变压器基础知识

变压器基础知识1.概述变压器是借助于电磁感应，以相同的频率，在两个或更多的绕组之间交换交流电压或电流的一种电气设备。从电厂发出的电能，要经过很长的输电线路输送给远方的用户，为了减少输电线路上的电能损耗，必须采用高压或超高压输送。而目前一般发电厂发出的电压，由于受到绝缘水平的限制，电压不能太高，这就要经过变压器将电厂发出的电压进行升高送到电力网。这种变压器统称升压变压器。对各用户来说，各种电气设备所要求的电压又不太高，也要经过变压器，将电力系统的高电压变成符合用户各种电气设备要求的额定电压。作为这种用途的变压器统称降压变压器。由上述可知，电力变压器是电力系统中，用以改变电压的主要电气设备。再从电力系统的角度来看，一个电力网将许多的、发电厂和用户联在一起，分成主系统和若干个分系统。各个分系统的电压并不一定相同，而主系统必须是统一的电压等级，这也需要各种规格和容量的变压器来联接各个系统。所以说电力变压器是电力系统中不可缺少的一种电气设备。2.变压器的分类变压器有不同的使用条件、安装环境，有不同的电压等级和容量级别，有不同的结构形式和冷却方式，所以应按不同原则进行分类。鸽分类方式派名茅辜悼称兆备注高按容量酿中小型变压器摧35K侍V丹及以下，容污量宾630~63脱00KVA撒大型变压器荣110K墨V确及以下，容脖量复8000~6辟3000KV耕A农特大型变压器韵220K间V奶及以上，容用量踏315姓0畏及以上驳按用途层电力变压器娃升压、降压、慨配电、联络、嗓专用变压器秋仪用变压器饱电压、电流互肚感器扩电炉变压器盲试验变压器结整流变压器妄调压变压器膊矿用变压器补其他变压器尝按相数分为烤三相顿单相董按铁心结构粥心式变压器津壳式变压器栽按调压方式弯无载调压坛有载调压除按铁心型式宴叠片式肠卷铁心勇按冷却方式附油浸自冷嫌油浸风冷恭油浸水冷布干式空气自冷阁干式空气风冷高干式浇注绝缘温按绕组数量齿双绕组傻三绕组洗按绕组耦合方旬式易普通变茧自耦变本公司生产的变压器有如下几种：三相卷铁心全密封油浸配电变压器；例：S11-M.R-100/10；S9-M.R-100/10；三相叠铁心全密封油浸配电变压器；例：S11-M-100/10；S9-M-100/10；三相卷铁心干式配电变压器；例：SG10-R-1000/10；三相叠铁心干式配电变压器；例：SG10-1000/10；3.运行原理简单地说，变压器的的基本原理是：电磁感应原理，即“电生磁，磁生电”。以变压器三相中的一相为例（如图）：它由二个绕组和一个铁心组成。在一次侧施加交流电压U1,流过的电流为I1,则在铁心中会有交变的磁通Φ产生,使这两个绕组发生电磁联系.根据电磁感应原理,交变磁通穿过这两个绕组就会感应电动势E1.E2.当二次侧接入负载后,在电动势E2的作用下,将有二次电流I2通过,该电流产生的磁动势F2也将作用在同一铁心上,起到反向去磁的作用.但因主磁通Φm定于电源电压U1,而U1基本不变,所以主磁通Φm也基本不变.故一次绕组电流I1必将自动增加一个分量产生磁动势F1,以抵消二次绕组电流I2所产生的磁动势F2.4.结构1.铁心普通变压器硅钢片叠成，卷铁芯变压器的铁芯由硅钢带绕制而成。它的作用有二：一是在原边线圈交流电流的作用下形成工频交变磁通Φ；二是通过铁芯中的交变磁通感生出副边线圈中的电动势，形成低压电源。铁芯是完成电能---磁能---电能转换的主体。夫2堤.遇绕壮组挽(虫俗称线奉圈谱)距一般用绝缘扁柔铜线或圆铜线誓在绕线模上绕志制而成。拍包含一次、二愈次（高压、低别压）两组。一翁次线圈是将原漠边电能引进变治压器中一部分惜完成励磁过程瓜，另一部分填陪补二次线圈中哗的电能，二次蛾线圈是将磁能刃转换成电能并佛传送出去。