變壓器教材新(共21頁)

1、第一節(jié) 變壓器的原理(yunl)1概述(i sh)變壓器是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理來進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換(zhunhun)的，其結(jié)構(gòu)的主要部分是兩個(或兩個以上)互相絕緣的繞組，套在一個共同的鐵芯上，兩個繞組之間通過磁場而耦合，但在電的方面沒有直接聯(lián)系，能量的轉(zhuǎn)換以磁場作媒介。在兩個繞組中，把接到電源的一個稱為一次繞組，簡稱原方(或原邊)，而把接到負(fù)載的一個稱為二次繞組，簡稱副方(或副邊)。當(dāng)原方接到交流電源時，在外施電壓作用下，一次繞組中通過交流電流，并在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通，其頻率和外施電壓的頻率一致，這個交變磁通同時交鏈著一次、二次繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，交變磁通在原、副繞組中感應(yīng)出相同頻率的電勢，副邊有

2、了電勢便向負(fù)載輸出電能，實(shí)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)換。利用一次、二次繞組匝數(shù)的不同及不同的繞組聯(lián)接法，可使原、副邊有不同的電壓、電流和相數(shù)。2變壓器類型2.1電力變壓器的常用類型A 按用途分為：升壓變、降壓變、配電變、聯(lián)絡(luò)變、廠用變等 B 按相數(shù)分為：單相變壓器、三相變壓器 C 按繞組(roz)數(shù)分為：雙繞組、三繞組、多繞組、自耦變壓器 D 按絕緣(juyun)介質(zhì)分為：油浸式變壓器（包括油浸自冷、油浸風(fēng)冷、油浸水冷、強(qiáng)迫(qing p)油循環(huán)風(fēng)冷或水冷等形式）、干式變壓器、氣體絕緣變壓器2.2圖例單相變壓器和三相變壓器的區(qū)別： HYPERLINK /s?q=%E4%B8%89%E7%9B%B8%E5%8F

3、%98%E5%8E%8B%E5%99%A8&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 三相變壓器的一個鐵芯上繞了三個繞組，可以同時將三相電源變壓到二次側(cè)繞組，其輸出也是三相電源。而單相變壓器的鐵芯上只有一個繞組，只能將一相電源變壓到二次側(cè)輸出。干式(n sh)變壓器和油浸式變壓器的區(qū)別：絕緣介質(zhì)(jizh)不同: HYPERLINK /s?q=%E5%B9%B2%E5%BC%8F%E5%8F%98%E5%8E%8B%E5%99%A8&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 干式(n sh)變壓器的主要絕緣介質(zhì)是 HYPERLINK /s?q=%

4、E7%8E%AF%E6%B0%A7%E6%A0%91%E8%84%82&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 環(huán)氧樹脂、 HYPERLINK /s?q=%E7%BB%9D%E7%BC%98%E6%BC%86&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 絕緣漆、玻璃絲等。 HYPERLINK /s?q=%E6%B2%B9%E6%B5%B8%E5%BC%8F%E5%8F%98%E5%8E%8B%E5%99%A8&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 油浸式變壓器的主要絕緣介質(zhì)是 HYPERLINK /s?q=%E5%8F

5、%98%E5%8E%8B%E5%99%A8%E6%B2%B9&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 變壓器油、 HYPERLINK /s?q=%E7%94%B5%E7%BC%86%E7%BA%B8&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 電纜紙、絕緣紙板等。絕緣介質(zhì)不同導(dǎo)致它們運(yùn)行時所允許的溫度就不同。 整體結(jié)構(gòu)上，油浸式變壓器需要油箱，而干式變壓器就不需要。第二節(jié) 變壓器的基本結(jié)構(gòu) 電力變壓器一般是由鐵芯、繞組、油箱、絕緣套管和冷卻系統(tǒng)等主要部分組成。2.1鐵芯鐵芯是變壓器最基本(jbn)的組成部分，鐵芯分為鐵芯柱和鐵軛兩部分。鐵芯柱上套

