变压器(课件)

1、变压器变压器课目课目: : 变压器变压器目的目的: : 通过学习了解变压器的基本结构通过学习了解变压器的基本结构内容内容: : 概述与结构概述与结构方法方法: : 讲解讲解地点地点: : 教室教室时间时间: : 4545分钟分钟要求要求: : 认真听讲认真听讲, ,做好笔记做好笔记 一、什么叫变压器一、什么叫变压器 二、变压器的分类二、变压器的分类 三、变压器的结构三、变压器的结构 五、变压器的故障检测五、变压器的故障检测四、变压器的运行四、变压器的运行 变压器是一种静止的电气设变压器是一种静止的电气设备它利用电磁感应的原理把输出备它利用电磁感应的原理把输出的交流电压升高或降低为同频率的交流电

2、压升高或降低为同频率的交流输出电压，以满足高压送的交流输出电压，以满足高压送电低压配电及其它用户要求。电低压配电及其它用户要求。 一、什么叫变压器一、什么叫变压器 二、变压器的分类二、变压器的分类 三、变压器的结构三、变压器的结构 五、变压器的故障检测五、变压器的故障检测四、变压器的运行四、变压器的运行1 1. .按用途分按用途分: :电力变压器电力变压器 电炉变压器电炉变压器 整流变压器整流变压器 电焊变压器电焊变压器 特殊变压器特殊变压器 2.2.按相数分按相数分: : 单项变压器单项变压器 三相变压器三相变压器 多相变压器多相变压器 3. 3.按冷却分按冷却分: : 干式变压器干式变压器

3、 油浸式变压器油浸式变压器 充气变压器充气变压器 变压器的用途和类型虽然各不一样变压器的用途和类型虽然各不一样但其基本的工作原理和结构是相同的它但其基本的工作原理和结构是相同的它主要由铁芯和绕在铁芯上的两个或多个主要由铁芯和绕在铁芯上的两个或多个绕阻所组成。接电源的绕阻称为原绕组绕阻所组成。接电源的绕阻称为原绕组( (或称原边或初级或称原边或初级), ), 与负载相接的绕阻与负载相接的绕阻称为副绕组称为副绕组( (或称副边或次级或称副边或次级) )。由于原。由于原副绕组的匝数不同副绕组的匝数不同, , 它们会有不同的电它们会有不同的电势和电流。势和电流。 一、什么叫变压器一、什么叫变压器 二、

4、变压器的分类二、变压器的分类 三、变压器的结构三、变压器的结构 五、变压器的故障检测五、变压器的故障检测四、变压器的运行四、变压器的运行变压器主要由变压器主要由: : 铁芯铁芯. . 原副绕组俩部分组原副绕组俩部分组成成一、铁芯一、铁芯 : : 铁芯是变压器的磁路部分铁芯是变压器的磁路部分, ,铁芯分为铁芯分为 铁芯柱和铁轭铁芯柱和铁轭. . 铁轭的作用是使磁路闭合铁轭的作用是使磁路闭合, ,为提高磁为提高磁性减少磁滞损耗和涡流损耗性减少磁滞损耗和涡流损耗. .铁芯多采用铁芯多采用0.350.35毫米毫米厚的硅钢片迭装而成厚的硅钢片迭装而成. .片间彼此绝缘片间彼此绝缘. .铁芯铁芯又可分为芯

5、式和壳式俩种又可分为芯式和壳式俩种. . 绕组绕组: : 绕组是变压器电路部分常用绝缘铜线和铝绕组是变压器电路部分常用绝缘铜线和铝浇制而成浇制而成, ,近年有用铝箔绕制近年有用铝箔绕制. . 变压器中工作电压高的绕组叫高压绕组变压器中工作电压高的绕组叫高压绕组, ,工工作电压低的绕组叫低压绕组作电压低的绕组叫低压绕组. .心式变压器心式变压器壳式变压器壳式变压器 按高、低压绕阻相互位置和形状的不同按高、低压绕阻相互位置和形状的不同绕阻可分为绕阻可分为同心式同心式和和交迭式交迭式两种。两种。 同心式绕阻是将高、低压绕阻同心的套在铁芯同心式绕阻是将高、低压绕阻同心的套在铁芯柱上，它是一组常用的绕阻

