电动机与变压器培训一

变压器的结构与工作原理变压器的基本参数与特性变压器允许运行方式变压器联结组别与并联运行变压器的维护及检修变压器的事故处理变压器的分类变压器分以下几大类：动力变压器（降压变压器、升压变压器）整流变压器油浸变压器干式变压器变压器的基本结构一、变压器的基本结构变压器的基本结构铁心绕组其他部件变压器的基本结构1.铁心铁心由心柱和铁轭两部分组成。心柱用来套装绕组，铁轭将心柱连接起来，使之形成闭合磁路。为减少铁心损耗，铁心用厚0.30-0.35mm的硅钢片叠成，片上涂以绝缘漆，以避免片间短路。2.绕组定义：变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线（铜或铝）绕成。

一次绕组:输入电能的绕组。二次绕组:输出电能的绕组。高压绕组的匝数多,导线细；低压绕组的匝数少，导线粗。从高,低压绕组的相对位置来看,变压器的绕组可分为同心式和交迭式。其他结构部件变压器的工作原理变压器的工作原理当原绕组外加电压U1时，原边就有电流流过，并在铁芯中产生与U1同频率的交变主磁通，主磁通同时链绕原、副绕组，根据电磁感应定律，会在原、副绕组中产生感应电势E1、E2，副边在E2的作用下产生负载电流，向负载输出电能。

变压器的基本参数与特性一、额定值额定容量在铭牌规定的额定状态下变压器输出视在功率的保证值，单位为kV或kVA。三相变压器指三相容量之和。额定电压铭牌规定的各个绕组在空载、指定分接开关位置下的端电压，单位为V或kV。三相变压器指线电压。额定电流根据额定容量和额定电压算出的电流称为额定电流，单位为A。三相变压器指线电流。

基本铜耗：是指电流流过绕组时所产生的直流电阻损耗。1.铜耗杂散铜耗：主要指漏磁场引起电流集肤效应，使绕组的有效电阻增大而增加的铜耗，以及漏磁场在结构部件中引起的涡流损耗等。铜耗与负载电流的平方成正比，因而也称为可变损耗。2.铁耗

基本铁耗：是变压器铁心中的磁滞和涡流损耗。杂散铁耗：包括叠片之间的局部涡流损耗和主磁通在结构部件中引起的涡流损耗等。铁耗可近似认为与或成正比，由于变压器的一次电压保持不变,故铁耗可视为不变损耗。

三、三相变压器的联结组三相绕组接线有两种：星形联结、三角形联结星形联结记作：“Y”或“y”三角形联结记作：“D”或“d”三相变压器的电路系统---联结组星形联结的三相绕组特点：三个末端连接在一起形成中性点，如果将中性点引出，就形成了三相四线制了，表示为YN或yn。三相变压器的电路系统---联结组三角形联结的三相绕组接法有两种。四、变压器的短路阻抗短路阻抗：在稳态情况下，将变压器二次侧短路，在一次侧施加额定频率的可变电压，当一次侧达到额定电流时所施加的电压，通常以此电压与变压器额定电压的百分比表示。变压器满载运行时，短路阻抗的大小与变压器二次侧输出电压的大小有一定关系，短路阻抗越小，电压变化率越小，短路阻抗越大，电压变化率越大；当变压器负载出现短路时，短路阻抗越小，短路电流越大，变压器承载的电动力越大，短路阻抗越大，短路电流越小，承载的电动力越小。变压器允许运行方式新装变压器投运前为何要做冲击试验？

为了检查变压器各部绝缘强度能否承受全电压或操作过电压。因拉开空载变压器有可能产生操作过电压，尤其是中性点不接地的变压器。当投入空载变压器时会产生一励磁涌流，其值可达6-8倍额定电流，并且达到全部衰减的时间较长。由于励磁涌流产生很大的电动力，为了考验变压器的机械强度，同时为了考验励磁涌流

衰减初期能否造成继电保护误动作，所以必须做冲击试验。变压器的冲击试验如何对变压器进行冲击试验？新装变压器投入需冲击5次，大修后的变压器需冲击3次，第一次充电10分钟，间隔5分钟，第二、第三、第四、第五次充电5分钟，间隔5分钟。

