變壓器知識(shí)培訓(xùn)

1、變壓器知識(shí)培訓(xùn)變壓器概述變壓器是利電磁感應(yīng)原理傳輸電能和電信號(hào)的器件，它具有變壓，變流，變阻抗的作用。變壓器種類(lèi)很多，應(yīng)用也十分廣泛，例如在電力系統(tǒng)中用電力變壓器把發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓升高后進(jìn)行遠(yuǎn)離輸電，到達(dá)目的地后再用變壓器把電壓降低以便用戶(hù)使用，以此減少運(yùn)輸過(guò)程中電能的損耗。變壓器的工作原理變壓器由鐵芯（或磁芯）和線(xiàn)圈組成，線(xiàn)圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的一側(cè)叫一次側(cè)，一次側(cè)的繞組叫一次繞組，把變壓器接負(fù)載的一側(cè)叫二次側(cè)，二次側(cè)的繞組叫二次繞組。變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，一次線(xiàn)圈中通有交流電流時(shí),鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使二次級(jí)線(xiàn)圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。變壓器利

2、用電磁感應(yīng)原理，從一個(gè)電路向另一個(gè)電路傳遞電能或傳輸信號(hào)的一種電器設(shè)備。型號(hào)說(shuō)明:口nfV特殊使用環(huán)境電壓峰級(jí)覆定容量特殊用途0101，密封）性能水平代號(hào)產(chǎn)品型號(hào)（ZS-SftSZ-ZS-SftSZ-有就調(diào)任上獷用一、變壓器的制作原理：在發(fā)電機(jī)中，不管是線(xiàn)圈運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁場(chǎng)或磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)通過(guò)固定線(xiàn)圈，均能在線(xiàn)圈中感應(yīng)電勢(shì)，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線(xiàn)圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動(dòng)，這是互感應(yīng)的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應(yīng)，變換電壓，電流和阻抗的器件。二、分類(lèi)按容量分類(lèi)：中小型變壓器（35KV35KV 及以下，容量在 5-6300KVA5-6300KVA）、大型變壓器（110KV110KV 及以

3、下容量為 8000-63000KVA8000-63000KVA）、特大型變壓器（220KV220KV 以上）。按用途分類(lèi)：電力變壓器（升壓變、降壓變、配電變、聯(lián)絡(luò)變、廠(chǎng)用或電所用等）、儀用變壓器（電流互感器、電壓互感器等用于測(cè)量和保護(hù)用）、電爐變壓器、試驗(yàn)變壓器、整流變壓器、調(diào)壓變壓器、礦用變壓器、其它變壓器。按冷卻價(jià)質(zhì)分類(lèi)：干式（自冷）變壓器、油浸（自冷）變壓器、氣體（SF6SF6）變壓器。按冷卻方式分類(lèi)：油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式、蒸發(fā)冷卻式按調(diào)壓方式：無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓和有載調(diào)壓變壓器按防潮方式分類(lèi)：開(kāi)放式變壓器、灌封式變壓器、密封式變壓器。按鐵芯或線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)分類(lèi)：

4、芯式變壓器（目前絕大多數(shù)廠(chǎng)所生產(chǎn)）、殼式變壓器。按電源相數(shù)分類(lèi)：?jiǎn)蜗嘧儔浩鳌⑷嘧儔浩?、多相變壓器。按繞組數(shù)量分類(lèi)：雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器、分裂變壓三、變壓器的特性參數(shù)工作頻率變壓器鐵芯損耗與頻率關(guān)系很大，故應(yīng)根據(jù)使用頻率來(lái)設(shè)計(jì)和使用，這種頻率稱(chēng)工作頻率。（60HZ60HZ、50HZ50HZ）額定功率在規(guī)定的頻率和電壓下，變壓器能長(zhǎng)期工作，而不超過(guò)規(guī)定溫升的輸出功率。額定電壓指在變壓器的線(xiàn)圈上所允許施加的電壓，工作時(shí)不得大于規(guī)定值。電壓比指變壓器初級(jí)電壓和次級(jí)電壓的比值，有空載電壓比和負(fù)載電壓比的區(qū)別?？蛰d損耗指變壓器次級(jí)開(kāi)路時(shí)，在初級(jí)測(cè)得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗，其次是空

