變壓器的基本結(jié)構(gòu)及主要部件

1、電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)及主要部彳牛變壓器在電力系統(tǒng)中的作用常用變壓器的種類電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)電力變壓器的主要部件及作用 '"w發(fā)電機(jī)升壓變壓器降壓變E器配電變壓器變壓器在電力系統(tǒng)中的作用（一）變壓器是一科靜止的電氣設(shè)備，它 利用電磁感應(yīng)原理將一種電壓等級(jí)的交 流電能轉(zhuǎn)變成另一科電壓等級(jí)的交流電 能。1. 變壓器在電力系統(tǒng)中主要作用是變換電壓，以利于功率的傳輸。2. 升高電壓可以減少線路損耗，提高送電的經(jīng)濟(jì)性，達(dá)到遠(yuǎn)距離送電的目的。3降低電壓，把高電壓變?yōu)橛脩羲枰母骷?jí)使用電壓，滿足用戶需要。用戶原動(dòng)機(jī)變壓器在電力系統(tǒng)中的作用（二）常用變壓器的分類（一）常用變壓器的分類A:按

2、相數(shù)分：»單相變壓器：用于單相負(fù)荷和三相變壓器組。三相變壓器：用于三相系統(tǒng)的升、降電壓。亂常用變壓器的分類（二）B:按冷卻方式分：干式變壓器： 依靠空氣對(duì)流進(jìn)行冷卻。油浸式變壓器：劑5&刪亍MHr«eieHF-ifiU:依靠油作冷卻介質(zhì)，如油 浸自冷、油浸風(fēng)冷、油浸 水冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷等。常用變壓器的分類（三）C:按用途分A電力變壓器：用于輸配電系統(tǒng)的升、降電壓。»儀用變壓器：如電壓互感器、電流互感器、用于測量儀 表和繼電保護(hù)裝置。A試驗(yàn)變壓器：能產(chǎn)生所需電壓，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)。»特種變壓器：如電爐變壓器、整流變壓器、調(diào)整變壓器等。常用變壓器

3、的分類（四）D：按繞組形式分：A雙繞組變壓器：用于連接電力系統(tǒng)中的兩個(gè)電壓等級(jí)。三繞組變壓器：一般用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站中，連接 三個(gè)電壓等級(jí)。A自耦變電壓：用于連接不同電壓的電力系統(tǒng)。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。各種變壓器圖片（一）三相三繞組變壓器大型整流變各種變壓器圖片（二）特殊類型變壓器電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)鐵芯器身 繞組絕緣J引線（包括調(diào)壓裝置、引線夾件等）油箱油箱本體附件（包括油枕、油門閘閥等）冷卻裝置（包括散熱器.風(fēng)扇.油泵等）保護(hù)裝置（包括防爆閥.氣體繼電器.測 溫元件.呼吸器等）-出線裝置（包括套管等）電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)圖變壓器的主要部件-鐵芯仁鐵芯鐵芯是變壓器最基本的組

4、成部件之一，是變壓 器的取路部分，變壓器的一、二次繞組都在鐵芯上 ,為提高磁路導(dǎo)磴系數(shù)和降低鐵芯內(nèi)渦流損耗，鐵 芯通常用0.35毫米，表面絕緣的硅鋼片制成。鐵芯 分鐵芯柱和鐵純兩部分，鐵芯柱上套繞組，鐵鈍將 鐵芯連接起來，使之形成閉合躡路。為防止運(yùn)行中變壓器鐵芯、央件、壓圈等金屬 部件感應(yīng)懸浮電位過高而造成放電，這些部件均需 單點(diǎn)接地。為了方便試驗(yàn)和故障查找，大型變壓器 一般將鐵芯和夾件分別通過兩個(gè)套管引出接地。變壓器的主要部件-分接開關(guān)2. 繞組繞組也是變壓器的最基本的部件之一。它 是變壓器的電路部分，一般用絕緣紙包裹的銅 錢或者鋁線繞成。接到高壓電網(wǎng)的繞組為高壓 繞組，接到低壓電網(wǎng)的繞組為

