變壓器基礎(chǔ)知識

變壓器基礎(chǔ)知識第1頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一目錄變壓器基礎(chǔ)知識一驗收及安裝一三二變壓器采購關(guān)注要點第2頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一變壓器基礎(chǔ)一第3頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一

一、簡介1.基本概念和原理變壓器是基于電磁感應(yīng)原理，通過改變電壓來傳輸電能的一種靜止電機。把一種電壓等級的交流電能轉(zhuǎn)換為同頻率的另一種電壓等級的交流電能。（變交不變直，變壓不變頻）概念：第4頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一從大類上，分為電力變壓器和特種變壓器。電力變壓器又可分為油浸式電力變壓器和干式電力變壓器。2.變壓器分類第5頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一油浸式電力變壓器第6頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一干式電力變壓器第7頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一

干式變和油浸變區(qū)別：

1.外觀

2.引線

3.容量及電壓

4.絕緣和散熱

5.造價4第8頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一3.變壓器結(jié)構(gòu)組成變壓器主要由繞組、鐵心、油箱和絕緣套管四部分組成。鐵心和繞組統(tǒng)稱為變壓器器身，是變壓器的核心部件。第9頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一

變壓器器身（鐵心＋繞組）第10頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一第11頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一(1)鐵心作用：構(gòu)成變壓器的磁路。分為心柱和鐵軛兩個部分。材料：一般由0.30mm/0.33mm/0.35mm冷軋(也用熱軋)硅鋼片疊成。第12頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一第13頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一分為心式和殼式兩種。第14頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一鐵心的構(gòu)成:鐵心是電力變壓器的基本部件，由鐵心疊片、絕緣件和鐵心結(jié)構(gòu)件等組成。而鐵心結(jié)構(gòu)件又由夾件墊腳、撐板、拉板、壓釘?shù)冉M成。結(jié)構(gòu)件保證疊片的充分夾緊，形成完整而牢固的鐵心結(jié)構(gòu)。疊片與夾件、墊腳、撐板、拉帶和拉板之間均有絕緣件。第15頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一1-拉帶2-接地片3-拉帶4-夾緊螺桿5-上夾件6-拉螺桿7-下夾件8、9-墊腳10-綁扎帶鐵心的夾緊方式a.主柱粘帶綁扎，旁柱鋼帶綁扎b.上下軛夾件夾緊c.上下梁、側(cè)梁形成框架結(jié)構(gòu)d.鋼拉帶拉緊e.粘塊頂緊第16頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一鐵心接地

為避免結(jié)構(gòu)件電位懸浮引起放電，鐵心必須接地，且一點接地。接地：接地片—上鐵軛—上夾件連接—夾緊螺桿連接—螺桿下夾件—墊腳—油箱—大地一點接地：避免產(chǎn)生環(huán)流，增加鐵損。鐵心噪聲鐵心磁致收縮引起噪聲鐵心的降噪措施：加橡膠墊。第17頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一鐵心疊積：相鄰層按不同方式交錯疊放，將接縫錯開。偶數(shù)層剛好壓著奇數(shù)層的接縫。目前國內(nèi)的制造廠均為45°，因為冷軋電工鋼片是取向的，45°斜接縫利用磁通沿軋制方向流通，磁阻小。

45度接縫疊片第18頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一(2)繞組

作用：構(gòu)成變壓器的電路。材料：一般用絕緣扁銅線或圓銅線在繞線模上繞制而成。繞組套裝在變壓器鐵心柱上，低壓繞組在內(nèi)層，高壓繞組套裝在低壓繞組外層，以便于絕緣。第19頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一1)導線導線并聯(lián)：當變壓器容量較大時，電流較大，導線并聯(lián)。導線換位：確保并聯(lián)導線間電流分布均勻，長度相等且與漏磁場相交鏈的漏磁鏈相同，則導線在幅向上就必須換位?；旧戏譃榻M合導線和換位導線

組合導線：由2~4跟絕緣導線組合在一起，外包公共絕緣，達到規(guī)定的導線絕緣厚度。換位導線：由多根漆包銅扁線，經(jīng)換位后，外包絕緣紙制成。第20頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一2)繞組的形式

基本上分為層式和餅式

層式線圈：繞組的線匝沿其軸向依次排列連續(xù)繞制而成的稱為層式線圈。餅式線圈：繞組的線匝沿其輻向連續(xù)繞制而成一餅(段)，再由許多餅沿軸向排列組成的繞組稱為餅式線圈第21頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一

