变压器结构.ppt.ppt

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1、1-1 变压器的基本结构,变压器是一种静止的电气设备，它通过电磁感应的作用，把一种电压的交流电能变换成频率相同的另一种电压的交流电能。,在电力系统中和生产生活中，变压器应用非常广泛。,油浸式变压器在电力系统使用最为广泛，三相油浸式电力变压器的外形如图。其基本结构可分成以下几个部分：铁心、绕组、绝缘套管、油箱及其他附件等。铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器身，如图，器身放在油箱内部。,变压器是通过电磁感应实现两个电路之间能量的，因此它必须具有电路和磁路两个基本部分。,作为电路的是两个或几个匝数不同且彼此绝缘的绕组，作为磁路的是一个闭合铁心。,变压器是由套在闭合铁心上的原、副两线圈组成,一、铁心

2、（磁路部分）,铁心的材料,为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、涡流损耗，铁心一般采用高磁导率的铁磁材料0.350.5mm厚的硅钢片叠成。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆，这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。,（2）铁心形式,铁心是变压器的主磁路，电力变压器的铁心主要采用心式结构，它是将A、B、C三相的绕组分别放在三个铁心柱上，三个铁心柱由上、下两个铁轭连接起来，构成闭合磁路。如图,二、绕组,绕组是变压器的电路部分，它是由铜或铝的绝缘导线绕制而成。为了便于绝缘，低压绕组靠近铁心柱，高压绕组套在低压绕组外面。,三、绝缘,油浸式变压器的绝缘分为内绝缘和外绝缘。,内绝

3、缘是处于油箱中的各部分绝缘。,外绝缘是处于油箱外的绝缘。,主绝缘某一绕组与接地部分间以及与其他绕组间的绝缘,纵绝缘同一绕组各部分间的绝缘，如匝间、层间绝缘等,四、油箱,油浸式变压器均要有一个油箱，装入变压器油后，将组装好的器身装入其中，以保证变压器正常工作。,变压器油有两种作用，一方面作为绝缘介质；另一方面作为散热媒介。,油箱是变压器的外壳，用质量好的钢板焊接而成，能承受一定压力，某些部位必须具有防磁化性能。,形式：大型变压器油箱均采用了钟罩式结构；小型变压器采用吊器身式。,五、储油柜,变压器在运行中，随着油温的变化，油的体积会膨胀和收缩，为了减少油与外界空气的接触面积，减小变压器受潮和氧化的

4、概率，通常在变压器上部安装一个储油柜（俗称油枕）。如图,作用有两个：一是为油的热胀冷缩提供空间；二是减小变压器油与空气的接触面，延缓和油质的劣化。,油枕的容积一般为变压器所装油量的810%,储油柜的一端应装有油位计且应表示出变压器未投入运行时相当于油温为-30+20 和+40 三个油面标志储油柜应有注油放油和排污油装置,六、呼吸器,变压器随着负荷和气温变化，各变压器油温不断变化，这样油枕内的油位随着整个变压器油的膨胀和收缩而发生变化，为了使潮气不能进入油枕使油劣化，将油枕用一个管子从上部连通到一个内装硅胶的干燥器（俗称呼吸器），硅胶对空气中水份具有很强的吸附作用，干燥状态状态为兰色，吸潮饱和后

5、变为粉红色。吸潮的硅胶可以再生。,七、冷却器,直接装配在变压器油箱壁上，对于强迫油循环风冷变压器，电动泵从油箱顶部抽出热油送入散热器管簇中，这些管簇的外表受到来自风扇的冷空气吹拂，使热量散失到空气中去，经过冷却后的油从变压器油箱底部重新回到变压器油箱内。无论电动泵装在冷却器上部还是下部，其作用是一样的。,作用：加强变压器的散热。,八、绝缘套管,变压器绕组的引出线从油箱内部引到箱外时必须经过绝缘套管，使引线与油箱绝缘。绝缘套管一般是陶瓷的，其结构取决于电压等级。1kV以下采用实心磁套管，1035kV采用空心充气或充油式套管，110kV及以上采用电容式套管。为了增大外表面放电距离，套管外形做成多级