5、低壓繞組。大型電力變壓器采用同心式繞組。它是 將高、低壓繞組同心地套在鐵芯柱上。通常 低壓繞組靠近鐵芯，高壓繞組在外側(cè)。這主 要是從絕緣要求容易滿足和便于引出高壓分 接開關(guān)來考慮的。變壓器高壓繞組常釆用連 續(xù)式結(jié)構(gòu)，繞組的盤（餅）和盤（餅）之間有橫 向油道，起絕緣、冷卻、散熱作用。變壓器的主要部件-絕緣材料3. 絕緣材料及結(jié)構(gòu)變壓器的絕緣材料主要是電瓷、電工層壓 木板及絕壕紙板。變壓器絕緣結(jié)構(gòu)分為外絕塚 和內(nèi)絕緣兩種：外絕壕指的是油箱外部的絕塚 ,主要是一次、二次繞組引出線的瓷套管，它 構(gòu)成了相與相之間和相對(duì)地的絕緣；內(nèi)絕壕指 的是油箱內(nèi)部的絕緣，主要是繞組絕緣和內(nèi)部 引線的絕壕以及分接開關(guān)的

6、絕壕等。繞組絕緣又可分為主絕壕和縱絕緣兩種。 主絕壕指的是繞組與繞組之間、繞組與鐵心及 油箱之間的絕塚；縱絕緣指的是同一繞組匝間 以及層間的絕緣。4. 分接開關(guān)（調(diào)壓裝置）變壓器的調(diào)壓方式分無載調(diào)壓和有載調(diào) 壓兩種。需停電后才能調(diào)整分接頭電壓的稱 無載調(diào)圧；可以帶電調(diào)整分按頭電壓的稱有 載調(diào)壓。分接開關(guān)的作用是：保證電網(wǎng)電壓在合 理范圍內(nèi)變動(dòng)。分接開關(guān)一般從高壓繞組中 抽頭，因?yàn)楦邏簜?cè)電流小，引線截面積及分 接開關(guān)的接觸面可以減小，減少了分接開關(guān) 的體積。變壓器的主要部件-無載分接開關(guān)4.1.無載分接開關(guān)無截.分接開關(guān)又稱無勵(lì)磁分接 開關(guān)，一般設(shè)有3到5個(gè)分接位置。 操作部分裝于變壓器頂部，經(jīng)

7、操作 桿與分接開關(guān)轉(zhuǎn)軸連接。切換分接開關(guān)注意事項(xiàng)：1.切 換前應(yīng)將變壓器停電，做好安全措 施；2.三相必須同時(shí)切換，且處于 同一檔位置；3.切換時(shí)應(yīng)來回多切 換幾次，載后切到所需檔位，防止 由于氧化膜彩響接觸效呆；4.切換 后須測量三相直流電阻。變壓器的主要部件-油箱4. 2有載分接開關(guān)有載分接開關(guān)由選擇開關(guān)、切換 開關(guān)及操作機(jī)構(gòu)等部分組成，供變壓 器在帶負(fù)荷情況下調(diào)整電壓。有載調(diào) 壓分接開關(guān)上部是切換開關(guān)，下部是 選擇開關(guān)。變換分接頭時(shí)，選擇開關(guān) 的觸頭是在沒有電流通過的悄況下動(dòng) 作；切換開關(guān)的觸頭是在通過電流下 動(dòng)作，經(jīng)過一個(gè)過渡電阻過渡，從一 個(gè)檔轉(zhuǎn)換至另一個(gè)檔位。切換開關(guān)和 過渡電阻器

8、裝在絕塚筒內(nèi)。變壓器的主要部件-有載分接開關(guān)操作機(jī)構(gòu)經(jīng)過垂直軸、齒輪盒和 絕壕水平軸與有載調(diào)壓開關(guān)相連接， 這樣就可以從外部操作有載調(diào)壓開關(guān) 有載調(diào)壓分接開關(guān)有單獨(dú)的安全保 護(hù)裝置，包括儲(chǔ)油柜、安全氣道和氣5. 油箱油箱是油浸式變壓器的外亮，變壓器 的鐵芯和繞組置于油箱內(nèi)，箱內(nèi)注滿變 壓器油。常見油箱有兩種類型： 1 .箱式油箱：一般用于中小型變壓器 2.鐘罩式油箱：用于大型變壓器。變壓器油的作用就是絕壕和冷卻。 為防止變壓器油的老化，必須采取措施 ,防止油受潮，減少與空氣的接觸。 25#油：25#指變壓器油的凝固點(diǎn)是零 下25攝氏度。變壓器的主要部件-油箱變壓器大修變壓器的主要部件-儲(chǔ)油柜（

