變壓器工作原理及基礎(chǔ)價(jià)紹(共8頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上簡(jiǎn)介： 變壓器是借助于電磁感應(yīng)，以相同的頻率，在兩個(gè)或更多的繞組之間交換交流電壓或電流的一種電氣設(shè)備。從電廠發(fā)出的電能，要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的輸電線路輸送給遠(yuǎn)方的用戶，為了減少輸電線路上的電能損耗，必須采用高壓或超高壓輸送。而目前一般發(fā)電廠發(fā)出的電壓，由于受到絕緣水平的限制，電壓不能太高，這就要經(jīng)過(guò)變壓器將電廠發(fā)出的電壓進(jìn)行升高送到電力網(wǎng)。這種變壓器統(tǒng)稱升壓變壓器。對(duì)各用戶來(lái)說(shuō)，各種電氣設(shè)備所要求的電壓又不太高，也要經(jīng)過(guò)變壓器，將電力系統(tǒng)的高電壓變成符合用戶各種電氣設(shè)備要求的額定電壓。作為這種用途的變壓器統(tǒng)稱降壓變壓器。 關(guān)鍵字：變壓器 基礎(chǔ)知識(shí) 1. 概述變壓器是借助于電磁感

2、應(yīng)，以相同的頻率，在兩個(gè)或更多的繞組之間交換交流電壓或電流的一種電氣設(shè)備。從電廠發(fā)出的電能，要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的輸電線路輸送給遠(yuǎn)方的用戶，為了減少輸電線路上的電能損耗，必須采用高壓或超高壓輸送。而目前一般發(fā)電廠發(fā)出的電壓，由于受到絕緣水平的限制，電壓不能太高，這就要經(jīng)過(guò)變壓器將電廠發(fā)出的電壓進(jìn)行升高送到電力網(wǎng)。這種變壓器統(tǒng)稱升壓變壓器。對(duì)各用戶來(lái)說(shuō)，各種電氣設(shè)備所要求的電壓又不太高，也要經(jīng)過(guò)變壓器，將電力系統(tǒng)的高電壓變成符合用戶各種電氣設(shè)備要求的額定電壓。作為這種用途的變壓器統(tǒng)稱降壓變壓器。由上述可知，電力變壓器是電力系統(tǒng)中，用以改變電壓的主要電氣設(shè)備。再?gòu)碾娏ο到y(tǒng)的角度來(lái)看，一個(gè)電力網(wǎng)將許多的、發(fā)電

3、廠和用戶聯(lián)在一起，分成主系統(tǒng)和若干個(gè)分系統(tǒng)。各個(gè)分系統(tǒng)的電壓并不一定相同，而主系統(tǒng)必須是統(tǒng)一的電壓等級(jí)，這也需要各種規(guī)格和容量的變壓器來(lái)聯(lián)接各個(gè)系統(tǒng)。所以說(shuō)電力變壓器是電力系統(tǒng)中不可缺少的一種電氣設(shè)備。2. 變壓器的分類變壓器有不同的使用條件、安裝環(huán)境，有不同的電壓等級(jí)和容量級(jí)別，有不同的結(jié)構(gòu)形式和冷卻方式，所以應(yīng)按不同原則進(jìn)行分類。分類方式名  稱備注按容量中小型變壓器35KV及以下，容量6306300KVA大型變壓器110KV及以下，容量800063000KVA特大型變壓器220KV及以上，容量3150及以上按用途電力變壓器升壓、降壓、配電、聯(lián)絡(luò)、專用變壓器儀用變壓器電壓、電流互

4、感器電爐變壓器 試驗(yàn)變壓器 整流變壓器 調(diào)壓變壓器 礦用變壓器 其他變壓器 按相數(shù)分為三相 單相 按鐵心結(jié)構(gòu)心式變壓器 殼式變壓器 按調(diào)壓方式無(wú)載調(diào)壓 有載調(diào)壓 按鐵心型式疊片式 卷鐵心 按冷卻方式油浸自冷 油浸風(fēng)冷 油浸水冷 干式空氣自冷 干式空氣風(fēng)冷 干式澆注絕緣 按繞組數(shù)量雙繞組 三繞組 按繞組耦合方式普通變 自耦變 本公司生產(chǎn)的變壓器有如下幾種：三相

5、卷鐵心全密封油浸配電變壓器；例：S11-M.R-100/10；S9-M.R-100/10 ；三相疊鐵心全密封油浸配電變壓器；例：S11-M -100/10； S9-M -100/10 ；三相卷鐵心干式配電變壓器；      例：SG10- R-1000/10；三相疊鐵心干式配電變壓器；      例：SG10 -1000/10；3. 運(yùn)行原理簡(jiǎn)單地說(shuō)，變壓器的的基本原理是：電磁感應(yīng)原理，即“電生磁，磁生電”。以變壓器三相中的一相為例（如圖）：它由二個(gè)繞組和一個(gè)鐵心組成。在一次側(cè)施加交流電壓U1,

