第-5-章变压器的结构原理和额定值课件.ppt

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1、5-1 变压器的用途和工作原理,变压器(Transformer)是一种静止电机，它可以将一种电压形式的电能转换为另一种电压形式的电能。,一、变压器分类及用途,电力变压器：电力系统中传输和分配电能用的变压器等,电炉变压器(专用)，给电炉(如炼钢炉)供电。电焊变压器(专用)，给电焊机供电。,整流变压器(专用)：给直流电力机车供电。实验变压器(互感器)。,仪用变压器,三相干式变压器,接触调压器,电源变压器,环形变压器,控制变压器,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

2、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R81.33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R101.26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、。,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。,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）

4、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。,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,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

5、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,二、基本工作原理,变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链

6、一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。,只要(1)磁通有变化量;(2)一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变压的目的。,当一次绕组接交流电压后，就有激磁电流i0存在，该电流在铁心中可产生一个交变的主磁通。在两个绕组中分别产生感应电势e1和e2 e1=N1 d/dt e2=N2 d/dt若略去绕组电阻和漏抗压降，则以上两式之比为：U1/U2(-e1)/(-e2)=N1/N2 U1/U2(-e1)/(-e2)=N1/N2=k，k定义为变压器的变比。即：U1/U2=N1/N2 从此式可以看出，若固定U1，只要改变匝数比即可达到改变电压的目的了，即:若使 N2N1，则为升压变压器(step-

7、up transformer)；若使 N2N1，则为降压变压器(step-down transformer)。,一、类型,按用途分：电力变压器和特种变压器。,按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。,按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。,按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。,按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。,按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。,5.2 变压器的类型和结构,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

8、连接起来，构成闭合磁路。如图,一、铁心,变压器的主磁路，为了提高导磁性能和减少铁损，用厚为0.35-0.5mm、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成。,变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。,油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。油是冷却介质，又是绝缘介质。油箱侧壁有冷却用的管子（散热器或冷却器）。,将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的绝缘，担负着固定的作用。,二、绕组,四、油箱,三、绝缘套管,此外，还有储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电器。,二、结构(电力变压器),铁心 型式：心式变压器(结构简单工艺简单应用广泛)；壳式变压器(用在小容量变压器和电炉变压器)。材料：一般由0.35

9、mm或0.5mm冷轧(也用热轧)硅钢片叠成。铁心交叠：相邻层按不同方式交错叠放，将接缝错开。偶数层刚好压着奇数层的接缝，从而减少了磁阻，便于磁通流通。,铁心柱截面形状：小型变压器做成方形或者矩形；大型变压器做成阶梯形。容量大则级数多。叠片间留有间隙作为油道(纵向或横向)。,绕组一般用绝缘扁铜线或圆铜线在绕线模上绕制而成。绕组套装在变压器铁心柱上，一般低压绕组在内层，高压绕组套装在低压绕组外层，以便于提高绝缘性能。,绕组的基本型式同芯式铁芯式变压器常用。高压绕组和低压绕组均做成圆筒形，然后同芯地套在铁芯柱上 交叠式铁壳式变压器常用。高压绕组和低压绕组各分为若干个线饼，沿着铁芯柱的高度交错地排列着

10、,变压器绕组一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜线在绕线模上绕制而成。为便于制造、在电磁力作用下受力均匀以及机械性能良好，绕组线圈作成圈形。按照绕组在铁芯中的排列方法分类，变压器可分为铁芯式和铁壳式两类 基本型式：同芯式，交叠式,单相芯式变压器铁心及绕组,铁壳式变压器,变压器的铁芯柱在中间，铁轭在两旁环绕，且把绕组包围起来结构比较坚固、制造工艺复杂，高压绕组与铁芯柱的距离较近，绝缘也比较困难 通常应用于电压很低而电流很大的特殊场合，例如，电炉用变压器。这时巨大的电流流过绕组将使绕组上受到巨大的电磁力，铁壳式结构可以加强对绕组的机械支撑，使能承受较大的电磁力。,油、油箱、冷却及安全装置 器身装在油箱内，油

