《电机技术》1.1.1 变压器的结构任务手册

变压器的结构【任务要求】知识点技能点掌握变压器各部件的结构和作用识别变压器的各部件及功能重点难点铁心和绕组的结构及功能铁心和绕组的结构及功能【任务清单】任务1：什么是变压器？变压器有什么用途？变压器是通过电磁感应原理传输电能或电信号的设备，它具有变压、变流和变阻抗的作用。变压器的种类很多，应用十分广泛，比如在电力系统中用电力变压器将发电机发出的电压升高后进行远距离输电，到达目的地后再用变压器将电压降低一边用户使用，以此减少传输过程中电能的损耗；在电子设备和仪器中常用小功率电源变压器改变市电电压，再通过整流和滤波，得到电路所需要的直流电压；在放大电路中通过耦合变压器传递信号或进行阻抗匹配等。任务2：变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？变压器的基本结构部件有铁芯、绕组、油箱、冷却装置、绝缘套管和保护装置等铁心：变压器的主磁路，同时又起着器身的骨架作用,用厚为0.35-0.5mm、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成。绕组：变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。油箱和冷却装置：包括变压器油、油箱、油泵、风扇和自来水等。油是冷却介质，又是绝缘介质，油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。绝缘套管：将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的绝缘，担负着固定的作用。保护装置:包括储油柜、气体继电器、安全气道、吸湿器以及净油器等装置。任务3：铁心铁心是变压器的磁路部分，由铁心柱（套装绕组）、铁轭（连接铁心以形成闭合磁路）组成，采用0.35mm~0.5mm厚的硅钢片涂绝缘漆后交错叠成。按照绕组在铁心中的排列方法分类，变压器铁心结构可以分为心式和壳式。心式变压器（a图）——结构简单，工艺简单，应用广泛壳式变压器（b图）——结构复杂，用在小容量变压器和电炉变压器（b）任务4：绕组绕组是变压器的电路部分，一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜线在绕线模上绕制而成，原、副绕组同心套在铁心柱上。为便于绝缘，一般低压绕组在里，高压绕组在外，但大容量的低压大电流变压器，往往把低压绕组套在高压绕组的外面。根据高低压绕组在铁心柱上排列方式不同可分为同心式和交叠式同心式绕组（a图）——铁心式变压器常用，高压绕组和低压绕组均做成圆筒形，然后同心地套在铁心柱上，为便于绝缘，通常低压绕组在里面，高压绕组在外面，中间加绝缘纸筒绝缘。交叠式绕组（b图）——铁壳式变压器常用，高压绕组和低压绕组各分为若干个线饼，沿着铁心柱的高度交错地排列着。（b）任务5：油箱和冷却装置变压器油——绝缘和散热作用①绝缘：绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间②散热：热量通过油箱壳散发，油箱有许多散热油管，以增大散热面积。采用内部油泵强迫油循环，外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱。油箱——机械支撑、冷却散热油箱可以分为平板式（小容量）、排管式（较大容量）、散热气式（大容量）、强迫油循环式（大容量）。变压器运行时产生热量，使变压器油膨胀，储油柜中变压器油上升，温度低时下降。油箱使变压器油与空气接触面较少，减缓了变压器油的氧化过程及吸收空气中的水分的速度。在油箱和储油柜之间装有气体继电器，当变压器出现故障时，产生的热量使变压器油汽化，气体继电器动作，发出报警信号或切断电源。如果事故严重，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。油泵——为了加快散热，有的大型变压器采用油泵进行内部强迫油循环风扇——外部用变压器风扇吹风自来水——冲淋变压器油箱任务6：绝缘套管绝缘套管由中心导电杆与瓷套组成。导电杆穿过变压器油箱、在油箱内的一端与线圈的端点联接，在外面的一端与外线路联接。低压引比线一般用纯瓷套管，高压引线一般用充油或电容式套管，套管外形常做成伞形，电压越高、级数愈多。任务7：保护装置气体继电器——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安全气道——（防爆筒）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。吸湿器——（呼吸器）内装硅胶（活性氧化铝），用以吸收进入储油柜中空气的水分净油器——过滤油中杂质，改善变压器油的性能。【任务拓展】请认真思考并回答下列问题吧1、油浸变压器有哪些主要部件？2、变压器的铁心为什么要接地？✸3、变压器温度计有什么作用？有几种测温方法？✸4、为什么110kV及以上变压器在停电及送电前必须将中性点接地？✸5、变压器油位的