《變壓器》PPT課件講課稿

幾萬伏220V常見

變壓器電力變壓器接觸調(diào)壓器三相干式變壓器常見變壓器電源變壓器環(huán)形變壓器控制變壓器變壓器的分類按用途：電力變壓器、互感器、特殊用途變壓器；按繞組數(shù)目：雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器；按相數(shù)：單相變壓器和三相變壓器；按冷卻介質(zhì)和冷卻方式：油浸式變壓器和干式變壓器；按鐵芯結(jié)構(gòu)：芯式變壓器和殼式變壓器；按調(diào)壓方式：無勵磁調(diào)壓變壓器、有載調(diào)壓變壓器；按容量大?。盒⌒妥儔浩鳌⒅行妥儔浩?、大型變壓器和特大型變壓器。變壓器用途電力系統(tǒng)中實現(xiàn)電能的遠距離高效輸送、合理配電、安全用電。如：電力變壓器、配電變壓器。供給特殊電源用的專用變壓器。如：煉鋼爐供電的電爐變壓器，大型電解電鍍、直流電力機車供電的整流變壓器。測量用的儀用變壓器?？刂葡到y(tǒng)實現(xiàn)信號的傳輸——控制變壓器，直到僅傳輸信號的非常小的無線電變壓器。一、變壓器的構(gòu)造1.示意圖

U1U2

∽n1n2∽原線圈副線圈鐵芯2.構(gòu)造：（1）閉合鐵芯（絕緣硅鋼片疊合而成）（2）原繞組（一次或初級繞組）：其匝數(shù)用n1表示（3）副繞組（二次或次級繞組）：其匝數(shù)用n2表示（4）輸入電壓：U1;輸出電壓：U2.單相變壓器變壓器文字符號：T二、變壓器的工作原理------互感現(xiàn)象

變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實現(xiàn)了電能（U1、I1）到磁場能（變化的磁場）再到電能（U2、I2）轉(zhuǎn)化。原線圈副線圈鐵芯∽

U1U2n1n2∽互感現(xiàn)象：在原副線圈中由于有交變電流而發(fā)生的互相感應現(xiàn)象。變壓器的工作原理原線圈接交流電在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量副線圈有交流電原線圈產(chǎn)生感應電動勢副線圈產(chǎn)生感應電動勢變壓器原副線圈的端電壓之比等于這兩個線圈的匝數(shù)之比n2>n1U2>U1-----升壓變壓器n2<n1U2<U1-----降壓變壓器U1/U2=n1/n2

功率損耗

交流鐵心線圈的功率損耗主要有銅損和鐵損兩種。1.銅損(Pcu)

在交流鐵心線圈中,線圈電阻R上的功率損耗稱銅損，用Pcu表示。Pcu=RI2式中：R是線圈的電阻；I是線圈中電流的有效值。2.鐵損(PFe)

在交流鐵心線圈中，處于交變磁通下的鐵心內(nèi)的功率損耗稱鐵損，用PFe

表示。鐵損由磁滯和渦流產(chǎn)生。+–ui（1）磁滯損耗（Ph）

由磁滯所產(chǎn)生的能量損耗稱為磁滯損耗(Ph

)

。

磁滯損耗轉(zhuǎn)化為熱能，引起鐵心發(fā)熱。減少磁滯損耗的措施：變壓器和電機中選用硅鋼等材料制作鐵心，降低磁滯損耗。磁滯性：磁性材料中磁感應強度B的變化總是滯后于外磁場變化H（磁場強度）的性質(zhì)。(2)渦流損耗（Pe）渦流損耗:由渦流所產(chǎn)生的功率損耗。

渦流：交變磁通在鐵心內(nèi)產(chǎn)生感應電動勢和電流，稱為渦流。渦流在垂直于磁通的平面內(nèi)環(huán)流。渦流損耗轉(zhuǎn)化為熱能，引起鐵心發(fā)熱。減少渦流損耗措施：

提高鐵心的電阻率（通常由于硅鋼片）。鐵心用彼此絕緣的鋼片疊成，把渦流限制在較小的截面內(nèi)。2.變壓器的效率()變壓器的損耗包括兩部分：銅損(PCu)：繞組導線電阻的損耗。與負載大?。ㄕ扔陔娏髌椒剑┯嘘P。

鐵損(PFe)：變壓器的效率為一般95%,負載為額定負載的(50~75)%時,最大。輸出功率輸入功率磁滯損耗渦流損耗3.1.4變壓器的基本結(jié)構(gòu)3.1.4變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu)一、鐵芯作用：構(gòu)成變壓器的磁路系統(tǒng)，且固定繞組。構(gòu)成：由0.27/0.3/0.35mm厚的冷軋硅鋼片疊成，每片硅鋼片的兩面涂絕緣漆膜，且沖壓成一定形狀。鐵芯分鐵芯柱、鐵軛兩部分。制造工藝：采用交疊式，主要使疊縫相互交疊，以減少接縫間隙，從而減少磁路的磁阻。芯柱截面是內(nèi)接于的多級矩形。2.繞組繞組是變壓器的電路部分，它是用紙包的絕緣扁線或圓線繞成。

