电气课件(3、变压器)

1、电气课件 变压器部分 、变压器原理：、变压器原理： 利用电磁感应原理，把一种交流电压和电流转换成 相同频率的的另一种或几种交流电压和电流，是一 种静止的电器。 2、作用：、作用：仅改变交流电的电压，进行能量的传递， 而不能产生能量，遵守能量转换和守恒原理。 3、分类：、分类： 按相数：单相、三相； 按绕组数目：双绕组、三绕组； 按冷却介质：油浸式（自冷、风冷、水冷、强 迫油循环及导向风冷或水冷）、干式； 型号：SFP9 160000/220W3 S：三相； F：油浸风冷； P：强迫油循环 ； 9：设计序号 160000：额定容量，KVA； 220：电压等级，KV； W3：特殊使用环境代号； 启

2、备变：SFZ9 20000/110W3 Z：有载调压； 低压干式：SCB101600/15.75 SC：三相固体成型（环氧浇注）； B：低压箔式线圈； 10：性能水平代号。 额定电压额定电压: 变压器的一个作用就是改变电压，因此额定电压是重要数据之一。 额定电压是指在多相变压器的线路端子间或单相变压器的端子间指 定施加的电压，或当空载时产生的电压，即在空载时当某一绕组施 加额定电压时，则变压器所有其它绕组同时都产生电压。额定电压 是指线电压。 我国输变电线路电压等级（kV）为0.38 、3、6、10、15 （20）、35、63、110、220、330、500。线路始端（电源端） 电压考虑了线路

3、的压降将此等级电压高。因此，变压器的额定电压 也相应提高，线路始端电压值（kV）0.4、3.15、6.3、10.5、 15.75、38.5、69、121、242、363、550 。35kV以下电压等 级的始端电压比电压等级要高5。而35kV及以上的要高10。 额定容量：额定容量： 变压器的主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参 数。额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小， 以kVA或MVA表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在 规定条件下不超过温升限值的额定电流。 双绕组变压器的额定容量即为绕组的额定容量，（由于变压器 的效率很高，通常一，二次侧的额定容量设计成

4、相等） 多绕组变压器应对每个绕组的额定容量加以规定。其额定容量 为量大的绕组额定容量；当变压器容量由冷却方式而变更时，则额 定容量是指量大的容量。 我国现在变压器的额定容量等级是按1.26的倍数增加的，如 容量有100、125、160、200kVA等，只有30 kVA和63000 kVA以外的容量等级与优先数系有所不同。 额定电流：额定电流： 变压器的额定电流是由绕组的额定容量除以该绕组的额 定电压及相应的系数（单相为1，三相为根号3）,而并得的 电流经绕组线端的电流。是指线电流。 空载电流和空载损耗空载电流和空载损耗: 空载电流是指当向变压器的一个绕组（一般是一次侧绕 组）施加额定频率的额定

5、电压时，其它绕组开路，流经该绕 组线路端子的电流，称为空载电流I。 通常Io以额定电流的 百分数表示：Io%=(Io/IN) *100= 0.13% 空载电流的有功分量Ioa是损耗电流，所汲取的有功功率 称空载损耗Po，即指当以额定频率的额定电压施加于一个绕 组的端子上，其余各绕组开路时所汲取的有功功率。忽略空 载运行状态下的施电线绕组的电阻损耗时又称铁损。因此， 空载损耗主要决定于铁心材质的单位损耗。 阻抗电压和负载损耗阻抗电压和负载损耗: 双绕组变压器当一个绕组短接（一般为二次侧）另一绕组流 通额定电流而施加的电压称阻抗电压Uz。通常阻抗电压以额定 电压百分比表示 Uz%=(Uz/UN)*

6、100% 一个绕组短接（一般为二次）。另一绕组流通额定电流时所 汲取的有功功率称为负载损耗PR. 负载损耗最大一对绕组的电阻损耗附加损耗 附加损耗包括绕组温度损耗，并绕导线的环流损耗，结构损 耗和引线损耗，其中电阻损耗也称为铜耗。 变压器温升：变压器温升： 对于空气冷却变压器是指测量部分的温度与冷 却空气温度之差；对于水冷却变压器是指测量部分 的温度与冷却器入口处的水温之差（一般按运行在 海拔高度1000m及以下） 油浸式变压器线圈和顶层油温升限值是这样得来 的,因为A级绝缘在98产生的绝缘损坏为正常损坏， 而保证变压器正常寿命的年平均气温是20，线圈 最热点与其平均温度之差为13K，所以线圈