6、形式，为了便于与铁芯柱上，它是一组常用的绕阻形式，为了便于与铁芯绝缘，把低压绕阻装在里面，而把高压绕阻装在外绝缘，把低压绕阻装在里面，而把高压绕阻装在外面。低压大电流大容量变压器，低压绕阻引出线很面。低压大电流大容量变压器，低压绕阻引出线很粗，也可以把它放在外面。粗，也可以把它放在外面。1 1、同心式绕阻同心式绕阻2 2、交迭式绕阻、交迭式绕阻 交迭式绕阻又称饼式绕阻，它是将交迭式绕阻又称饼式绕阻，它是将高、低压绕组分成若干线饼，沿着铁芯高、低压绕组分成若干线饼，沿着铁芯柱的高度交替排列着。为了便于绝缘，柱的高度交替排列着。为了便于绝缘，一般最上层和最下层安放低压绕阻。主一般最上层和最下层安放

7、低压绕阻。主要优点是漏抗小，机械强度好，引线方要优点是漏抗小，机械强度好，引线方便。便。三、其它附件三、其它附件: : 右图为变压器的右图为变压器的俯视图，从图中可俯视图，从图中可以看出电力变压器以看出电力变压器的其它附件还有：的其它附件还有：油箱、油枕、分接油箱、油枕、分接开关、安全气道气开关、安全气道气体继电器和绝缘套体继电器和绝缘套管等。管等。 油浸式变压器外壳就是油油浸式变压器外壳就是油箱。油箱内用来绝缘的变压器箱。油箱内用来绝缘的变压器油油, , 保护铁芯和绕组不受外力保护铁芯和绕组不受外力及潮湿的浸蚀及潮湿的浸蚀, , 并通过油的对并通过油的对流把铁芯和绕组产生的热量传流把铁芯和绕

8、组产生的热量传递给箱笔递给箱笔, , 在箱笔外侧装有散在箱笔外侧装有散热热管管使箱内的热油上升至箱的使箱内的热油上升至箱的上部上部, , 经散热管冷却后的油下经散热管冷却后的油下降至箱的底部降至箱的底部, , 构成自然的循构成自然的循环环, , 把热量散发到周围的空气把热量散发到周围的空气中去。中去。 1. 1. 油箱油箱油箱油箱2. 2. 油枕油枕 油油枕枕又叫储油柜又叫储油柜, ,一般油充剂到储油柜一般油充剂到储油柜一半即可一半即可, ,油面的升降被限制在储油柜中。油面的升降被限制在储油柜中。这样可以使油相内部和外界空气隔绝这样可以使油相内部和外界空气隔绝, ,避免避免潮气浸入。潮气浸入。

9、油枕油枕3. 3. 分接开关分接开关 为了使输出为了使输出电压控制在一定电压控制在一定范围内要求原边范围内要求原边电压都有一定范电压都有一定范围的调节围的调节, , 这种这种调节开关称为分调节开关称为分接开关。接开关。分接开关分接开关4.4.安全气道安全气道 安全气道又叫安全气道又叫防爆管防爆管, , 装有油箱装有油箱顶盖上是作为保护顶盖上是作为保护设备用。它是一个设备用。它是一个长钢管，上端装有长钢管，上端装有一定厚度的玻璃板一定厚度的玻璃板或酚醛纸板。或酚醛纸板。安全气道安全气道5.5.气体继电器气体继电器 当变压器内部当变压器内部发生故障而使绝缘发生故障而使绝缘物质损坏时物质损坏时, ,

