变压器培训(部件)

1、 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company湖南省电力公司超高压管理局湖南省电力公司超高压管理局 罗能雄罗能雄第2页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company 第3页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company 第4页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan El

2、ectric Power Company 第5页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company1 铁芯第6页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company1 铁芯铁芯是变压器的磁路部分，变压器的一二次绕组都在铁芯上，为提高磁路导磁系数和降低铁芯内涡流损耗，铁芯通常用0.35毫米，表面涂绝缘的硅钢片制成。铁芯分铁芯柱和铁轭两部分，铁芯柱上套绕组，铁轭将铁芯连接起来，使之形成闭合磁路。为防止运行中变压器铁芯、夹件、压

3、圈等金属部件感应悬浮电位过高而造成放电，这些部件均需单点接地。为了方便试验和故障查找，大型变压器一般将铁芯和夹件分别通过两个套管引出接地。铁心材料：冷轧晶粒取向磁性钢片、非晶合金材料；铁心结构：叠片式、卷铁心；心式、壳式；铁心噪音：主要由铁芯片的磁致伸缩引起的。磁通密度越大，噪音越大；铁心夹紧力过大，会引起噪音增加。第7页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company1、心柱夹紧结构（1）粘接结构：临时夹紧、喷涂环氧树脂基的粘接剂（2）锲紧结构：锲紧槽、锲条（见图20）（3）无碱玻璃纤维稀纬带绑扎结构：

4、不带拉紧装置的直接缠绕结构、带拉紧装置的预成形绑带结构（4）钢带绑扎结构（5）穿心螺杆夹紧结构2、铁轭夹紧结构（1）无碱玻璃纤维稀纬带夹紧（见图21）（2）钢制拉带夹紧（见图22）（3）铁轭螺杆夹紧第8页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company2 绕组第9页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company2 绕组绕组是变压器的电路部分，一般用漆包或绝缘纸包裹的铜线或者铝线绕成。 大型电力变压器采用同心式绕组。

5、它是将高、低压绕组同心地套在铁芯柱上。通常低压绕组靠近铁芯，高压绕组在外侧。这主要是从绝缘要求容易满足和便于引出高压分接开关来考虑的。变压器高压绕组常采用连续式结构，绕组的盘(饼)和盘(饼)之间有横向油道，起绝缘、冷却、散热作用。导体材料：铜、铝、超导材料；导线类别：圆导线、扁导线、组合导线（多根扁导线并绕）、换位导线（在漏磁场中的涡流和导线间的不平衡电流小）；绕组中的绝缘：导线匝绝缘（漆包或绝缘纸包、干式变压器采用丝包、Nomex纸包）、线饼绝缘（绝缘垫块、垫条、油道）；绕组结构：层式（圆筒式、箔式）、饼式（连续式、纠结式纠结式、内屏蔽式、螺旋式、交错式、混合式）；纠结式绕组（见图23）的饼

6、间电容远比连续式的大，冲击电压作用下电压分布较好。第10页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company3 油箱与变压器油第11页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company3 油箱与变压器油油箱是油浸式变压器的外壳，变压器的铁芯和绕组置于油箱内，箱内注满变压器油。油箱密封问题？油箱密封问题？密封胶垫材料（丁晴混炼胶）、密封胶垫形状（O形、D形、矩形）；随变压器制造工艺和技术的提高，有些变压器可以做到不用检修，

7、因此将变压器箱体焊死，这样可以减少渗油的现象。油箱机械强度问题？油箱机械强度问题？承载重量、运输加速度冲击、抽真空及真空注油产生负压、内部故障产生正压力油箱散热问题？油箱散热问题？小变压器可靠自身、中小型变压器（管式、片式、波纹式）、大变压器加装散热器或冷却器油箱对器身的定位？油箱对器身的定位？下部定位结构（图24）、上部定位结构（钉结构运输用、运行中拆除；盒结构内有绝缘）油箱上的屏蔽？油箱上的屏蔽？降低油箱、夹件、线圈压板等结构件中的杂散损耗。油箱磁屏蔽（电工钢片，吸引磁，一般用于绕组漏磁场）、油箱电磁屏蔽（铜板或铝板，排斥磁，主要用于大电流引线漏磁场）第12页 Copyright HNEP