7、温升限 值为98-20-1365K。 油正常运行的最高温度为95，最高气温为 40，所以顶层油温升限值为95-4055K. 变压器本体构造中保护设施是变压器本体构造中保护设施是: 1、油枕: 其容量约为变压器油量的8-10%。作用是:容纳变压器 因温度的变化使变压器油体积变化,限制变压器油与空气的接触,减少 油受潮和氧化程度。油枕上安装吸湿器,防止空气进入变压器。 2、吸湿器和净油器: 吸湿器又称呼吸器,内部充有吸附剂,为硅胶 式活性氧化铝,其中常放入一部分变色硅胶,当由兰变红时,表明吸附剂 已受潮,必须干燥或更换。净油器又称过滤器,净油缸内充满吸附剂,为 硅胶式活性氧化铝等,当油经过净油器与

8、吸附剂接触,其中的水份、酸 和氧化物被吸收,使油清洁,延长油的使用年限。 3、防爆管(安全气道): 防爆管安装在变压器箱盖上,作为变压器内 部发生故障时,防止油箱内产生高压力的释放保护。现代大型变压器已 采用压力释放阀代替安全气道。当变压器内部发生故障压力升高,压力 释放阀动作并接通触头报警或跳闸。此外,变压器还具有瓦斯保护,温 度计、油表等安全保护装置。 卸油池或卸油坑：卸油池或卸油坑： 通往事故油坑或事故油池。发生事故时，如喷油或爆炸， 变压器的油会卸到卸油坑内，然后流往事故油池。 池内有的做隔栅，也有的不做隔栅。做隔栅的，鹅卵石 就放置在隔栅上面；不做隔栅的，鹅卵石就放置在卸油坑内。 做

9、不做隔栅，跟变压器型式、容量、电压等级有关，这方面 有规定。 放置鹅卵石，便于卸油是一个原因，此外，绝缘、便于 检修、运行人员检查、工作也是一个原因。 另外，鹅卵石的大小，国家也有规定。泄油，防止变压器 着火时油泄至地面时仍然燃烧，也不会堵塞泄油坑底部的排 油（水）孔。应用鹅卵石而不应用其他石头的原因是因为它 的缝隙大漏油快，而且便于油的再次回收。 电压互感器: 又称仪用变压器，是一种电压变换装置。是将电力系统 的高电压变成一定标准的低电压100V（小接地电流电网） 或100/根号3V（接地电流电网）的电气设备。其工作原理、 构造和接线方式都与变压器相同，主要区别在于电压互感器 容量很小，通常

10、只有几十VA或几百VA，并且在大多数情况 下，它的负载是恒定的高阻抗，相当于变压器在低负载下运 行，次级电压基本上等于次级感应电动势值。因此用电压互 感器来间接测量电压，能准确反映高压侧的量值，保证测量 精度。 电压互感器初级电压有多高，其次级额定电压一般都是 100V或100/根号3V 。这样，与电压互感器次级线圈相连的 各种仪表和继电器，都可以统一制造而实现标准化。 电压互感器二次绕组不允许短路。 根据电压互感器的允许误差范围，可以把电压互感器的 准确度分为0.2级、0.5级、1级和3级， 电流互感器电流互感器: 就是升压(降流)变压器。电流互感器是将高压系统中的 电流或低压系统中的大电流

11、变成一定量标准的小电流(5A或 1A）的电气设备。 电流互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、 继电保护等。它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设 备获取电气一次回路电流信息的传感器， 在测量交变电流的大电流时,为便于二次仪表测量需要转 换为比较统一的电流，另外线路上的电压都比较高如直接测 量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用， 1次侧只有1到几匝，导线截面积大，串入被测电路。2次侧 匝数多,导线细,与阻抗较小的仪表(电流表/功率表的电流线圈) 构成闭路。 电流互感器二次绕组不允许开路。 变压器的操作变压器的操作 停电操作：停电操作：一般应先停负荷侧、再停电源侧；操作过程

12、中可以先将各 侧断路器操作到断开位置，再逐一按照由负荷侧后电源侧的顺序操作隔 离开关至断开位置。 强油循环变压器投运前强油循环变压器投运前：应按说明书和保护的要求投入冷却装置。 无载调压的变压器：无载调压的变压器：分接开关更换分接头后，必须先测量三相直流电 阻合格后，方能恢复送电； 切换变压器时：切换变压器时：应确认并入的变压器带上负荷后才可以停待停的变 压器。 变压器并联运行的条件：变压器并联运行的条件： 电压比相同； 阻抗电压相同； 接线组别相同； 相序相同； 容量比小于3：1。 新投运或大修后的变压器应进行核相，确认无误后方可并列运行。 变压器中性点接地刀闸的操作变压器中性点接地刀闸的操

