变压器基础知识

变压器基础知识第一页，共四十九页，2022年，8月28日目录变压器基础知识一验收及安装一三二变压器采购关注要点第二页，共四十九页，2022年，8月28日变压器基础一第三页，共四十九页，2022年，8月28日

一、简介1.基本概念和原理变压器是基于电磁感应原理，通过改变电压来传输电能的一种静止电机。把一种电压等级的交流电能转换为同频率的另一种电压等级的交流电能。（变交不变直，变压不变频）概念：第四页，共四十九页，2022年，8月28日从大类上，分为电力变压器和特种变压器。电力变压器又可分为油浸式电力变压器和干式电力变压器。2.变压器分类第五页，共四十九页，2022年，8月28日油浸式电力变压器第六页，共四十九页，2022年，8月28日干式电力变压器第七页，共四十九页，2022年，8月28日

干式变和油浸变区别：

1.外观

2.引线

3.容量及电压

4.绝缘和散热

5.造价4第八页，共四十九页，2022年，8月28日3.变压器结构组成变压器主要由绕组、铁心、油箱和绝缘套管四部分组成。铁心和绕组统称为变压器器身，是变压器的核心部件。第九页，共四十九页，2022年，8月28日

变压器器身（铁心＋绕组）第十页，共四十九页，2022年，8月28日第十一页，共四十九页，2022年，8月28日(1)铁心作用：构成变压器的磁路。分为心柱和铁轭两个部分。材料：一般由0.30mm/0.33mm/0.35mm冷轧(也用热轧)硅钢片叠成。第十二页，共四十九页，2022年，8月28日第十三页，共四十九页，2022年，8月28日分为心式和壳式两种。第十四页，共四十九页，2022年，8月28日铁心的构成:铁心是电力变压器的基本部件，由铁心叠片、绝缘件和铁心结构件等组成。而铁心结构件又由夹件垫脚、撑板、拉板、压钉等组成。结构件保证叠片的充分夹紧，形成完整而牢固的铁心结构。叠片与夹件、垫脚、撑板、拉带和拉板之间均有绝缘件。第十五页，共四十九页，2022年，8月28日1-拉带2-接地片3-拉带4-夹紧螺杆5-上夹件6-拉螺杆7-下夹件8、9-垫脚10-绑扎带铁心的夹紧方式a.主柱粘带绑扎，旁柱钢带绑扎b.上下轭夹件夹紧c.上下梁、侧梁形成框架结构d.钢拉带拉紧e.粘块顶紧第十六页，共四十九页，2022年，8月28日铁心接地

为避免结构件电位悬浮引起放电，铁心必须接地，且一点接地。接地：接地片—上铁轭—上夹件连接—夹紧螺杆连接—螺杆下夹件—垫脚—油箱—大地一点接地：避免产生环流，增加铁损。铁心噪声铁心磁致收缩引起噪声铁心的降噪措施：加橡胶垫。第十七页，共四十九页，2022年，8月28日铁心叠积：相邻层按不同方式交错叠放，将接缝错开。偶数层刚好压着奇数层的接缝。目前国内的制造厂均为45°，因为冷轧电工钢片是取向的，45°斜接缝利用磁通沿轧制方向流通，磁阻小。

45度接缝叠片第十八页，共四十九页，2022年，8月28日(2)绕组

作用：构成变压器的电路。材料：一般用绝缘扁铜线或圆铜线在绕线模上绕制而成。绕组套装在变压器铁心柱上，低压绕组在内层，高压绕组套装在低压绕组外层，以便于绝缘。第十九页，共四十九页，2022年，8月28日1)导线导线并联：当变压器容量较大时，电流较大，导线并联。导线换位：确保并联导线间电流分布均匀，长度相等且与漏磁场相交链的漏磁链相同，则导线在幅向上就必须换位。基本上分为组合导线和换位导线

组合导线：由2~4跟绝缘导线组合在一起，外包公共绝缘，达到规定的导线绝缘厚度。换位导线：由多根漆包铜扁线，经换位后，外包绝缘纸制成。第二十页，共四十九页，2022年，8月28日2)绕组的形式

基本上分为层式和饼式

层式线圈：绕组的线匝沿其轴向依次排列连续绕制而成的称为层式线圈。饼式线圈：绕组的线匝沿其辐向连续绕制而成一饼(段)，再由许多饼沿轴向排列组成的绕组称为饼式线圈第二十一页，共四十九页，2022年，8月28日