8、C 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company变压器油的作用就是绝缘和冷却。化学特性：氧化稳定性（添加抗氧化剂）、腐蚀性硫（危害大）、含水量（与温度的关系）、酸值（中和1g油中的酸性组分所消耗的KOH的毫克数）物理特性：粘度（越低、冷却效果越好；随温度升高而降低）、闪点（规定闭口闪点是为了防止变压器正常呼吸过程中因蒸发使油过分耗散；故障气体可引起闭口闪点降低）、密度（不大于冰的密度）、界面张力（油和水之间界面的强度）、凝固点（决定油牌号，10#、 25#、45#，变压器油应根据所在地温度选用，且不能混用。如：湖南地区一般使用25#油

9、）电气特性：击穿电压（水分、气体、纤维等杂质影响）、介质损耗角正切tan（取决于离子含量，对污染物敏感）、体积电阻率、油流带电（高速油流经过固体绝缘表面，发生摩擦，界面上形成偶电层，高速油流作用下偶电层的电荷发生分离，副电荷附着在固体绝缘上，正电荷随油流动）第13页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company4 绝缘套管第14页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company4 绝缘套管变压器绕组的引出线从油箱内

10、穿过油箱盖时，必须经过绝缘套管，以使带电的引出线与接地的油箱绝缘。 10 Kv以下的为单瓷制绝缘套管，瓷套中间穿过一根导电的铜杆，铜杆的两端是连接内、外部引线的螺栓。 35 Kv的套管有些是瓷制充胶套管，瓷套是导电杆与大盖间的绝缘。 110Kv及以上电压等级一般采用全密封油浸纸绝缘电容式套管。它是在套管内导电铜杆上用绝缘纸和锡泊分层绕成。锡泊纸的作用是使电场分布均匀，防止局部电位高，造成放电。套管自身密封，不与变压器本体相通。套管内也注有变压器油。套管内还有充SF6的，这种套管具有绝缘性能好，尺寸小，重量轻等优点。导杆式、穿缆式第15页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省

11、 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company5 电流互感器第16页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company5 电流互感器升高座既支撑和固定套管，内部还装入套管式电流互感器，供继电保护和计量用，根据变比的需要，提供的CT以及抽头的个数也有不同。第17页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company6 冷却装置及其控制系统第18页 Copyright HNEPC 2006湖湖

12、 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company6 冷却装置及其控制系统第19页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company6 冷却装置及其控制系统变压器运行时产生的铜损、铁损和附加损耗都会转变成热量，使变压器的有关部分温度升高。 油浸式变压器的散热过程是这样的：首先，靠传导作用将铁芯和绕组内部的热量传到表面。然后，通过变压器油的自然对流，不断地将热量带到油箱壁和散热器的油管壁，再通过油箱壁和油管壁的传导作用，将热量从内表面传到外表面。之后，通过辐射和对流作

13、用，将热量散发到周围空气中。 小型变压器靠自然通风冷却，中型变压器装有通风装置，用风扇加快油的冷却。大型变压器大多采用强迫油循环冷却方式。还有的变压器采用水冷却方式。ONAN，ONAF，OFAF，ODAF第20页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company6 冷却装置及其控制系统 强迫油循环导向冷却是用潜油泵将油送入绕组之间或铁芯中的油道中，使铁芯和绕组的热量直接由具有一定流速的冷油带走。而变压器上层的热油经散热器冷却后再由潜油泵打入变压器油箱的底部，形成变压器油的循环加速热量散发。由于油流带电以及相