11、箱内充满变压器油。变压器油是一种矿物油，具有很好的绝缘性能。变压器油起两个作用：在变压器绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间起绝缘作用。变压器油受热后产生对流，对变压器铁心和绕组起散热作用。油箱有许多散热油管，以增大散热面积。为了加快散热，有的大型变压器采用内部油泵强迫油循环，外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱。这些都是变压器的冷却装置,变压器运行时产生热量，使变压器油膨胀，并流进储油柜中。储油柜使变压器油与空气接触面变小，减缓了变压器油的氧化和吸收空气水分的速度。从而减缓了油的变质。故障时,热量会使变压器油汽化，触动气体继电器发出报警信号或切断电源。如果是严重事故，变压器油大量汽化，油

12、气冲破安全气道管口的密封玻璃，冲出变压器油箱，避免油箱爆裂。,绝缘套管,绝缘套管由中心导电杆与瓷套组成。导电杆穿过变压器油箱、在油箱内的一端与线圈的端点联接，在外面的一端与外线路联接。在瓷套和导电杆间留有一道充油层充油套管当电压等级更高时，在瓷套内腔中常环绕着导电杆包上几层绝缘纸简，在每个绝缘纸简上贴附有一层铝箔，则沿着套管的径向距离，绝缘层和铝箔层构成串联电容器，使资套与导电杆间的电场分布均匀套管外形常做成伞形，电压愈高、级数愈多。,油浸式电力变压器,油浸式电力变压器的结构,器身,油箱,冷却装置,保护装置,出线装置,铁心、绕组、绝缘结构、引线、分接开关,油箱本体（箱盖、箱壁、箱底）和附件（放

13、油阀门、油样活门、接地螺栓、铭牌,散热器和冷却器,储油柜（油枕）、油位表、防爆管（安全气道）、吸湿器(呼吸器)、温度计、净油器、气体继电器（瓦斯继电器）,高压套管、低压套管,2.分接开关,1.高压套管,4.瓦斯继电器,3.低压套管,6.油枕,5.防爆管,8.吸湿器,7.油位表,10.铭牌,9.散热器,12.油样活门,11.接地螺栓,14.活门,13.放油阀门,16.温度计,15.绕组,18.净油器,17.铁芯,20.变压器油,19.油箱,1.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

14、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。,为了减少铁心的磁滞和涡流损耗，铁心用厚度为0.30.5mm的硅钢片冲剪成几种不同尺寸，并在表面涂厚为0.010.13mm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

15、硅钢片制成的铁心可以进一步减小涡流损耗。,接地片,上夹件,铁轭螺杆,拉螺杆,芯柱绑扎,铁心磁导线,下夹件,铁心的结构,铁心的结构形式和用途,单相两柱式叠铁心,铁心片一搭接方式叠积，两柱均套线圈，线圈以串、并联络线引出。结构简单而紧凑，工艺装备少，但叠积工作量大。它是广泛采用的单相铁心基本结构。适用于各种单相变压器。,铁心的结构形式和用途,单相单柱旁轭式叠铁心,中间为一个心柱，两边为旁轭，轭的截面为心柱截面的1/2。可降低上、下轭高，有助于减少附加损耗，但电工钢片用量多。它实际上是垂直放置的单相壳式铁心。适用于高压大容量单相电力变压器活大电流单相变压器。,铁心的结构形式和用途,单相两柱旁轭式叠铁

16、心,中间为两个心柱，两边为旁轭，可降低上、下轭高，有助于减少附加损耗，但电工钢片用量更多，体积大。有时在旁轭上安装调压和励磁线圈。它是的派生结构。适用于高压和超高压大容量单相电力变压器。,铁心的结构形式和用途,三相三柱式叠铁心,在结构上与单相两柱式叠铁心是同一类型，只是多了一个心柱，三柱线圈各自为一相引出。它是三相变压器最广泛应用的典型结构。适用于各种三相变压器,铁心的结构形式和用途,三相三柱旁轭式叠铁心,中间为三个心柱，各自为一相，两边旁轭和上、下端轭截面为心柱截面的1/3，主要是用来降低铁心的高度，便于运输。适用于大容量三项电力变压器。,铁轭截面、形状、特点和适用范围,多级圆形截面,铁轭截

