，使各导线的电流输出平衡；标准换位，每根导线依次换位，用于圆筒式、连续式及单螺旋式；交叉换位,105,PPT课件,5.2.10 变压器线圈油道,线圈油道是由撑条形成的； 撑条距离不等可能使铁軛垫块对不正，出现“下炕”现象，使线圈得不到轴向压紧，并在线圈受到短路力作用时，撑条位置相距远者变形大；油道作用，使线圈中热能从油循环带走，起到散热作用，还起到加强线圈绝缘的作用；,5.2.11 变压器线圈浸漆,线圈浸漆可以增加线圈的机械强度，同时降低了线圈的电气强度；多层圆筒式线圈层数多，含水量含空气比较多，需要进行真空压力浸漆；,106,PPT课件,5.

31、 变压器器身结构,5.3 器身绝缘 （如图以35KV为例）5.3.1油浸变压器器身绝缘主要结构匝间绝缘，一般点胶纸作为与铁心之间绝缘主绝缘与外壳之间的绝缘5.3.2 器身绝缘件的作用5.3.3 油变常用绝缘材料电工纸板点胶纸变压器油，作为绝缘及散热作用。常用25#油或者45#油，其中25指绝缘油的凝固点。,107,PPT课件,5.3.5 器身绝缘装配,线圈套装时要保证内外线圈同心，否则，将影响主绝缘距离；线圈两边受力不等，使线圈产生趋向同心力。,108,PPT课件,非晶合金变压器绝缘结构,紧凑型,标准型,109,PPT课件,5. 变压器器身结构,5.4 引线装配引线一般分为三种：线圈端部与套管

32、连接线圈端部间的连接线线圈分接与开关的分接引线。引线三个要求：电气性能机械要求温升要求引线外观要求：整齐美观,110,PPT课件,111,PPT课件,112,PPT课件,113,PPT课件,5.4 引线装配,5.4.1引线的连接和包扎包扎引线时一起包的纸带不应超过两条，且应半叠起来一层一层地包，以增加爬电距离，增加引线的绝缘强度；引线端部绝缘有一锥度，以便引线焊完后继续包绝缘时，爬电长度增加，一般端部保持7-8倍绝缘厚度的锥度。,114,PPT课件,115,PPT课件,116,PPT课件,6. 变压器的油箱及组件,6.1 变压器油箱 油箱装有器身和变压器油，用钢板加工制成，要求机械强度高，变形

33、小，焊接处不渗漏。一般采用波纹片结构。6.2 附件6.2.1 套管 套管是将引线引出油箱外部，以便与外部线路连接。6.2.2 分接开关连接和切断绕组分接头，实现调压的装置；常用无励磁分接开关及有载分接开关,117,PPT课件,118,PPT课件,油浸变压器组件,119,PPT课件,油浸变压器组件,120,PPT课件,6.2. 变压器的附件,变压器附件主要包括冷却装置、保护装置、调压装置、出线装置和测量装置五大部分。冷却装置冷却器、散热器保护装置储油柜、油位计、压力释放阀、净油器、吸湿器、气体继电器调压装置分接开关（无励磁分接开关、有载分接开 关）出线装置高、中、低压套管、电缆接线测量装置套管型

34、电流互感器、油流计、温度计、色谱检仪、油位检测计,121,PPT课件,6.2.1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，它不仅作为引线对地绝缘，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。,122,PPT课件,123,PPT课件,124,PPT课件,6.2.2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。,125,PPT课件,126,PPT课件,127

35、,PPT课件,6.2.3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。,128,PPT课件,6.2.4吸湿器:安装在储油柜上，作用是吸收储油柜中的水分。6.2.5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。 。,129,PPT课件,6.2.6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

36、证变压器安装运行，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。,130,PPT课件,131,PPT课件,132,PPT课件,6.2.7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。,133,PPT课件,6.2.8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

37、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。,134,PPT课件,6.2.9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。,135,PPT课件,136,PPT课件,7.变压器的绝缘基础知识,7.1.1电气性能方面的要求： 电气性能方面的要求。为保证电力变压器在长期工作电压及突发性过电压的作用下正常运行，对电力变压器绝缘及绝缘材料有耐电强度、绝缘电阻、吸收比、介质损失角正切值等方面的要求。,1）绝缘电阻：绝缘材料受潮后，绝缘电阻会显著下降。2）电气强度：当电场