6、繞組(roz)，鐵軛將鐵芯柱連接起來，使之成為閉合磁路。為提高(t go)變壓器磁路的導(dǎo)磁率，鐵芯材料采用高導(dǎo)磁性能的硅鋼片。為減少交變磁通在鐵芯中引起的渦流損耗，鐵芯通常用0.280.35mm相互絕緣的硅鋼片疊成。目前廣泛采用導(dǎo)磁系數(shù)高的冷扎晶粒取向硅鋼片，以縮小體積和重量，也可節(jié)約導(dǎo)線和降低導(dǎo)線電阻所引起的發(fā)熱損耗。2.2繞組繞組(roz)是變壓器最關(guān)鍵的部件，是變壓器進(jìn)行電能交換的中樞，它要求(yoqi)具有(jyu)足夠的絕緣強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱能力和良好的散熱條件。它由銅或鋁的絕緣導(dǎo)線繞成，電力變壓器的高低壓繞組在鐵芯柱上按同心圓筒的方式套裝，在一般情況下，總是將低壓繞組放在里面靠近

7、鐵芯處，以利于絕緣，把高壓繞組放在外面，高、低壓繞組間以及低壓繞組與鐵芯柱之間留有絕緣間隙和散熱通道，并用絕緣紙筒隔開。平衡繞組：常見的變壓器繞組有二種接法，即“三角形接線”和“星形接線”， 變壓器二個繞組組合起來就形成了4種接線組別：“Y，y”、“D，y”、“Y，d”和“D，d”。我國只采用“Y，y”和“Y，d”； 當(dāng)采用Yy接法時，變壓器主要存在 HYPERLINK /s?q=%E4%B8%89%E6%AC%A1%E8%B0%90%E6%B3%A2&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 三次諧波磁通從而引起發(fā)熱和 HYPERLINK /s?q=%E7%9B%B8

8、%E7%94%B5%E5%8E%8B&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 相電壓波形變異等問題。所以容量大的變壓器都要求帶有三角形連接（D）的繞組，即平衡繞組。平衡繞組的作用：1.提供高次諧波通道，改善感應(yīng)電動勢波形；2.提高變壓器帶不平衡負(fù)載的能力，以穩(wěn)定電壓中性點(diǎn)；3.改善變壓器的零序阻抗。2.3絕緣套管 主變壓器低壓方一般采用環(huán)氧樹脂浸紙電容式大電流套管 HYPERLINK 環(huán)氧樹脂電容式套管.pdf 環(huán)氧樹脂電容式套管.pdf，套管由環(huán)氧樹脂浸紙芯子、銅導(dǎo)電桿和鋁法蘭組成。套管通過鋁箔形成局部電容平均電壓，控制沿芯子厚度內(nèi)和表面的電場強(qiáng)度，以形成緊湊有效的

9、設(shè)計，可以避免芯子表面電場過分集中。套管的一側(cè)在變壓器油中，另一側(cè)往往在封閉母線筒內(nèi)，空氣介質(zhì)溫度可高達(dá)7080。主變壓器高壓方一般采用500kV油紙電容式變壓器套管 HYPERLINK 套管11.bmp 套管11.bmp。該套管是由油枕、磁套、法蘭、及電容芯子連接組成。主絕緣電容芯子是由絕緣紙和鋁箔電極在導(dǎo)電管上卷繞而成的同心圓柱串連電容器，用以形成均勻電場。經(jīng)真空干燥，浸油處理后成為電氣性能極高的油紙絕緣體。磁套為外絕緣，同時還作為保護(hù)主絕緣的容器。套管的頭部油枕上設(shè)有磁性油位指示計可以指示油位變化。套管中間設(shè)有供安裝連接用的法蘭，法蘭上設(shè)有變壓器注油時放出變壓器上部空氣的放氣塞及測量套管