右圖為交疊式繞組

3.其他結(jié)構(gòu)部件以典型的油侵式電力變壓器為例，其他結(jié)構(gòu)部件有:油箱、儲油柜、散熱器、高壓絕緣管套以及繼電保護裝置等繞組繞組是變壓器的電路部分，它是由銅或鋁的絕緣導線繞制而成。為了便于絕緣，低壓繞組靠近鐵心柱，高壓繞組套在低壓繞組外面。feifei45油箱油浸式變壓器均要有一個油箱，裝入變壓器油后，將組裝好的器身裝入其中，以保證變壓器正常工作。變壓器油用作加強變壓器內(nèi)部絕緣強度和散熱作用。feifei45儲油柜變壓器在運行中，隨著油溫的變化，油的體積會膨脹和收縮，為了減少油與外界空氣的接觸面積，減小變壓器受潮和氧化的概率，通常在變壓器上部安裝一個儲油柜（俗稱油枕）。feifei45呼吸器變壓器隨著負荷和氣溫變化，各變壓器油溫不斷變化，這樣油枕內(nèi)的油位隨著整個變壓器油的膨脹和收縮而發(fā)生變化，為了使潮氣不能進入油枕使油劣化，將油枕用一個管子從上部連通到一個內(nèi)裝硅膠的干燥器（俗稱呼吸器），硅膠對空氣中水份具有很強的吸附作用，干燥狀態(tài)狀態(tài)為藍色，吸潮飽和后變?yōu)榉奂t色。吸潮的硅膠可以再生。feifei45冷卻器直接裝配在變壓器油箱壁上，對于強迫油循環(huán)風冷變壓器，電動泵從油箱頂部抽出熱油送入散熱器管簇中，這些管簇的外表受到來自風扇的冷空氣吹拂，使熱量散失到空氣中去，經(jīng)過冷卻后的油從變壓器油箱底部重新回到變壓器油箱內(nèi)。無論電動泵裝在冷卻器上部還是下部，其作用是一樣的。feifei45絕緣套管變壓器繞組的引出線從油箱內(nèi)部引到箱外時必須經(jīng)過絕緣套管，使引線與油箱絕緣。絕緣套管一般是陶瓷的，其結(jié)構(gòu)取決于電壓等級。1kV以下采用實心磁套管，10～35kV采用空心充氣或充油式套管，110kV及以上采用電容式套管。為了增大外表面放電距離，套管外形做成多級傘形裙邊。電壓等級越高，級數(shù)越多。feifei45分接開關變壓器常用改變繞組匝數(shù)的方法來調(diào)壓。一般從變壓器的高壓繞組引出若干抽頭，稱為分接頭，用以切換分接頭的裝置叫分接開關。分接開關分為無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，前者必須在變壓器停電的情況下切換；后者可以在變壓器帶負載情況下進行切換。分接開關安裝在油箱內(nèi)，其控制箱在油箱外，有載調(diào)壓分接開關內(nèi)的變壓器油是完全獨立的，它也有配套的油箱、瓦斯繼電器、呼吸器。feifei45氣體繼電器氣體繼電器又稱為瓦斯繼電器，是變壓器的一種保護裝置，安裝在油箱與儲油柜的連接管道中，當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時（如絕緣擊穿、匝間短路、鐵芯事故、油箱漏油使油面下降較多等）產(chǎn)生的氣體和油流，迫使氣體繼電器動作。輕者發(fā)出信號，以便運行人員及時處理。重者使斷路器跳閘，以保護變壓器。feifei45壓力釋放閥當變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障而產(chǎn)生大量氣體時，油箱內(nèi)壓力迅速增加，為防止壓器發(fā)生爆炸，油箱上安裝壓力釋放閥。（注意打開閥芯）feifei45變壓器的型號

型號表示一臺變壓器的結(jié)構(gòu)、額定容量、電壓等級、冷卻方式等內(nèi)容。我場變壓器型號：SFZ11-50000/110分類類別代表符號繞組耦合方式自耦O相數(shù)單相D三相S冷卻方式油浸自冷—（表示缺?。┯徒L冷F油浸水冷S強迫油循環(huán)風冷FP強迫油循環(huán)水冷SP繞組數(shù)雙繞組—三繞組S繞組導線材質(zhì)銅—鋁L調(diào)壓方式無勵磁調(diào)壓—有載調(diào)壓Z冷卻方式：油浸風冷額定容量：50000kVA接線方式：星角11點接線負載損耗：182.95kVA三相風冷有載調(diào)壓額定頻率：50HZ空載損耗：31.87kVA2.互感器

A電流互感器電壓互感器V

使用時把原線圈與電路并聯(lián)，原線圈匝數(shù)多于副線圈匝數(shù)

使用時把原線圈與電路串聯(lián)，原線圈匝數(shù)少于副線圈匝數(shù)2023/1/14（二）電流互感器

實現(xiàn)用低量程的電流表測量大電流。（被測電流）N1（匝數(shù)少）N2（匝數(shù)多）ARi1i2被測電流=電流表讀數(shù)N2/N12023/1/14注意：1）二次繞組絕不許開路，否則一次繞組中流過的大電流使鐵心過熱而燒壞繞組絕緣； 二次繞組中因匝數(shù)很多，將產(chǎn)生高電壓，可能將絕緣擊穿，危及安全。

