电工高级-变压器汇编

1、变压器主要内容：一、变压器的用途二、变压器的分类三、变压器的结构四、变压器的工作原理五、变压器的型号与额定值六、变压器的运行方式七、变压器的保护方式八、特殊变压器一、变压器的用途一、变压器的用途输电线22万伏升压变电站1万伏降压降压车间380/220伏降压仪器36伏降压变阻抗变流变压二、变压器的分类 变压器的品种、规格很多，通常根据变压器的用途、绕组数目、铁心结构、 相数、 调压方式、冷却方式等划分类别。1、按用途分类， 变压器可分为电力变压器、特种变压器、仪用互感器、调压器、高压试验变压器等。 2、 按绕组数分类，变压器可分为双绕组、三绕组、多绕组变压器以及自耦变压器。 3、 按铁心结构分类

2、，变压器可分为心式和壳式变压器。 4、 按相数分类，变压器可分为单相变压器和三相变压器。二、变压器的分类5、 按调压方式分类， 变压器可分为无励磁调压变压器和有载调压变压器。 6、 按冷却方式和冷却介质分类，变压器可分为以空气为冷却介质的干式变压器、以油为冷却介质的油浸式变压器（包括油浸自冷式、油浸风冷式、油浸强迫油循环式等）和充气式冷却变压器。 7、 按容量分类， 变压器可分为小型变压器（容量为10630 kVA）、中型变压器（容量为8006300 kVA）、 大型变压器（容量为800063000 kVA）和特大型变压器（容量在90000 kVA以上） 。 二、变压器的分类 心式变压器的绕组

3、和铁心 (a) 单相； (b) 三相 绕组包围铁芯二、变压器的分类 壳式变压器绕组和铁心的结构示意图 (a) 单相； (b) 三相 铁芯包围绕组二、变压器的分类 配电变压器升压变压器降压变压器1、电力变压器电力变压器的分类用途二、变压器的分类电力变压器的分类用途2、特种变压器试验、仪用等变压器电炉、整流变压器二、变压器的分类 干式变压器油浸式变压器强迫油循环电力变压器电力变压器类别-冷却方式二、变压器的分类 单相变压器三相变压器电力变压器类别-相数二、变压器的分类 有载调压变压器无载调压变压器电力变压器类别-调压方式三、变压器的结构 变压器的主要构成部分有：铁心、绕组、绝缘套管、油箱及其他附件

4、等。其中铁心和绕组是变压器的主要部件， 称为器身。单相变压器铁芯铁芯柱铁 轭三、变压器的结构 变压器结构图三、变压器的结构 变压器在运输和装卸中，要求起吊绳索与垂线间的夹角不超过（ ）。A 15 B 20 C 25 D 30 D三、变压器的结构 1、铁芯（1）铁芯结构： 单相变压器铁芯铁芯柱铁 轭铁芯是变压器的磁路部分，是主磁通的通道，也是器身的骨架。由铁芯柱和铁轭组成。三、变压器的结构 铁芯结构有心式和壳式两种。芯式特点：芯式指线圈包着铁心，结构简单，装配容易，省导线，适用于大容量、高电压，所以电力变压器大多采用三相芯式铁心。三相心式变压器高压绕组低压绕组三、变压器的结构 壳式特点：壳式是铁

5、心包着线圈，铁心易散热，用线量多，工艺复杂，除小型干式变压器外很少采用。三、变压器的结构三、变压器的结构 （2）铁芯材料 由于铁芯为变压器的磁路，所以其材料要求导磁性能好，铁损小。因此变压器的铁芯采用硅钢片叠制而成。硅钢片有热轧和冷轧两种，其厚度为0.35、0.30、0.27 mm等几种，两面涂以厚0.020.23 mm的漆膜，使片与片之间绝缘。 三、变压器的结构 2、绕组： 单相变压器二次绕组一次绕组作用：变压器的电路部分。一次绕（原绕组）：输入电能。 二次绕（副绕组）：输出电能。 三、变压器的结构 一、 二次绕组套装在同一个心柱上，一次和二次绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组的

6、电能就可以传递到二次绕组，且使一、 二次绕组具有不同的电压和电流。 三、变压器的结构绕组的基本型式同心式同芯式铁芯式变压器常用。高压绕组和低压绕组均做成圆筒形，然后同芯地套在铁芯柱上 ，为便于绝缘，通常低压绕组在里面，高压绕组在外面 ，中间加绝缘纸筒绝缘。三相心式变压器外观示意图三、变压器的结构绕组的基本型式交叠式交叠式 铁壳式变压器常用。高压绕组和低压绕组各分为若干个线饼，沿着铁芯柱的高度交错地排列着。低压绕组靠近铁轭交叠式绕组三、变压器的结构电力变压器的铁心和绕组小结： 236.变压器的铁芯必须( )。 A一点接地 B两点接地 C多点接地 30.变压器的故障 变压器的故障一般可分为电路故障

7、和磁路故障。磁路故障指铁心，铁轭夹件间的故障。常见的有硅钢片短路，铁心接地不良引起短路等。电路故障指绕组和引线的故障等，常见的有线圈绝缘老化，受潮，二次系统短路等。A 变压器铁心由硅钢片叠装而成，起导磁作用，由铁心构成变压器的磁路。绕组是变压器的电路部分，其作用是接受和输出电能，通过电磁感应实现电压和电流的变换。 三、变压器的结构36.8度规则 变压器的使用年限减少可按8度规则计算，即温度每升高8度，寿命减少一半。试验表明，变压器的绕组的最热点温度如一直维持在95度，变压器可连续运行20年；如果绕组的最热点温度为105度，变压器可运行7年半。可见，变压器的寿命主要取决于绕组的运行温度。三、变压