线嘱圈通常是依照胖一定的电气回怕路连接方法杆（抱D贫角接社或泽Y顽星接）连接的迟。3．器身绝缘搜包括初次级绝至缘，匝间绝缘漠和与铁芯绝缘斑，与外壳间绝童缘。所用材料勾有：纸板，环唐氧树脂，各种要绝缘材料，变腔压器油，电工漆木材等。其中姐变压器油除了情具备良好的绝假缘作用外，还壳有帮助变压器担散热的作用，颈用以冷却运行代的铁芯和线圈嚷。窑我公司产品选侮用国寺标界25啄#居（凝固点本-2查5抗℃箩）痛4贫.守油箱及底围座治合油箱装有绝缘沙和冷却用的变足压器油，用钢庸板加工制成，镜要求机械强度喇高，变形小，损焊接处不渗漏杀。我公司采用尤波纹片结构，纳既能满足变压邪器运行散热要拥求，又满足变惯压器油膨胀收事缩的要求，省争去了油枕，变咏压器油与空气闸良好隔离，大纺大降低了油的裤氧化速度，延像长了使用期限匀和检修周期，设大大降低了变妙压器的运行成倾本。5．附件蚕1美）套管和引忍线胶位一、二次绕组秧与外部线路的耗连接部件。既财可固定引线，累又起引线对地距的绝缘作用。恳2匹）分接开亡关贞北连接和切断变铜压器绕组分接耍头，实现调压鸟的装置。分无刷载分接开关和舱有载分接开关核。我公司产品献采用园无载分接开关兽，无载分接开港关必须在切断颈变压器电源后赴进行调压。他3泻）变压力释放阀陵:浩当变压器内部营压力达到一定深值时，压力释拔放阀动作，可晋排除油箱内的肃过压。内部压艺力经释放后，叉释放阀自动关佳闭。葛4蜡）气体继电器恶气体继电器是面变压器重要的颜保护组件。当庸变压器内部发堪生故障，油中碍产生气体或油姨气流动时，则栋气体继电器动番作，发出信号吊或切断电源，纸以保护变压器齿，另外，发生扶故障后，可以银通过气体继电修器的视窗观察霸气体颜色，以识及取气体进行嚷分析，从而对队故障的性质做夹出判断。创5.红伞型号含义爸S演9精（窃1按1馅）嗓-M妥.冷（员R丈）攀-10~20煮00/10电压等级额定容量卷铁心密封型性能水平代号三相清6.洋绵主要技术参数精变压器在规定钳的使用环境和刺运行条件下，兴主要技术数据象一般都都标注夕在变压器的铭院牌上。主要包符括：额定容量雷、额定电压及捕其分接、额定阴频率、绕组联扭结组以及额定植性能数据（阻丑抗电压、空载羊电流、空载损稿耗和负载损耗梁）和总重。咳额定容量笋（施kV床A辅）：恶额定电显压熊.终额定电流下连串续运行颤时忌,芽能输送的容量遥。梁额定电压李（洲k秋V才）：变压器长抬时间运行时所羽能承受的工作何电才压碰.笛为适应电网电泰压变化的需斧要珍,喇变压器高压侧说都有分接抽周头吓,繁通过调整高压倦绕组匝数来调袋节低压侧输出声电奸压才.策额定电昼流村(A)别:分变压器在额定裳容量差下好,核允许长期通过旱的电逆流促.秧空载损耗访（北k赴W耽）钳:芹当以额定频率雾的额定电压施碌加在一个绕组绑的端子上，其盆余绕组开路时理所吸取的有功俘功率。与铁心暂硅钢片性能及倡制造工艺、和停施加的电压有尝关盾.雁空载电流俘（方%似）英:过当变压器在额昏定电压下二次跳侧空载云时守,绕一次绕组中通婆过的电乎流均.界一般以额定电摩流的百分数表鸦示翼.登负载损耗田（吴k离W摆）属:号把变压器的二躬次绕组短辩路义,宽在一次绕组额狼定分接位置上宇通入额定电脱流勤,警此时变压器所批消耗的功患率咱.经阻抗电压逗（沈%还）：把变压器牺的二次绕组短躁路刻,炭在一次绕组慢顿慢升高电涂压帅,姥当二次绕组的劝短路电流等于浑额定值旋时企,狼此时一次侧所流施加的电纸压苏.暖一般以额定电爱压的百分数表别示支.巩相数和频率：韵三相开头叉以乐S观表示，单相开堆头戴以愤D搬表示。中国国洲家标准频哑率巡f由为付50H怎z洋。国外屯有熊60H顽z晋的国家（如美麻国）。母温升与冷却：圆变压器绕组或顷上层油温与变辨压器周围环境按的温度之邮差桨,鸭称为绕组或上银层油面的温渔升递.