电机与变压器 课件 第2章　三相电力变压器

电机与变压器第二章三相电力变压器第一节三相电力变压器的用途第二节三相电力变压器的结构一、三相电力变压器的结构型式第二节三相电力变压器的结构二、三相油浸式电力变压器的结构第二节三相电力变压器的结构１.铁心第二节三相电力变压器的结构第二节三相电力变压器的结构第二节三相电力变压器的结构２.绕组３.油箱和冷却装置４.保护装置（１）气体继电器在油箱和储油柜之间的连接管中装有气体继电器，当变压器发生故障时，内部绝缘物气化，使气体继电器动作，发出信号或使开关跳闸。（２）防爆管（安全气道）它安装在油箱顶部，是一个长的圆形钢筒，上端用酚醛纸板密封，下端与油箱连通。第二节三相电力变压器的结构５.铭牌第二节三相电力变压器的结构（１）型号（２）额定电压U1N和U2N高压侧（一次绕组）额定电压U1N是指加在一次绕组上的正常工作电压值。（３）额定电流Ｉ1N和Ｉ2N额定电流是指根据变压器允许发热的条件而规定的满载电流值。（４）额定容量ＳN额定容量是指变压器在额定工作状态下，二次绕组的视在功率，其单位为kV·A。（５）阻抗电压阻抗电压又称为短路电压。第二节三相电力变压器的结构第二节三相电力变压器的结构第二节三相电力变压器的结构第三节三相电力变压器的联结组一、三相变压器绕组的联结第三节三相电力变压器的联结组二、Ｙｙ联结组第三节三相电力变压器的联结组三、Ｙｄ联结组第三节三相电力变压器的联结组第三节三相电力变压器的联结组第四节三相电力变压器的并联运行１）变电站所供负载一般来讲总是在若干年内不断发展、不断增加的，随着负载的不断增加，要求相应地增加变压器的台数，因此采用并联供电方式可以减少建站、安装时的一次投资。２）当变电站所供负载有较大的昼夜或季节波动时，可以根据负载的变动情况，随时调整投入并联运行的变压器台数，以提高变压器的运行效率。３）当某台变压器需要检修（或故障）时，可以切换下来，而将备用变压器投入并联运行，这样将大大提高供电的可靠性。为了使变压器能正常地投入并联运行，各并联运行的变压器必须满足以下条件：①一、二次绕组的电压应相等，即电压比应相等。②联结组标号必须相同。③短路阻抗（即短路电压）应相等。第四节三相电力变压器的并联运行１.电压比不等时的并联运行第四节三相电力变压器的并联运行２.联结组标号不同时变压器的并联运行３.短路阻抗（短路电压）不等时变压器的并联运行第五节三相电力变压器的使用与检查一、国产三相电力变压器的使用(1)SJL系列该系列变压器为我国20世纪70年代以前的产品,容量范围为20~6300kV·A,铁心用0.35mm的D43热轧硅钢片,高压侧带无励磁调压开关,调压范围为±5%。(2)SJL1系列油浸式变压器该系列变压器为SJL系列的改进产品,其容量范围不变,由于铁心采用0.35mm厚的D330冷轧硅钢片,空载损耗比SJL系列降低了30%~50%,且质量也较前者轻。(3)S7(SL7)系列油浸式变压器20世纪80年代起,我国研制并生产出高效节能低损耗电力变压器,铁心采用优质冷轧晶粒取向硅钢片,45°全斜接缝,高强度漆包线,在结构上采用先进的全斜无冲孔粘带绑扎铁心及片式散热器等,且工艺水平也得到进一步改善与提高。(4)S9、S10系列油浸式变压器20世纪90年代中期起,我国又开始生产S9系列高效节能低损耗电力变压器,铁心采用优质冷轧晶粒取向硅钢片,45°全斜接缝,在铁心夹紧、绕组及器身的固定方面采取了一些有效措施,提高了产品的可靠性;由于采用条型分接开关,不仅降低了油箱的高度,而且使变压器的总损耗比S7系列又降低了约23%,因而成为S7系列变压器的替代产品。第五节三相电力变压器的使用与检查(5)S11、S13系列油浸式变压器它们分别为三相平面及三相立体三角形卷制条型变压器,即铁心不是像一般三相电力变压器一样用叠片结构,而是采用冷轧晶粒取向硅钢片卷制而成,因此铁心制造工艺较简单,接缝间隙小,进一步降低了变压器损耗,被称为最新一代配电变压器,现已开始批量生产。(6)SC(B)9、SC(B)10系列树脂浇注干式变压器20世纪末期,由于高层建筑的发展和某些工业企业、交通运输业的需要,对变压器的安全、可靠运行提出了越来越高的要求,取消易燃、易爆的变压器油,改用环氧树脂浇注的干式变压器越来越被人们关注。(7)箱式变压器最早系从美国引进，故又称为美国箱式变压器，它将高压进线柜和低压出线柜附于变压器本身内，外露的仅为变压器油箱及散热装置，高、低压引出线用电缆引入与引出，所以变压器的整体安全性好，可直接放置在地面上。(8)SH11系列非晶合金油浸式变压器变压器铁心已不再用传统的硅钢片制作，而是采用铁基、铁镍基、钴基等非晶带材料制作。第五节三相电力变压器的使用与检查二、三相电力变压器的检查１.使用中的常规检查１）检查瓷套管是否清洁，有无裂纹与放电痕迹，螺纹有无损坏及其他异常现象，如果出现异常应尽快停电更换。