电力承装工长培训【第四章 配电变压器】

绪论第一节变压器结构与工作原理一、变压器主要器件及性能配电变压器一般是由铁芯、绕组、油箱、绝缘套管和冷却系统等五个主要部分构成。（一）铁芯（二）绕组您可知变压器低压中性线允许带多少个电流？

中性线电流：接线方式为Y,yn0的变压器，其低压侧中性线电流不得超过相线额定电流的25%。您可知什么是变压器的阻抗电压？将变压器二次短路，一次电压从零伏逐渐上调，当变压器一次和二次绕组电流都达到额定值时，原边所加的电压数值叫短路电压或阻抗电压。（三）绝缘通俗的讲绝缘材料就是能够阻止电流在其中通过的材料，即不导电材料。

气体：如空气、六氟化硫等；液体：如变压器油、电缆油、电容器油等；固体：一是无机如云母、电瓷、玻璃等；二是有机如纸、棉纱、木材、塑料等。

1、变压器的绝缘分类（1）主绝缘，是指绕组对地之间、相间和同一相而不同电压等级的绕组之间的绝缘。（2）纵向绝缘，是指同一电压等级的一个绕组，其不同部位之间，（如层间、匝间、绕组对静电之间）的绝缘。

2、变压器内部的主要绝缘结构（1）加覆盖层；（2）包绝缘层；（3）隔板油隙。（四）油箱

油箱是油浸式变压器的外壳，是用钢板焊接而成。变压器油箱是盛放器身和变压器油的容器，在油箱底部装有基座便于运输，它即盛油又散热。油箱的主要作用保护绝缘：隔离绝缘与大气，避免吸收水分和气体，防止油老化。

干燥绝缘：现场常温下抽真空时起“真空罐”作用。（五）绝缘套管变压器绝缘套管是载流元件之一。不但作为引线的对地绝缘，而且担负着固定引线的作用，由带电部分和对地绝缘部分组成。带电部分：导电杆、导电管、电缆或铜排

绝缘部分：内绝缘包括变压器油、附加绝缘和电容性绝缘；外绝缘是指瓷制套管。（六）冷却系统冷却系统作用冷却系统是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去，以保证变压器安全运行的装置。变压器在运行过程中，由于绕组和铁心中产生的损耗转化为热量，必须及时散热，以免变压器过热造成事故。冷却系统就是在变压器上层油温产生温差时，通过散热器形成油循环，使油经散热器冷却后流回油箱，有降低变压器油温的作用。（七）储油柜（油枕）（八）吸湿器（九）分接开关分接开关是指变换分解以进行变压器出线的调压所采用的组件；调压电路是指由变压器的绕组抽出分接以供调压的电路。目前，变压器调整电压的方法是在某一侧线圈上设置分接，以切除或增加一部分线匝，改变匝数，从而达到改变电压比的有级调整电压的方法变压器的分接开关一般都是从高压绕组上抽出适当的分接。这是因为高压线圈一则常套在外面，引出分接方便；再者高压侧电流小，分接引线和分接开关的载流部分截面小，开关接触触头也比较容易制造。分接开关的工作原理无载分接开关是一种广泛使用在配电设备上的调压装置，它是在配电变压器的高压绕组的不同匝数上抽出了三个抽头，用分接开关来调节，通过改变变压器一次绕组的分接头，来改变绕组的匝数进行分级的调压。Ⅰ分头，他的绕组匝数最多，当分接开关调制此位置时，二次侧的输出电压为Ue（1-5%）。Ⅱ分头，当分接开关调制此位置时，二次侧的输出电压为Ue。Ⅲ分头，他的绕组匝数最少，当分接开关调制此位置时，二次侧的输出电压为Ue

（1+5%）。分接开关静触头分接开关动触头您可知变压器的分接开关作用？

变压器的分接开关：变压器的分接开关是用来改变变压器变比的装置，从而达到调节二次电压的目的。二、变压器分类及型号表示方法变压器按用途分①电力变压器；②特种变压器；③仪用互感器。电力变压器按冷却介质分①油浸式电力变压器；②干式电力变压器。其他分类①按绕组形式分：双绕组和三绕组；②按铁芯形式分心式和壳式型号表示方法您可知变压器型号的含义？