5、載電流在初級(jí)線(xiàn)圈銅阻上產(chǎn)生的損耗（銅損），這部分損耗很小。負(fù)載損耗把變壓器的二次紅組知路，在一次練組額定分接頭位置上通入額定電流，此時(shí)電力變壓器所消耗的功率稱(chēng)為負(fù)載損耗，它包括兩部分：（1 1）直流電阻損耗，決定于紅組的電阻值；（2 2）附加損耗：由于漏磁場(chǎng)沿載面和長(zhǎng)度分布不均的線(xiàn)匝而產(chǎn)生的雜散損耗，一般測(cè)量的數(shù)據(jù)，換算至 75c75c 時(shí)的數(shù)值標(biāo)于銘牌上。阻抗電壓:阻抗電壓曾叫短路電壓，把變壓器的二次繞組短路，在一次繞組上慢慢地升高電壓，當(dāng)二次繞組的短路電流等于額定值時(shí)，此進(jìn)在一次側(cè)所施加的電壓,叫做阻抗電壓。空載電流變壓器次級(jí)開(kāi)路時(shí)， 初級(jí)仍有一定的電流， 這部分電流稱(chēng)為空載電流。 空載電

6、流由磁化電流 （產(chǎn)生磁通）和鐵損電流（由鐵芯損耗引起）組成。對(duì)于 0Hz0Hz 電源變壓器而言，空載電流基本上等于磁化電流。效率指次級(jí)功率 P2P2 與初級(jí)功率 P1P1 比值的百分比。通常變壓器的額定功率愈大,效率就愈高。絕緣電阻表示變壓器各線(xiàn)圈之間、各線(xiàn)圈與鐵芯之間的絕緣性能。絕緣電阻的高低與所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮濕程度有關(guān)。四、變壓器的基本結(jié)構(gòu)：器身鐵芯、爺組絕緣、引線(xiàn)調(diào)壓裝置：5 5 臺(tái)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)、有載分接開(kāi)關(guān)變壓器油而無(wú)冷卻裝置保護(hù)裝置：嚏輻儲(chǔ)油柜、壓力釋放閥、吸濕器、氣休繼電器、凈油器、油位計(jì)及測(cè)溫裝置。出線(xiàn)套管變壓器油非晶合金變壓器介紹一、什么是非晶合金我們先從非晶材

7、料說(shuō)起，在日常生活中人們接觸的材料一般有兩種：一種是晶態(tài)材料，另一種是非晶態(tài)材料。所謂晶態(tài)材料，是指材料內(nèi)部的原子排列遵循一定的規(guī)律。反之，內(nèi)部原子排列處于無(wú)規(guī)則狀態(tài)，則為非晶態(tài)材料，一般的金屬，其內(nèi)部原子排列有序，都屬于晶態(tài)材料。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，金屬在熔化后，內(nèi)部原子處于活躍狀態(tài)。一但金屬開(kāi)始冷卻，原子就會(huì)隨著溫度的下降，而慢慢地按照一定的晶態(tài)規(guī)律有序地排列起來(lái)，形成晶體。如果冷卻過(guò)程很快，原子還來(lái)不及重新排列就被凝固住了，由此就產(chǎn)生了非晶態(tài)合金，制備非晶態(tài)合金采用的正是一種快速凝固的工藝。將處于熔融狀態(tài)的高溫鋼水噴射到高速旋轉(zhuǎn)的冷卻輻上。鋼水以每秒百萬(wàn)度的速度迅速冷卻，僅用千分之一秒的時(shí)間就將