17、面与心柱截面完全相同，磁通分布均匀，在采用冷轧电工钢片时应该这样，是现代变压器的主要铁轭截面形状。广泛用于现代的各种变压器。,铁轭截面、形状、特点和适用范围,多级椭圆形截面,与椭圆形心柱截面相配合的一种铁轭截面，另外在有旁轭的铁心中，铁轭的截面需小于心柱的截面，当各级相对应时，一定做成多级椭圆形截面。用于旁轭截面为椭圆形的旁轭式铁心（五柱式铁心）的变压器。,铁轭截面、形状、特点和适用范围,倒T形、倒多级T形截面,倒T形截面只用于直接缝铁心，铁轭片种类少，但要比心柱截面放大50%10%;倒多级T形截面用于斜接缝铁心，与心柱截面相同，既降低了框内沿磁通密度，又缩短心柱小级的片长，节省材料。倒T形截

18、面多用于以前的中小型变压器，倒多级T形可用于斜接缝的中型变压器。,铁轭截面、形状、特点和适用范围,正T形、正多级T形截面,使用情况同上，但是可利用小级处的较大空间引出内线圈的引线，它们的缺点是心柱各小级的片长增加，浪费材料。分别用于直、斜接缝的高电压、大容量变压器。,铁心的夹紧装置,铁心的夹紧装置是使整个铁心构成一个整体的紧固结构。它在结构上应满足如下要求。夹紧装置一般是框架式，此夹持装置在结构上要承受铁心本体的夹紧力、起吊器身的重力和变压器在短路时所产生的电动机械力，并确保冷轧硅钢片的电磁性能不减弱。夹紧装置上的构件主要承受拉伸、弯曲应力，尽量避免承受剪切应力。夹紧装置在结构上应能可靠地压紧

19、线圈、支撑引线、装置器身的绝缘件，并应具有器身在油箱中的定位结构。,铁心的夹紧装置,夹紧时的力要均匀，铁心片的边缘应不出现翘起，铁芯片的接缝尽量要严合，在铁心励磁时噪声要尽量小。为防止铁心多点接地和减少漏磁通在结构钢件中产生涡流损耗，结构钢件应用绝缘件与铁心本体隔开，并尽可能远离漏磁区。在结构钢件中更不能形成交链主磁通下的“短路匝”。夹紧装置与铁心相贴处必须有可靠的绝缘。,铁心的夹紧装置,1-钢螺母,5-胶木纸管,3-钢垫圈,4-纸板垫圈,6-穿心螺杆,2-辅助绝缘垫圈,变压器铁心的绝缘,铁心的绝缘与变压器其他绝缘一样，占有重要的地位。铁心绝缘不良，将影响变压器的安全运行。铁心的绝缘有两种，即

20、铁心片间的绝缘以及铁芯片与结构件的绝缘。,变压器铁心的绝缘,铁心片间的绝缘是把心柱和铁轭的截面分成许多细条形的小截面，使磁通垂直通过这些小截面时，感应出的涡流很小，产生的涡流损耗也就很小。铁心片间无绝缘时，磁通垂直通过的截面很大，感应的涡流大，截面厚度增加1倍，涡流损耗将增大至4倍。铁心片间绝缘过小时，片间电导率增大，穿过片间绝缘的泄漏电流增大，将增加附加的介质损耗。,变压器铁心的绝缘,铁心片间绝缘过大时，铁心就不能认为是等电位的，必须把各片均连接起来接地，否则片间将出现放电现象，这是不方便的、不可取的。现在铁心用绝缘纸条做油道时，就需要把油道两侧的铁心片连接起来，然后由一个接地铜片引出因此，