变压器的冲击试验1、变压器规定的冷却条件下，可按铭牌规定长期连续运行：油浸自冷式或油浸风冷式变压器，其上层油温的允许值应按制造厂铭牌的规定。周围环境温度为35℃及以下时，其上层油面温升不超过55℃。在其它周围环境温度时，变压器的上层油面温度不得超过95℃；为了防止变压器绝缘油加速劣化，变压器上层油面温度一般不宜超过85℃；变压器允许运行工况2、电压变动时的运行方式：变压器的外加一次电压可以比额定电压高，但一般不得超过相应分接头额定电压的5％；不论电压分接头在任何位置，如果所加一次电压不超过其相应分接头额定电压的5％，此时变压器的二次侧可带额定电流；无励磁调压变压器在额定电压±5％范围内改换分接头位置运行时，其额定容量不变；3、变压器的过负荷运行方式：变压器可以在正常过负荷和事故过负荷的情况下运行。正常过负荷使用时间，其允许值根据变压器的负荷曲线、冷却介质温度以及过负荷前变压器所带负荷等来确定。事故过负荷只允许在事故情况下使用。变压器存在较大缺陷（如冷却系统不正常、严重漏油、色谱分析异常等）时不准过负荷。厂用变压器在强迫空气冷却时，正常使用条件下，变压器输出容量可提高50%，适用于各种急救过负荷或断续过负荷运行。由于负载损耗和阻抗电压增幅较大，不推荐强迫风冷长时间连续过负荷运行。变压器经过事故过负荷以后，应将事故过负荷的大小和持续时间记入运行记录中。变压器冷却装置运行方式：油浸自冷式和油浸风冷式变压器，当上层油温不超过55℃时，则可不开风扇运行。当上层油温超过55℃或变压器过负荷运行时应开启风扇（厂变开启变压器室排风扇）。当变压器达到自冷容量的70%时必须起动风扇。油浸风冷式变压器无风扇运行的规定： 油浸风冷式变压器在风扇全部停止工作时，允许带额定负荷时间变压器联结组别与并联运行Y，y0联结组如下图所示，变压器一、二次绕组都采用星形联结，且首端为同名端，故一、二次绕组相互对应的相电动势之间相位相同，因此对应的线电动势之间的相位也相同，如下图（b）所示，当一次绕组线电动势这种连接方式称Y，y0联结组

Y,y6联结若在上图联结绕组中，变压器一二次绕组的首端不是同名端，而是异名端，则一二次绕组相互对应的电动势相量均反向，Euv将指向时钟的“6”，成为Y，y6联结组，如下图所示。

Y,y6联结组Y,d11联结组

如下图所示，变压器一次绕组用星形联结，二次绕组用三角形联结，且二次绕组u相的首端u1与v相的末端v2相连，即如下图（a）所示的逆序连接，如一、二次绕组的首端为同名端，则对应的相量图如下图（b）所示。时钟如图（c）所示。Y，d联结组

如下图所示，变压器一次绕组用星形联结，二次绕组用三角形联结，且二次绕组u相的首端u1与v相的末端v2相连，即如下图（a）所示的逆序连接，如一、二次绕组的首端为同名端，则对应的相量图如下图（b）所示。如下图（c）所示。（b）相量图

（c）时钟图变压器的并联运行，是指变压器的原绕组都接在某一电压等级的公共母线上，而各变压器的副绕组也都接在另一电压等级的公共母线上，共同向负载供电的运行方式。变压器并联运行有如下优点：