6、伞形裙边。电压等级越高，级数越多。,作用：将变压器高低压绕组的引线引到油箱外部的绝缘装置。,九、分接开关,变压器常用改变绕组匝数的方法来调压。一般从变压器的高压绕组引出若干抽头，称为分接头，用以切换分接头的装置叫分接开关。,分接开关分为无载调压和有载调压两种，前者必须在变压器停电的情况下切换；后者可以在变压器带负载情况下进行切换。分接开关安装在油箱内，其控制箱在油箱外，有载调压分接开关内的变压器油是完全独立的，它也有配套的油箱、瓦斯继电器、呼吸器。,十、防爆管（安全气道）,当变压器内部发生严重故障而产生大量气体时，油箱内压力迅速增加，为防止变压器发生爆炸，油箱上安装防爆管。防爆管的主体通常是用

7、15mm厚的钢板焊成的钢质圆筒，斜装在油箱盖上。圆筒的顶端有一个肢木或玻璃膜片。当变压器内发生故障时，油箱里面的压力升高，绝缘油和气体冲破膜片向外喷出，防止了油箱破坏和绝缘油燃烧。现在也有使用压力释放阀。,8006300kV A 的变压器应装有压力保护装置,当内部压力达到50kPa 时(对一般结构之油箱)应可靠释放压力.,十一、气体继电器,气体继电器又称为瓦斯继电器，是变压器的一种保护装置，安装在油箱与储油柜的连接管道中，当变压器内部发生故障时（如绝缘击穿、匝间短路、铁芯事故、油箱漏油使油面下降较多等）产生的气体和油流，迫使气体继电器动作。轻者发出信号，以便运行人员及时处理。重者使断路器跳闸，

8、以保护变压器。,十二、净油器,净油器是用来改善运行中的绝缘油特性，防止油过快老化的装置，也称为温差循环滤过器。其主要部分是用钢板焊成的圆筒形净油罐，通过上、下油阀门和连接法兰装到变压器的油箱上。罐内充满硅胶之类的吸附剂。在运行中，由于上、下油层之间的温差，使得绝缘油从上向下经过净油器形成对流，绝缘油与吸附剂接触之后，其中的水分、渣滓、酸和氧化物等被吸附剂吸收，从而使油质保持清洁，延长绝缘油的使用年限。,十三、温度计,测量变压器的上层油温。安装在油箱盖上的测温筒内，测温筒的下端伸进油箱内。,说明变压器各辅助部件作用。,二、变压器的工作原理,简单的说，变压器的工作原理就是电磁感应原理，也就是“动电

9、生磁，动磁生电”的过程。,跟电源连接的线圈叫原线圈，也叫初级线圈，跟负载连接的线圈叫副线圈，也叫次级线圈，两线圈由绝缘导线绕制，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成,n1,n2,电路中的符号,变压器的变压原理,（1）电动势关系 由于电磁感应现象，原、副线圈中具有相同的t根据电磁感应定律有：,所以，,（2）电压关系,如果不计原、副线圈的电阻，则有：,所以：,n2 n1时，U2U1，这种变压器叫做升压变压器,n2 n1时，U2U1，这种变压器叫做降压变压器,所以，只要匝数不同，就可得到不同输出电压，这就变压器的变压原理。,（）电流关系,由于不存在各种电磁能量损失，输入功率等于输出功率 P1=P2，即：U1I1=U2I2,所以：,变压器高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制，低压线圈匝数少而通过电流大，应用较粗的导线绕制,需要注意：,变压器能不能变换直流？变压器虽能改变电压、电流，但不能改变功率和频率，输入功率总等于输出的总功率，次级交变电流的频率总等于初级交变电流的频率,小结：,变压器由套在闭合铁芯上的原、副线圈组成，电磁感应是变压器工作的基础.对于理想变压器有：,P1=P2,习题：1、变压器能否用来变直流？2、叙述的变压器基本结构与原理。,谢谢！,