8、13001300C C 的鋼水降到 200200C C 以下，形成非晶帶材。非晶態(tài)合金與晶態(tài)合金相比，在物理性能、化學(xué)性能和機(jī)械性能方面都發(fā)生了顯著的變化。以鐵元素為主的非晶態(tài)合金為例，它具有高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和低損耗的特點(diǎn)。由于這樣的特性，非晶態(tài)合金材料在電子、航空、航天、機(jī)械、微電子等眾多領(lǐng)域中具備了廣闊的應(yīng)用空間。例如，用于航空航天領(lǐng)域，可以減輕電源、設(shè)備重量，增加有效載荷。用于民用電力、電子設(shè)備，可大大縮小電源體積，提高效率，增強(qiáng)抗干擾能力。微型鐵芯可大量應(yīng)用于綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) ISDNISDN 中的變壓器。非晶條帶用來(lái)制造超級(jí)市場(chǎng)和圖書(shū)館防盜系統(tǒng)的傳感器標(biāo)簽。 非晶合金神奇的功效，具有廣

9、闊的市場(chǎng)前景。二、非晶帶材的應(yīng)用和歷史在對(duì)非晶材料有了初步的了解后，我們?cè)趤?lái)看一下非晶帶材的一個(gè)非常具有前景的應(yīng)用領(lǐng)域一一非晶變壓器。非晶合金鐵芯變壓器是用新型導(dǎo)磁材料一一非晶合金制作鐵芯而成的變壓器，它比硅鋼片作鐵芯變壓器的空載損耗(指變壓器次級(jí)開(kāi)路時(shí)，在初級(jí)測(cè)得的功率損耗) )下降 80%80%左右，空載電流(變壓器次級(jí)開(kāi)路時(shí)，初級(jí)仍有一定的電流，這部分電流稱(chēng)為空載電流) )下降約 85%,85%,是目前節(jié)能效果較理想的配電變壓器， 特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)和發(fā)展中地區(qū)等負(fù)載率較低的地方。 中國(guó)引進(jìn)非晶合金變壓器的專(zhuān)有技術(shù)后，通過(guò)消化吸收，自主創(chuàng)新開(kāi)發(fā)了適合中國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行的非晶合金變壓器系列產(chǎn)品，

10、已經(jīng)成為目前國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的非晶合金變壓器專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)，這證明了非晶材料廣闊的市場(chǎng)空間。三、非晶合金變壓器設(shè)計(jì)非晶合金鐵心配電變壓器的最大優(yōu)點(diǎn)是，空載損耗值特低。最終能否確?？蛰d損耗值，是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中所要考慮的核心問(wèn)題。 當(dāng)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布置時(shí)， 除要考慮非晶合金鐵心本身不受外力的作用外，同時(shí)在計(jì)算時(shí)還須精確合理選取非晶合金的特性參數(shù)。除此設(shè)計(jì)思路外，還須遵循以下三點(diǎn)要求：(1)(1)由于非晶合金材料的飽和磁密較低，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，額定磁通密度不宜選得太高，通常選取1.31.31.35T1.35T 磁通密度便可獲得較好的空載損耗值。(2)(2)非晶合金材料的單片厚僅為 0.03mm0.03mm,

11、,所以其疊片系數(shù)也只能達(dá)到 8 82%2%86%86%。(3)(3)為了使用戶(hù)能獲得免維護(hù)或少維護(hù)的好處， 現(xiàn)把非晶合金配電變壓器的產(chǎn)品， 都設(shè)計(jì)成全密封式結(jié)構(gòu)。四、非晶合金變壓器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)利用導(dǎo)磁性能突出的非晶合金，來(lái)用作制造變壓器的鐵心材料，最終能獲得很低的損耗值。但它具有許多特性，在設(shè)計(jì)和制造中是必須保證和考慮的。主要體體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：(1)(1)非晶合金片材料的硬度很高，用常規(guī)工具是難以剪切的，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮減少剪切量。(2)(2)非晶合金單片厚度極薄，材料表面也不是很平坦，則鐵心填充系數(shù)較低。(3)(3)非晶合金對(duì)機(jī)械應(yīng)力非常敏感。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)， 必須避免采用以鐵心作為主承重結(jié)構(gòu)件