9、1）6. 儲(chǔ)油柜儲(chǔ)油柜也稱作油枕，有常規(guī)油枕和波紋 油枕之分，當(dāng)變壓器油的體積隨油溫的升降 而膨脹或縮小時(shí)，油枕就超著儲(chǔ)油和補(bǔ)油的 作用，以保證油箱內(nèi)始終充滿油。油枕的體 積一般為變壓器總油量的8%10%左右。常規(guī)油枕有三種形式：敞開式、隔膜式和 膠愛式。大型變壓器為了保證變壓器油的性 能，防止油的氧化受潮，一般采用隔膜式和 膠愛式，以避免油與空氣直接接觸。油枕上裝有油位計(jì)，現(xiàn)在一般采用坯力油 位計(jì)，変壓器的油位計(jì)和變壓器油的溫度相 對(duì)應(yīng)，用以監(jiān)視變壓器油位的變化。變壓器的主要部件-儲(chǔ)油柜（2）波紋膨脹器儲(chǔ)油柜變壓器的主要部件-儲(chǔ)油柜（3）儲(chǔ)油柜油位變化示意圖變壓器油溫與油位指示對(duì)應(yīng)位置圖_0

10、變壓器的主要部件-呼吸器7 呼吸器呼吸器又叫吸濕器，由油封、容器、干燥劑 組成。容器內(nèi)裝有干燥劑（如硅膠）；當(dāng)油枕內(nèi) 的空氣隨著變壓器油體積膨脹或縮小時(shí)，排出或 吸入的空氣都經(jīng)過呼吸器，呼吸器內(nèi)的干燥劑吸 收空氣中的水分，對(duì)空氣起過濾作用，從而保障 了油枕內(nèi)的空氣干燥而清潔。呼吸器內(nèi)的干燥劑 變色超過二分之一時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。有載開關(guān)油枕的呼吸器干燥劑更需及時(shí)更換 ,原因是油枕屬敞開式油枕，沒有膠愛或者隔膜 ,呼吸器一旦失去吸潮功能，水分就會(huì)直接沿管 道進(jìn)入開關(guān)內(nèi)。波統(tǒng)油枕沒有呼吸器。變壓器的主要部件-冷卻裝置8冷卻裝置變壓器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的銅損.鐵損等損耗都會(huì)轉(zhuǎn)變成熱量，使變壓器的有關(guān)部分溫度升高。

11、變壓器的冷卻方式有：油浸自冷式(ONAN)； 2、油浸風(fēng)冷式(ONAF): 3、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式(OFAF);孩迫油循環(huán)水冷式(OFWF)；冷控系統(tǒng)是根據(jù)變壓器運(yùn)行時(shí)的溫度或負(fù) 荷高低手動(dòng)或自動(dòng)控制投入或退出冷卻設(shè)備， 從而使變壓器的運(yùn)行溫度控制在安全范圈。 4.油浸自冷J2 油 循 環(huán) 水油浸風(fēng)冷變壓器冷卻方式代號(hào)含義變壓器的冷卻方式是由冷卻介質(zhì)和循環(huán)方式?jīng)Q定的。油浸變壓器分為油箱內(nèi) 部冷卻和油箱外部冷卻，因此油浸變壓器的冷卻方式足由四個(gè)字母代號(hào)表示的。 第一個(gè)字母：與繞組接觸的冷卻介質(zhì)。0：礦物油或燃點(diǎn)大于300°C的絕緣液體；K：燃點(diǎn)大于30CTC的絕壕液體；L：燃點(diǎn)不可測出的