8、器的结构3、主要附件 （l）油箱 油箱里装满了变压器油，里面安装整个器身，它保护铁心和绕组不受潮，又有绝缘和散热的作用。变压器运行时器身发出的热量由变压器油传给油箱壁和箱体外侧的散热管（片）。散热管制造工艺复杂，散热差。现在多用扁管、片式散热器和波纹油箱结构，尤其对密封式变压器（无储油柜）采用波纹油箱，可以随温度变化使其产生一定变形，而使变压器进行 “呼吸”.三、变压器的结构（2）储油柜 也称为油枕，它与油箱连通，当油热胀冷缩而引起油面上、下变化时，油枕中的油面就会随之升降，而不致油箱被挤破或油面下降使空气进入油箱，为了使储油柜中的空气保持干燥，在储油柜进气管的端部装了一个呼吸器（吸湿器）。储

9、油柜的侧面装有玻璃油表，可以观察油面的高低，油面以一半高为好。如果采用全密封变器就可省去储油柜，一般可以15年不用维护，体积也小，很适合城市供电用。变压器储油柜的作用： 储油柜的作用是调节变压器内变压器油的热胀冷缩，同时可减轻和防止变压器油氧化和受潮。储油柜底部有沉淀器，以沉聚侵入储油柜的水分和污物。 三、变压器的结构变压器油质量： 对变压器油的要求很高，不经耐压试验和简化试验很难说明油是否合格，但不合格的油可从外观加以鉴别：A 颜色：新油颜色为浅黄色，氧化后颜色变深。运行中油色迅速变暗，说明油已变质。B 透明度：新油在玻璃瓶中是透明的，并带有蓝紫色荧光，如果失去荧光和透明度说明有机械杂质和游

10、离碳。C 气味：变压器油没有气味或带有一点煤油味，如有别的气味，说明油质变坏。三、变压器的结构对变压器油在运行中有哪些要求？ 为保证变压器的正常运行，对电压在35KV以下的变压器，每两年至少作一次简化试验；对电压在35KV以上的变压器，每年至少作一次简化试验。还应在两次简化试验之间作一次耐压试验。对不符合标准的变压器油要及时处理使其恢复到标准值，一般可用过滤法，澄清法，干燥法将油与水分和杂质分离，或者用化学处理法除去油中的酸碱，然后再过滤干燥使油再生，恢复原有的性能。三、变压器的结构变压器油的介质损耗试验： 指在外加电压的作用下，测量绝缘介质中功率损耗的数值。反映油的好坏及净化程度，一般要求介

11、质损失角正切值在20摄氏度时不大于0.5%。1、变压器绝缘油中的（ )、( )、( )含量高，说明设备中有电弧放电缺陷。 2、简述变压器油色谱分析的原理是什么? 当变压器的内部产生过热,放电等故障时,故障区附近的绝缘物会分解,分解产生的气体不断溶解在变压器油中。不同性质的故障,由于故障的程度不同,产生的数量也不相等。分析变压器油中溶解气体的成份及其数量,就可预先发现变压器潜伏性故障的性质和程度。这就是对变压器进行色谱分析的原理。 总烃乙炔氢三、变压器的结构（3）气体继电器（瓦斯继电器） 轻瓦斯保护重瓦斯保护 气体继电器装在油箱与储油柜之间的管道中，当变压器发生故障时，器身就会过热使油分解产生气

12、体。气体进人继电器内，使其中一个水银开关接通（上浮筒动作），发出报警信号（轻瓦斯保护）。当事故严重时，变压器油膨胀，冲击继电器内的挡板，使另一个水银开关接通跳闸回路（即下浮筒动作），切断电源，避免故障扩大（重瓦斯保护），这也是浮筒式气体继电器的工作原理。 变压器的瓦斯保护分为( )和( )变压器过负荷及温度保护,一般作用于跳闸。 ( ) 三、变压器的结构（3）分接开关 变压器的输出电压可能因负载和一次侧电压的变化而变化，可通过分接开关来控制输出电压在允许范围内变动。分接开关一般装在一次侧（高压边），通过改变一次侧线囵匝数来调节输出电压。分接开关又分无励磁调压和有载调压两种.三、变压器的结构变压

13、器分接开关结构图三、变压器的结构（5）绝缘套管 绝缘套管穿过油箱盖，将油箱中变压器绕组的输人、输出线从箱内引到箱外与电网相接。绝缘套管由外部的瓷套和中间的导电杆组成，对它的要求主要是绝缘性能和密封性能要好。根据运行电压的不同，将其分为充气式和充油式两种，后者为高电压用（60 kV用充油式）。当用于更高电压时（110 kV以上），还在充油式绝缘套管中包有多层绝缘层和铝箔层，使电场均匀分布，增强绝缘性能。根据运行环境的不同，又可将其分为户内式和户外式。充气和充油的目的是降温三、变压器的结构 绝缘套管 1一导电杆 2绝缘套管 3一金属盖 4一封闭垫圈绝缘套管结构图三、变压器的结构 （6）安全气道和压

14、力释放阀 安全气道又称防爆管，装在油箱顶盖上，它是一个长钢筒，出口处有一块的密封玻璃板（防爆膜），玻璃上划有几道缝。当变压器内部发生严重故障而产生大量气体，内部压力超过50 kPa时，油和气体会冲破防爆玻璃喷出，从而避免了油箱爆炸引起的更大危害。现在这种防用管已被淘汰了，改用压力释放阀，尤其在全密封变压器中，都广泛采用压力释放阀做保护1、安装孔 2、阀座 3、螺杆 4、膜盘 5、弹簧 6、护罩 7、密封图 8、标志杆9、接线盒三、变压器的结构 （7）测温装置 B 测温装置就是热保护装置。变压器的寿命取决于变压器的运行温度，因此油温和绕组的温度监测是很重要的。通常用三种温度计监测，箱盖上设置酒精