(3)油箱1）作用：作為盛油容器，充滿油，放置變壓器器身；作為外殼和骨架；作為散熱元件

材料：鋼板焊接。第22頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一2）油箱分類◆鐘罩式、桶式◆波紋式、折彎加強鐵式、板式加強鐵式◆箱沿焊死、不焊死第23頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一3）油箱電屏蔽和磁屏蔽大容量的變壓器的油箱壁的損耗是相當大的，為減少這部分損耗，消除油箱壁的局部過熱，在油箱的內(nèi)部常采用磁屏蔽和電屏蔽。磁屏蔽的原理是利用硅鋼片的高導磁性能構(gòu)成具有較低磁阻的磁分路，使變壓器漏磁通的絕大部分不再經(jīng)油箱而閉合，可以說是基于“疏”的原理。電屏蔽是利用屏蔽材料（一般為銅板）的高電導率所產(chǎn)生的渦流反磁場來阻止變壓器漏磁通進入油箱壁，它的立足點是基于“堵”。第24頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一4)油箱主要組件(1)變壓器應(yīng)裝有氣體繼電器和速動油壓繼電器；(2)變壓器應(yīng)裝有壓力釋放閥；(3)帶有套管式電流互感器的變壓器應(yīng)供給信號測量和保護裝置輔助回路用端子箱；(4)有載調(diào)壓變壓器的有載分接開關(guān)應(yīng)有自己的保護裝置；(5)變壓器所有管道最高處或容易窩氣處應(yīng)設(shè)有放氣塞；(6)在油箱上中下部應(yīng)有油樣活門，位置依容量定。變壓器底部均有排油裝置；(7)變壓器鐵芯和金屬結(jié)構(gòu)零件均應(yīng)通過油箱可靠接地，變壓器油箱應(yīng)保證兩點接地（分別位于油箱長軸或短軸兩側(cè)）接地處應(yīng)有明顯的接地標志或字樣；(8)變壓器上下部應(yīng)裝有濾油閥（成對角線放置），下部還應(yīng)裝有放油閥；第25頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一(4)儲油柜/氣體繼電器/安全氣道變壓器運行時產(chǎn)生熱量，使變壓器油膨脹，并流進儲油柜中。儲油柜使變壓器油與空氣接觸面變小,減緩了變壓器油的氧化和吸收空氣水分。故障時,熱量會使變壓器油汽化,觸動氣體繼電器發(fā)出報警信號或切斷電源。如果是嚴重事故，變壓器油大量汽化，油氣沖破安全氣道管口的密封玻璃，沖出變壓器油箱，避免油箱爆裂。第26頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一(5)絕緣套管作用：高壓引線與接地油箱絕緣。材料:一般為瓷質(zhì)。德國HSP日本NGK分類：電容式和非電容式油-空氣、油-SF6、油-油、SF6-SF6第27頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一(6)引線作用：為實現(xiàn)連接組別；引至套管上；調(diào)壓線圈引至調(diào)壓開關(guān)上，實現(xiàn)調(diào)壓。材料:銅排；線纜；銅橋；銅管。8第28頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一(7)其他組件調(diào)壓開關(guān)：有載調(diào)壓、無勵磁調(diào)壓冷卻裝置：散熱片、風扇、油泵等保護裝置：在線監(jiān)測（油色譜、介損、局部放電、鐵心多點接地、套管等。充氮滅火裝置：代替水噴霧作為消防主要手段。第29頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一變壓器主要由繞組、鐵心、油箱和絕緣套管四部分組成。變壓器主要部件是繞組和鐵心(器身)。繞組是變壓器的電路，鐵心是變壓器的磁路。二者構(gòu)成變壓器的核心即電磁部分。除了電磁部分，還有油箱/冷卻裝置/絕緣套管/調(diào)壓和保護裝置等部件。變壓器結(jié)構(gòu)小結(jié)第30頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一4.變壓器參數(shù)核電用變壓器主變：將發(fā)電機發(fā)出的電升至電網(wǎng)電壓等級；起動備用變壓器，簡稱起備變，是在電廠建設(shè)期間通過升壓站供給廠用電的，所以叫啟動；所謂備用變，就是在電廠正式運行期間，廠用電是由高壓廠用變供應(yīng)的，起備變作為廠用變的備用電源；起備變分為幅向分裂和軸向分裂；高廠變：將發(fā)電機輸出的電變?yōu)閺S用高壓變；高廠變分為幅向分裂和軸向分裂；第31頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一1.短路阻抗（Zk）：由漏磁引起的變壓器內(nèi)部電壓降，一側(cè)繞組短路，另一側(cè)施加電壓，當加壓側(cè)電流達到額定電流時，所施加電壓占該側(cè)額定電壓的百分數(shù)稱為短路阻抗用“%”表示。選擇合適的短路阻抗：短路電流倍數(shù)與短路阻抗成反比，短路阻抗越小，短路電流越大，繞組遭受電動力越大，繞組溫升越大，因此為了限制短路電流，選擇大的短路阻抗。短路阻抗大，負載損耗也相應(yīng)增大，變壓器重量大，成本高。第32頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一2.電壓調(diào)整率（ε）：（U2N－U2）/U2N×100%表示的是變壓器帶負載后的電壓變化。3.額定容量：100/50/100或100/100/50等，額定容量即為繞組中容量最大的一個。