21、铁心片间要有一定的绝缘，在标准测量方法下一般在60105/cm2。现在采用的冷轧取向电工钢片的表面具有0.150.02mm的无机磷化膜，可以满足这一要求，其他电工钢片则需要涂漆，检修时也需要涂漆，大型铁心有时要涂两遍漆。,变压器铁心的绝缘,铁芯片与其夹紧结构件的绝缘是防止与结构件短接和短路。铁心片间短接总是不允许的，但是结构件间形成短路的回路顺着磁通方向而不交链磁通，或者交链磁通很小，则影响不大。如果两个单排的心柱螺杆短路形成的闭合回路是顺着磁通方向的，不易产生短路电流；拉螺杆与夹件等形成的闭合回路，交链测通小又不同相；而铁轭夹件和旁螺杆形成的闭合回路虽交链部分有磁通，但环流不经过铁心，且可作

22、为三次谐波电流通路，因此它们之间不需要绝缘。,变压器铁心的接地,铁心必须接地。铁心是其金属结构件在线圈的电场作用下，具有不同的电位，与油箱电位又不同。虽然它们之间电位差不大，也将通过很小的绝缘距离而断续放电。放电一方面使油分解，另一方面无法确认变压器在试验和运行中的状态是否正常。因此铁心及其金属结构件必须经油箱面接地（对于铁心柱和铁轭螺杆，则由于电容的耦合作用认为它们与铁心电位一样，不需接地），且要确保电气接通。,变压器铁心的接地,变压器铁心的接地,变压器铁心的接地,有拉螺杆和吊螺杆时，上、下夹件各自相接，期间又通过拉螺杆相接。这样只要用一接地片将铁心和上夹件相接，除垫脚令与箱底接地外，其余部

23、分经吊螺杆与箱盖接地，且铁心片是一点接地。,变压器铁心的接地,只有拉螺杆时，也用一接地片将铁心和上夹件相接，则铁心经上夹件、拉螺杆、下夹件，通过垫脚和箱底接地。,变压器铁心的接地,上下夹件绝缘时，即旧产品种既无拉螺杆又无拉板的夹紧结构中，则用接地片将铁心分别与上下夹件相接。这样整个铁心又上夹件经铁芯片，在通过垫脚和箱底接地，这种情况需要注意上下接地片位置要对称，即在铁心的同一层上，否则将产生电位差。,变压器铁心的接地,有拉板时，上下夹件由拉板连接，而垫脚与箱底一般是绝缘的。用一接地片将铁心和上夹件并联后再由10KV套管引出接地，或者铁心和上夹件由两个套管接地。才用一个接地套管时指监视器身的绝缘

24、，采用两个接地套管时还可检查铁心有无多余接地点。,变压器铁心的接地,接地片为0.3mm厚的紫铜片，宽度为20、30mm或40mm，铜带表面要搪锡，以减少接触电阻。,变压器铁芯多点接地的故障特征,油中气体不断增加并析出(电弧放电故障时，气体析出量较之更高、更快)，可能导致气体继电器动作发信号，甚至使变压器跳闸。,铁芯局部过热，使铁芯损耗增加，甚至烧坏；,过热造成的温升，使变压器油分解，产生的气体溶解于油中，引起变压器油性能下降，油中总烃大大超标；,2.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

25、绝缘），高、低压绕组之间绝缘件及由燕尾垫块，撑条构成的油道，高压引线，低压引线等构成。,不同容量、不同电压等级的电力变压器，绕组形式也不一样。一般电力变压器中常采用同心式和交叠式两种结构形式。,同心式绕组是把高压绕组与低压绕组套在同一个铁心上，一般是将低压绕组放在里边，高压绕组套在外边，以便绝缘处理。但大容量输出电流很大的电力变压器，低压绕组引出线的工艺复杂，往往把低压绕组放在高压绕组的外面。同心式绕组结构简单、绕制方便，故被广泛采用。按照绕制方法的不同，同心式绕组又可分为圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式等几种。,交叠式绕组又叫交错式绕组，在同一铁心上，高压绕组、低压绕组交替排列、间隙聚焦国、绝