SG7-1600/10其中S表示三相，G表示干式铜芯，1600表示额定容量1600KVA,10表示额定电压IOKV。S9-315/10其中S表示三相油浸铜芯电力变压器，315表示额定容量315kVA，10表示额定电压10kV。变压器是根据电磁感应原理工作的，其基本原理是电生磁和磁生电的作用。以单相变压器为例：在闭合的铁芯上，绕有两个互相绝缘的绕组，其中，接入电源的一侧叫一次侧绕组，输出电能的一侧叫二次侧绕组。当交流电源电压U1加到一次侧绕组后，就有交流电流I1通过该绕组，在铁芯中产生交变磁通Φ。这个交变磁通不仅穿过一次侧绕组，同时也穿过二次侧绕组，两个绕组中分别产生感应电势E1和E2，这时，如果二次侧绕组与外电路的负载接同，便有电流I2流入负载，即二次侧绕组有电能输出。三、变压器的工作原理1、变压器的感应电势与匝数变压器的一、二次感应电动势之比等于一、二次绕组匝数之比。2、变压器的电流与匝数变压器的一、二次电流之比与一、二次绕组匝数成反比。即变压器匝数多的一侧电流小，匝数少的一侧电流大，也就是电压高的一侧电流小，电压低的一侧电流大。3、变压器的匝数与电压变压器一、二次绕组因匝数不同将导致一、二次侧绕组的电压高低不等。匝数多的一边电压高，匝数少的一边电压低。这就是变压器能够改变电压的道理。第二节变压器安装与运行一、柱上配电变压器安装位置选择配电变压器安装----安装位置选择变压器安装位置应选在负荷中心。变压器安装地点应便于施工、检修，满足发展需求。远离火炉等高温场所，避开蒸汽及湿度较高场所。远离盐雾、灰尘、腐蚀性较高场所。避开有剧烈震动的场所。避开有易燃易爆的场所。避开洪水容易冲刷的场所。避开不良地质条件的场所。配电变压器安装----不宜装设台架变压器的电杆

1、转角、分支电杆。

2、设有接户线或电缆头的电杆。

3、设有线路开关设备的电杆。

4、交叉路口的电杆。

5、低压接户线较多的电杆。

6、人员易于触及或人员密集地段的电杆。

7、有严重污秽地段的电杆。柱上配电变压器安装规程要求配电变压器安装----总体要求根据容量采取不同的安装型式根据安装场所采用不同的安装型式不同的安装型式安装方法不同注意保护装置配置确保安全距离您可知电力变压器在杆上安装时的容量为多少？

DL/T5220-2005规程11.0.3条规定：400kVA及以下的变压器，宜采用柱上式变压器台。电力变压器在杆上安装时的容量不大于400kVA。

400kVA及以下的变压器，宜采用柱上式变压器台。

柱上式变压器台底部距地面高度，不应小于2．5m。其带电部分，应综合考虑周围环境等条件。

配电变压器安装

----变压器台及高度配电变压器安装

----变压器台的引线变压器台的引下线、引上线和母线应采用多股铜芯绝缘线，其截面应按变压器额定电流选择，且不应小于16mm2。变压器的一、二次侧应装设相适应的电气设备。您可知变台相、零线的配置？某电气装置的相线截面积为16mm2，则其安全保护地线的最小截面积应16mm2

相线截面在35平方毫米以下时，中性线为35平方毫米以下，中性线与相线截面相同。配电变压器安装

----变压器台上的设备

一次侧熔断器装设的对地垂直距离不应小于4．5m，各相水平距离不应小于0．5m.

二次侧熔断器或断路器装设的对地垂直距离不应小于3．5m，各相熔断器水平距离不应小于O．3m。您可知变压器台的避雷器的安装位置及电阻值？配电变压器的高压避雷器应接在熔断器与变压器之间，避雷器的接地引下线应采用三位一体接地方法，其接地电阻应根据变压器容量而确定。配电变压器安装----安装要求（1）安装应牢固可靠，水平倾斜不大于台架根开的1/100。瓷件表面光洁，无裂缝、破损等现象。（2）电气连接应接触紧密，不同金属连接，应有过渡措施，一、二次引线排列整齐、绑扎牢固。（3）油枕、油位正常，外壳干净。（4）接地可靠，接地电阻值符合规定。（5）套管压线螺栓等部件齐全。（6）呼吸孔道通畅。您可知变压器的接地电阻是多少？

100kVA以上变压器的接地电阻不应大于4Ω。

100kVA以及以下变压器的接地电阻不应大于10Ω。您可知变压器重复接地的接地电阻是多少？

100kVA以上变压器重复接地的接地电阻不应大于10Ω。

100kVA以及以下变压器重复接地的接地电阻不应大于30Ω。柱上配电变压器安装柱式变压器台示意图配电变压器安装----双柱式变压器台示意图配电变压器安装----单柱式变压器台示意图配电变压器安装

----三柱式变压器台示意图二、柱上配电变压器运行运行前后规定您可知新安装的变压器需空载运行多长时间？新安装的变压器，空载运行24小时才能带负载运行。您可知变压器运行前的停送电顺序？变压器的停送电顺序为：送电时先送电源侧，后送负荷侧；停电时相反。变压器的并列运行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。