10、的測量引線裝置。套管采用全密封金屬結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部充以經(jīng)特殊處理的優(yōu)質(zhì)變壓器油，套管的電容芯子完全不與大氣相通?？梢员苊怅柟獾恼丈浜痛髿庵械挠泻ξ锴秩胩坠軆?nèi)部，使絕緣老化。2.4 調(diào)壓裝置(zhungzh) 調(diào)壓裝置即分接開關(guān)，它是變壓器進(jìn)行調(diào)整的一種裝置，當(dāng)它切換到高壓(goy)側(cè)繞組的不同分接頭時，便接入了不同的匝數(shù)，從而改變了變壓器的輸出電壓。分接開關(guān)一般分無載分接開關(guān)和有載分接開關(guān)兩種。a. 無載調(diào)壓分接開關(guān)(kigun) HYPERLINK 無載調(diào)壓開關(guān)圖紙.bmp 無載調(diào)壓開關(guān)圖紙.bmp HYPERLINK 無勵磁分接開關(guān)DEETAP%20DU安裝指導(dǎo)_iCan3處理后.flv 無勵

11、磁分接開關(guān)DEETAP DU安裝指導(dǎo)_iCan3處理后.flv無載調(diào)壓分接開關(guān)是指在切換分接頭(ji tu)時必須在變壓器完全停電的情況下進(jìn)行的分接開關(guān)。b. 有載調(diào)壓分接開關(guān)(kigun) HYPERLINK 03_有載分接開關(guān)工作(gngzu)原理.flv 03_有載分接開關(guān)工作原理.flv有載調(diào)壓分接開關(guān)是指在切換分接頭時，不需要變壓器停電就可切換。有載分接開關(guān)附有在線濾油裝置，開關(guān)油箱中的油能在帶電情況下進(jìn)行處理。 有載分接開關(guān)油箱有單獨(dú)的儲油柜、呼吸器、壓力釋放裝置和油流控制繼電器等。驅(qū)動電機(jī)及其附件裝于耐全天候的控制柜內(nèi)。有載調(diào)壓裝置其額定電流300A，調(diào)壓范圍：1010； HYP

12、ERLINK 吳慶國%20有載分接開關(guān).ppt 吳慶國 有載分接開關(guān).ppt2.5油箱和冷卻裝置、保護(hù)裝置2.5.1 變壓器油箱變壓器油箱即變壓器的本體部分，其中充滿油將變壓器的鐵芯和線圈密閉在其中，油箱一般由鋼板焊接而成，頂部不應(yīng)形成積水，內(nèi)部不能有窩氣死角。變壓器能在其主軸線和短軸線方向的平面上滑動或在管子上滾動，油箱上有用于拖動的構(gòu)件。油箱上設(shè)有溫度計座、接地板、吊攀和千斤頂支架等。油箱上裝有梯子，梯子下部有一個可以鎖住踏板的擋板，梯子位置便于在變壓器帶電時從氣體繼電器中采集氣樣。變壓器油箱裝有下列閥門：進(jìn)油閥與排油閥（在油箱上部和下部成對角線布置）；油樣閥（取樣閥的結(jié)構(gòu)和位置便于取樣）

13、。變壓器應(yīng)裝有帶報警接點(diǎn)的壓力釋放裝置，每臺變壓器至少2個，直接安裝在油箱兩端，設(shè)置突發(fā)壓力繼電器，做用于跳閘。變壓器油的主要(zhyo)作用： 絕緣作用：變壓器油具有比空氣(kngq)高得多的絕緣強(qiáng)度。絕緣材料浸在油中，不僅可提高絕緣強(qiáng)度，而且還可以免受潮氣的侵蝕。 散熱作用：變壓器油的比熱大，常用作冷卻劑。變壓器運(yùn)行時產(chǎn)生的熱量使靠近鐵芯和繞組的油散熱膨脹上升，通過油的上下對流，熱量通過散熱器散出，保證(bozhng)變壓器正常運(yùn)行。消弧作用：在油斷路器和變壓器的有載調(diào)壓開關(guān)上，觸頭切換時會產(chǎn)生電弧。由于變壓器油導(dǎo)熱性能好，切在電弧的高溫作用下能分解大量氣體，產(chǎn)生較大壓力，從而提高了介質(zhì)的