6、流過(guò)的電流為I1,則在鐵心中會(huì)有交變的磁通產(chǎn)生,使這兩個(gè)繞組發(fā)生電磁聯(lián)系.根據(jù)電磁感應(yīng)原理,交變磁通穿過(guò)這兩個(gè)繞組就會(huì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1.E2.當(dāng)二次側(cè)接入負(fù)載后,在電動(dòng)勢(shì)E2的作用下,將有二次電流I2通過(guò),該電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)F2也將作用在同一鐵心上,起到反向去磁的作用.但因主磁通m定于電源電壓U1,而U1基本不變,所以主磁通m也基本不變.故一次繞組電流I1必將自動(dòng)增加一個(gè)分量產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)F1,以抵消二次繞組電流I2所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)F2.4. 結(jié)  構(gòu)1.鐵心普通變壓器硅鋼片疊成，卷鐵芯變壓器的鐵芯由硅鋼帶繞制而成。它的作用有二：一是在原邊線圈交流電流的作用下形成工頻交變磁通；二是通過(guò)鐵芯中

7、的交變磁通感生出副邊線圈中的電動(dòng)勢(shì)，形成低壓電源。鐵芯是完成電能-磁能-電能轉(zhuǎn)換的主體。2.繞組(俗稱線圈)一般用絕緣扁銅線或圓銅線在繞線模上繞制而成。包含一次、二次（高壓、低壓）兩組。一次線圈是將原邊電能引進(jìn)變壓器中一部分完成勵(lì)磁過(guò)程，另一部分填補(bǔ)二次線圈中的電能，二次線圈是將磁能轉(zhuǎn)換成電能并傳送出去。線圈通常是依照一定的電氣回路連接方法（D角接或Y星接）連接的。3器身絕緣包括初次級(jí)絕緣，匝間絕緣和與鐵芯絕緣，與外殼間絕緣。所用材料有：紙板，環(huán)氧樹脂，各種絕緣材料，變壓器油，電工木材等。其中變壓器油除了具備良好的絕緣作用外，還有幫助變壓器散熱的作用，用以冷卻運(yùn)行的鐵芯和線圈。我公司產(chǎn)品選用國(guó)

8、標(biāo)25#（凝固點(diǎn)-25）4.油箱及底座  油箱裝有絕緣和冷卻用的變壓器油，用鋼板加工制成，要求機(jī)械強(qiáng)度高，變形小，焊接處不滲漏。我公司采用波紋片結(jié)構(gòu)，既能滿足變壓器運(yùn)行散熱要求，又滿足變壓器油膨脹收縮的要求，省去了油枕，變壓器油與空氣良好隔離，大大降低了油的氧化速度，延長(zhǎng)了使用期限和檢修周期，大大降低了變壓器的運(yùn)行成本。5附 件1）套管和引線   一、二次繞組與外部線路的連接部件。既可固定引線，又起引線對(duì)地的絕緣作用。2）分接開關(guān) 連接和切斷變壓器繞組分接頭，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的裝置。分無(wú)載分接開關(guān)和有載分接開關(guān)。我公司產(chǎn)品采用無(wú)載分接開關(guān)，無(wú)載分接開關(guān)必須在切斷變壓器電源

9、后進(jìn)行調(diào)壓。3）壓力釋放閥:當(dāng)變壓器內(nèi)部壓力達(dá)到一定值時(shí)，壓力釋放閥動(dòng)作，可排除油箱內(nèi)的過(guò)壓。內(nèi)部壓力經(jīng)釋放后，釋放閥自動(dòng)關(guān)閉。4）氣體繼電器氣體繼電器是變壓器重要的保護(hù)組件。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，油中產(chǎn)生氣體或油氣流動(dòng)時(shí)，則氣體繼電器動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)或切斷電源，以保護(hù)變壓器，另外，發(fā)生故障后，可以通過(guò)氣體繼電器的視窗觀察氣體顏色，以及取氣體進(jìn)行分析，從而對(duì)故障的性質(zhì)做出判斷。5. 型號(hào)含義S 9（11）-M.（R）-102000/10電壓等級(jí)額定容量卷鐵心密封型性能水平代號(hào)三相 6. 主要技術(shù)參數(shù)變壓器在規(guī)定的使用環(huán)境和運(yùn)行條件下，主要技術(shù)數(shù)據(jù)一般都都標(biāo)注在變壓器的銘牌上。主要包括：