(3)油箱1）作用：作为盛油容器，充满油，放置变压器器身；作为外壳和骨架；作为散热元件

材料：钢板焊接。第二十二页，共四十九页，2022年，8月28日2）油箱分类◆钟罩式、桶式◆波纹式、折弯加强铁式、板式加强铁式◆箱沿焊死、不焊死第二十三页，共四十九页，2022年，8月28日3）油箱电屏蔽和磁屏蔽大容量的变压器的油箱壁的损耗是相当大的，为减少这部分损耗，消除油箱壁的局部过热，在油箱的内部常采用磁屏蔽和电屏蔽。磁屏蔽的原理是利用硅钢片的高导磁性能构成具有较低磁阻的磁分路，使变压器漏磁通的绝大部分不再经油箱而闭合，可以说是基于“疏”的原理。电屏蔽是利用屏蔽材料（一般为铜板）的高电导率所产生的涡流反磁场来阻止变压器漏磁通进入油箱壁，它的立足点是基于“堵”。第二十四页，共四十九页，2022年，8月28日4)油箱主要组件(1)变压器应装有气体继电器和速动油压继电器；(2)变压器应装有压力释放阀；(3)带有套管式电流互感器的变压器应供给信号测量和保护装置辅助回路用端子箱；(4)有载调压变压器的有载分接开关应有自己的保护装置；(5)变压器所有管道最高处或容易窝气处应设有放气塞；(6)在油箱上中下部应有油样活门，位置依容量定。变压器底部均有排油装置；(7)变压器铁芯和金属结构零件均应通过油箱可靠接地，变压器油箱应保证两点接地（分别位于油箱长轴或短轴两侧）接地处应有明显的接地标志或字样；(8)变压器上下部应装有滤油阀（成对角线放置），下部还应装有放油阀；第二十五页，共四十九页，2022年，8月28日(4)储油柜/气体继电器/安全气道变压器运行时产生热量，使变压器油膨胀，并流进储油柜中。储油柜使变压器油与空气接触面变小,减缓了变压器油的氧化和吸收空气水分。故障时,热量会使变压器油汽化,触动气体继电器发出报警信号或切断电源。如果是严重事故，变压器油大量汽化，油气冲破安全气道管口的密封玻璃，冲出变压器油箱，避免油箱爆裂。第二十六页，共四十九页，2022年，8月28日(5)绝缘套管作用：高压引线与接地油箱绝缘。材料:一般为瓷质。德国HSP日本NGK分类：电容式和非电容式油-空气、油-SF6、油-油、SF6-SF6第二十七页，共四十九页，2022年，8月28日(6)引线作用：为实现连接组别；引至套管上；调压线圈引至调压开关上，实现调压。材料:铜排；线缆；铜桥；铜管。8第二十八页，共四十九页，2022年，8月28日(7)其他组件调压开关：有载调压、无励磁调压冷却装置：散热片、风扇、油泵等保护装置：在线监测（油色谱、介损、局部放电、铁心多点接地、套管等。充氮灭火装置：代替水喷雾作为消防主要手段。第二十九页，共四十九页，2022年，8月28日变压器主要由绕组、铁心、油箱和绝缘套管四部分组成。变压器主要部件是绕组和铁心(器身)。绕组是变压器的电路，铁心是变压器的磁路。二者构成变压器的核心即电磁部分。除了电磁部分，还有油箱/冷却装置/绝缘套管/调压和保护装置等部件。变压器结构小结第三十页，共四十九页，2022年，8月28日4.变压器参数核电用变压器主变：将发电机发出的电升至电网电压等级；起动备用变压器，简称起备变，是在电厂建设期间通过升压站供给厂用电的，所以叫启动；所谓备用变，就是在电厂正式运行期间，厂用电是由高压厂用变供应的，起备变作为厂用变的备用电源；起备变分为幅向分裂和轴向分裂；高厂变：将发电机输出的电变为厂用高压变；高厂变分为幅向分裂和轴向分裂；第三十一页，共四十九页，2022年，8月28日1.短路阻抗（Zk）：由漏磁引起的变压器内部电压降，一侧绕组短路，另一侧施加电压，当加压侧电流达到额定电流时，所施加电压占该侧额定电压的百分数称为短路阻抗用“%”表示。选择合适的短路阻抗：短路电流倍数与短路阻抗成反比，短路阻抗越小，短路电流越大，绕组遭受电动力越大，绕组温升越大，因此为了限制短路电流，选择大的短路阻抗。短路阻抗大，负载损耗也相应增大，变压器重量大，成本高。第三十二页，共四十九页，2022年，8月28日2.电压调整率（ε）：（U2N－U2）/U2N×100%表示的是变压器带负载后的电压变化。3.额定容量：100/50/100或100/100/50等，额定容量即为绕组中容量最大的一个。