14、滅弧性能，使電弧很快熄滅。3.5.2冷卻裝置變壓器運(yùn)行時其鐵耗、銅耗和附加損耗都轉(zhuǎn)變成熱量，使鐵芯、繞組等部件溫度升高。油浸式變壓器的散熱過程是：先由熱傳導(dǎo)將鐵芯、繞組內(nèi)部的熱量傳到其表面，然后傳到油，再通過油的自然對流不斷地將熱量帶到油箱、散熱器油管的內(nèi)壁，再通過熱傳導(dǎo)把熱量傳到油箱、散熱器油管的外表面，之后再通過輻射和對流將熱量散發(fā)到周圍的空氣中。而強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器的散熱過程則是：用潛油泵將油送入鐵芯中或繞組間的油道中，使其中的熱量直接由具有一定流速的冷油帶走，而變壓器上層的熱油用潛油泵抽出，經(jīng)冷卻器冷卻后再送入變壓器油箱底部，強(qiáng)迫變壓器油進(jìn)行油循環(huán)冷卻。2.5.3保護(hù)裝置：包括儲油(ch

15、 yu)柜（油枕）、安全氣道(壓力(yl)釋放閥)、呼吸器、氣體(qt)繼電器等。a.儲油柜儲油柜裝于變壓器箱體頂部，與箱體之間有管道連接相通，還裝有油位計、放氣塞、排氣管、排污管和進(jìn)油管及吊攀等附件。油枕主要作用是保證油箱內(nèi)充滿油，減少油與空氣的接觸面積，減緩變壓器油受潮、氧化變質(zhì)。儲油柜具有與大氣隔離的油室，油室中的油量可由構(gòu)成氣室的隔膜袋的膨脹或收縮來調(diào)節(jié)。氣室通過吸濕型呼吸器與大氣相通，進(jìn)入氣室的空氣首先被呼吸器內(nèi)的硅膠吸收其潮氣，從而減緩油枕內(nèi)變壓器油的變質(zhì)。儲油柜的容積一般為油箱容積的810。油箱內(nèi)部在套管升高座等處積集的氣體可通過帶坡度的集氣總管引向瓦斯繼電器。b.壓力釋放閥：

16、HYPERLINK 壓力釋放閥.jpg 壓力釋放閥.jpg壓力釋放閥安裝在變壓器油箱蓋上部，是用來保護(hù)(boh)油浸式電氣設(shè)備，例如變壓器.電容器.有載分接開關(guān)等的安全裝置，可以避免油箱變形或爆裂。壓力釋放閥在油箱內(nèi)發(fā)生事故，油箱壓力升高到釋放閥的開啟壓力時，釋放閥在2ms內(nèi)迅速開啟，使油箱內(nèi)的壓力很快降低。當(dāng)壓力降到閥的關(guān)閉壓力值時，閥又可靠關(guān)閉，使油箱內(nèi)永遠(yuǎn)保持正壓，有效防止外部空氣.水氣及其他雜質(zhì)進(jìn)入油箱。c.呼吸器：大型變壓器為了加強(qiáng)變壓器的絕緣保護(hù)，不使油與空氣中的氧相接觸，以免氧化，常采用在儲油器中加裝隔膜或充氮?dú)獾却胧８裟な接驼恚▋τ推鳎?，采用薄膜（隔膜）使油與大氣隔離。油枕為