10、 油箱油箱内部产生的气体会内部产生的气体会使气体继电器动作使气体继电器动作 通过中间继电器直通过中间继电器直接断开开关同时也接断开开关同时也发出事故信号发出事故信号, , 以以便运行人员及时处便运行人员及时处理。理。气体继电器气体继电器 一、什么叫变压器一、什么叫变压器 二、变压器的分类二、变压器的分类 三、变压器的结构三、变压器的结构 五、变压器的故障检测五、变压器的故障检测四、变压器的运行四、变压器的运行 变压器是一种静止的电气设备，其构造比较简单，变压器是一种静止的电气设备，其构造比较简单，运行条件较好，因此运行的可靠性较高。运行条件较好，因此运行的可靠性较高。变压器的允许运行方式变压器

11、的允许运行方式允许温度和温升允许温度和温升允许温度允许温度 变压器在运行中，电能在铁芯和绕组中的变压器在运行中，电能在铁芯和绕组中的损耗转变为热能，引起各部位发热使变压器温损耗转变为热能，引起各部位发热使变压器温度升高。当热量向周围辐射传导，发热和散热度升高。当热量向周围辐射传导，发热和散热达到平衡状态时，各部分的温度趋于稳定。达到平衡状态时，各部分的温度趋于稳定。 变压器运行时各部分的温度是不同的，绕变压器运行时各部分的温度是不同的，绕组温度最高，其次是铁芯，绝缘油的温度最低组温度最高，其次是铁芯，绝缘油的温度最低 变压器的允许温度主要决定于绕组的绝缘材料我变压器的允许温度主要决定于绕组的绝

12、缘材料我国电力变压器大部分采用国电力变压器大部分采用A A级绝缘，即浸渍处理过的有级绝缘，即浸渍处理过的有机材料，如纸、木材、棉纱等。对于机材料，如纸、木材、棉纱等。对于A A级绝缘的变压器级绝缘的变压器在正常运行中，当周围空气温度最高为在正常运行中，当周围空气温度最高为4040度时变压器度时变压器绕组的极限工作温度为绕组的极限工作温度为105105度。由于绕组的平均温度比度。由于绕组的平均温度比油温高油温高1010度，同时为了防止油质劣化，所以规定变压度，同时为了防止油质劣化，所以规定变压器上层油温最高不超过器上层油温最高不超过9595度而在正常情况下为使绝缘度而在正常情况下为使绝缘油不致过

13、速氧化，上层油温不应超过油不致过速氧化，上层油温不应超过8585度。对于采用度。对于采用强迫油循环水冷和风冷的变压器，上层油温不宜经常强迫油循环水冷和风冷的变压器，上层油温不宜经常超过超过7575度度温升温升 变压器温度与周围空气温度的差值叫变压器变压器温度与周围空气温度的差值叫变压器的温升。当变压器的温度升高时，绕组的电阻会的温升。当变压器的温度升高时，绕组的电阻会加大，使铜损增加。因此对变压器的额定负荷时加大，使铜损增加。因此对变压器的额定负荷时各部分的温升作出的规定为允许温升。各部分的温升作出的规定为允许温升。 对对A A级绝缘的变压器，当周围最高温度为级绝缘的变压器，当周围最高温度为4

14、040度度时，国家标准规定绕组的温升为时，国家标准规定绕组的温升为6565度，上层油温度，上层油温的允许温升为的允许温升为5555度。只要上层油温及其温升不超度。只要上层油温及其温升不超过规定值，就能保证变压器在规定的使用年限内过规定值，就能保证变压器在规定的使用年限内安全运行。安全运行。变压器并列运行变压器并列运行将两台或多台变压器的一次侧以及二次侧同极将两台或多台变压器的一次侧以及二次侧同极性的端子之间，通过同一母线分别互相连接，性的端子之间，通过同一母线分别互相连接，这种运行方式叫变压器的并列运行。这种运行方式叫变压器的并列运行。变压器并列运行单线系统图变压器并列运行单线系统图1 1#

15、B B2 2# B BU1U22 2、提高供电可靠性、提高供电可靠性当并列运行的变压器中有一台损坏时，只要迅速当并列运行的变压器中有一台损坏时，只要迅速将其从电网中切除，其它变压器仍可正常供电检将其从电网中切除，其它变压器仍可正常供电检查某台变压器时，也不引响其他变压器正常行这查某台变压器时，也不引响其他变压器正常行这样减少了故障和检修时的停电范围。样减少了故障和检修时的停电范围。变压器并列运行的目的变压器并列运行的目的1 1、提高变压器运行的经济性、提高变压器运行的经济性当负荷增加到一台变压器的容量不够用时则当负荷增加到一台变压器的容量不够用时则可并列投入第二台变压器，二当负荷减少到可并列投