15、温度计，其特点是计量精但观察不便；为此在变压器上还装有信号温度计以便于观察；为了远距离监测，在箱盖上还装有电阻式温度计。若发现变压器的油温较平时相同负载和相同冷却条件下高出( )时，应考虑变压器内部已发生故障。 A.5 B.15 C.10 D.20变压器的油温平时是环境温度加上55，变压器三分之二处的温度最好在95度里。 三、变压器的结构 83.变压器器身测试应在器身温度为（ ）以上时进行。 A0 B10 C25B电力变压器: 主要组成部分是铁心，绕组和附件。铁心有硅钢片叠装而成，起导磁作用，由铁心构成变压器的磁路。绕组是变压器的电路部分，其作用是接受和输出电能，通过电磁感应实现电压和电流的变

16、换。 电力变压器的附件很多，如油箱，储油柜，呼吸器，气体继电器温度计等，它们的作用各不相同，但都是为了保证变压器的安全可靠运行而设置。三、变压器的结构 1250千伏安及以下电力变压器、消弧线圈,在进行交接时,试验项目有哪些? (1)测量线圈连同套管一起的直流电阻;(2)检查所有分接头的变压比;(3)检查三相变压器的接线组别和单相变压器引出的极性;(4)测量线圈连同套管一起的交流耐压试验;(5)测量穿芯螺栓(可接触到的)、轭铁夹件、绑扎钢带对铁轭、铁芯、油箱及线圈压环的绝缘电阻(不作器身检查的设备不行);(6)油箱中绝缘油试验;(7)检查相位。 三、变压器的结构 如何检查变压器故障? 通常可以从

17、以下几方面检查:(1)外观检查:有无异常声响和气味;温度指示值是否超出规定;油枕油位是否正常,箱外有无渗油;防爆膜是否破裂;高低压引线接头是否因过热而变色; 绝缘瓷管是否完整无损。(2)对于小型电力变压器应检查熔丝是否符合要求的规格;有无局部损伤或接触不良现象。(3)检查继电保护是否按规定的电流和规定的时间发出信号或跳闸。(4)检查瓦斯继电器中有无气体产生。如有气体,应从颜色、气味及化学成份等方面分析故障和产生部位。 三、变压器的结构 变压器的常见故障有哪些？ 变压器的故障一般可分为电路故障和磁路故障。磁路故障指铁心，铁轭夹件间的故障。常见的有硅钢片短路，铁心接地不良引起短路等。电路故障指绕组

18、和引线的故障等，常见的有线圈绝缘老化，受潮，二次系统短路等。变压器的内部故障：变压器常见的内部故障有：绕组的相间短路，匝间短路和单相接地短路等。变压器常见的外部故障：绝缘套管及引出线上的故障。这些故障会导致引出线的相间短路或一相接地短路。三、变压器的结构 20.变压器的不正常状态 变压器常见的不正常状态有：因外部短路和过负载引起的过电流，油面过度降低和油温升高等。变压器的内部故障： 变压器常见的内部故障有：绕组的相间短路，匝间短路和单相接地短路等。 四、变压器的工作原理 电磁感应 i线圈通入电流后，产生磁通，分主磁通和漏磁通。：主磁通：漏磁通铁心（导磁性能好 的磁性材料）磁路：主磁通所经过的闭

19、合路径。一次线圈二次线圈四、变压器的工作原理 i：主磁通，同时穿过一次线圈和二次线圈。：漏磁通,只穿过一次线圈,不穿过二次线圈的磁通。四、变压器的工作原理 变压器的主磁通是指( )。A只穿过一次线圈,不穿过二次线圈的磁通B只穿过二次线圈,不穿过一次线圈的磁通C既不穿过一次磁通,也不穿过二次线圈的磁通D既穿过一次线圈,也穿过二次线圈的磁通 D变压器的基本工作原理是（ ）。A、电流的磁效应 B、电磁感应 C、能量平衡 D、电流的热效应 B四、变压器的工作原理 （一）变压器的空载运行 变压器空载运行的电磁关系：一次侧接交流电源，二次侧开路。+1i0 ( i0N1) 1四、变压器的工作原理 虽然主磁通

20、和漏磁通1都是由空载电流I0产生的，但由于路径不同，两者差异很大 在性质上，由于铁磁材料存在饱和现象，因而主磁通与建立它的电流I0之间的关系是非线性的；漏磁通1沿非铁磁材料构成的路径闭合，其磁阻基本上是常数，它与电流I0是线性关系。 在作用上，是传递能量的媒介，1仅起漏抗压降的作用。主磁通在一次、 二次绕组内感应电动势， 如果二次绕组接上负载，则在二次绕组电动势的作用下向负载输出电功率。因此，主磁通起着传递能量的媒介作用，而漏磁通仅在一次绕组内感应电动势，只起电压降的作用，不能传递能量。四、变压器的工作原理 在数量上，占总磁通的99%以上，1只占1%以下，约为总磁通的0.1-0.2，这是因为铁

21、心的磁导率远大于空气（或变压器油），铁心磁阻小，所以磁通的绝大部分通过铁心而闭合。 四、变压器的工作原理 自感系数 空心线圈通过电流后此电流产生的磁场使每匝线圈具有的磁通F叫做自感磁通。使N匝线圈具有的磁通叫自感磁链用Y表示，Y=NF，我们把单位电流产生的自感磁链称为自感系数，也称自感量。简称电感，用L表示。变压器的空载电流指的是当变压器空载运行时,初级线圈中通过的电流。变压器的空载电流指的是当变压器空载运行时,次级线圈中通过的电流。( ) 四、变压器的工作原理 变压器空载时的电动势和电压平衡方程式： 根据图所规定的一次绕组中各物理量的正方向，利用基尔霍夫定律，可列出变压器空载时一、二次绕组的