２）检查各密封处有无渗油和漏油现象，严重的应及时处理。３）检查储油柜的油位高度及油色是否正常，若发现油面过低应加油。４）检查箱顶油面温度计的温度与室温之差是否低于５５℃。５）定期进行油样化验及观察硅胶是否吸潮变色，需要时进行更换。６）注意变压器的声响与原来相比是否正常。７）察看防爆管的玻璃膜是否完整，或压力释放阀的膜盘是否顶开。８）检查油箱接地情况。第五节三相电力变压器的使用与检查９）观察瓷管引出排及电缆头接头处有无发热变色、火花放电及异状，如有此现象，应立即停电检查，找出原因后修复。１０）察看高、低压侧电压及电流是否正常。１１）冷却装置是否正常，油循环是否破坏。２.三相电力变压器的故障检查（１）观察法变压器的故障如过载、短路、接触不良、打火等通常都反映在发热上，变压器油温上升，有气体、油冲出，有焦味，有爆裂声、打火声等，可以观察变压器上的保护装置是否动作；防爆膜是否冲破；喷出油的颜色是否变黑或有焦味（变黑、有焦味说明故障严重）；上层油温是否超过８５℃；液面是否正常；各连接部位是否漏油；箱内有无不正常声音。（２）测试法对于观察无法进一步判断的问题，必须用仪表测试才能作出正确的判断。１）绕组绝缘电阻的测量。２）绕组的直流电阻测量。第五节三相电力变压器的使用与检查3)测量各分接头上的电压比,高压侧应接电压互感器测量,要求各相绕组相同分接头位置上测出的电压比应与铭牌值相符,相差不应超过1%。4)测定额定电压下的空载电流I0,I0应在IN的5%左右。技能训练３三相变压器的极性和联结组的接线一、训练目的１）学会用实验方法测定三相变压器一、二次绕组极性的方法。２）练习三相变压器各种联结组的接线及三相自耦调压器的使用。二、训练器材１）三相变压器，５００～１０００Ｖ·Ａ，１台。２）指针式万用表，５００型或ＭＦ—３０型，１只。３）绝缘电阻表，５００Ｖ，１只。４）交流电压表，０～４５０Ｖ，１只。５）单相调压器，１ｋＶ·Ａ，０～２５０Ｖ，１台。６）单相胶壳刀开关，１只。７）三相调压器，３ｋＶ·Ａ，０～４５０Ｖ，１台。８）三相刀开关，１只。技能训练３三相变压器的极性和联结组的接线９）灯泡，２２０Ｖ、６０Ｗ，３个。三、训练内容及步骤１.三相变压器一、二次绕组的测定２.三相变压器一、二次绕组绝缘电阻的核查（１）一次绕组对地绝缘电阻将３个一次绕组串联，用绝缘电阻表测量一次绕组对地绝缘电阻值为_____ＭΩ。（２）二次绕组对地绝缘电阻测量二次绕组对地绝缘电阻值为_____ＭΩ。（３）一、二次绕组间的绝缘电阻将３个一次绕组串联为一组，将３个二次绕组串联为另一组，测量一、二次绕组间的绝缘电阻值为_____ＭΩ。３.三个一次绕组极性的测定４.每相一、二次绕组极性的测定技能训练３三相变压器的极性和联结组的接线技能训练３三相变压器的极性和联结组的接线５.Ｙ，ｙ０联结组的接法６.Ｙ，ｄ１１联结组的接法７.三相调压器的使用１）按图２-１８所示原理电路图接线。２）检查接线无误后，将三相调压器手柄旋到输出电压为零的位置，闭合三相电源刀开关ＱＳ１及ＱＳ２。３）调节三相调压器的输出手柄，使输出的相电压ＵＰ＝２２０Ｖ。４）用电压表分别测量负载对称（三个灯泡均为６０Ｗ）时加在各个灯泡上的电压技能训练３三相变压器的极性和联结组的接线ＵＵＮ′、ＵＶＮ′、ＵＷＮ′以及中性点间的电压ＵＮＮ′，并观察各灯泡的发光亮度。５）调节三相自耦调压器手柄，使加在每相白炽灯上的电压为５０Ｖ、１１０Ｖ、１５０Ｖ、１８０Ｖ、２２０Ｖ、２４０Ｖ，分别观察不同输出电压时白炽灯的发光情况（不亮、微亮、较暗、正常、强光），填入表２-５中。四、注意事项１）三相变压器的三个一次绕组及三个二次绕组必须判别清楚，绝对不能弄错。２）加在三相变压器一次绕组上的电压（电源电压）绝对不能超过额定电压。３）三相变压器一、二次绕组的同极性端判定必须正确，若判定不正确，则在进行Ｙ，ｄ１１联结技能训练３三相变压器的极性和联结组的接线组实验时，由于二次绕组为三角形联结，自成闭合回路，回路中将有很大的短路电流而导致变压器烧损，为防止意外事故发生，可在闭合回路中的某一段电路用熔丝代替导线进行连接，这样万一接错，则熔丝熔断，可防止烧损变压器。４）用绝缘电阻表测对地绝缘电阻时必须注意：将绝缘电阻表接线柱“Ｌ”接被测绕组的导电部分，接线柱“Ｅ”接被测变压器的铁心部分。５）使用自耦调压器时，必须严格按照正确使用方法进行，每次通电前和使用完断电前，应将手柄置于“０”位上。６）在使用自耦变压器时必须注意，当ｕ１ｕ２两端电压超过２２０Ｖ后，应很快将手柄旋动使电压为２４０Ｖ左右，并立即观察白炽灯发光亮度，然后即将手柄迅速退回到“０”位，以免在２４０Ｖ处停留时间过长，烧损白炽灯。７）通电试验前应由教师检查线路无误后方可进行。８）注意人身及设备的安全。本章小结１.目前世界各国使用的电能均为由各类发电站发出的三相交流电能，该三相