變壓器知識培訓

1、變壓器知識培訓變壓器概述變壓器是利電磁感應原理傳輸電能和電信號的器件，它具有變壓，變流，變阻抗的作用。變壓器種類很多，應用也十分廣泛，例如在電力系統(tǒng)中用電力變壓器把發(fā)電機發(fā)出的電壓升高后進行遠離輸電，到達目的地后再用變壓器把電壓降低以便用戶使用，以此減少運輸過程中電能的損耗。變壓器的工作原理變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的一側(cè)叫一次側(cè)，一次側(cè)的繞組叫一次繞組，把變壓器接負載的一側(cè)叫二次側(cè)，二次側(cè)的繞組叫二次繞組。變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，一次線圈中通有交流電流時,鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使二次級線圈中感應出電壓（或電流）。變壓器利

2、用電磁感應原理，從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器設(shè)備。型號說明:口nfV特殊使用環(huán)境電壓峰級覆定容量特殊用途0101，密封）性能水平代號產(chǎn)品型號（ZS-SftSZ-ZS-SftSZ-有就調(diào)任上獷用一、變壓器的制作原理：在發(fā)電機中，不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈，均能在線圈中感應電勢，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動，這是互感應的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應，變換電壓，電流和阻抗的器件。二、分類按容量分類：中小型變壓器（35KV35KV 及以下，容量在 5-6300KVA5-6300KVA）、大型變壓器（110KV110KV 及以

3、下容量為 8000-63000KVA8000-63000KVA）、特大型變壓器（220KV220KV 以上）。按用途分類：電力變壓器（升壓變、降壓變、配電變、聯(lián)絡(luò)變、廠用或電所用等）、儀用變壓器（電流互感器、電壓互感器等用于測量和保護用）、電爐變壓器、試驗變壓器、整流變壓器、調(diào)壓變壓器、礦用變壓器、其它變壓器。按冷卻價質(zhì)分類：干式（自冷）變壓器、油浸（自冷）變壓器、氣體（SF6SF6）變壓器。按冷卻方式分類：油浸自冷式、油浸風冷式、強迫油循環(huán)風冷式、強迫油循環(huán)水冷式、蒸發(fā)冷卻式按調(diào)壓方式：無勵磁調(diào)壓和有載調(diào)壓變壓器按防潮方式分類：開放式變壓器、灌封式變壓器、密封式變壓器。按鐵芯或線圈結(jié)構(gòu)分類：

4、芯式變壓器（目前絕大多數(shù)廠所生產(chǎn)）、殼式變壓器。按電源相數(shù)分類：單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。按繞組數(shù)量分類：雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器、分裂變壓三、變壓器的特性參數(shù)工作頻率變壓器鐵芯損耗與頻率關(guān)系很大，故應根據(jù)使用頻率來設(shè)計和使用，這種頻率稱工作頻率。（60HZ60HZ、50HZ50HZ）額定功率在規(guī)定的頻率和電壓下，變壓器能長期工作，而不超過規(guī)定溫升的輸出功率。額定電壓指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓，工作時不得大于規(guī)定值。電壓比指變壓器初級電壓和次級電壓的比值，有空載電壓比和負載電壓比的區(qū)別?？蛰d損耗指變壓器次級開路時，在初級測得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗，其次是空

5、載電流在初級線圈銅阻上產(chǎn)生的損耗（銅損），這部分損耗很小。負載損耗把變壓器的二次紅組知路，在一次練組額定分接頭位置上通入額定電流，此時電力變壓器所消耗的功率稱為負載損耗，它包括兩部分：（1 1）直流電阻損耗，決定于紅組的電阻值；（2 2）附加損耗：由于漏磁場沿載面和長度分布不均的線匝而產(chǎn)生的雜散損耗，一般測量的數(shù)據(jù)，換算至 75c75c 時的數(shù)值標于銘牌上。阻抗電壓:阻抗電壓曾叫短路電壓，把變壓器的二次繞組短路，在一次繞組上慢慢地升高電壓，當二次繞組的短路電流等于額定值時，此進在一次側(cè)所施加的電壓,叫做阻抗電壓?？蛰d電流變壓器次級開路時， 初級仍有一定的電流， 這部分電流稱為空載電流。 空載電