4.电压组合：各绕组的额定电压，指空载电压而非负载条件下的电压组合。

第三十三页，共四十九页，2022年，8月28日5.联结组别：各绕组之间的相位关系，用时钟表示法。例如：YNd11、YNd1等。6绝缘水平：各端子及中点端子的耐受电压水平7.冷却方式及温升限值:冷却方式：ODAF、ONAN、ONAF、OFAF、ODWF等。温升限值：根据国家标准或技术协议要求。8.其他参数空载损耗、负载损耗、空载电流、效率、使用条件等。第三十四页，共四十九页，2022年，8月28日油浸式电力变压器的分类及型号中各符号代表的意义a.耦合方式：自耦用“O”表示，其余不标b.相数：“D”表示单相，“S”表示三相c.冷却方式：冷却介质为风，即油浸风冷用“F”，水冷用“S”表示d.循环方式：“P”表示强迫油循环、自然油循环不标e.绕组数：“S”表示三绕组，双绕组不标，“F”表示双分裂绕组f.导线材质：铜导线不标，“L”表示铝导线g.调压方式：“Z”表示有载调压，无载调压不标h.设计序号：目前变压器执行的大部分为“9”“10”型产品i.额定容量：国家规定了R10系列优先容量j.额定电压：高压绕组额定电压等级k.防护等级：一般不标。TH、TA、等。第三十五页，共四十九页，2022年，8月28日举例：OSFPSZ-250000/220表示自耦三相风冷强迫油循环三绕组铜线有载调压、额定容量为250000KVA,高压额定电压等级为220KV电力变压器。第三十六页，共四十九页，2022年，8月28日3.绝缘1)绝缘分类第三十七页，共四十九页，2022年，8月28日2)主要绝缘材料◆变压器油：作用：绝缘、散热、熄弧。耐热等级：A级。环烷基。25#、45#◆油纸绝缘：植物纤维纸。油浸变压器主要绝缘材料为油与绝缘纸。油与绝缘纸相结合具有很高的耐电强度，比两者分开单独的油和纸任何一种材料都高很多。◆绝缘纸板：T1、T3、T4，泰州魏德曼及进口魏德曼。原则上，500kV产品选用纸板T4

◆层压木第三十八页，共四十九页，2022年，8月28日1.电气强度：变压器运行中要承受四种电压：正常工作电压、大气过电压、操作过电压和谐振过电压，因此绝缘问题是变压器安全可靠运行的关键。2.机械强度：变压器运行中可能要经受短路，要保证变压器在短路状态下不损坏，因此变压器的抗短路能力是变压器安全运行的另一个重要指标。3.耐热强度：热特性可以引起绝缘老化发生热击穿或影响变压器的使用寿命。

6度法则4.变压器技术指标第三十九页，共四十九页，2022年，8月28日运输、开箱验收、安装二第四十页，共四十九页，2022年，8月28日1.变压器运输运输的一般规定

1)变压器的运输分为充氮运输和带油运输带油运输一般将变压器油放至箱盖下150mm左右，充氮气。充氮运输要求将油放净，充氮气，20-30kPa，密封良好。

2)运输图中的具体要求标明运输方式（充氮气或带油）充氮压力、纯度和露点（充氮产品），油面高度。主体运输长度，主题与运输车接触长度角度及运输速度重量表

3)铁路运输尺寸的规定，运输车运重及车面高的规定。第四十一页，共四十九页，2022年，8月28日2.到货检查与验收检查、验收的内容：

1)检查主体在运输车（船）上的位置是否有位移。

2)检查冲击记录仪的记录情况。

3)充氮运输时应检查里面的含水量（露点）,判断是否受潮;

注油运输时应检查变压器的油。检查油的指标。

4)附件运输的检查。

5)按铭牌和铭牌图纸及有关资料，核对产品与合同是否相符。

6)根据出厂文件一览表核对所提供的资料是否齐全。

7)按装箱单检查变压器拆卸运输件是否齐全，在运输过程中有无损伤或丢失情况。第四十二页，共四十九页，2022年，8月28日3.安装前准备起吊；存放；吊检；工器具及场地准备第四十三页，共四十九页，2022年，8月28日4.变压器现场安装过程和绝缘处理

总装配（装配套管、储油柜、升高座、散热器、冷却器、联气管、二次走线等外部附件）→抽真空→真空注油→（热油循环）→产品补油→产品