38、强度超过该介质所能承受的允许值，该 介质失去了绝缘性能，为电击穿。此时的电压 为击穿电压，击穿电压与温度、湿度等因素有 关。3）介质损耗：在交变电场中，绝缘材料吸收电能以热形成耗 散的功率为介质损耗。介质损耗也越大，介质 温度越高，材料老化越快。,7.1变压器的绝缘基本要求：,137,PPT课件,7.1.2机械性能方面的要求,在变压器发生短路故障时，特别是发生三相短路情况下，将产生很大的电动力，甚至使线圈及绝缘件遭到损坏。因此，对变压器绝缘及绝缘材料要求要有一定的机械强度，提高变压器尤其是线圈的动稳定性，要求变压器使用的绝缘件及绝缘材料在短路电动力的作用下不发生变形、移位，保证变压器运行的可靠

39、性。,138,PPT课件,7.1.3对耐热性能方面的要求,变压器运行中的线圈导线，由于产生的基本损耗和附加损耗，铁心中的磁滞损耗和涡流损耗，以及漏磁通在钢结构件中的杂散损耗而发热。在高温下，无论是长期运行还是短期释放，都将加速绝缘材料老化，缩短变压器寿命。,139,PPT课件,7.1.4化学性能及其他要求,油浸式变压器最基本的绝缘材料是绝缘纸板及变压器油，因此要求变压器油在产品运行时具备不含有气泡、乙炔等杂质，更重要的是所有绝缘材料与变压器油不发生化学反应。同时，变压器油本身在变压器正常运行时不发生裂解等化学反应。,140,PPT课件,7.2 变压器绝缘分类及主要绝缘材料,1）.绝缘材料的定义

40、：绝缘材料又称（电介质），体积电阻率为 1091022cm的物质所构成的材料在电工上为绝缘材料。绝缘材料的特点：通交流、阻直流2）.绝缘材料的耐热等级：变压器在运行过程中,所能承受的最高允许温度.,141,PPT课件,变压器的绝缘,外部空气的绝缘,套管在空气部分的放电距离,空气间隔,线圈的绝缘,内部绝缘,套管在油中部分的放电距离,引线（在线圈间及线圈与套管间联线）的绝缘,自线圈至油箱的绝缘,主绝缘,相间绝缘,纵绝缘,同一线圈各引线间的绝缘,距接地部分及其他线圈的绝缘,分接开关绝缘,变压器绝缘的分类,142,PPT课件,1）、变压器的内部绝缘,变压器的内部绝缘可分为主绝缘和纵绝缘。主绝缘：每一线

41、圈对接地部分及其他线圈间的绝缘。例如：成 型绝缘筒、围板等。纵绝缘：线圈的匝绝缘（导线的纸包绝缘）、层间绝缘（圆筒 式线圈）、饼式线圈线饼间的绝缘（油隙垫块）等。将绝缘分为主绝缘和纵绝缘的方法也适用与干式变压器。,143,PPT课件,2）、油浸式变压器的常用绝缘材料,（1）变压器油：变压器油的成分是环烷烃、烷烃和芳香烃，以及其他一些成分。它是油浸式变压器的最基本的绝缘材料，充满整个变压器油箱中，起着绝缘、散热和消弧的作用。（2）油纸绝缘：油浸式变压器绝缘结构中所用的主要绝缘材料是变压器油和绝缘纸，即油纸绝缘结构。变压器油与绝缘纸相结合具有很高的耐电强度。比两者分开单独的油和纸任何一种材料都高得

42、多。（3）电缆纸：一般是由未漂白硫酸盐纸浆抄纸而制成。在变压器中采用型号为DLZ-08和DLZ-12的电缆纸，主要作用是做导线绝缘和线圈层间绝缘，引线包扎绝缘等。,144,PPT课件,（4）绝缘纸板：在油浸式变压器绝缘结构中，绝缘纸板的应用最为泛。它由木质纤维或掺有适量棉纤维的混合纸浆经抄纸，压光而制成。 在绝缘纸板的型号中，DY代表供在油中使用的电工纸板。字母后面的百分数代表绝缘纸板的组成成分，其中分子是未漂白的硫酸盐木浆的百分比，分母为新布浆的百分比。例如DY 100/00表示供在油中使用的电工纸板，其组成成分为未漂白的硫酸盐木浆不低于100%，新布浆为0。（5）电工层压木:采用优质硬木加

43、工制成,常规用来制造电工层压木的木材有桦木、红木等，其耐热等级为A级。通常层压木用来制作变压器内部的引线支架、垫块等电气性能要求不高，但机械性能要求较高的绝缘结构件。,145,PPT课件,2）、油浸式变压器的常用绝缘材料,（1）变压器油：变压器油的成分是环烷烃、烷烃和芳香烃，以及其他一些成分。它是油浸式变压器的最基本的绝缘材料，充满整个变压器油箱中，起着绝缘、散热和消弧的作用。（2）油纸绝缘：油浸式变压器绝缘结构中所用的主要绝缘材料是变压器油和绝缘纸，即油纸绝缘结构。变压器油与绝缘纸相结合具有很高的耐电强度。比两者分开单独的油和纸任何一种材料都高得多。（3）电缆纸：一般是由未漂白硫酸盐纸浆抄纸