1、多台变压器并联运行时，如果其中一台变压器发生故障或需要检修，那么另外几台变压器可分担它的负载继续供电，从而提高了供电的可靠性。

2、可根据电力系统中负荷的变化，调整投入并联的变压器台数，以减少电能损耗，提高运行效率。

3、可根据用电量的增加，分期分批安装新变压器，以减少初期投资。要达到上述理想的并联状态，并联运行的变压器必须具备以下三个条件：

1、各变压器的原边额定电压要相等，各副边额定电压也要相等，即变比要相等；

2、各变压器副边线电势对原边线电势的相位差应相等，即连接组要相同；

3、各变压器的阻抗电压标么值应相等，短路阻抗角应相等。

非并列运行危害：1、接线组别不同在并列变压器的二次绕组中会出现电压差，在变压器的二次侧内部产生循环电流。2、变压器比不同，二次电压不等，在二次绕组中也会产生环流，并占据变压器的容量，增加变压器的损耗。3、容量不同的变压器短路电压不同，负荷分配不平衡，运行不经济。变压器维护与检修变压器检查：变压器的外部检查每班不少于二次，当发生下列情况时应进行额外检查：①每次投入前或停用后；②气候冷热剧变时应对变压器油面、油温加强检查，伸缩节导线及接头是否有变形或发热等现象；③瓦斯继电器是否发出警报信号；④变压器过负荷时，检查各部分应正常，冷却系统运行正常；⑤当系统发生短路故障或变压器故障跳闸后，应立即检查变压器系统有无爆裂、断脱、移位、变形、烧伤、焦味、烟火及喷油等现象；⑥下雪天气，应检查变压器引线接头部分是否有落雪立即熔化或蒸发冒汽现象，导电部分应无冰柱；⑦大风天气，应检查引线摆线情况及有无搭挂杂物；⑧雷雨天气，检查瓷套管有无放电闪络现象；⑨大雾天气，检查瓷套管有无放电闪络现象；变压器外部检查的一般项目如下：①油枕内油色应透明，油位不低于相应温度油位线，无漏油渗油现象；②套管油位应充足，套管外部应清洁无破损裂纹及放电痕迹，无其它异常情况；③套管引线接头、电缆、母线应无发热、变色，无异常，无损伤现象；④瓦斯继电器内油应充满，无气体，油色透明，继电器与油枕间连接阀门应打开，所用电缆及导线应无油污无破损，接线盒干燥、清洁；⑤冷却装置运行应正常，装置本身应清洁无漏油；⑥变压器的声音正常，与以往比较无异常；⑦防爆隔膜应完整；⑧变压器外壳与底座的接地线应牢固完整；⑨上层油温在规定范围内，并与以往相同负荷及环境温度条件下比较不应超过5℃；⑩硅胶罐不漏油，干燥剂应有效，硅胶应呈兰色，呼吸器畅通； 变压器运行中补油应注意哪些问题?

变压器缺油后的补油工作可以在变压器不停电的情况下进行。补油时应注意下列事项：

(1)注意防止混油，新补入的油应经试验合格．

(2)补油前应将重瓦斯保护改投信号位置，防止瓦斯保护误动使变压器跳闸．

(3)补油后应注意检查瓦斯继电器，及时放出气体，待变压器空气排尽后，方可将重瓦斯保护重新投入跳闸位置．

(4)补油量要适宜，油位与变压器当时的油温相适应．

(5)禁止从变压器下部截门补油，以防将变压器底部沉淀物冲起进入线圈内，影响变压器的绝缘和散热．对变压器绝缘电阻值有哪些规定?测量时应注意什么?

新安装或检修后及停运半个月以上的变压器，投入运行前，均应测定线圈的绝缘电阻．测量变压器绝缘电阻时，对线圈运行电压在500伏以上者应使用1000--2500伏摇表，500伏以下者应使用500伏摇表．

变压器绝缘状况的好坏按以下要求判定：

(1)在变压器使用时所测得绝缘电阻值与变压器在安装或大修干燥后投入运行前测得的数值之比，不得低于50%。

(2)吸收比R60"/R15"不得小于1．3倍．

符合上述条件，则认为变压器绝缘合格．

测量变压器绝缘时应注意以下问题：

(1)必须在变压器停电时进行，各线圈出线都有明显断开点；

(2)变压器周围清洁，无接地物，无作业人员；

(3)测量前应对地放电，测量后也应对地放电；

(4)测量使用的摇表应符合电压等级要求；

(5)中性点接地的变压器，测量前应将中性点刀闸拉开，测量后应恢复原位。

变压器油位显著升高或下降应如何处理?