10、額定容量、額定電壓及其分接、額定頻率、繞組聯(lián)結(jié)組以及額定性能數(shù)據(jù)（阻抗電壓、空載電流、空載損耗和負(fù)載損耗）和總重。A、   額定容量（kVA）：額定電壓.額定電流下連續(xù)運(yùn)行時(shí),能輸送的容量。B、   額定電壓（kV）：變壓器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)所能承受的工作電壓.為適應(yīng)電網(wǎng)電壓變化的需要,變壓器高壓側(cè)都有分接抽頭,通過(guò)調(diào)整高壓繞組匝數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)低壓側(cè)輸出電壓.C、   額定電流(A):變壓器在額定容量下,允許長(zhǎng)期通過(guò)的電流.D、  空載損耗（kW）: 當(dāng)以額定頻率的額定電壓施加在一個(gè)繞組的端子上，其余繞組開路時(shí)所吸取的有功功率。與鐵心硅

11、鋼片性能及制造工藝、和施加的電壓有關(guān).E、    空載電流（%）: 當(dāng)變壓器在額定電壓下二次側(cè)空載時(shí),一次繞組中通過(guò)的電流.一般以額定電流的百分?jǐn)?shù)表示.F、   負(fù)載損耗（kW）: 把變壓器的二次繞組短路,在一次繞組額定分接位置上通入額定電流,此時(shí)變壓器所消耗的功率.G、  阻抗電壓（%）：把變壓器的二次繞組短路,在一次繞組慢慢升高電壓,當(dāng)二次繞組的短路電流等于額定值時(shí),此時(shí)一次側(cè)所施加的電壓.一般以額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示.H、   相數(shù)和頻率：三相開頭以S表示，單相開頭以D表示。中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)頻率f為50Hz。國(guó)外有

12、60Hz的國(guó)家（如美國(guó)）。I、     溫升與冷卻：變壓器繞組或上層油溫與變壓器周圍環(huán)境的溫度之差,稱為繞組或上層油面的溫升.油浸式變壓器繞組溫升限值為65K、油面溫升為55K。冷卻方式也有多種：油浸自冷、強(qiáng)迫風(fēng)冷，水冷，管式、片式等。J、    絕緣水平：有絕緣等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。絕緣水平的表示方法舉例如下：高壓額定電壓為35kV級(jí)，低壓額定電壓為10kV級(jí)的變壓器絕緣水平表示為 LI200AC85/LI75AC35，其中LI200表示該變壓器高壓雷電沖擊耐受電壓為200kV，工頻耐受電壓為85kV，低壓雷電沖擊耐受電壓為75kV，

13、工頻耐受電壓為35kV.奧克斯高科技有限公司目前的油浸變壓器產(chǎn)品的絕緣水平為L(zhǎng)I75AC35，表示變壓器高壓雷電沖擊耐受電壓為75kV，工頻耐受電壓為35kV，因?yàn)榈蛪菏?00V，可以不考慮。K、   聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)：根據(jù)變壓器一.二次繞組的相位關(guān)系,把變壓器繞組連接成各種不同的組合,稱為繞組的聯(lián)結(jié)組。為了區(qū)別不同的聯(lián)結(jié)組,常采用時(shí)鐘表示法,即把高壓側(cè)線電壓的相量作為時(shí)鐘的長(zhǎng)針,固定在12上,低壓側(cè)線電壓的相量作為時(shí)鐘的短針,看短針指在哪一個(gè)數(shù)字上,就作為該聯(lián)結(jié)組的標(biāo)號(hào).如Dyn11表示一次繞組是（三角形）聯(lián)結(jié)，二次繞組是帶有中心點(diǎn)的（星形）聯(lián)結(jié)，組號(hào)為(11)點(diǎn)。1.星形聯(lián)結(jié)

14、（Y-聯(lián)結(jié)）：三相變壓器每個(gè)相繞組的一端或組成三相組的單相變壓器的三個(gè)具有相同額定電壓繞組的一端連接到一個(gè)公共點(diǎn)（中性點(diǎn)），而另一端連接到相應(yīng)的線路端子。2. 三角形聯(lián)結(jié)（D-聯(lián)結(jié)）：三相變壓器的三個(gè)相繞組或組成三相組的單相變壓器的三個(gè)具有相同額定電壓繞組相互串聯(lián)連接成一個(gè)閉合回路。K、物理指標(biāo)：重量，體積（L，、W、H）7.S11-MR變壓器性能特點(diǎn)1. 良好的節(jié)能特性。（鐵心設(shè)計(jì)為橫截面為圓型的卷鐵心結(jié)構(gòu)，無(wú)接縫，全封閉磁路，成自然緊固狀態(tài)，無(wú)需夾件緊固，避免了因鐵心夾緊所帶來(lái)的鐵心性能惡化，損耗增加。鐵心經(jīng)退火工藝后，其導(dǎo)磁性能可恢復(fù)到機(jī)加工前的原有水平。使得空載損耗比S9系列下降304