4.電壓組合：各繞組的額定電壓，指空載電壓而非負載條件下的電壓組合。

第33頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一5.聯(lián)結(jié)組別：各繞組之間的相位關(guān)系，用時鐘表示法。例如：YNd11、YNd1等。6絕緣水平：各端子及中點端子的耐受電壓水平7.冷卻方式及溫升限值:冷卻方式：ODAF、ONAN、ONAF、OFAF、ODWF等。溫升限值：根據(jù)國家標準或技術(shù)協(xié)議要求。8.其他參數(shù)空載損耗、負載損耗、空載電流、效率、使用條件等。第34頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一油浸式電力變壓器的分類及型號中各符號代表的意義a.耦合方式：自耦用“O”表示，其余不標b.相數(shù)：“D”表示單相，“S”表示三相c.冷卻方式：冷卻介質(zhì)為風，即油浸風冷用“F”，水冷用“S”表示d.循環(huán)方式：“P”表示強迫油循環(huán)、自然油循環(huán)不標e.繞組數(shù)：“S”表示三繞組，雙繞組不標，“F”表示雙分裂繞組f.導線材質(zhì)：銅導線不標，“L”表示鋁導線g.調(diào)壓方式：“Z”表示有載調(diào)壓，無載調(diào)壓不標h.設(shè)計序號：目前變壓器執(zhí)行的大部分為“9”“10”型產(chǎn)品i.額定容量：國家規(guī)定了R10系列優(yōu)先容量j.額定電壓：高壓繞組額定電壓等級k.防護等級：一般不標。TH、TA、等。第35頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一舉例：OSFPSZ-250000/220表示自耦三相風冷強迫油循環(huán)三繞組銅線有載調(diào)壓、額定容量為250000KVA,高壓額定電壓等級為220KV電力變壓器。第36頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一3.絕緣1)絕緣分類第37頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一2)主要絕緣材料◆變壓器油：作用：絕緣、散熱、熄弧。耐熱等級：A級。環(huán)烷基。25#、45#◆油紙絕緣：植物纖維紙。油浸變壓器主要絕緣材料為油與絕緣紙。油與絕緣紙相結(jié)合具有很高的耐電強度，比兩者分開單獨的油和紙任何一種材料都高很多?！艚^緣紙板：T1、T3、T4，泰州魏德曼及進口魏德曼。原則上，500kV產(chǎn)品選用紙板T4

◆層壓木第38頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一1.電氣強度：變壓器運行中要承受四種電壓：正常工作電壓、大氣過電壓、操作過電壓和諧振過電壓，因此絕緣問題是變壓器安全可靠運行的關(guān)鍵。2.機械強度：變壓器運行中可能要經(jīng)受短路，要保證變壓器在短路狀態(tài)下不損壞，因此變壓器的抗短路能力是變壓器安全運行的另一個重要指標。3.耐熱強度：熱特性可以引起絕緣老化發(fā)生熱擊穿或影響變壓器的使用壽命。

6度法則4.變壓器技術(shù)指標第39頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一運輸、開箱驗收、安裝二第40頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一1.變壓器運輸運輸?shù)囊话阋?guī)定

1)變壓器的運輸分為充氮運輸和帶油運輸帶油運輸一般將變壓器油放至箱蓋下150mm左右，充氮氣。充氮運輸要求將油放凈，充氮氣，20-30kPa，密封良好。

2)運輸圖中的具體要求標明運輸方式（充氮氣或帶油）充氮壓力、純度和露點（充氮產(chǎn)品），油面高度。主體運輸長度，主題與運輸車接觸長度角度及運輸速度重量表

3)鐵路運輸尺寸的規(guī)定，運輸車運重及車面高的規(guī)定。第41頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一2.到貨檢查與驗收檢查、驗收的內(nèi)容：

1)檢查主體在運輸車（船）上的位置是否有位移。

2)檢查沖擊記錄儀的記錄情況。

3)充氮運輸時應(yīng)檢查里面的含水量（露點）,判斷是否受潮;

注油運輸時應(yīng)檢查變壓器的油。檢查油的指標。

4)附件運輸?shù)臋z查。

5)按銘牌和銘牌圖紙及有關(guān)資料，核對產(chǎn)品與合同是否相符。

6)根據(jù)出廠文件一覽表核對所提供的資料是否齊全。

7)按裝箱單檢查變壓器拆卸運輸件是否齊全，在運輸過程中有無損傷或丟失情況。第42頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一3.安裝前準備起吊；存放；吊檢；工器具及場地準備第43頁，共49頁，2023年，2月20日，星期一4.變壓器現(xiàn)場安裝過程和絕緣處理

總裝配（裝配套管、儲油柜、升高座、散熱器、冷卻器、聯(lián)氣管、二次走線等外部附件）→抽真空→真空注油→（熱油循環(huán)）→產(chǎn)品補油→產(chǎn)品