油位升高，并无超过油枕规定的油标高度，值班人员应：

(1)检查冷却装置是否有问题；

(2)检查变压器负荷变化情况；

(3)检查冷却器周围环境温度变化是否过大；

(4)因温度升高使油位上升，应联系检修人员进行放油．

如发现油位下降或在油枕中已看不到油位，值班人员应：

(1)检查是否大量的漏油；

(2)检查负荷是否减少；

(3)检查冷却环境温度是否降低；

(4)如果是变压器大量漏油，应切换备用变压器运行，进行检修；

(5)如果是冷却环境，负荷影响油位降低，而油位不能达到规定的油标高度，应联系检修人员给变压器加油到标准位置。变压器事故处理变压器运行中容易出现的下列不正常现象

1、变压器运行中如漏油、油位过高或过低，油温异常，音响不正常及冷却系统不正常等，应设法尽快消除。

2、当变压器过负荷值时，应参照环境温度较高的允许负载系数和时间执行规定，尽快降低变压器的负荷。因为长期急救周期性负载下运行时，将在不同程度上缩短变压器的寿命，应尽量减少出现这种运行方式的机会；必须采用时，应尽量缩短超额定电流的时间。3、变压器声响明显增大，很不均匀，有爆裂声；严重漏油使油面下降，油面下降到低于油位计的指示限度温度，并不断上升；储油柜或安全气道喷油；油色变化过快，油内出现碳质；套管有严重的破损和放电现象等，应立即联系调度，停电处理。4、变压器的油温较高时，而其油温与其所对应的油位显著降低，如因大量漏油而使油位迅速下降时，应将瓦斯保护改为只动作于信号。

变压器事故处理变压器的常见故障处理方法

为了便于正确迅速的处理变压器故障，应熟练掌握下列情况：1、变压器发出的具体信号情况，跳闸情况；2、变压器周围有无检修及其它工作引起的；3、系统接线方式，负荷状态等；4、变压器上层油温与电压情况；5、运行人员有无操作；6、故障发生时天气情况等。变压器在运行中常见的故障有绕组、套管和电压分接开关的故障等。下面介绍常见的几种故障：（1）绕组部分故障。变压器绕组是变压器的心脏，构成变压器输入，输出电能的电气回路，其故障模式可分为：匝间短路、绕组断路、绕组接地、绕组松动、变形、相间短路及接头开焊等。产生上述故障的原因有以下几点：①在制造或检修时，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷。②在运行中因散热不良或长期过载，引起绝缘老化。③制造工艺不良，压制不紧，机械强度不能经受短路冲击，使绕组变形绝缘损坏。④绕组受潮，绝缘膨胀堵塞油道，引起局部过热。⑤绝缘油内混入水分而劣化，或与空气接触面积过大。

变压器事故处理对此一般处理方法为：修得变形部位，必要时应更换绕组；拧紧压圈螺订，紧固松脱的衬垫、撑条；修复改善结构，提高机械强度，修补绝缘，并作浸漆干燥处理。

（2）套管故障。套管是变压器内绕组与油箱外联结引线的重要保护装置。这种故障常见的是炸毁、闪落和漏油，其主要原因有：它长期遭受电场、风雨、污染等影响，易使瓷釉龟裂，绝缘老化，是变压器故障多发部位。其故障式主要有：套管炸裂、套管位移、开焊、局部放电。一般处理方法是：1.清除瓷套管外表面的积灰和脏污；2.若套管密封不严或绝缘受潮劣化则应更换套管。

变压器事故处理

（3）分接开关故障。有载分接开关内部传动结构较为复杂，而且经常操作切换，它的故障直接影响到变压器的正常运行，常见的故障是表面熔化与灼伤，相间触头放电或各接头放电。主要原因有：连接螺丝松动；带负荷调整装置不良和调整不当；分接头绝缘板绝缘不良；接头焊锡不满，接触不良，制造工艺不好，弹簧压力不足；分接开关由于受高温和绝缘油影响，极易使触头表面氧化，产生氧化膜，使触头间接触电阻增大，由于接触不良引起局门路高温，破坏接触表面。对此的一般处理方法是：更换或修整触头弹簧；拧紧松动的螺栓；对分接开关位置错位要进行纠正；若属于有载调压装置安装或调整不当则要对调压装置按要求进行调整。

变压器事故处理（4）铁芯故障。变压器铁心和绕组是传递、交换电磁能量的主要部件，要使变压器可靠运行，除绕组质量合格外，铁心质量好坏是决定正常运行的关键。变压器铁心故障以铁心多点接地出现较多，铁芯故障大部分原因是铁芯柱的穿心螺杆或铁轮的夹紧螺杆的绝缘损坏而引起的。铁芯的故障模式可分为：铁心多点接地、铁心接地不良、铁心片间短路。其中铁心多点接地可分为：铁心动态性多点接