13、作 在110KV及以上中性点直接接地系统中变压 器停、送电及经变压器向母线充电时，在操 作前必须将中性点接地开关合上，操作完毕 后按系统方式要求决定是否拉开； 并列运行中的变压器中性点接地开关需从一 台倒换至另一台运行变压器时，应先合上另 一台变压器的中性点接地开关，再拉开原来 的中性点接地开关； 1、变压器在运行中发生不正常的温升，应如、变压器在运行中发生不正常的温升，应如 何处理？何处理？ 2、变压器不允许反送电？、变压器不允许反送电？ 3、取油样用不用退出瓦斯保护？、取油样用不用退出瓦斯保护？ 4、新变压器或大修后的变压器、新变压器或大修后的变压器,为什么正式投为什么正式投 运前要做冲击

14、试验运前要做冲击试验?一般冲击几次一般冲击几次? 5、发电机并、解列前为何必须投入主变中性、发电机并、解列前为何必须投入主变中性 点接地刀闸？点接地刀闸？ 6、取油样用不用退出瓦斯保护？、取油样用不用退出瓦斯保护？ 变压器不正常温升的处理原则是当变压器在运行中油温或绕组温度超过 允许值时，应查明原因，并采取相应措施使其降低，同时须进行下列工 作： （1）检查变压器的负荷和冷却介质的温度，核对该负荷和冷却介质温度 下应有的油温和绕组温度。 （2）核对变压器的BTG屏显示温度和就地温度计有无异常。 （3）检查冷却装置是否异常。备用冷却冷却器是否投入，若未投则应立 即手动启动。 （4）调整负荷、运行

15、方式，使变压器温度不超过允许值。经检查冷却装 置及测温装置均正常，调整负荷、运行方式仍无效，变压器油温和绕组 温度仍有上升趋势，或油温比正常时同样负荷和冷却温度下高出10以 上，应立即汇报有关领导，停止变压器运行。在处理过程中应通知有关 检修人员到场参与处理。 变压器不允许反送电？变压器不允许反送电？ 1）电流表装在高压侧，利于监视。）电流表装在高压侧，利于监视。 2）变压器的保护一般在高压侧配置，反充电时相当）变压器的保护一般在高压侧配置，反充电时相当 于无保护运行，若送电的变压器有故障，对系统的影于无保护运行，若送电的变压器有故障，对系统的影 响大。（即使大容量变压器装有差动保护，还为了取

16、响大。（即使大容量变压器装有差动保护，还为了取 得后备保护）得后备保护） 3）低压侧励磁涌流较大，且保护更易误动；）低压侧励磁涌流较大，且保护更易误动； 4）便于判断、处理事故。）便于判断、处理事故。 5）避免运行变压器过负荷。）避免运行变压器过负荷。 高厂变取油样用不用退出瓦斯保护？高厂变取油样用不用退出瓦斯保护？ 如果只是取少量的油用来油质分析，是不用退出瓦斯保护，因为取油 量很少。我们主变和高厂都要定期取油的。 不用，取油时油流方向是反的，不会引起瓦斯动作 我们的重瓦斯是不用退的，因为重瓦斯整定值是油流速度达到一定值 时我们是2M每秒，所以取少量油不可能是油流向油枕产生很高的速 度，而且

17、重瓦斯挡板动作方向也是相反的，没问题。 为什么主变压器在低温天气运行时不宜启动多台冷却器为什么主变压器在低温天气运行时不宜启动多台冷却器? 变压器油温低，启动多台的油泵进行强制冷却容易造成损坏变压器的 内部绝缘。另外油温太低时粘性大,油流与各部件摩擦起静电。 新变压器或大修后的变压器,为什么正式投运前要做冲击试验?一般冲击 几次? 答:新变压器或大修后的变压器在正式投运前要做冲击试验的原因如下: 1、检查变压器绝缘强度能否承受全电压或操作过电压的冲击。 当拉开空载变压器时,是切断很小的激磁电流,可能在激磁电流到达零点 之前发生强制熄灭,由于断路器的截流现象,使具有电感性质的变压器产 生的操作过电压,其值除与开关的性能、变压器结构等有关外,变压器中 性点的接地方式也影响切空载变压器过电压。一般不接地变压器或经消 弧线圈接地的变压器,过电压幅值可达4-4.5倍相电压,而中性点直接接 地的变压器,操作过电压幅值一般不超过3倍相电压。