优点

提高了供电的可靠性提高了运行效率减少了备用容量减少了初次投资理想并列条件

1、变压器的联结组别标号相同

2、变压器的电压比相等（允许有±5%的差值）

3、变压器的阻抗电压百分数相等（允许有±10%的差值）

4、容量比一般不宜超过1：3不满足并列条件并列的后果

1、联接组别不同，则二次侧电压之间的相位差会很大，在二次回路中产生很大的循环电流，相位差越大，循环电流越大，肯定会烧毁变压器。

2、变比不相等，在二次回路中也会产生循环电流，占据变压器容量，增加损耗。

3、阻抗百分数不相等，负载分配不合理，会出现一台满载，一台欠载的现象。

4、容量比应符合要求，因为，容量不同的变压器短路电压值也不相同，容量小的变压器短路电压也小，为使并列运行变压器的短路电压值相差不至过大，而对容量比就有了一定的要求。五、兆欧表测量变压器的绝缘电阻您可知摇测lOkV变压器的绝缘电阻值是多少？摇测lOkV变压器的绝缘电阻用2500V兆欧姆表温度在20℃时绝缘电阻最低合格值为300MΩ.您可知巡视无遮拦的10kV电气设备时的安全距离？巡视无遮拦的10kV电气设备、变压器时的安全距离是多少？0.7米第三节互感器（PT和CT）绪论互感器是一种利用电磁原理进行电压、电流变换的变压器类设备。它是将电力系统一次回路中的电量信息按一定的比例关系传递到二次回路。提供给测量仪表和继电保护装置等二次设备对系统进行监视、测量和保护。互感器分为电压互感器和电流互感器两种。互感器的结构一次绕组匝数多二次绕组匝数少一次侧以并联形式接在电路中二次侧与计量仪表电压回路并接一次绕组匝数少二次绕组匝数多一次侧以串联形式接在电路中二次侧与计量仪表电流回路串联电压互感器电流互感器互感器二次回路从原理上看，互感器就是一种容量小用途特殊的变压器它扩大了电能表的量程它减少了仪表的制造规格和生产成本它隔离高电压、大电流保证了人员和仪表的安全电压二次回路是指电压互感器的二次绕组、电能表的电压线圈以及连接二者的导线所构成的回路电流二次回路是指电流互感器二次绕组、电能表的电流线圈以及连接二者的导线所构成的回路一、互感器作用及容量选择继电保护和测量仪表都不能直接接入高电压、大电流，必须通过互感器变压、变流。由于互感器的二次额定电压或额定电流是一定的，所以能使测量仪表和继电保护的电压和电流规格统一，以利于仪表和继电器的标准化。

设备和人身的安全由于互感器的一、二次绕组之间有足够的绝缘强度，能使二次设备和工作人员与一次高电压之间进行电气隔离，而且互感器的二次侧有一端接地，这样就可保证设备和人身的安全。

配合与测量仪表配合，对线路的电压、电流、电能进行测量；与继电保护配合，对系统和电气设备进行过电压、过电流和单相接地等保护。

互感器实际二次负荷应在25％～100％额定二次负荷范围内；电流互感器额定二次负荷的功率因数应为O．8～1．0；电压互感器额定二次功率因数应与实际二次负荷的功率因数接近。通常一般按下列原则选用互感器额定二次容量：低压电流互感器额定二次容量≥10VA；

10kV电流互感器额定二次容量≥10VA；

10kV电压互感器额定二次容量≥30VA.互感器二次容量选用

互感器二次回路的连接导线应采用铜质单芯绝缘线。对电流二次回路，其连接导线截面积应按电流互感器的额定二次负荷计算确定，至少应不小于4mm2。对电压二次回路，其连接导线截面积应按允许的电压降计算确定，至少应不小于2.5mm2。连接导线截面二、电压互感器(PT)改变电压将系统的高电压改变为标准的低电压二次侧绕组的额定电压为100V或100/√3V并与测量仪表或继电保护装置中的电压线圈并联电压互感器内阻抗压降很小二次电压基本上就等于二次电势相当于变压器的空载运行状态。电压互感器二次绕组不能短路运行二次侧绕组必须一端接地。（一）电压互感器的特点电压互感器与变压器毕竟有所不同，因为它的主要功能是传递电压信息，而不是输送电能。因此其特点有：

1、电压互感器二次回路的负载是一些高阻抗的测量仪表和继电保护的电压线圈，二次电流很少，因而内阻抗压降很小，所以二次电压基本上就等于二次电势，即相当于变压器的空载运行状态。