14、关辅助设备带来的影响，现在一般不建议采用这种冷却方式。冷控系统是根据变压器运行时的温度手动或自动控制投入或退出冷却设备（风扇或油泵），从而使变压器的运行温度控制在安全范围。强油风冷却器片式散热器、管式散热器第21页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company7 储油柜第22页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company7 储油柜第23页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公

15、公 司司Hunan Electric Power Company7 储油柜第24页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company7 储油柜第25页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company7 储油柜储油柜一般也称作油枕，有常规油枕和波纹油枕之分，当变压器油的体积随油温的升降而膨胀或缩小时，油枕就起着储油和补油的作用，以保证油箱内永远充满油。 敞开式储油柜为了保证变压器油的绝缘性能，油枕采取了减少油与空气接触的

16、措施。常规密封油枕有两种形式：一种是隔膜式储油柜；另一种是胶囊式储油柜波纹油枕依靠金属膨胀器隔离，将油和空气完全完全隔离开来，从而防止油的氧化受潮。内油式（波纹膨胀式、立式）、外油式（叠形波纹式、卧式） 油枕上装有监视油面的油位计，通常使用玻璃管式的油位计，玻璃管旁边标着刻度，油柜上标着相对应的温度。变压器的油位和变压器的温度相对应。 还有一种连杆式铁磁油位计，用以监视变压器油的变化情况。运行人员可参照温度与油位表指示的关系曲线图表，判断油面是否正常。波纹油枕采用膨胀器的位置指示作为油位指示第26页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan E

17、lectric Power Company8 呼吸器第27页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company8 呼吸器呼吸器由油封、容器、干燥剂组成，容器有钢制容器和玻璃容器两种，内装有干燥剂（如硅胶）； 当油枕内的空气随着变压器油体积膨胀或缩小时，排出或吸入的空气都经过呼吸器，呼吸器内的干燥剂吸收空气中的水分，对空气起过滤作用，从而保障了油枕内的空气干燥而清洁。呼吸器内的干燥剂变色超过二分之一时应及时更换。波纹油枕没有呼吸器。第28页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力

18、 公公 司司Hunan Electric Power Company9 压力释放器（阀）第29页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company9 压力释放器（阀）压力释放器一般装于变压器的顶部。变压器一旦故障，油箱内压力增加到一定数值时，压力释放器动作，释放油箱内压力，从而保护了油箱本身。 在压力释放过程中，微动开关动作，发出预报信号。此时，压力释放器动作，标志杆升起，并突出护盖，表明压力释放器已经动作。当排除故障后，投入运行前，运行人员应手动将标志杆和微动开关复归。 老旧变压器装设的是防爆管。防爆管的

19、喷口用刻有特殊划痕的有机玻璃密封。当变压器内部发生严重故障，油气膨胀，达到一定压力时，油气喷出，消除压力。第30页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company10 压力及突发压力继电器第31页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company10 压力及突发压力继电器由突发压力继电器和静油压继电器组成，分别以油箱压力变化速度和油箱静油压作为测量信号源，当油箱内压力升高速度大于31kPa/秒时，突发压力继电器动作，其

20、动作时间随压力升高速度加大而缩短，但遵循升高速度与动作时间不超过25kPa的原则。低压力增长速度的故障下，虽然速度小于31kPa/秒，但当油压达到静油压继电器的整定值（一般为60kPa），此时静油压继电器报警。型号：YTYJ1506025.第32页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company11 调压分接开关变压器的调压方式分无载调压和有载调压两种。 需停电后才能调整分头电压的称无载调压；可以带电调整分头电压的称有载调压。装设调压装置的大型变压器，一般都安装在高压侧。分接头的抽头在高压侧是因为高压绕组

21、在低压绕组的外侧，抽头和引线方便。另外，高压侧电流小，引线及分接开关的接触面可以减小，减少了分接开关的体积。调压装置一般设计在靠零相侧，因为这里电压低，绝缘容易解决。第33页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company11.1 无载调压第34页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company11.1 无载调压无载调压分接开关又称切换器，用于双绕组变压器的一次绕组和三绕组变压器的一、二次绕组，一般设有3到5个分头位