17、水平圓柱體，在中分面的法蘭夾著一層薄膜，把油枕內(nèi)部空間分隔成上、下兩部分，薄膜以下是變壓器油，薄膜以上是空氣。薄膜的材料是尼龍布上覆蓋著睛基丁二稀橡膠，具有極低的透氣性和較高的抗油性(yuxng)及低溫適應(yīng)性（-43）。油枕的油箱能承受全真空，因此在油枕安裝好后，仍能實(shí)現(xiàn)真空注油。薄膜的空氣側(cè)接有一個呼吸器與大氣相通。呼吸器內(nèi)裝有可再生的變色硅膠(u jio)（吸濕劑），以吸收進(jìn)入的空氣中的潮氣。呼吸器的下側(cè)有空氣過濾器，內(nèi)裝顆粒狀的吸濕劑（活性氧化鋁AL2O3），以吸收空氣中的灰塵。圖2.7所示為一種耐真空的橡膠容器式油枕。它在油枕內(nèi)油的表面上側(cè)空間使用一個合成橡膠制的橡膠容器，橡膠容器內(nèi)無

18、油，而油枕內(nèi)的所有其余空間都充滿變壓器油。橡膠容器的形狀使之能通過其形狀變化適應(yīng)油的熱脹冷縮引起的油位變化。由于該橡膠容器是由有優(yōu)良的耐油性和耐氣候作用的、機(jī)械強(qiáng)度高的睛系橡膠制成，所以該裝置在長期運(yùn)轉(zhuǎn)中有足夠的可靠性。在該油枕的橡膠容器內(nèi)，空氣通過吸濕過濾式呼吸器與外界空氣相通，以防止容器變質(zhì)，并在橡膠容器內(nèi)始終保持大氣壓。此外，由于橡膠容器底部被制造成與當(dāng)時油量相符的水平狀，所以其底部被油位計指示為油位。圖2.7 橡膠容器式油枕當(dāng)油位計的油面異常升高或呼吸系統(tǒng)有異常現(xiàn)象、需要(xyo)打開放氣或放油閥門，同時(tngsh)應(yīng)先將重瓦斯(w s)改接信號。第三節(jié) 分裂繞組變壓器分裂式繞組變壓

19、器是指每相由一個高壓繞組與兩個或多個電壓和容量均相同的低壓繞組構(gòu)成的多繞組 HYPERLINK /doc/6013629.html t _blank 電力變壓器。分裂變壓器正常的電能傳輸僅在高、低壓繞組之間進(jìn)行，而在故障時則具有限制短路電流的作用。分裂變壓器有三種運(yùn)行方式1、分裂運(yùn)行：兩個低壓分裂繞組運(yùn)行，低壓繞組間有穿越功率，高壓繞組不運(yùn)行，高低壓繞組間無穿越功率。在這種運(yùn)行方式下，兩個低壓繞組間的阻抗稱分裂阻抗。2、并聯(lián)運(yùn)行：兩個低壓繞組并聯(lián)，高低壓繞組運(yùn)行，高低壓繞組間有穿越功率，在這種運(yùn)行方式下，高低壓繞組間的阻抗為穿越阻抗。3、單獨(dú)運(yùn)行：當(dāng)任一低壓繞組開路，另一低壓繞組和高壓繞組運(yùn)行

20、，在此運(yùn)行方式下，高低壓繞組之間的阻抗稱為半穿越阻抗。與普通變壓器相比，分裂變壓器有如下特點(diǎn)：（1）限制短路電流的作用顯著。當(dāng)分裂繞組一個支路短路時，短路電流經(jīng)過半穿越阻抗。半穿越阻抗等于高壓繞組和一個分支短路阻抗之和，等于一加上四分之一倍的分裂系數(shù)，乘以穿越阻抗。也就是說半穿越阻抗比穿越阻抗大了四分之一分裂系數(shù)倍的穿越阻抗，也就是比普通變壓器的短路阻抗大，所以短路電流小。（2）有利于電動機(jī)自起動條件的改善。分裂變壓器的穿越阻抗比普通變壓器的短路阻抗小，所以流過起動電流時變壓器的電壓降要小些，允許電動機(jī)起動容量大些。（3）當(dāng)分裂(fnli)繞組一個支路發(fā)生短路故障時，另一個支路的母線電壓降很小