26、缘较复杂、包扎工作量较大。它的优点是力学性能较好，引出线的布置和焊接比较方便、漏电抗较小，一般用于电压为35KV及以下的电炉变压器中。,变压器高低压绕组的排列方式，是由多种因素决定的。但就大多数变压器来讲，是把低压绕级布置在高压绕组的里边。这主要是从绝缘方面考虑的。理论上，不管高压绕组或低压绕组怎样布置，都能起变压作用。但因为变压器的铁芯是接地的，由于低压绕组靠近铁芯，从绝缘角度容易做到。如果将高压绕组靠近铁芯，则由于高压绕组电压很高，要达到绝缘要求，就需要很多多的绝缘材料和较大的绝缘距离。这样不但增大了绕组的体积，而且浪费了绝缘材料。再者，由于变压器的电压调节是靠改变高压绕组的抽头，即改变其

27、匝数来实现的，因此把高压绕组安置在低压绕组的外边，引线也较容易。,3.分接开关,变压器调压是在变压器的某一绕组上设置分接头，当变换分接头时就减少或增加了一部分线匝，使带有分接头的变压器绕组的匝数减少或增加，其他绕组的匝数没有改变，从而改变了变压器绕组的匝数比。绕组的匝数比改变了，电压比也相应改变，输出电压就改变，这样就达到了调整电压的目的。,在一般情况下是在高压绕组上抽出适当的分接头，因为高压绕组常套在外面，引出分接头方便；另外高压侧电流小，引出的分接引线和分接开关的载流部分截面积小，开关接触部分也容易解决。,调压方式有无励磁调压和有载调压两种。无励磁调压时，不是变压器二次不带负载，而是把变压

28、器各侧都与电网断开，在变压器无励磁情况下变换绕组的分接头；有载调压时，变压器时在不中断负载的情况下进行变换绕组的分接头。,变压器无励磁分接开关的额定电压范围较窄，调节级数较少。额定调压范围以变压器额定电压的百分数表示为5或22.5。根据使用要求，在调压范围和级数不变的情况下，允许增加负分接级数，减少正分接级数。无励磁调压变压器在额定电压5范围内改变分接位置运行时，其额定容量不变。如为7和10%分接时，其容量按制造厂的规定；如无制造厂规定，则容量应相应降低2.5和5。,变压器无励磁调压电路，由于绕组上引出分接头方式的不同，大致氛围4种：1）中性点调压电路，一般适用于电压等级为35KV 及以下的多

29、层圆筒式绕组；2）中性点“反接”调压电路，适用于电压等级为 15KV以下的连接式绕组；3）中部调压电路；4）中部并联调压电路，适用于电压等级为35KV及 以上的连续式或纠结式绕组。,（a）中性点调压（b）中性点反接调压（c）中部调压（d）中部并联调压,有载分接开关是在带负载情况下，变换变压器的分接，以达到调节电压的目的。在变换过程中，必须要有阻抗来限制分接间的循环电流，根据阻抗的不同可分为电抗式和电阻式两种。,电抗式有载分接开关的特点是，如果电抗器是按连续工作设计的，则在变换分接过程中可以停留在跨接两个分接头的位置工作。在所需要的调压级数相同的情况下，可使变压器绕组的分接头个数减少一半。另外，