6、流由磁化電流 （產(chǎn)生磁通）和鐵損電流（由鐵芯損耗引起）組成。對于 0Hz0Hz 電源變壓器而言，空載電流基本上等于磁化電流。效率指次級功率 P2P2 與初級功率 P1P1 比值的百分比。通常變壓器的額定功率愈大,效率就愈高。絕緣電阻表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間的絕緣性能。絕緣電阻的高低與所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮濕程度有關(guān)。四、變壓器的基本結(jié)構(gòu)：器身鐵芯、爺組絕緣、引線調(diào)壓裝置：5 5 臺勵磁開關(guān)、有載分接開關(guān)變壓器油而無冷卻裝置保護裝置：嚏輻儲油柜、壓力釋放閥、吸濕器、氣休繼電器、凈油器、油位計及測溫裝置。出線套管變壓器油非晶合金變壓器介紹一、什么是非晶合金我們先從非晶材

7、料說起，在日常生活中人們接觸的材料一般有兩種：一種是晶態(tài)材料，另一種是非晶態(tài)材料。所謂晶態(tài)材料，是指材料內(nèi)部的原子排列遵循一定的規(guī)律。反之，內(nèi)部原子排列處于無規(guī)則狀態(tài)，則為非晶態(tài)材料，一般的金屬，其內(nèi)部原子排列有序，都屬于晶態(tài)材料?？茖W家發(fā)現(xiàn)，金屬在熔化后，內(nèi)部原子處于活躍狀態(tài)。一但金屬開始冷卻，原子就會隨著溫度的下降，而慢慢地按照一定的晶態(tài)規(guī)律有序地排列起來，形成晶體。如果冷卻過程很快，原子還來不及重新排列就被凝固住了，由此就產(chǎn)生了非晶態(tài)合金，制備非晶態(tài)合金采用的正是一種快速凝固的工藝。將處于熔融狀態(tài)的高溫鋼水噴射到高速旋轉(zhuǎn)的冷卻輻上。鋼水以每秒百萬度的速度迅速冷卻，僅用千分之一秒的時間就將

8、13001300C C 的鋼水降到 200200C C 以下，形成非晶帶材。非晶態(tài)合金與晶態(tài)合金相比，在物理性能、化學性能和機械性能方面都發(fā)生了顯著的變化。以鐵元素為主的非晶態(tài)合金為例，它具有高飽和磁感應強度和低損耗的特點。由于這樣的特性，非晶態(tài)合金材料在電子、航空、航天、機械、微電子等眾多領(lǐng)域中具備了廣闊的應用空間。例如，用于航空航天領(lǐng)域，可以減輕電源、設(shè)備重量，增加有效載荷。用于民用電力、電子設(shè)備，可大大縮小電源體積，提高效率，增強抗干擾能力。微型鐵芯可大量應用于綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) ISDNISDN 中的變壓器。非晶條帶用來制造超級市場和圖書館防盜系統(tǒng)的傳感器標簽。 非晶合金神奇的功效，具有廣

9、闊的市場前景。二、非晶帶材的應用和歷史在對非晶材料有了初步的了解后，我們在來看一下非晶帶材的一個非常具有前景的應用領(lǐng)域一一非晶變壓器。非晶合金鐵芯變壓器是用新型導磁材料一一非晶合金制作鐵芯而成的變壓器，它比硅鋼片作鐵芯變壓器的空載損耗(指變壓器次級開路時，在初級測得的功率損耗) )下降 80%80%左右，空載電流(變壓器次級開路時，初級仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流) )下降約 85%,85%,是目前節(jié)能效果較理想的配電變壓器， 特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)和發(fā)展中地區(qū)等負載率較低的地方。 中國引進非晶合金變壓器的專有技術(shù)后，通過消化吸收，自主創(chuàng)新開發(fā)了適合中國電網(wǎng)運行的非晶合金變壓器系列產(chǎn)品，