12、的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。(4)(4)為了獲得優(yōu)良的低損耗特性，非晶合金鐵心片必須進(jìn)行退火處理。(5)(5)從電氣性能上。為了減少鐵心片的剪切量，整臺(tái)產(chǎn)品的鐵心由四個(gè)單獨(dú)的鐵心框并列組成，并且每相繞組是套在磁路獨(dú)立的兩框上。每個(gè)框內(nèi)的磁通除基波磁通外，還有三次諧波磁通的存在，一個(gè)繞組中的兩個(gè)卷鐵心框內(nèi)，其三次諧波磁通正好在相位上相反，數(shù)值上相等，因此，每一組繞組內(nèi)的三次諧波磁通向量和為零。如一次側(cè)是 D D 接法，有三次諧波電流的回路，當(dāng)在感應(yīng)出的二次側(cè)電壓波形上，就不會(huì)有三次諧波電壓的分量。根據(jù)上面分析，三相非晶合金配電變壓器最合理的結(jié)構(gòu)為：鐵心，由四個(gè)單獨(dú)鐵心框在同一平面內(nèi)組成三相五柱式，必須經(jīng)退火

13、處理，并帶有交叉鐵鈍接縫，截面形狀呈長(zhǎng)方形。繞組，為長(zhǎng)方形截面，可單獨(dú)繞制成型的，雙層或多層矩形層式。油箱，為全密封免維護(hù)的波紋結(jié)構(gòu)。五、非晶合金變壓器性能目前廣泛采用的新 S9S9 型配電變壓器，其鐵心所采用的導(dǎo)磁材料通常為 30Z30Z140140 高導(dǎo)磁冷軋硅鋼片，具飽和磁密比非晶合金高，產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)所選取的磁通密度通常在 1.651.651.75T1.75T 之間。這也就是非晶合金鐵心配電變壓器比新 S9S9 型配電變壓器空載損耗低的一個(gè)主要原因。表 1 1 為三相非晶合金鐵心配電變壓器與新 S S9 9 型配電變壓器空載損耗值的比較。表1非晶合金和新S9型配電變壓器空載損耗值的比較額定

14、容量（KVA）SH15(P0)WS9(P0)W30331305043170635020080602501007529012585340160100400200120480250140560315170670400200800500240960630320120080038014001000450170012505301950160063024002000750252025009002970非晶合金技術(shù)參數(shù)從表 1 1 中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，要想節(jié)約能源，通過(guò)采用新材料的方法，來(lái)降低配電變壓器的空載損耗值，是一條很有效的途徑。六、非晶合金變壓器發(fā)展前景非晶合金變壓器若能完全替代新 S9S9 系列

15、配變，如 10kV10kV 級(jí)配電變壓器年需求量按 50005000 萬(wàn) kVAkVA 計(jì)算時(shí)，那么，一年便可節(jié)電 100100 億 kW?hkW?h 以上。同時(shí),還可帶來(lái)少建電廠(chǎng)的良好的環(huán)保效益， 少向大氣排放溫室氣體， 這樣會(huì)大大地減輕對(duì)環(huán)境的直接污染，使其成為新一代名副其實(shí)的綠色環(huán)保產(chǎn)品。總之，國(guó)家在城鄉(xiāng)電力網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展與改造中，若能大量推廣采用三相非晶鐵心配電變壓器產(chǎn)品，其最終會(huì)獲得節(jié)能與環(huán)保兩方面的效益。七、當(dāng)前市場(chǎng)干式變壓器干式變壓器概述所謂干式變壓器，就是鐵心和繞組不浸在絕緣液體中的變壓器，它的冷卻價(jià)質(zhì)為空氣，具有運(yùn)行安全可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單，又可深入負(fù)荷中心等優(yōu)點(diǎn)。有包封和非包封之分：