30、即使分接开关电动机构的供电电源在过渡过程的任意位置发生故障，变压器仍能继续运行。但其缺点是过渡时循环电流的功率因数较低，切换开关电弧触头的电寿命较短；由于用了电抗器，使变压器的体积增大，制造成本较高。,电阻式有载分接开关是一种油中切换、电阻过渡、埋入式有载分接开关，它的特点是过渡时间较短，循环电流的功率因数为1，切换开关电弧触头的电寿命比电抗式提高了许多。为了保证切换机构在切换过程能连续快速完成，都采用电动机构带动快速机构的弹簧储能，到释放位置时，快速机构的弹簧释放能量，此时即使电动机构停转都能使切换开关快速、可靠地完成切换。所以它是一种先进的有载分接开关，应用比较广泛。,双电阻式有载分接开关

31、的典型接线图和变换顺序图,双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图,双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图,双电阻式有载分接开关的典型接线图和变换顺序图,4.油枕,当变压器油的体积随着油的温度膨胀或减小时，油枕起着调节油量，保证变压器油箱内经常充满油的作用。如没有油枕，油箱内的油面波动就会带来一下不利因素：一是油面降低时露出铁芯和线圈部分会影响散热和绝缘；二是随着油面波动空气从箱盖缝里排出和吸进，而由于上层油温很高，使油很快地氧化和受潮。油枕的油面比油箱的油面要小，这样，可以减少油和空气的接触面，防止油被过速地氧化和受潮。三是油枕的油在平时几乎不参加油箱内的循环，它的温度要比油箱内的

32、上层油温的低的多，油的氧化过程也慢的多，因此有了油枕，可以防止油的过速氧化。,变压器油枕有三种形式：波纹式、胶囊式、隔膜式。,对于胶囊式油枕，为了使变压器油面与空气完全隔绝，其油位计间接显示油面。该油枕是通过在油枕下部的小胶囊，使之成为一个单独的油循环系统，当油枕的油面升高时，压迫小胶囊的油柱压力增大，小胶囊的体积被缩小了一些，于是在油位计反映出来的油位也高起来一些，且其高度与油枕中的油面成正比；相反，油枕中的油面降低时，压迫小胶囊的油柱压力也将减少，使小胶囊体积也相对地要增大一些，反应在油位计中的油面就要降低一些，且其高度与油枕中的油面成正比。换句话说，它使通过油枕油面的高、低变化，导致小胶

33、囊压力大小发生变化，从而使油面间接地、成正比地反应油枕油面高低的变化。,对于隔膜式油枕，可安装磁力式油表，油表连杆机构的滚轮在薄膜上不受任何阻力，能自由、灵活地伸长与缩短。磁力表上部有接线盒，内部有开关，当油枕的油面出现最高或最低位置时，开关自动闭合，发出报警信号。,1油位计；2气体继电器连通导管的法兰；3吸湿器连通管；4集污盒；5注油孔；6与防爆管连通的法兰；7吊环；8端盖；9、10阀门,5.气体继电器,A、罩B、项针C、气塞D、磁铁E、开口杯F、重锤G、探针H、支架 K、弹簧,L、挡板M、磁铁 N、螺杆 P、干簧接点（跳闸用）Q、调节杆 R、干簧节点（信号用）S、套管 T、嘴子,重瓦斯动作

34、整定,6.吸湿器,吸湿器又名呼吸器，常用吸湿器为吊式吸湿器结构。吸湿器内装有吸附剂硅胶，油枕内的绝缘油通过吸湿器与大气连通，内部吸附剂吸收空气中的水分和杂质，以保持绝缘油的良好性能。,1-连接管2-螺钉3-法兰盘4-玻璃管5-硅胶6-螺杆7-底座8-底罩9-变压器油,为了显示硅胶受潮情况，一般采用变色硅胶。变色硅胶原理是利用二氯化钴（CoCL2）所含结晶水数量不同而有几种不同颜色做成，二氯化钴含六个分子结晶水时，呈粉红色；含有两个分子结晶水时呈紫红色；不含结晶水时呈蓝色。,变色硅胶的配制方法是把二氯化钴配成质量分数为5的溶液，然后选用一定数量的硅胶在120160烘箱干燥56小时，冷却后放入配好