22、置。操作部分装于变压器顶部，经传动杆深入变压器油箱。根据系统需要，按照指示标记，在停电情况下选择分头位置，以使变压器的二、三次电压符合系统运行要求。倒分头注意事项：1、倒分头前应将变压器停电，做好安全措施。2、倒分头时应三相同时倒，有备用变压器也应同时调整。3、倒分头应多扳动几次切换开关，防止由于氧化油膜影响接触效果。4、调整后应测量三相直流电阻和变比。第35页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company11.2 有载调压第36页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力

23、公公 司司Hunan Electric Power Company11.2 有载调压有载调压开关分选择开关和切换开关两部分组成（图25），供变压器在带负荷情况下调整电压。在变换分接头时，选择开关的触头是在没有电流通过的情况下动作；切换开关的触头是在通过电流下动作。有载调压分接开关上部是切换开关，下部是选择开关。选择开关分单数和双数分接点；切换开关装在绝缘筒内。切换中，主触头先离开，辅触头再离开，这样，可以主触头不会被烧伤。过渡电阻器装在切换开关上部，切换开关可以从绝缘筒中取出。转换选择器：极性选择器、粗级选择器调压操作机构经过垂直轴、齿轮盒和绝缘水平轴与有载调压开关相连接，这样就可以从外部操作

24、有载调压开关。有载调压分接开关有单独的安全保护装置，包括储油柜、安全气道和气体继电器。第37页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company12 气体继电器第38页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company12 气体继电器气体继电器也称瓦斯继电器，它是变压器的主要保护装置，安装在变压器油箱与储油柜的连接管上。有2%-4%的倾斜角度，以使气体能流到瓦斯继电器内。 当变压器内部故障时，由于油的分解产生的油气流，冲

25、击继电器下挡板，使接点闭合，跳开变压器各侧断路器。若空气进入变压器或内部有轻微故障时，可使继电器上接点动作，发出预报信号，通知运行人员处理。瓦斯继电器上部装有试验及恢复按钮和放气阀门。运行时不得打开试验按钮保护罩，更不能按下按钮，否则将造成变压器跳闸，仅在停电检修中作开关传动试验时按下，试验后须恢复。 瓦斯继电器上部有引出线，分别接入跳闸保护及信号。瓦斯应有防雨罩，防止进水。瓦斯继电器应定期进行动作和绝缘校验。集气盒：方便取气样第39页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company13 温度计第40页

26、Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company13 温度计温度计由温包、导管和压力计组成。将温包插入箱盖上注有油的安装座中，使油的温度能均匀地传到温包，温包中的气体随温度变化而胀缩，产生压力，使压力计指针转动，指示温度。40000KVA以上的变压器还安装有电阻式温度计，可以在控制室观察变压器温度。 大型变压器还安装了绕组温度计，是根据变压器套管的电流变化而改变温度标示，它的温度增量是模拟线圈的温升，所以，其指示不是变压器运行中绕组温度的实测值。 变压器的温度计除指示变压器上层油温和绕组温度以外，另一个作用

27、是作为控制回路的硬接点启动或退出冷却器、发出温度过高的告警信号第41页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company14 有载开关在线滤油装置第42页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Hunan Electric Power Company14 有载开关在线滤油装置1) 从有载分接开关引取有源或无源接点信号，每次开关动作后即进行一次设定时间滤油；2) 可设定从1h及以上周期内定时滤油；3) 可根据开关动作次数设定滤油机动作周期；4) 可采用手动方式投入或切除滤油机接入方便：调压开关注油阀和排油阀，可取样试验，可根据油的状况更换滤芯第43页 Copyright HNEPC 2006湖湖 南南 省省 电电 力力 公公 司司Huna