21、，即殘壓較高，這是分裂變壓器的主要優(yōu)點(diǎn)。分裂變壓器的主要(zhyo)缺點(diǎn)是造價較高。分裂變壓器的主要(zhyo)應(yīng)用有兩個：（1）當(dāng)兩臺 HYPERLINK /doc/478010.html t _blank 發(fā)電機(jī)通過一臺分裂變壓器向系統(tǒng)送電時，分裂變壓器的分裂阻抗有效地增大了兩臺發(fā)電機(jī)之間的阻抗，從而達(dá)到減少短路電流的目的。（2）當(dāng)采用一臺分裂變壓器分成兩個分支向兩段獨(dú)立母線供電時，分裂阻抗也使兩段母線之間具有較大的阻抗，以減小母線短路時的互相影響。第四節(jié) 有載調(diào)壓變壓器 HYPERLINK /s?q=%E7%94%B5%E5%8A%9B%E5%8F%98%E5%8E%8B%E5%99%A

22、8&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 電力變壓器的 HYPERLINK /s?q=%E5%88%86%E6%8E%A5%E5%BC%80%E5%85%B3&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 分接開關(guān)是用來調(diào)節(jié)變壓器輸出電壓的。由于電力系統(tǒng)電網(wǎng)中各處的電壓不是完全相同的，為了使得變壓器無論安裝在電網(wǎng)什么位置都能輸出額定電壓，就在變壓器的 HYPERLINK /s?q=%E9%AB%98%E5%8E%8B%E7%BB%95%E7%BB%84&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 高壓繞組設(shè)置了多次抽頭，并將

23、抽頭接到分接開關(guān)上，通過開關(guān)與電網(wǎng)相連。這樣，可以通過分接開關(guān)與不同的變壓器繞組抽頭連接來改變變壓器高低壓繞組的匝數(shù)比，從而達(dá)到調(diào)節(jié)變壓器輸出電壓的目的。變壓器調(diào)壓分為無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。無載調(diào)壓就是先把變壓器的電源斷開，然后調(diào)分接開關(guān)，再接上電源讓變壓器正常工作。 有載調(diào)壓就是不斷開電源，讓變壓器在正常工作狀態(tài)下，帶負(fù)載調(diào)節(jié)分接開關(guān)。它的原理就是，在開關(guān)的動觸頭從一檔尚未完全離開時，接通過渡電路（由過渡電阻限制兩檔之間的電流），以保證變壓器不失電，當(dāng)動觸頭到達(dá)另一檔后，再斷開過渡電路，調(diào)節(jié)就完成了。 為了防止可動觸頭在切換過程中產(chǎn)生電弧使變壓器絕緣油劣化，甚至燒毀有載分接開關(guān)，調(diào)壓繞組通

24、過并聯(lián)觸頭Q1、Q2與高壓主繞組串聯(lián)。可在帶負(fù)荷的情況下進(jìn)行分接頭(ji tu)的切換。在可動觸頭Q1、Q2回路接入接觸器KM1、KM2的工作觸頭并放在單獨(dú)的油箱里。在調(diào)節(jié)分接頭時，先斷開接觸器KM1，將可動觸頭Q1切換到另一分接頭上，然后接通KM1。另一可動觸頭Q2也采用同樣的步驟，移到這個相鄰的分接頭上，這樣進(jìn)行移動，直到Q1和Q2都接到所選定的分接頭位置為止。當(dāng)切換過程中Q1、Q2分別接在相鄰的兩個分接頭位置時，電抗器L限制了回路中流過的環(huán)流大小。 在變壓器有載分接開關(guān)操作過程中，應(yīng)遵守(znshu)如下規(guī)定：1、應(yīng)逐級調(diào)壓，同時監(jiān)視分接位置及電壓電流變化（每次調(diào)壓一檔后應(yīng)間隔(jin