毕油浸式变压器讽绕组温升限值读为望65氧K显、油面温升吨为步55和K员。冷却方式也驾有多种：油浸语自冷、强迫风降冷，水冷，管震式、片式等。滚绝缘水平：有谷绝缘等级标准臣。绝缘水平的扁表示方法举例截如下：高压额降定电压挑为岛35观kV由级，低压额定北电压锅为高10凶kV稠级的变压器绝益缘水平表示酷为依LI号200AC震85/LI帅75呀AC雹35惨，其刮中唉LI20躁0背表示该变压器集高压雷电冲击奸耐受电压盘为复200鸣kV键，工频耐受电薪压点为轻85打kV遮，低压雷电冲猾击耐受电压衔为脉75纹kV寨，工频耐受电归压器为预35烤kV肢.俩奥克斯高科技矩有限公司目前演的油浸变压器茅产品的绝缘水梯平宰为睬LI竟75AC虑3牺5谣，表示变压器吹高压雷电冲击后耐受电压椒为蚀75夫kV竹，工频耐受电葵压纸为梦35岔kV尖，因为低压油是环400定V烦，可以不考虑粒。评联结组标号：恐根据变压器肃一植.派二次绕组的相膨位关堆系纲,底把变压器绕组味连接成各种不授同的组能合谦,达称为绕组的联么结组惭。为了区别不妈同的联结耕组底,熟常采用时钟表糊示拿法任,助即把高压侧线值电压的相量作译为时钟的长奋针蚊,倍固定猾在菠1捎2元上窃,嚼低压侧线电压离的相量作为时视钟的短姻针足,锻看短针指在哪校一个数字艇上吸,贺就作为该联结添组的标喜号练.打如本Dyn1拨1贼表示一次绕组左是（三角形）浙联结，二次绕酸组是带有中心堵点的（星形）宏联结，组号贡为寒(11柜)葵点。谊1贤.掀星形联结总（倍Y携-闻联结）庙：三相变压器俭每个相绕组的网一端或组成三有相组的单相变假压器的三个具览有相同额定电跃压绕组的一端棋连接到一个公彼共点（中性点目），而另一端数连接到相应的达线路端子。尊2英.桥三角形联结禽（滋D替-物联结）愿：三相变压器纸的三个相绕组姓或组成三相组杰的单相变压器傻的三个具有相轮同额定电压绕盛组相互串联连蒸接成一个闭合爱回路。黎K灯、物理指标：阀重量，体积崭（定L客，仆、该W并、抹H节）魂7.S11-革M书R枯变压器性能特暗点饱1.满衰良好的节能特本性。（铁心设油计为横截面为蔽圆型的卷铁心磁结构，无接缝勤，全封闭磁路搞，姨成自然紧固状征态，无需夹件常紧固，避免了装因铁心夹紧所糠带来的铁心性指能恶化，损耗史增加。脂铁心辣经退火工艺后俘，其导磁性能技可恢复到机加费工前的原有水云平。讲使得空载损耗筐比绣S拢9秆系列下贤降费30~40底%尚，空载电流化比讽S误9型系列下经降横70~80寇%始。）蛛2.朗怎噪音低。（卷假铁心自身是一某个无接缝的整臂体，且结构紧碰凑，在运行时巩的噪音水平降段低齿到励3贸0驶～授45d因B胜，大大优于国纪标要枣求幻(4警4瓶～扑57dB师)扩，保护了环境差。）昂3.生厅油箱采用全密狼封式波纹片结灾构，变压器油庄与空气良好隔钳离，降低了油嘉的氧化速度，枯延长了使用期经限和检修周期械，降低了运行室成本。堤4.增摘高、低压侧采统用筒式骨架，掩加强线圈机械奋强度，配合卷弦铁心结构，显龄著增强变压器苏的抗短路能力迅，其中倦，烤500KV斧A仙以上的变压器擦采取了箔式绕碰线工艺。鼠5.胸尾低压绕组采用头纸包扁线及层谷间采用了网点思上胶纸工艺，恋加大层间电容赌量，从而增加撕变压器的抗雷静电冲击能力。鹰6.回贴采用真空注油喂工艺，彻底清忽除油中的水分薪子，确保变压滚器免维护运行初。识7.饥喉加强端部与尾铃部的绝缘，提散高变压器抗高迈压冲击的能力胸。魔8.廉密线圈与铁芯相轮互不可拆分，纠农电使用具备鲜一定的防盗性驼。据二贫注宽生产工艺罩1南．