15、0%，空載電流比S9系列下降7080%。）2. 噪音低。（卷鐵心自身是一個(gè)無(wú)接縫的整體，且結(jié)構(gòu)緊湊，在運(yùn)行時(shí)的噪音水平降低到3045dB，大大優(yōu)于國(guó)標(biāo)要求(4457dB)，保護(hù)了環(huán)境。）3. 油箱采用全密封式波紋片結(jié)構(gòu)，變壓器油與空氣良好隔離，降低了油的氧化速度，延長(zhǎng)了使用期限和檢修周期，降低了運(yùn)行成本。4. 高、低壓側(cè)采用筒式骨架，加強(qiáng)線圈機(jī)械強(qiáng)度，配合卷鐵心結(jié)構(gòu)，顯著增強(qiáng)變壓器的抗短路能力，其中，500KVA以上的變壓器采取了箔式繞線工藝。5. 低壓繞組采用紙包扁線及層間采用了網(wǎng)點(diǎn)上膠紙工藝，加大層間電容量，從而增加變壓器的抗雷電沖擊能力。6. 采用真空注油工藝，徹底清除油中的水分子，確保

16、變壓器免維護(hù)運(yùn)行。7. 加強(qiáng)端部與尾部的絕緣，提高變壓器抗高壓沖擊的能力。8. 線圈與鐵芯相互不可拆分，農(nóng)電使用具備一定的防盜性。二  生產(chǎn)工藝1鐵心制造工藝流程硅鋼片卷料縱剪開料硅鋼片曲線開料鐵心卷繞鐵心退火鐵心冷卻鐵心刷漆鐵心測(cè)量合格品轉(zhuǎn)序1）卷鐵心硅鋼片卷料縱剪開料條 料 檢 驗(yàn)鐵 心 橫 剪片料檢驗(yàn)鐵心迭裝檢驗(yàn)鐵心檢驗(yàn)鐵心測(cè)量合格品轉(zhuǎn)序2）疊鐵心1變壓器鐵芯用硅鋼片全部采用進(jìn)口的27RGH110、27ZH110高導(dǎo)磁低損耗晶粒取向冷軋硅鋼片。疊片式變壓器硅鋼片的橫剪切在德國(guó)喬格公司進(jìn)口的硅鋼片剪切生產(chǎn)線上進(jìn)行，毛刺小于0.02mm。鐵芯疊裝系數(shù)高，渦流損耗小。2卷鐵心變壓器的

17、鐵心為三相三柱式內(nèi)外框卷制結(jié)構(gòu)，機(jī)械化程度高，疊片系數(shù)較大，鐵心截面接近于圓形（鐵心硅鋼片寬度每張不同即是無(wú)級(jí)結(jié)構(gòu)），填充系數(shù)高；同時(shí)，使磁通完全沿著冷軋硅鋼片晶格排列方向，極大地降低了空載損耗和空載電流；鐵心繞制成形后必須進(jìn)行退火處理。鐵心連續(xù)繞制無(wú)接縫空隙，降低了空載損耗附加工藝系數(shù)，因而降低了空載損耗及空耗電流，并且大大降低鐵心的噪聲。3鐵芯的夾緊采用槽板式夾件、拉板和橫梁所構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)，機(jī)械強(qiáng)度好。通過(guò)層壓木及夾件的作用，使鐵心受到均勻的合理的夾緊力，使正個(gè)鐵心組成一個(gè)整體，既有強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，又不至于因受力太大，增加鐵心的損耗及噪聲。4由于采取以上措施，本公司生產(chǎn)的卷鐵心低損耗變壓器

18、的空載損耗比國(guó)標(biāo)至少降低30%以上，空載電流降低70%，噪聲更大幅度降低。2線圈制造工藝流程疊鐵心線圈絕緣件模  具電磁線線圈繞制整 形檢 驗(yàn)合格品轉(zhuǎn)序卷鐵心安裝齒輪安裝紙筒安裝檢驗(yàn)卷鐵心線圈絕緣件模  具電磁線高壓線圈繞制線圈處理高壓絕緣筒安裝合格品轉(zhuǎn)序低壓線圈繞制1線圈用電磁線均為無(wú)氧銅制造，電阻率低?？刂坪侠磉x用電流密度，降低負(fù)載損耗。使低損耗變壓器的負(fù)載損耗比國(guó)標(biāo)降低10%以上。2對(duì)低壓電壓為0.4kV，容量在500kVA及以上的配電變壓器產(chǎn)品，選用箔式或新型螺旋式低壓線圈，以提高抗短路能力。油浸變壓器高壓線圈為多層園筒式，而干式變壓器高壓線圈為連續(xù)式或糾結(jié)連續(xù)式。3線圈安匝平衡，絕緣可靠，散熱合理，以滿足變壓器絕緣、溫升及抗短路能力等方面的要求。4油浸變壓器匝絕緣漆包電磁線采用QQ-2型