44、而制成。在变压器中采用型号为DLZ-08和DLZ-12的电缆纸，主要作用是做导线绝缘和线圈层间绝缘，引线包扎绝缘等。,146,PPT课件,7.4 绝缘件的加工工艺要求,1.去除毛刺： 绝缘件上的毛刺在变压器运行中将会脱落，其在电场作用下，沿电力线排列起来，形成通电的小桥，缩短了爬电距离。2.圆角化处理： 绝缘件上的尖角容易积聚电场中自由运动的电子，使尖角处局部场强增大,易引起局部放电，降低绝缘材料的电气性能。因此去除楞角，可均匀电场分布，防止绝缘介质的游离或放电。提高局部放电起始电压。 3.防潮处理： 绝缘件中的含水量太大,会使绝缘电阻下降,介质损耗增加,会加速绝缘件的老化,减少变压器的寿命。

45、绝缘材料的使用寿命一般为20年，按6度法则计算，温 度每升高或降低6度，绝缘老化的寿命就会降低一半或提高一倍。,147,PPT课件,绝缘件清洁： 变压器绝缘件上若有灰尘，易引起表面放电，这些杂质扩散到变压器油中，还会降低变压器油的电气强度。灰尘及杂质落入变压器油中，在变压器油沿电力线形成通电小桥，开始为漏电通道，最后导致击穿。,148,PPT课件,缘件含水量大的危害： 会造成绝缘电阻增大，加速绝缘件老化，减少变压器寿。 会造成绝缘件变形，如纸圈收缩变形，尺寸不稳定。绝缘件中的水份将进入变压器油中，造成变压器油的含水量增加，变压器油的电气性能下降，即变压器油的击穿电压降低。,149,PPT课件,

46、7.5 角环的作用及工作原理,角 环 的 作 用：增大爬电距离，分隔油隙，提高端部油 隙的爬电距离。角环的工作原理：线圈端部的绝缘放电主要决定于端部最 大场强，增大爬电距离可使作用于油隙 的最大场强小于油隙的许用场强。,150,PPT课件,垫块的冲制过程是：把剪好的条料先放入倒边机进行倒边处理，再经密实机密实处理，最后在冲床上冲制成型。小于油隙的许用场强。,151,PPT课件,7.6 绝缘加工设备,152,PPT课件,7.6 绝缘加工设备,153,PPT课件,热压机,154,PPT课件,滚圆机,瓦楞机,155,PPT课件,折弯机,剪圆机,156,PPT课件,剪板机,钻铣床,157,PPT课件,

47、精密裁板锯,158,PPT课件,冲床,滚剪机,159,PPT课件,从法国引进的绝缘件加工中心。实现三维立体加工绝缘件，使复杂形状的绝缘件的加工变的简单易行。,160,PPT课件,8.变压器试验,8.1 工序间试验8.1.1 插完上铁軛后要做绝缘电阻测量，以检查铁心对夹件、螺杆的绝缘，夹件对螺杆的绝缘；变压比试验， 以检查线圈匝数对错；空载试验，以检查铁心损耗的大小。8.1.2 器身装配完成后要做变压比试验，以检查配线的对错；直流电阻测量，以检查线圈中导线焊接、引线的焊接是否良好。,161,PPT课件,8.2 例行试验试验项目,1、电压比试验 2、直流电阻测量 3、绝缘特性测量（绝缘电阻、吸收比

48、、极化指数、介质损耗因数） 4、外施工频耐压试验 5、短路阻抗及负载损耗测量 6、空载损耗和空载电流的测量 7、感应耐压试验 8、声级测量 9、密封试验 10、变压器油试验,型式试验温升试验 雷电冲击试验局部放电测量 特殊试验,162,PPT课件,9.变压器的运输、安装和检修,公路运输,铁路运输,163,PPT课件,10.常用国标,GB1094.1 电力变压器 第1部分 总则 GB1094.2 电力变压器 第2部分 温升 GB1094.3 电力变压器 第3部分 绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙 GB1094.5 电力变压器 第5部分 承受短路的能力 GB/T1094.10 电力变压器 第10部分 声级测定 GB1094.11 电力变压器 第11部分 干式变压器 GB/T7354 局部放电测量 GB/T6451 三相油浸式电力变压器技术参数和要求 GB/T7252 变压器油中溶解气体分析和判断导则 DL/T911 电力变压器绕组变形的频率响应分析法,164,PPT课件,