22、电动势平衡方程式。1） 一次侧+一次侧的电动势平衡方程式为:式中： r1为一次绕组的电阻； Z1=r1+jx1为一次绕组的漏阻抗， 显然也是常数。 四、变压器的工作原理 对于变压器来说，空载电流所引起的漏阻抗压降很小， 因此在分析变压器空载运行时可忽略漏阻抗压降I0Z1，因而有 可见，在忽略漏阻抗压降的情况下，外加电压U1仅由电动势E1来平衡，即任何瞬间U1和E1两者大小相等，方向相反。因此，常把一次绕组的电动势E1称为反电动势。 这表明，影响变压器铁心主磁通大小的因素主要取决于电源电压U1,电源频率f和一次侧线圈匝数N1，与铁心材质及几何尺寸基本无关。这是分析变压器空载运行的一个极为重要的概

23、念。 四、变压器的工作原理 2）二次侧：由于空载时二次侧绕组内没有电流， 因而其端电压就等于其感应电动势， 即 :+四、变压器的工作原理 变压器的电压比（变比）:一次侧绕组电动势E1与二次侧绕组电动势E2之比称为变压器的变比，用符号K表示，即 此式表明，变比k等于一次、二次绕组的匝数比，变压器之所以具有改变电压的性能就在于其匝数比不同。当单相变压器空载运行时，可近似地用一次、二次绕组电压之比来表示变压器的变化。降压变压器k1，升压变压器k1。 但必须注意，对于三相变压器来说，变比是指相电动势的比值，也就是一、二次侧额定相电压之比。四、变压器的工作原理 (二）变压器的负载运行 四、变压器的工作原

24、理 以下分析变压器在负载运行状态下的电磁关系: 当变压器二次侧绕组接上负载时，电动势E2将在二次侧绕组中产生电流I2，其方向与E2相同，随负载的变化而变化，I2流过二次侧绕组N2时建立磁动势F2=I2N2。从电磁关系上来说， 变压器就从空载运行过渡到了负载运行。F2也将在铁心内产生磁通，即此时铁心中的主磁通不再单独由一次侧绕组决定， 而是由一次侧、二次侧绕组共同作用在同一磁路产生。磁动势F2的出现使主磁通趋于改变，随之电动势E1和E2也发生变化， 从而打破了原来空载运行时的平衡状态。 四、变压器的工作原理 在一定的电网电压U1下，E1的改变会导致一次侧绕组电流由空载时的I0改变为负载运行时的I

25、1。但由于电源电压和频率不变， 因而相应的主磁通也应保持不变。于是为了维护主磁通不变， 一次侧绕组电流应比I0增加一个分量I1，该电流增量所产生的磁动势I1N1恰好与二次侧绕组电流产生的磁动势I2N2相抵消，从而保持主磁通基本不变， 即 四、变压器的工作原理 此时一次侧电流为: 上式表明变压器负载运行时，通过电磁感应关系，一、 二次侧绕组的电流是紧密联系在一起的，二次侧绕组电流变化的同时必然引起一次侧电流的变化；相应地，二次侧输出功率变化的同时也必然引起一次侧从电网吸收功率的变化。 四、变压器的工作原理 变压器负载运行时的基本方程：1. 磁动势平衡方程式变压器负载运行时，一次侧绕组磁动势F1和

26、二次侧绕组磁动势F2都作用在同一磁路上，于是根据磁路全电流定律可得到变压器负载运行时的磁动势方程式 这就是说，变压器负载运行时，作用在主磁路的两个磁动势F1和F2构成了负载时的合成磁动势F0，从而由F0建立了铁心内的主磁通。 四、变压器的工作原理 对于电力变压器，因为一次侧绕组漏阻抗压降I1Z1很小可忽略， 负载时仍然有关系式U1E1=4.44fN1m，故负载时的主磁通m（由F1和F2共同作用产生）近似等于空载主磁通（由F0产生）。 负载时的励磁电流Im与空载电流I0也近似相等， 四、变压器的工作原理 负载运行时， I0变压器的等效电路 为了计算变压器的初次级电压、电流及功率的大小和向量关系,

27、可以把变压器的铁芯和线圈用含有电阻和感抗的电路来代替,这个电路便称为变压器的等效电路。 B98.若变压器带感性负载，从轻载到重载，其输出电压将会（ ）。 A升高 B降低 C. 不变 四、变压器的工作原理 （三）三相变压器的电路系统联接组联结法：绕组的首端和末端的标志规定绕组名称首端末端中点高压绕组A B CX Y ZO低压绕组a b cx y zo1.星形联结用符号“Y（或 y)”表示三个首端 A、B、C（或 a、b、c)向外引出末端 X、Y、Z（或 x、y、z）连接在一起成为中性点 2.三角形联结用符号“D（或d）”表示四、变压器的工作原理 相间联结次序为 A - X - C - Z - B

28、 - Y（或 a- x - c - z - b - y)从首端 A、B、C（或 a、b、c）向外引出高、低压绕组Y形连结四、变压器的工作原理 高压绕组D形连结ABCXCZBYA四、变压器的工作原理 时钟表示法： 联结组: 三相绕组无论采用什么联结法，二次侧线电动势的相位差总是30的倍数，因此采用钟表面上12个数字来表示。 把高压侧线电动势的相量作为分针，始终指着“12”这个数字,而以低压侧线电动势的相量作为时针，它所指的数字即表示高、低压侧线电动势相量间的相位差,这个数字称为三相变压器联结组的“标号”。四、变压器的工作原理 三相变压器的联结组问题标号的步骤: 根据三相变压器具体连接确定连接组标