35、质量分数为5的二氧化钴溶液中，浸泡1015分钟，待吸饱二氯化钴后成粉红色，再经120160烘干变成蓝色便可使用。安装在隔膜式储油柜上的呼吸器在罩内可不注油，以保证储油柜呼吸畅通。,呼吸器的作用是提供变压器在温度变化时内部气体出入的通道，解除正常运行中因温度变化产生对油箱的压力。呼吸器内硅胶的作用是在变压器温度下降时对吸进的气体去潮气。油封杯的作用是延长硅胶的使用寿命，把硅胶与大气隔离开，只有进入变压器内的空气才通过硅胶。,7.净油器,净油器又名热吸虹器，是用钢板焊接成圆筒形的小油罐，罐内也装有硅胶或活性氧化铝吸附剂。当油温变化而上下流动时，经过净油器达到吸取油中水分、渣滓、酸、氧化物的作用。3

36、150KVA及以上变压器均有这种净化装置。净油器安装再变压器上部时净化效率高，装在下部时易于更换，安装位置视情况而定。,8.防爆管,防爆管又名安全气道，装在油箱的上盖上，由一个喇叭形管子与大气相通，管口用薄膜玻璃板或酚醛纸板封住。为防止正常情况下防爆管内油面升高使管内气压上升而造成防爆薄膜松动或破损及引起气体继电器误动作，在防爆管与储油柜之间连接一小管，已使两处压力相等。,防爆管的作用使当变压器内部发生故障时，将油里分解出来的气体及时排出，以防止变压器内部压力骤然增高而引起油箱爆炸或变形。容量为800KVA以上的油浸式变压器均装有防爆管，且其保护膜的爆破压力应低于50662.5Pa。,1-储油

37、柜2-连接小管3-防爆管4-油箱,9.散热器,散热器分为片式散热器和扁管散热器片式散热器是用板料厚度为1mm的波形冲片，靠上下集油盒或油管焊接组成。20KVA以下的油浸式电力变压器，平顶油箱的散热面已足够，50200KVA的油浸式电力变压器可采用固定式散热器；2006300KVA油浸式电力变压器，可采用可拆式片式散热器，散热器通过法兰盘固定再油箱壁上。,油浸式变压器冷却装置包括散热器和冷却器，不带强油循环的称为散热器，带强油循环的称为冷却器。,扁管散热器分为自冷式和风冷式两种，自冷式的只在集油盒单面焊接扁管，风冷式扁管散热器有88管、100管、120管三种。扁管在集油盒两侧焊接，为了加强冷却，

38、每只散热器下安装两台电风扇，不吹风时，散热能力为额定散热量的60左右。,10.冷却器,当变压器上层油温与下部油温产生温差时，通过冷却器形成油温对流，经冷却器冷却后流回油箱，起到降低变压器温度的作用。冷却器有强油风冷却器、新型大容量风冷却器、强油水冷却器,11.温度计,大型变压器都装有测量上层油温的带电接点的测温装置，它装在变压器油箱外，便于运行人员监视变压器油温情况。,WTQ-288型电接点压力式温度计结构,12.高、低压套管,绝缘套管是油浸式电力变压器箱外的主要绝缘装置，变压器绕组的引出线必须穿过绝缘套管，使引出线之间及引出线与变压器外壳之间绝缘，同时起到固定引出线的作用。,5.3 型号与额

39、定值,一、型号,型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容，表示方法为,如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有载调压，额定容量250000kVA，高压额定电压220kV电力变压器,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、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-水冷式注：油浸自冷式和空气自冷式不标

40、注,4、油循环方式N自然循环O强迫导向循环P强迫循环,5、绕组数S三绕组注：双绕组不标注,6、导线材料L铝绕组注：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）,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容量，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、20000 kVA、110 kV级电力变压器产品，其性能水平符合GB/T 6451规定，该产品的型号为：,SFL720000/110,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、360000 kVA、220 kV级低噪声用电力变压器的产品，其性能水平符合GB/T 6451规定，该产品的型号为：,SWPZ7Z360000/220,