2、电压互感器二次绕组不能短路运行。因为电压互感器要求变换电压准确，通常内阻抗很小，短路阻抗压降很小。短路时二次侧产生很大的电流，电压互感器有烧坏的危险。此外，由于电压互感器一次侧与高电压直接联结，若在运行中互感器的绝缘被击穿，高电压即窜入二次回路，将危及二次设备和人身安全，所以二次侧绕组必须一端接地。您可知电压互感器二次绕组为什么不能短路？电压互感器二次绕组为什么不能短路运行？

因为对电压互感器的最基本的要求是变换电压准确。通常内阻抗很小，短路阻抗压降很小。短路时二次侧产生很大的电流，电压互感器有烧坏的危险。您可知电压互感器二次侧绕组为什么必须一端接地？电压互感器一次侧与高电压直接联结，若在运行中互感器的绝缘被击穿，高电压即窜入二次回路，将危及二次设备和人身安全，所以二次侧绕组必须一端接地。（二）电压互感器分类及等级1、电压互感器种类电压互感器有电磁式与电容式之分。电磁式电压互感器实际上就是一种小容量、大电压比的降压变压器，因而其基本原理与变压器无任何区别。它的一次绕组与电源、二次绕组与负载都遵守并联接线原则。2、按用途分测量用和保护用电压互感器3、电压互感器标准准确度标准仪表0.2级、计量仪表0.5级；一般测量仪表1-3级、保护用0.2、0.5级。4、容量指其二次绕组允许接入的负载功率。分额定容量和最大容量。（四）电压互感器型号表示您可知电压互感器型号表示？

JDJ-10/0.5-100其中J表示电压互感器，D表示单相，J表示油浸式，10表示额定电压1OKV,0.5表示精度等级0.5级，100表示二次电压100V。您可知电压互感器型号表示？

JSJW-10其中J表示电压互感器，S表示三相，J表示油浸式，W表示五柱，10表示额定电压10kV。（五）电压互感器安装注意事项

1、二次绕组必须有一端接地，防止一次绝缘损坏后高压窜到低压，以保护人身安全。

2、运行中不允许二次短路，一二次电路安装保险。您可知电压互感器安装时的注意事项？电压互感器安装中的注意事项？

1、二次绕组必须有一端接地，防止一次绝缘损坏后高压窜到低压，以保护人身安全。

2、运行中不允许二次短路，一二次电路安装保险。三、电流互感器（CT）改变电流

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变换成小电流（额定值为5A或1A）的电器。电流互感器二次绕组不允许开路运行，否则会产生很高的电压和增加铁损，对人身是极不安全的，也有烧毁互感器的可能。电流互感器二次绕组只允许有一点接地，否则在两接地点间形成分流回路，继电器就不能正确动作了。（一）电流互感器的特点

1、电流互感器二次回路的负荷是仪表或继电保护装置的电流线圈，阻抗小，相当于变压器的短路运行。而一次电流由线路的负载决定，不由二次电流决定。因此，二次电流几乎不受二次负载的影响，只随一次电流改变而变化，所以能测量电流，且具有一定的准确级。

2、电流互感器二次绕组不允许开路运行。这是因为二次电流对一次电流产生的磁通是去磁作用，一次电流一部分用以平衡二次电流，另一部分是励磁用。如果二次开路时，则一次电流全部作为励磁作用，铁心过饱和（磁通为平顶波），二次绕组开路两端产生很高的电势（尖顶波），从而产生很高的电压，这种是极不安全的。同时铁损也增加，有烧毁互感器的可能，所以电流互感器二次不能开路运行。此外，电流互感器与电压互感器一样，二次侧一端必须接地，以防止一、二次之间绝缘击穿时危及仪表和人身安全。电流互感器二次绕组只允许有一点接地，否则在两接地点间形成分流回路，继电器就不能正确动作了。您可知电流互感器二次侧为什么不许开路？电流互感器二次侧为什么不允许开路？

电流互感器运行中相当于短路，当二次开路时，二次电流为零，二次的去磁磁通也为零，一次电流变成励磁电流使磁路饱和铁芯发热，同时产生过电压危害人身和设备安全，所以电流互感器二次侧不允许开路。您可知运行中电流互感器二次开路的后果是什么？运行中电流互感器二次开路的后果是什么？

A、仪表可能运行B、铁芯发热产生高电压

C、危害人身和设备安全（二）电流互感器的基本知识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变换成小电流（额定值为5A或1A）的电器。

1、电流互感器的测量和保护它与测量仪表相配合时，则可测量电力系统的电流和电能，与继电器配合时，则可对电力系统进行保护。同时，也使测量仪表和继电保护装置标准化、小型化，并与高电压隔离。

2、电流互感器的变流电流互感器是接