29、号.* 在绕组连接图上标明原边三相相电势方向（首端指向末端），根据连接方式，做出电势相量图；* 根据同一铁心柱相电势相位关系，并画出高、低侧对称三相电动势的相量图，将相量 EAX 与 Eax 的首端 A 和 a 画在一起；* 由高、低侧线电势的相位差确定连接组标号。四、变压器的工作原理 四、变压器的工作原理 分针UAB时针Uab四、变压器的工作原理 UABUab四、变压器的工作原理 150UAUBUCUaUcUbUABUabY/-5Y,d5四、变压器的工作原理 由联结组通过电势相量确定三相变压器的电路图表达2210四、变压器的工作原理 三相变压器的电路系统绕组的联接法和联接组一、绕组端点的极性

30、与标志1.绕组端点的标志:高压首端A、B、C. 末端X、Y、Z低压首端a、b、c 末端x、y、z2.绕组的极性:A、同极性端定义: 同一铁心上的两个绕组若原绕组的某端点为正电位，副绕组必有一端点同为正电位。同名端43.同名端 规定当两个线圈的电流由同名端通入线圈时，所产生的互感磁通与自感磁通是互相增强的。四、变压器的工作原理B、判断同极性端 将恒定直流电流同时从原副绕组的两个端点通入,若他们再铁心中产生的同向,则为同极性端,反之则为异性端.四、变压器的工作原理3.单相变压器的联接组AXax单相变压器中：高压绕组首端为“A”、末端为“X”；低压绕组首端为“a”、末端为“x”。对于任意标定的a、x

31、， 感应电势 和 的相位关系有两种结果， 即 与 同相或反相。 四、变压器的工作原理说明: 表示从A点X点的电势所谓联接组,即为找出 与 的相位关系AXaxI/I-12四、变压器的工作原理AXaxAXaxI/I-6四、变压器的工作原理220.单相变压器原副绕组的首端A,a是同名端则此变压器属于( )。AI/I-6的联接 BI/I-12联接 C什么联接组都可以 BAXaxI/I-12四、变压器的工作原理二、三相变压器的联接Y形形(分两种联接顺序)A B CX Y ZA B CX Y ZA B CX Y Z末端连在一起，首端引出，为星形连接“Y”，中点引出Yo；一相绕组末端与另一相绕组首端相连，

32、依次得到一闭合回路， 为三角形连接“”， 有顺、逆之分。 四、变压器的工作原理(1)星形联结(Y联结) 相电势： 线电势：四、变压器的工作原理(2)三角形联结（D联结） a 联结顺序为AX-CZ-BY-AX 线电动势与相电动势的关系为： 相量图 逆序四、变压器的工作原理b. 联结顺序为AX-BY-CZ-AX. 线电动势与相电动势的关系为： 相量图 顺序四、变压器的工作原理三、三相变压器的联接组(原副绕组线电势相位差) 三相变压器的联接组是用副边线电势与原边线电势的相位差来决定。 与原、副边三相绕组的联接方法、绕组的绕向和绕组的首末端的标法有关。 确定三相变压器的联接组号需通过画相量位形图来判别

33、。 找出原、副边与 的相位关系四、变压器的工作原理A B CX Y ZA B CX Y ZEAXEBYECZEABEAB四、变压器的工作原理找出原,副边 与 的相位关系联接组(1)A B CX Y Zc a bz x yA ax y zBX Y ZCAB/abY/Y-41200b四、变压器的工作原理（1）在接线图上标出各相电势相量；（2）画出原绕组电动势相量位形图；（3）根据同一铁心柱上原、副绕组感应电动势的相位关系， 画出副边绕组电动势位形图。将“a”点与“A”点重合，使相位关系更直观。 （4）比较原、副绕组线电动势 与 的相位关系。 根据钟点法确定联接组别。 联接组的判别:四、变压器的工作

34、原理A B CX Y Za b cx y zBX Y ZA abc300Y/-1四、变压器的工作原理联接组A B CX Y Za b c x y ZA ax y zBX Y ZCAB/abY/Y-6b1800四、变压器的工作原理A B CX Y Za b cx y zBX Y ZCA abc3300Y/-11四、变压器的工作原理A B CX Y Za b cx y zA ZBC YXa yx cb z /-103000四、变压器的工作原理四、标准联接组 单相和三相变压器有很多联结组别，为了避免制造与使用时造成混乱，国家标准规定：Y/Y0-12用作配电变压器，其2次侧可以引出中线作为三相四线制，

35、可以供动力电和照明电；（高压侧35kV，低压侧一般容量不大而又需要中性点的变压器,多采用Y/Y。联接,其中Y表示( 高压 )绕组作Y联接,但无( 中线 ),Y。表示( 低压 )绕组作Y。联接,并有(中线)。 四、变压器的工作原理22.请画出连接组别为Y,d1的变压器的原副边绕组UbUcUABUab四、变压器的工作原理23.确定下图中的变压器的连接组别。 Y,d11UaUcUbayxczbUAUCUBUABUab四、变压器的工作原理96.变压器的连接组别: 变压器的连接组别是指变压器初、次级线圈按一定接线方式连接时,初级线电压和次级线电压之间的相位关系。221.一台Y/-11联接组别的变压器,若

36、改换并标定为Y/Y0 -12联接,当原方仍施加原来额定电压,而副方仍输出原来的额定功率时,则副方电流将是原来额定电流的( )倍 A1/3 B1/ C1 D/2 变压器接线组别表示（ ）。变压器绕组连接方式及它们之间的向量关系B四、变压器的工作原理变压器的外特性： 当变压器的原边电压U1和负载的功率因数cosf2一定时，副边电压U2与负载电流I2的关系称为变压器的外特性。 电容性负载电阻性负载电感性负载四、变压器的工作原理变压器的外特性： 当变压器的原边电压U1和负载的功率因数cosf2一定时，副边电压U2与负载电流I2的关系称为变压器的外特性。 五、变压器的型号与额定值（一）变压器型号型号可反