铁心块制造工艺流程合格品转序铁心测量铁心刷漆铁心冷却铁心退火铁心卷绕硅钢片曲线开料纵剪开料硅钢片卷料1）卷铁心合格品转序铁心测量铁心刷漆铁心冷却铁心退火铁心卷绕硅钢片曲线开料纵剪开料硅钢片卷料片料检验铁心横剪条料检验合格品转序铁心测量铁心检验铁心迭装检验纵剪开料硅钢片卷料2）叠铁心片料检验铁心横剪条料检验合格品转序铁心测量铁心检验铁心迭装检验纵剪开料硅钢片卷料跪1醋变压器铁芯用穗硅钢片全部采述用进口父的构27RGH1常1劣0迟、翻27ZH11短0间高导磁低损耗赶晶粒取向冷轧洪硅钢片。叠片蓄式变压器硅钢徐片的横剪切在蚂德国乔格公司伸进口的硅钢片证剪切生产线上拦进行，毛刺小绳于密0.02mm辈。铁芯叠装系错数高，涡流损晒耗小。痰2伯卷铁心变压器湾的铁心为三相矛三柱式内外框施卷制结构，机语械化程度高，央叠片系数较大房，铁心截面接摸近于圆形笼（铁心硅钢片势宽度每张不同壳即是无级结构拜）科，填充系数高带；同时，使磁各通完全沿着冷工轧硅钢片晶格欺排列方向，极仁大地降低了空摇载损耗和空载瞧电流；铁心绕伯制成形后必须巨进行退火处理皮。铁心连续绕桶制无接缝空隙低，降低了空载召损耗附加工艺口系数，因而降骆低了空载损耗呈及空耗电流，词并且大大降低鹰铁心的噪声。杯3魄铁芯的夹紧采半用槽板式夹件挣、拉板和横梁巾所构成的框架诵结构，机械强岗度好。通过层柄压木及夹件的渡作用，使铁心紧受到均匀的合狮理的夹紧力，眨使正个铁心组戚成一个整体，勾既有强的机械犬强度，又不至博于因受力太大蛾，增加铁心的割损耗及噪声。同4牧由于采取以上搜措施，本公司冷生产的卷铁心莫低损耗变压器粒的空载损耗比赶国标至少降蝇低吓30兔%桂以上，空载电谊流降涂低厘70秋%微，噪声更大幅睬度降低。渗2狂．线圈制造工雕艺流程叠铁心线圈纸筒安装检验齿轮安装卷铁心安装合格品转序检验整形线圈绕制绝缘件电磁线模具卷铁心线圈纸筒安装检验齿轮安装卷铁心安装合格品转序检验整形线圈绕制绝缘件电磁线模具合格品转序线圈处理高压绝缘筒安装高压线圈绕制低压线圈绕制绝缘件电磁线模具合格品转序线圈处理高压绝缘筒安装高压线圈绕制低压线圈绕制绝缘件电磁线模具森1较线圈用电磁线政均为无氧铜制疲造，电阻率低泳。控制合理选陈用电流密度，厚降低负载损耗零。使低损耗变服压器的负载损触耗比国标降擦低磨10趴%樱以上。庙2贫对低压电压衣为焰0.4k战V蒸，容量衣在响500kV壮A乱及以上的配电蓝变压器产品，蜜选用箔式或新昼型螺旋式低压娃线圈，以提高容抗短路能力。挣油浸变压器高冬压线圈为多层声园筒式，而干的式变压器高压刻线圈为连续式使或纠结连续式躺。盗3叨线圈安匝平衡动，绝缘可靠，幅散热合理，以近满足变压器绝捏缘、温升及抗狮短路能力等方嘉面的要求。有4止油浸变压器匝仍绝缘漆包电磁始线采赚用沈QQ-忌2旬型高强度缩醛密漆包线，油浸揪纸包线采额用盲ZB-0.4拢5跌或虫ZB-0.朴6判型腰5砖在线圈绕制与匪预压中做到安郊匝平衡，除了学保证内外各线牺圈等高外还要创保证内外线圈屋各安匝段等高扩，从而提高了澡线圈抗短路的菊能力。词3黎．器身结构及锁总装配1绝缘件制造只所有机械强度蓬要求的绝缘件柏，如绝缘端圈银、垫块、撑条筑等均热压成型返，保证了绝缘傍件机械强度，换减少了绝缘件拌的收缩率。鸦2响卷铁心变压器哄高压线圈在低乐压线圈上直接嗓绕制，使线圈悦成为一个整体笛，提高了机械仙强度与抗短路坏能力。惊3闹器身上部采用馆专用的定位装疮置，以保证运召输时变压器的汗稳定性。所有躺紧固件都采用邪防松螺栓进行永紧固，引线采压用本公司特有恢的固定结构。拍4杆变压器器身采华用较先进的变穴压法真空干燥梨处理，使变压邀器得到彻底干跪燥。变压器采暑用全真空注油熟，大大提高变且压器的绝缘强熔度。讯5心变压器油的处懒理在真空净化证油处理设备中年进行。经净化留处理的变压器秩油的耐电压强池度忙达阔40k坐V居以上，水份含燃量