12、絕壕液體；第二個(gè)字母：內(nèi)部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式。N：流經(jīng)冷卻設(shè)備和繞組內(nèi)部的油流是自然的熱對(duì)流循環(huán)；F：冷卻設(shè)備中的油流是強(qiáng)迫循環(huán)，流經(jīng)繞組內(nèi)部的油流是熱對(duì)流循環(huán)；D：冷卻設(shè)備中的油流是強(qiáng)迫循環(huán)，在主要繞組內(nèi)的油流是強(qiáng)迫導(dǎo)向循環(huán) 第三個(gè)字母：外部冷卻介質(zhì)。A：空; W：水第四個(gè)字母：外部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式。N：自然對(duì)流；F：強(qiáng)迫循環(huán)(風(fēng)扇、泵等)變壓器的主要部件-防爆管9.油流繼電器油流繼電器是檢測潛油泵工作狀態(tài) 的部件，安裝在油泵管路上。當(dāng)油泵正 常工作時(shí)，在油流的作用下，繼電器安 裝在管道內(nèi)部的擋板發(fā)生偏轉(zhuǎn)，帶動(dòng)指針 指向油流流動(dòng)側(cè)，同時(shí)內(nèi)部接點(diǎn)閉合， 發(fā)出運(yùn)行傳號(hào)；當(dāng)油泵發(fā)生故障停止或 出

13、力不足時(shí)，擋板沒有偏轉(zhuǎn)或偏轉(zhuǎn)角度不 夠，指針偏向停止側(cè)，點(diǎn)接通，跳開相應(yīng)不 出力的故障油泵，從而啟動(dòng)備用冷卻器， 發(fā)信號(hào)。變壓器的主要部件-壓力釋放器10壓力釋放器（閥）壓力釋放器裝于變壓器的頂部。變壓 器一旦出現(xiàn)故障，油箱內(nèi)壓力增加到一定數(shù) 值時(shí)，壓力釋放器動(dòng)作，釋放油箱內(nèi)壓力， 從而保護(hù)了油箱本身。在壓力釋放過程中， 微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，也可使其接 通跳閘回路，跳開變壓器電源開關(guān)。此時(shí)， 壓力釋放器動(dòng)作，標(biāo)志桿升超，并突出護(hù)蓋 ,表明壓力釋放器已經(jīng)動(dòng)作。當(dāng)排除故障后 ,投入運(yùn)行前，應(yīng)手動(dòng)將標(biāo)志桿和微動(dòng)開關(guān) 復(fù)歸。壓力釋放器動(dòng)作壓力有15、25、35、 55kPa等各種現(xiàn)格，根據(jù)變壓

14、器設(shè)計(jì)參數(shù)選 擇。圖2-4防爆管與變質(zhì)器油枕間的連通L油枕 2.防埸管 3.油機(jī)與安全氣道的連通簣?jiān)缙谧儔浩靼惭b的是一種 防爆管，作用相當(dāng)于變壓器壓 力釋放閥，同樣起到安全閥的 作用。防爆膜一般用玻璃制作， 中間用玻璃刀劃十字，降低玻 璃機(jī)械強(qiáng)度，使其在設(shè)定壓力下正確動(dòng)作。4.吸濕器 5防堺瞅 6.氣體堆電器7.嫌形閥 8.箱蓋變壓器的主要部件-電流互感器變壓器的主要部件-氣體繼電器取氣盒12.氣體繼電器氣體繼電器也稱瓦斯繼電器，它是變壓器的 主要保護(hù)裝置，安裝在變壓器油箱與儲(chǔ)油柜的連 接管上。有1%-1.5%的傾斜角度，以使氣體能流到 瓦斯繼電器內(nèi)，當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，由于油的 分解產(chǎn)生的油

15、氣流，沖擊繼電器下?lián)醢澹菇狱c(diǎn) 閉合，跳開變壓器各側(cè)斷路器。若空氣進(jìn)入變壓 器或內(nèi)部有輕微故障時(shí)，可使繼電器上接點(diǎn)動(dòng)作 ,發(fā)出預(yù)報(bào)信號(hào)，通知相關(guān)人員處理。瓦斯繼電 器上部裝有試驗(yàn)及恢復(fù)按鈕和放氣閥門。 瓦斯繼 電器上部有引出線，分別接入跳閘保護(hù)及信號(hào)。 瓦斯應(yīng)有防雨罩，防止進(jìn)水。瓦斯繼電器應(yīng)定期 進(jìn)行動(dòng)作和絕塚校驗(yàn)。變壓器的主要部件-氣體繼電器結(jié)構(gòu)開口杯瓦斯紳電器擋板開口杯開口杯磁鐵 干簧管干簧管擋板磁鐵-上浮子-上浮子確鐵-干簧管下浮子 干簧管下浮子磁鐵變壓器的主要部件-氣體繼電器動(dòng)作原理氣體積聚：在變壓器油中有自由氣體。反應(yīng)：液體中的氣體上升 ,聚集在瓦斯繼電器內(nèi)并擠壓變壓器油.隨著液面的