37、映出变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容例1：SL7500/10 低损耗三相油浸自冷双绕组铝线，额定容量500KVA，高压侧额定电压10KV级电力变压器例2：SFPL63000/110 三相强迫油循环风冷双绕组铝线，额定容量63000KVA，高压侧额定电压110KV级电力变压器此外，铭牌上还会给出三相联结组以及相数m、阻抗电压Uk、型号、运行方式、冷却方式和重量等数据。 五、变压器的型号与额定值 (二)变压器的额定值 额定容量SN（KVA)铭牌规定的在额定条件下所能输出的视在功率，单位为VA或kVA。对三相变压器指三相的总容量。 由于效率高，原、副边的额定容量设计得相等，与体积、用

38、铜量有关。 变压器的额定容量 指在额定的工作条件下，变压器输出能力的保证值。 对于三相变压器 SN=1.732U2N I2N 对于单相变压器 SN=U2NI2N 五、变压器的型号与额定值 额定电压（UN)指变压器长期运行时所能承受的额定电压。单位为V或kV。 U1N是指规定加到一次侧的电压， U2N变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时的二次 端电压。 对三相变压器，铭牌上的额定电压指线电压 额定电流(IN)指变压器在额定容量下，允许长期通过的电流，三相变压器指的是线电流值。单位用A或kA。 五、变压器的型号与额定值 变压器铭牌所标的容量单位一般为KW。 ( ) 变压器额定容量是指（ ）。 变压

39、器在额定使用条件下的输出能力变压器额定电压是指（ ）。 变压器各绕组在空载时端电压的保证值 五、变压器的型号与额定值 三相变压器：额定频率我国的标准工频规定为50(Hz)。此外还有额定效率、额定温升.单相变压器： 五、变压器的型号与额定值 三相变压器的额定电压,无论原方或副方均指其( ),额定电流指( )。 线电压线电流 五、变压器的型号与额定值 1.有一台三相降压变压器，额定容量为2000kVA，变压比为35kV/10kV，若该变压器过电流保护采用两相不完全星形接线，试选用35kV侧电流互感器变压比，并根据所选变压比计算35kV侧过电流保护的二次动作电流(计算公式中：可靠系数Kk1.2，继电

40、器返回系数Kf0.85)。解：IN1=SN/ UN=2000/ 35=33(A)可选用电流互感器变压比为50/5因为二次动作电流Idzj=(KKKZX/Kf)/(IN1/n)式中n为互感器变压比：KK为可靠系数，取1.2；KZX为接线系数，取1；Kf为返回系数，取0.85。将各数值代入上式得：Idzj=(1.21/0.85)/(33/50/5)=4.66(A)答：电流互感器变压比可选50/5，二次动作电流为4.66(A)。 五、变压器的型号与额定值 5.一台三相变压器,额定容量为100千伏安,副绕组额定线电压400伏向三角形接线的负载供电。负载每相等效电阻为3欧,等效电抗为2欧,此变压器能否担

41、负上述负载? 解:负载每相阻抗为: Z= 每相的电流为: I=U/Z=400/3.6=111(A) 由相、线之间的关系,求出线电流: I=I=111=192(A) 由变压器额定容量,求出副边额定电流:Ie= S/Ue=100000/( 400 ) =144(A)答:因为IIe,所以该变压器超载,即不能担负上述负载。 (一）变压器的有功损耗 变压器的有功损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗）,而铜损也叫负荷损耗。空载损耗，主要是铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗。PFe=PO 磁滞损耗与频率成正比；与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。涡流损耗与频率

42、、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。六、变压器的损耗 C负载损耗，主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗，一般称铜损。其大小随负载电流而变化，与负载电流的平方成正比；（并用标准线圈温度换算值来表示）。负载损耗还受变压器温度的影响，同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗，并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。变压器的全损耗=+C变压器的损耗比=C/变压器的效率=2/（2+）-P1，以百分比表示其中2为变压器二次侧输出功率。=（P2/P1）*100% 六、变压器的损耗 变压器的效率： 变压器的输出功率P2与输入功率P1的比值即变压器的效率，=（P2/P1）*100%。变压器的效率一般都

43、在95%以上。可以证明，当铜损等于铁损时变压器的效率最高。六、变压器的损耗 有功损耗： 额定负载损耗（）（短路损耗）空载损耗（）平均负载系数(S/Se)负载波动损耗系数（1.05）变损电量的计算： 变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时间有关，铜损与负荷大小有关。因此，应分别计算损失电量。六、变压器的损耗 （二）变压器无功功率的消耗 是由于变压器的变压过程是由电磁感应来完成的,是由无功功率建立和维持磁场进行能量交换的。没有无功功率,变压器就无法变压和输送电能。变压器是个大感性负载,容量越大其无功功率消耗就越大。无功功率本身并不损耗能量,由于它不直接做实际消耗之功,它仅完成电磁能量

44、的相互转换,但是在电网传输过程中会造成相应的有功功率损耗,其产生的电压降也影响电网质量。对用户来说无功电量的增加,会提高用电成本。六、变压器的损耗 六、变压器的损耗 （二）变压器无功功率的消耗变压器运行时其自身的无功功率消耗往往几倍或十几倍于有功功率损耗。其倍数的大小与变压器容量大小有关,在额定负载下,560kVA以下变压器是35倍,5607500kVA变压器为510倍,7500kVA以上的变压器为1018倍。可见对大容量变压器计算损耗时有功功率大可忽略不计。 六、变压器的损耗额定负载漏磁功率（） 无功损耗： ， 空载无功损耗（） 变压器空载电流百分比。 短路电压百分比 变压器额定容量（） 负