16、包封繞組的干式變壓器，就是指帶有一個(gè)或幾個(gè)用固體絕緣包封繞組的干式變壓器；而非包封繞組的干式變壓器， 就是指任何繞組均沒(méi)有用固體絕緣包封的干式變壓器。干式變壓器繞組的絕緣耐熱等級(jí)可采用 A A、E E、B B、F F、H H、C C 級(jí)，常用 E E 級(jí)和 H H 級(jí)二、干式變壓器的分類(lèi)（1 1）干式變壓器有無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓（如三相 SGSG 系列、SCSC列和單相 DGDG 系列）干式變壓器、SGSG 稼列有載調(diào)壓干式變壓器。（2 2）外型結(jié)構(gòu)又可分為有箱式（封閉式）和無(wú)箱式（非封閉式）兩種，箱體有鐵板結(jié)構(gòu)和鋁合金結(jié)構(gòu)。（3 3）干式變壓器分為浸漬式（空氣自冷）、環(huán)氧澆注式（樹(shù)脂加填料澆注和樹(shù)脂澆

17、注兩種）和樹(shù)脂繞包式三大類(lèi)。另外還有一種干式電纜變壓器。（4 4）按空氣自冷方式又分為非封閉式（開(kāi)啟式）和封閉式兩種。三、干式變壓器的主要特點(diǎn)1 1）節(jié)能低噪隨著新的低耗硅鋼片、箔式繞組結(jié)構(gòu)、階梯鐵心接縫、環(huán)境保護(hù)要求和噪聲研究的深入，以及計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)等新材料、新工藝、新技術(shù)的引入，將使未來(lái)的干式變壓器更加節(jié)能、更加寧?kù)o。2 2）高可靠性在電磁場(chǎng)計(jì)算、澆注工藝、熱點(diǎn)溫升、局放機(jī)理、質(zhì)保體系及可靠性工程等方面進(jìn)行大量研究的基礎(chǔ)上，將進(jìn)一步提高干式變壓器的可靠性。3 3） 環(huán)保特性認(rèn)證在歐洲標(biāo)準(zhǔn) HD464HD464 的基礎(chǔ)上， 開(kāi)展干式變壓器的耐氣候 （CRC1CRC1、 C2C2） 耐環(huán)境

18、（ERE1ERE1、E2E2 及而 t t 火（F0F0、F1F1、F2F2 特性的研究與認(rèn)證，將使干式變壓器對(duì)使。用環(huán)境要求越來(lái)越低。4 4）多功能組合從單一變壓器向帶有風(fēng)冷、保護(hù)外殼、溫度計(jì)算機(jī)接口、零序互感器、功率計(jì)量、封閉母線(xiàn)及側(cè)出線(xiàn)等多功能組合式變壓器發(fā)展，使得干式變壓器比油浸變壓器技術(shù)更先進(jìn)，安裝更簡(jiǎn)單，維護(hù)更方便。5 5） 多領(lǐng)域發(fā)展從以配電變壓器為主， 向發(fā)電站廠(chǎng)用變壓器、 勵(lì)磁變壓器、 地鐵牽引整流變壓器、大電流電爐變壓器、核電站、船用及采油平臺(tái)用等特種變壓器發(fā)展。目前，我國(guó)樹(shù)脂絕緣干式變壓器年產(chǎn)量已達(dá) 10000MVA,10000MVA,成為世界上干式變壓器產(chǎn)銷(xiāo)量最大的國(guó)家之一。隨著低噪（2500kVA2500kVA 以下配電變壓器噪聲已控制在 50dB50dB 以?xún)?nèi)卜節(jié)能（空載損耗降低達(dá) 25%25%）的 SCSC（B B）琮列的推廣應(yīng)用，使得我國(guó)干式變壓器的性能指標(biāo)及其制造技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水