16、入第二台变压器，二当负荷减少到不需要两台变压器同时供电时，可将一台变不需要两台变压器同时供电时，可将一台变压器退出运行。压器退出运行。变压器并列运行的条件变压器并列运行的条件 变压器的并列运行固然具有很多优点，然而并非变压器的并列运行固然具有很多优点，然而并非所有的变压器均能并列运行。变压器并列运行应同时所有的变压器均能并列运行。变压器并列运行应同时满足下列条件：满足下列条件：一、是变压器的接线组别相同一、是变压器的接线组别相同二、是变压器的变比相同（允许有二、是变压器的变比相同（允许有0.5%0.5%的差值）的差值）三、是变压器的短路电压相等（允许有正负三、是变压器的短路电压相等（允许有正负

17、10%10%的差值）的差值） 除满足以上三个条件外，对于并列运行的容量除满足以上三个条件外，对于并列运行的容量比一般不宜超过比一般不宜超过3 3：1 1 一、什么叫变压器一、什么叫变压器 二、变压器的分类二、变压器的分类 三、变压器的结构三、变压器的结构 五、变压器的故障检测五、变压器的故障检测四、变压器的运行四、变压器的运行一、变压器的故障一、变压器的故障 砸间短路的特点是绕组局部过热，且温度上升很砸间短路的特点是绕组局部过热，且温度上升很快，时间稍长，就会发出焦味甚至冒烟。这种局部过快，时间稍长，就会发出焦味甚至冒烟。这种局部过热在空载时也会出现。如果变压器原边接上电源数分热在空载时也会出

18、现。如果变压器原边接上电源数分钟后即发现局部过热，便可初步断定绕组内部有匝间钟后即发现局部过热，便可初步断定绕组内部有匝间短路。短路。 不论是原绕组或付绕组发生匝间短路，短路回路中不论是原绕组或付绕组发生匝间短路，短路回路中都会产生大的短路电流。短路电流的磁势有减弱铁心磁都会产生大的短路电流。短路电流的磁势有减弱铁心磁通的作用，因此空载时原边电流显著增大。这时原边电通的作用，因此空载时原边电流显著增大。这时原边电流除了激磁分量外，还有一个更大的分量来抵消短路电流除了激磁分量外，还有一个更大的分量来抵消短路电流削弱铁心磁通作用。短路的匝数越多，空载电流的增流削弱铁心磁通作用。短路的匝数越多，空载

19、电流的增大越显著。大越显著。1 1、局部过热、局部过热 2 2、空载电流显著增大、空载电流显著增大 匝间短路比较严重时，变压器铁心匝间短路比较严重时，变压器铁心振动，发出不正常的嗡嗡声。振动，发出不正常的嗡嗡声。 当短路的匝数较多时，这种故障在当短路的匝数较多时，这种故障在原付边的电压关系上也能反映出来。原付边的电压关系上也能反映出来。3 3、铁芯发出不正常的响声、铁芯发出不正常的响声4 4、付边空载电压偏高或偏低、付边空载电压偏高或偏低二、变压器的检试二、变压器的检试 变压器在重绕后，为了保证使用可靠一般变压器在重绕后，为了保证使用可靠一般应进行以下几项检查试验：应进行以下几项检查试验：1 1、 测量绝缘电阻。测量绝缘电阻。原付绕组之间以及各绕组与铁心原付绕组之间以及各绕组与铁心之间的绝缘电阻，一般应在之间的绝缘电阻，一般应在0.50.5兆欧以上兆欧以上。2 2、 测量各绕组的电阻。测量各绕组的电阻。如电阻太大，说明端线边接如电阻太大，说明端线边接处接触不良，如电阻过小，则绕组内部可能有短路。处接触不良，如电阻过