45、载波动损耗系数（1.05） 平均负载系数(S/Se) 六、变压器的损耗15.有一容量为50KVA的单相变压器,其原副边额定电压比为2400V/240V,今以低压边短路作短路试验时,测得Ik=20.8A,Uk=48V,Pk=617W;而以低压边作空载试验时,测得Uo=240V,Io=5.41A,Po=186W,并知满载时功率因数为0.8(感性)。试求该变压器的参数和效率。 Zk=Uk/Ik=48/20.8=2.31() rk=r1+r2 =Pk /Ik2=617/(20.8)2=1.43() XK =X1+X2 = =1.82()按低压边作空载试验时所得的数据求得: ZmZo=Uo/Io=240

46、/5.41=44.4() rm=ro=Po/Io2=186/(5.42)2=6.35()解:按低压边作短路试验时所得数据求得: 六、变压器的损耗 Xm=Xo = 将以上这些低压边数值折算到高压边后得: Zm=K2Zm=10044.4=4440() rm=K2rm=1006.35=635() Xm=K2Xm=10043.9=4390()效率:=P2 /(P2 +PFe+Pr) =500.8/(500.8+617+186)=0.98=98% (PFe=Po=186W,Pr=Pk=617W,P2=Scos) =43.9() 六、变压器的损耗38.变压器的铜损耗 变压器运行时，原副边都有电流流过，因为

47、原副边都有一定的电阻，所以会产生能量损耗，这种损耗称为变压器的铜损耗。39.变压器的铁损耗 由于变压器的工作磁通是交变磁通，它在铁心内部要引起涡流，而涡流在铁心内部的流动也要产生能量损耗，此损耗称为涡流损耗。同时，铁心在交变磁通的作用下被反复磁化，铁心在反复磁化过程中消耗的能量称为磁滞损耗，涡流损耗和磁滞损耗统称为铁损耗。 六、变压器的损耗33.变压器的经济运行 变压器的经济运行是以降低损耗，提高效率，获得最佳的经济效益为目的的。变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗。铁损和铜损都是变压器的有功损耗。无功损耗分为两部分：用来产生主磁通即产生励磁电流的部分和消耗在变压器一二次绕组漏电抗上的无功功率。

48、26.10/0.4千伏,Se=320千伏安的变压器,已知月有功电量15万KWh,无功电量12万KWh,变压器空载损耗P0 =1.5万千瓦,短路损耗P0 =6.2千瓦,空载电流I0 %=5.5,短路电压U0 %=4.4,求,一个月(30天)的有功和无功损失电量? 六、变压器的损耗解:一个月平均有功功负苛为 P=15104/(3024)=208(KW) 一个月平均无功功负苛为 Q=12104/(3024)=167(KVar) 则变压器的负载为 S= =267(KVar) 月有功损失电量为 AP=P0 +1.05P0 (S/Se)2T =1.5+1.056.2(267/320)2720=4343(K

49、Wh) 额定负载损耗（）（短路损耗）空载损耗（）平均负载系数(S/Se)负载波动损耗系数（1.05） 六、变压器的损耗月无功损失电量为 AQ=Q0 +1.05Q0 (S/Se)2T=5.5320/100+1.054.4320/100(267/320)2720=20251(KWh)答:变压器一个月有功损失电量为4343千瓦时,无功损失电量为20251千瓦时。无功损耗： 额定负载漏磁功率（） ， 空载无功损耗（） 变压器空载电流百分比。 短路电压百分比 变压器额定容量（） 平均负载系数(S/Se) 七、变压器的运行(一)一般运行条件：1、 变压器的运行电压一般不应高于运行分接额定电压的105%。对

50、于特殊的使用情况，允许在不超过110%的额定电压下运行。2、 变压器在运行中应监视其上层油温。当最高环境温度为40时，监视值不应超过95，自然油循环冷却的变压器上层油温正常监视值不宜超过85。3、变压器的允许温升油浸变压器的绕组均用A级绝缘。根据我国的气候情况，国家标准规定以+40作为周围环境空气的最高温度，并据此规定变压器各部分的容许温升。绝缘的温度等级A级E级B级F级H级最高允许温度（）105120130155180绕组温升限值（K）607580100125 七、变压器的运行 40.变压器的温升 变压器在额定状态运行时，允许超过周围环境的温度值，它决定于变压器所用的绝缘材料的耐热等级。4、

51、变压器过负载能力： 在不损害变压器绝缘和降低变压器使用寿命的前提下，变压器在较短时间内所能输出的最大容量为变压器的过负载能力。一般以过负载倍数表示。 正常情况下的过负载能力，事故情况下的过负载能力。5、允许电压波动范围： 变压器的电源电压一般不得超过额定值的5%。 七、变压器的运行 35.电力变压器的允许过负载运行方式 如果变压器的环境温度低于规定的温度，则从绕组的绝缘老化的程度减轻而又保证变压器的使用年限不变来看，变压器的使用容量较之额定容量可适当提高，就是说变压器可以允许一定的过负载。变压器的过负载能力可分为正常情况下的过负载和事故情况下的过负载。变压器的正常过负载能力可以经常使用，而事故

52、过负载能力只能在事故情况下使用。 七、变压器的运行 (二)变压器并列运行 是将两台或多台变压器的一次侧和二次侧绕组分别接于公共母线上，同时向负载供电。 七、变压器的运行 1、并列运行的目的提高供电可行性提高变压器运行经济性可以减少总备用容量，并可随着用电量的增加分批增加新的变压器2、理想并列运行的条件 变压器的联结组标号相同变压器的电压比相等变压器的阻抗电压相等 七、变压器的运行 接线组别不同的变压器不能并联运行。 （ ） 34.变压器并列运行的目的提高变压器运行的经济性，可随时并入或退出变压器。提高供电的可靠性，需要检修时，可只退出部分变压器，其它可继续运行。减少总的设备容量，可按需要逐年增