10、已經(jīng)成為目前國內(nèi)規(guī)模最大的非晶合金變壓器專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)，這證明了非晶材料廣闊的市場空間。三、非晶合金變壓器設(shè)計非晶合金鐵心配電變壓器的最大優(yōu)點是，空載損耗值特低。最終能否確?？蛰d損耗值，是整個設(shè)計過程中所要考慮的核心問題。 當在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布置時， 除要考慮非晶合金鐵心本身不受外力的作用外，同時在計算時還須精確合理選取非晶合金的特性參數(shù)。除此設(shè)計思路外，還須遵循以下三點要求：(1)(1)由于非晶合金材料的飽和磁密較低，在產(chǎn)品設(shè)計時，額定磁通密度不宜選得太高，通常選取1.31.31.35T1.35T 磁通密度便可獲得較好的空載損耗值。(2)(2)非晶合金材料的單片厚僅為 0.03mm0.03mm,

11、,所以其疊片系數(shù)也只能達到 8 82%2%86%86%。(3)(3)為了使用戶能獲得免維護或少維護的好處， 現(xiàn)把非晶合金配電變壓器的產(chǎn)品， 都設(shè)計成全密封式結(jié)構(gòu)。四、非晶合金變壓器結(jié)構(gòu)特點利用導磁性能突出的非晶合金，來用作制造變壓器的鐵心材料，最終能獲得很低的損耗值。但它具有許多特性，在設(shè)計和制造中是必須保證和考慮的。主要體體現(xiàn)以下幾個方面：(1)(1)非晶合金片材料的硬度很高，用常規(guī)工具是難以剪切的，所以設(shè)計時應考慮減少剪切量。(2)(2)非晶合金單片厚度極薄，材料表面也不是很平坦，則鐵心填充系數(shù)較低。(3)(3)非晶合金對機械應力非常敏感。 結(jié)構(gòu)設(shè)計時， 必須避免采用以鐵心作為主承重結(jié)構(gòu)件

12、的傳統(tǒng)設(shè)計方案。(4)(4)為了獲得優(yōu)良的低損耗特性，非晶合金鐵心片必須進行退火處理。(5)(5)從電氣性能上。為了減少鐵心片的剪切量，整臺產(chǎn)品的鐵心由四個單獨的鐵心框并列組成，并且每相繞組是套在磁路獨立的兩框上。每個框內(nèi)的磁通除基波磁通外，還有三次諧波磁通的存在，一個繞組中的兩個卷鐵心框內(nèi)，其三次諧波磁通正好在相位上相反，數(shù)值上相等，因此，每一組繞組內(nèi)的三次諧波磁通向量和為零。如一次側(cè)是 D D 接法，有三次諧波電流的回路，當在感應出的二次側(cè)電壓波形上，就不會有三次諧波電壓的分量。根據(jù)上面分析，三相非晶合金配電變壓器最合理的結(jié)構(gòu)為：鐵心，由四個單獨鐵心框在同一平面內(nèi)組成三相五柱式，必須經(jīng)退火

13、處理，并帶有交叉鐵鈍接縫，截面形狀呈長方形。繞組，為長方形截面，可單獨繞制成型的，雙層或多層矩形層式。油箱，為全密封免維護的波紋結(jié)構(gòu)。五、非晶合金變壓器性能目前廣泛采用的新 S9S9 型配電變壓器，其鐵心所采用的導磁材料通常為 30Z30Z140140 高導磁冷軋硅鋼片，具飽和磁密比非晶合金高，產(chǎn)品設(shè)計時所選取的磁通密度通常在 1.651.651.75T1.75T 之間。這也就是非晶合金鐵心配電變壓器比新 S9S9 型配電變壓器空載損耗低的一個主要原因。表 1 1 為三相非晶合金鐵心配電變壓器與新 S S9 9 型配電變壓器空載損耗值的比較。表1非晶合金和新S9型配電變壓器空載損耗值的比較額定

14、容量（KVA）SH15(P0)WS9(P0)W30331305043170635020080602501007529012585340160100400200120480250140560315170670400200800500240960630320120080038014001000450170012505301950160063024002000750252025009002970非晶合金技術(shù)參數(shù)從表 1 1 中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，要想節(jié)約能源，通過采用新材料的方法，來降低配電變壓器的空載損耗值，是一條很有效的途徑。六、非晶合金變壓器發(fā)展前景非晶合金變壓器若能完全替代新 S9S9 系列