16、下降，上浮 子也一同下降.通過浮子的運(yùn)動(dòng)，將帶動(dòng)一個(gè)開關(guān)元件（磁性開 關(guān)管），由此啟動(dòng)報(bào)警信號(hào).但下浮子不受影響，因?yàn)橐欢康?氣體是可以通過管道向儲(chǔ)液罐流動(dòng).故障：由于滲漏造成變壓器汩流失.反應(yīng)：隨著液體水平面的 下降，上浮子也同時(shí)下沉，此時(shí)發(fā)出報(bào)警佰號(hào)。當(dāng)液體繼續(xù)流 失，儲(chǔ)液罐、管道和瓦斯繼電器被排空。隨著液體水平面的下 降，下浮子下沉。通過浮子的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)一個(gè)開關(guān)元件，由此切 斷連接變壓器的電源.故障：由于一個(gè)突發(fā)性地不尋常事件，產(chǎn)生了向儲(chǔ)液罐方向運(yùn) 動(dòng)的壓力波流。反應(yīng)：壓力波流沖擊安裝在流動(dòng)液體中的擋板 ,壓力波流的流速超過擋板的動(dòng)作靈敏度，擋板順壓力波流的方 向運(yùn)動(dòng)，開關(guān)元件因此被啟

17、動(dòng)。由此變壓器跳閘變壓器的主要部件-溫度計(jì)13.溫度計(jì)溫度計(jì)由溫包、導(dǎo)管和壓力計(jì)組成。將溫包 插入箱蓋上注有油的安裝座中，使油的溫度能 均勻地傳到溫包，溫包中的氣體隨溫度變化而 脹縮，產(chǎn)生壓力，使壓力計(jì)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，指示溫 度。變壓器還安裝有PT100 （銅鉗合金的電 阻，該電阻阻值隨溫度呈線性變化，可以在控 制室觀察變壓器溫度。變壓器的溫度計(jì)除指示 變壓器上層油溫和繞組溫度以外，另一個(gè)作用 是作為控制回路的硬接點(diǎn)啟動(dòng)或退出冷卻器、 發(fā)出溫度過高的告警信號(hào)。變壓器的主要部件-絕緣套管14.絕緣套管變壓器繞組的引出線從油箱內(nèi)穿過油箱蓋 時(shí)，必須經(jīng)過絕壕套管，以使帶電的引出線與 接地的油箱絕壕。絕緣套

18、管一般是瓷制的，它 的結(jié)構(gòu)取決于它的電壓等級(jí)。10kV以下的為單瓷制絕緣套管，瓷套內(nèi)為 空氣絕壕或變壓器油絕壕，中間穿過一根導(dǎo)電 銅桿。110kV及以上電壓等級(jí)一般采用全密封油 浸紙絕緣電容式套管。套管內(nèi)注有變壓器油， 不與變壓器本體相通。變壓器附件安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)工序檢驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)負(fù)伶及電流圧感器試必合格升高座安 裝外觀檢査接線端/牢固,無港漏油放氣塞升高座最高處安裝位強(qiáng)正確絕緣簡裝配正確、不彫響套管穿入法蘭連接緊密套管安裝套管檢查淸沽，無損傷，油位正常法蘭連接螺栓主要齊全.緊固引出線安穿線順直、不扭曲U0kV/220kV應(yīng)力錐在均壓罩內(nèi)，深度合適引線與套管連接主翌連接螺栓緊固，密封良好安套低 裝管壓套符檢杳淸汛無損傷法蘭連接主要連接螺拴緊固電圧切換誰接磁無 沢開分勵(lì)傳動(dòng)連桿冋裝正確，轉(zhuǎn)動(dòng)無R阻指示器密封良好開分冇 關(guān)接載分接頭位扛與指示器指示主要對(duì)應(yīng).fl連鎖.隕位正確油室密封便好儲(chǔ)油欄安 裝內(nèi)部檢何清潔、無雜物膠囊或隔膜無變形、損傷,且清潔膠直或隔膜氣密性主耍膠靈口密対無池漏呼吸通暢油位計(jì)檢査反映克實(shí)油位變壓器附件安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)項(xiàng)目