53、加变压器，减少一次性投资。 八、变压器的保护（一）变压器的差动保护 变压器差动保护是防止变压器内部故障的主保护。其接线方式，按回路电流法原理，把变压器两侧电流互感器二次线圈接成环流，变压器正常运行或外部故障，如果忽略不平衡电流，在两个互感器的二次回路臂上没有差电流流入继电器，+KDTMTA1TA2QF1QF2KD：差动保护继电器 八、变压器的保护 （一）变压器的差动保护 如果内部故障，某点短路，流入继电器的电流等于短路点的总电流。当流入继电器的电流大于动作电流，保护动作断路器跳闸。 +KDTMTA1TA2QF1QF2 八、变压器的保护 （二）变压器的零序电流保护 对l10kV以上中性点直接接地

54、系统中的电力变压器，一般应装设零序电流(接地)保护，作为变压器主保护的后备保护和相邻元件短路的后备保护。 大接地电流系统发生单相或两相接地短路时，零序电流的分布和大小与系统中变压器中性点接地的台数和位置有关。 变电所单台变压器的零序电流保护: 零序电流保护装于变压器中性点接地引出线的电流互感器上，其原理接线如图所示。保护动作后切除变压器两侧的断路器。 八、变压器的保护 八、变压器的保护 （三）变压器的过负荷保护 为防御变压器因过负荷造成异常运行，而装设保护。变压器的过负荷电流，在大多数情况下，都是三相对称的，故过负荷保护只要接入一相电流，电流继电器来实现，并进行一定的延时作用于信号。选择保护安

55、装在哪一侧时，要考虑它能够反映变压器所有各侧线圈 过负荷情况。 不接于跳闸 八、变压器的保护 （五）变压器的瓦斯保护 瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件，对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。当油浸式变压器的内部发生故障时，由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体，其强烈程度随故障的严重程度不同而不同。瓦斯保护就是利用反应气体状态的瓦斯继电器（又称气体继电器）来保护变压器内部故障的。 八、变压器的保护 瓦斯保护是变压器的主要保护，它可以反映油箱内的一切故障。包括：油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故

56、障、油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单。但是它不能反映油箱外部电路（如引出线上）的故障，所以不能作为保护变压器内部故障的唯一保护装置。另外，瓦斯保护也易在一些外界因素（如地震）的干扰下误动作，对此必须采取相应的措施。 八、变压器的保护 （六）变压器的过电流保护 用来保护外部短路及过载引起的过电流,同时也可用来作为反应变压器内部及引出线故障的其他保护装置的后备保护。过电流保护的正定要躲开电动机启动时流经保护装置所在处电流的最大值,变压器容量较大时保护装置的启动电流将失之过大,因而保护装置对一系列故障的灵敏度也就过小。为了提高保护装置的灵敏度,

57、通常装设带欠电压启动的过电流保护,如果要使低电压启动的过电流保护有满意的效果,必须增加低电压继电器的组数,这将使结线大为复杂化。因此目前有的采用复合电压启动的三相过电流保护,负序电流保护。 八、变压器的保护 57.变压器的过负荷保护动作接于跳闸。 ( )58. 三绕组变压器低压侧的过流保护动作后，不仅跳开本侧断路器，还跳开中压侧断路器。 ( )59.变压器的零序保护是线路的后备保护。 ( )5.变压器的零序过流保护接于变压器( )的电流互感器上。 56.变压器的零序电流保护动作电流按躲过变压器低压侧最大不平衡电流来整定，动作时一般取( )s。74.变压器差动保护比较的是各侧电流的( )。75.

58、不得将运行中变压器的( )保护和( )保护同时停用。中性点0.50.7向量和瓦斯差动 八、变压器的保护 17.变压器的瓦斯保护 瓦斯保护的主要元件是气体继电器，装设在变压器的油箱和油枕之间的连通管上。当变压器油箱内部发生轻微的故障时，产生少量的气体升至油面，进入气体继电器的容器，并由上而下排除气体继电器中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有剩余的油使其力矩大于平衡锤的力矩而降落，使上触点接通发出报警信号，这就是轻瓦斯信号。当发生严重的事故时，产生大量的气体，变压器油以很大的速度进入油枕，在油流经瓦斯继电器时冲击挡板，使油杯下落，使下触点接通，直接动作于跳闸，这就是重瓦斯动作。 八、变压器的保护

59、18.变压器的过负荷保护 防御变压器过载而引起的过电流。这种保护只有在变压器确实有可能过载时才考虑装设。一般作用于信号。19.变压器的过电流保护 防御变压器外部故障引起的过电流，并作为上述保护的后备保护，带时限动作于跳闸。 八、变压器的保护 70.变压器差动保护动作跳闸后，应如何进行检查和处理? 答：变压器差动保护动作跳闸后，应作如下的检查和处理： (1)检查变压器本体有无异常，检查差动保护范围内的瓷瓶是否有闪络、损坏，引线是否有短路。 (2)如果变压器差动保护范围内设备无明显故障，应检查继电保护及二次回路是否有故障，直流是否有两点接地。 (3)经以上检查无异常时，应在切除负荷后立即试送一次，

60、试送后又跳闸，不得再送。 (4)如果是因继电器或二次回路故障，直流两点接地造成误动，应将差动保护退出运行，再将变压器送电。此后再处理二次回路故障及直流接地。 (5)差动保护及重瓦斯保护同时动作，使变压器跳闸时，未经内部检查和试验，不得将变压器投入运行。 八、变压器的保护 71.Y，d11接线的变压器对差动保护用的电流互感器接线有什么要求?为什么两侧电流互感器只允许一侧接地? 答：Y，d11接线的变压器，其两侧电流相差330o，若两组电流互感器二次电流大小相等，但由于相位不同，会有一定差电流流入差动继电器。为了消除这种不平衡电流，应将变压器星形侧电流互感器的二次侧接成三角形，而将三角形侧电流互感