15、配變，如 10kV10kV 級配電變壓器年需求量按 50005000 萬 kVAkVA 計算時，那么，一年便可節(jié)電 100100 億 kW?hkW?h 以上。同時,還可帶來少建電廠的良好的環(huán)保效益， 少向大氣排放溫室氣體， 這樣會大大地減輕對環(huán)境的直接污染，使其成為新一代名副其實的綠色環(huán)保產(chǎn)品?？傊?，國家在城鄉(xiāng)電力網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展與改造中，若能大量推廣采用三相非晶鐵心配電變壓器產(chǎn)品，其最終會獲得節(jié)能與環(huán)保兩方面的效益。七、當前市場干式變壓器干式變壓器概述所謂干式變壓器，就是鐵心和繞組不浸在絕緣液體中的變壓器，它的冷卻價質(zhì)為空氣，具有運行安全可靠，維護簡單，又可深入負荷中心等優(yōu)點。有包封和非包封之分：

16、包封繞組的干式變壓器，就是指帶有一個或幾個用固體絕緣包封繞組的干式變壓器；而非包封繞組的干式變壓器， 就是指任何繞組均沒有用固體絕緣包封的干式變壓器。干式變壓器繞組的絕緣耐熱等級可采用 A A、E E、B B、F F、H H、C C 級，常用 E E 級和 H H 級二、干式變壓器的分類（1 1）干式變壓器有無勵磁調(diào)壓（如三相 SGSG 系列、SCSC列和單相 DGDG 系列）干式變壓器、SGSG 稼列有載調(diào)壓干式變壓器。（2 2）外型結(jié)構(gòu)又可分為有箱式（封閉式）和無箱式（非封閉式）兩種，箱體有鐵板結(jié)構(gòu)和鋁合金結(jié)構(gòu)。（3 3）干式變壓器分為浸漬式（空氣自冷）、環(huán)氧澆注式（樹脂加填料澆注和樹脂澆

17、注兩種）和樹脂繞包式三大類。另外還有一種干式電纜變壓器。（4 4）按空氣自冷方式又分為非封閉式（開啟式）和封閉式兩種。三、干式變壓器的主要特點1 1）節(jié)能低噪隨著新的低耗硅鋼片、箔式繞組結(jié)構(gòu)、階梯鐵心接縫、環(huán)境保護要求和噪聲研究的深入，以及計算機優(yōu)化設(shè)計等新材料、新工藝、新技術(shù)的引入，將使未來的干式變壓器更加節(jié)能、更加寧靜。2 2）高可靠性在電磁場計算、澆注工藝、熱點溫升、局放機理、質(zhì)保體系及可靠性工程等方面進行大量研究的基礎(chǔ)上，將進一步提高干式變壓器的可靠性。3 3） 環(huán)保特性認證在歐洲標準 HD464HD464 的基礎(chǔ)上， 開展干式變壓器的耐氣候 （CRC1CRC1、 C2C2） 耐環(huán)境

18、（ERE1ERE1、E2E2 及而 t t 火（F0F0、F1F1、F2F2 特性的研究與認證，將使干式變壓器對使。用環(huán)境要求越來越低。4 4）多功能組合從單一變壓器向帶有風冷、保護外殼、溫度計算機接口、零序互感器、功率計量、封閉母線及側(cè)出線等多功能組合式變壓器發(fā)展，使得干式變壓器比油浸變壓器技術(shù)更先進，安裝更簡單，維護更方便。5 5） 多領(lǐng)域發(fā)展從以配電變壓器為主， 向發(fā)電站廠用變壓器、 勵磁變壓器、 地鐵牽引整流變壓器、大電流電爐變壓器、核電站、船用及采油平臺用等特種變壓器發(fā)展。目前，我國樹脂絕緣干式變壓器年產(chǎn)量已達 10000MVA,10000MVA,成為世界上干式變壓器產(chǎn)銷量最大的國家之一。隨著低噪（2500kVA2500kVA 以下配電變壓器噪聲已控制在 50dB50dB 以內(nèi)卜節(jié)能（空載損耗降低達 25%25%）的 SCSC（B B）琮列的推廣應用，使得我國干式變壓器的性能指標及其制造技術(shù)已達到世界先進水