2）在運行中若要拆下電流表，應先將二次繞組短路后再進行。

3）鐵心和二次繞組的一端必須可靠接地，以免絕緣損壞時，高壓側(cè)電壓傳到低壓側(cè)，危及儀表及人身安全。

4）電流表內(nèi)阻抗應很小，否則影響測量精度。Ai1i23.7.3電流互感器作用：把被測的大電流通入電流互感器的原邊，變換成副邊的小電流，送到電流表或控制回路。結(jié)構(gòu)特點：原邊繞組匝數(shù)少、截面大，串入被測回路；副邊匝數(shù)多、截面小，串接小阻抗儀表。3.7.3電流互感器原理分析：正常運行時相當于變壓器副邊短路。被測的大電流計算：I1=kiI2I2--副邊額定電流，規(guī)定為5A或1Aki--電流互感器的電流比。注意事項：1、電流互感器副方不允許開路。開路后，原方電流全為勵磁作用，鐵芯過飽和，電壓較高，鐵芯嚴重發(fā)熱。2、電流互感器副繞組一端和鐵芯須可靠接地。3.7.4電壓互感器作用：把被測的大電壓通入電壓互感器的原邊，變換成副邊的小電壓，送到電壓表或控制回路。結(jié)構(gòu)特點：原邊繞組匝數(shù)多、截面小，并聯(lián)接入被測回路；副邊匝數(shù)少、截面大，串接線圈阻抗大的電壓儀表。VU1U22023/1/142）鐵心和二次繞組的一端必須可靠接地，以防一次側(cè)高壓繞組絕緣損壞時，其上帶上高電壓而觸電；3）電壓互感器有一定的額定容量，使用時不宜接過多的儀表，否則將影響互感器的準確度。注意：1）二次繞組絕不允許短路，否則短路電流很大，將互感器燒壞。為此應串聯(lián)熔斷器作短路保護；注意事項：

1、電壓互感器副邊絕不允許短路。因短路電流將使繞組發(fā)熱，破壞絕緣，危及人身和設備的安全。

2、電壓互感器鐵心和副繞組的一端必須可靠接地，保障人身安全。原理分析：正常運行時相當于變壓器副邊開路。。被測的大電壓計算：U1=kvU2U2--副邊額定電壓，規(guī)定為100V或100/30.5Vkv--電壓互感器的電壓比3.7.4電壓互感器1、聲音異常:變壓器在正常運行時發(fā)出均勻的有節(jié)律的“嗡嗡”聲，如果出現(xiàn)其他不正常聲音，均為聲音異常，產(chǎn)生的主要原因有以下幾方面:①當有大容量的動力設備起動時，負荷突然增大，變壓器聲音也會變大;②過負荷，在夏季或農(nóng)忙用電高峰時，配變會因為過負荷發(fā)出很高的沉重的“嗡嗡”聲;③個別零件松動，如鐵芯的穿芯螺絲夾得不緊，使鐵芯松動，這時變壓器發(fā)出強烈而不均勻的“噪音”;④內(nèi)部接觸不良或絕緣擊穿，變壓器會發(fā)出放電的“噼啪”聲;⑤系統(tǒng)短路或接地時，通過的短路電流很大，使變壓器的噪音也很大。當線路在導線連接處或T接處發(fā)生斷線，刮風時容易造成時接時斷的接觸而產(chǎn)生弧光或火花，這時變壓器就會發(fā)出象青蛙“唧哇唧哇”的叫聲;當?shù)蛪壕€路發(fā)生接地或短路事故時，變壓器就發(fā)出“轟轟”的響聲。2、油溫異常:正常負荷及正常冷卻情況下，變壓器的油溫不斷升高，其主要原因有:由于渦流或夾緊鐵芯用的穿芯螺絲絕緣損壞，均會使變壓器油溫升高;另外，繞組局部層間或匝間短路，內(nèi)部接點有故障，接觸電阻加大，二次線上有大電阻短路，也會使油溫升高。

3、油色、油位異常:油色變化過重，油內(nèi)出現(xiàn)碳質(zhì);在夏季重負荷運行時，油位就會升高，若超過最高溫度標線刻度，就應適當放油;當變壓器滲漏嚴重，就會使油位下降，若降到最低標線以下，應加油補充。

4、高低壓套管發(fā)生嚴重損傷并有放電現(xiàn)象，其主要原因是:①套管密封不嚴，因進水使絕緣受潮而損壞;②套管的電容芯子制造不良，內(nèi)部游離放電;③套管積垢嚴重，表面釉質(zhì)脫落，或套管上有大的碎片和裂紋，均會造成套管閃絡和爆炸事故。5、三相電壓不平衡，其主要原因有:①三相負載不平衡，引起中性點位移，使三相電壓不平衡;②系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振，會使三相電壓不平衡;③內(nèi)部發(fā)生匝間或?qū)娱g短路，也會造成三相電壓不平衡。