25、g)lmin以上，才能進(jìn)行下一檔調(diào)節(jié)）。 2、單相變壓器組和三相變壓器分相安裝的有載分接開關(guān)，應(yīng)三相同步電動操作，一般不允許分相操作。3、兩臺有載調(diào)壓變壓器并聯(lián)運(yùn)行時，其調(diào)壓操作應(yīng)輪流逐級進(jìn)行；4、有載調(diào)壓變壓器與無載調(diào)壓變壓器并聯(lián)運(yùn)行時，有載調(diào)壓變壓器的分接應(yīng)盡量(jnling)靠近無載調(diào)壓變壓器的分接位置。 第五節(jié) 低壓(dy)干式變壓器5.1概述(i sh)干式變壓器：是指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器，它依靠空氣對流進(jìn)行冷卻，一般用于局部照明、電子線路 。在電力系統(tǒng)中，一般汽機(jī)變壓器、鍋爐變壓器、除灰變壓器、除塵變壓器、脫硫變壓器等都是干式變壓器，用于帶額定電壓380V的負(fù)載。 5

26、.2 結(jié)構(gòu)類型固體絕緣包封繞組不包封繞組 5.3結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相對于油式變壓器，干式變壓器因沒有油，也就沒有火災(zāi)、爆炸、污染等問題，故電氣規(guī)范、規(guī)程等均不要求干式變壓器置于單獨(dú)房間內(nèi)。特別是新的系列，損耗和噪聲降到了新的水平，更為變壓器與低壓屏置于同一配電室內(nèi)創(chuàng)造了條件。5.4冷卻方式干式變壓器冷卻(lngqu)方式分為自然空氣冷卻（AN）和強(qiáng)迫空氣冷卻（AF）。自然空冷時，變壓器可在額定容量下長期連續(xù)運(yùn)行。強(qiáng)迫風(fēng)冷時，變壓器輸出容量可提高50%。適用于斷續(xù)過 HYPERLINK /doc/1982165.html t _blank 負(fù)荷(fh)運(yùn)行，或應(yīng)急事故過負(fù)荷運(yùn)行；由于過負(fù)荷時負(fù)載損耗和阻抗

27、電壓增幅較大，處于非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)(zhungti)，故不應(yīng)使其處于長時間連續(xù)過負(fù)荷運(yùn)行。第六節(jié) 變壓器的保護(hù)變壓器的保護(hù)包括主保護(hù)和后備保護(hù)，主保護(hù)通常采用差動保護(hù)和瓦斯保護(hù)；除了主保護(hù)外，還應(yīng)裝設(shè)相間短路和接地短路的后備保護(hù)。后備保護(hù)的作用是為了防止由外部故障引起的變壓器繞組過電流，并作為相鄰元件保護(hù)的后備及在可能的條件下作為變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)的后備。1、瓦斯保護(hù) HYPERLINK 氣體繼電器實(shí)物解剖圖.jpg 氣體繼電器實(shí)物解剖圖.jpg HYPERLINK 多媒體作品(變壓器）.exe 多媒體作品(變壓器）.exe反映故障時氣體數(shù)量和油流速度的保護(hù)稱為瓦斯保護(hù)。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時，

28、故障點(diǎn)局部高溫使變壓器油溫升高，體積膨脹，油內(nèi)空氣被排出而形成上升氣體。若故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧，則變壓器油和絕緣材料將分解出大量氣體，這些氣體自油箱流向儲油柜。故障程度越嚴(yán)重，產(chǎn)生氣體越多，流向儲油柜的油流速度越快。由于氣體數(shù)量和油流速度能直接反映變壓器故障性質(zhì)和嚴(yán)重程度，故產(chǎn)生少量氣體和氣流速度較小時，輕瓦斯動作于信號；故障嚴(yán)重，油流速度高時，重瓦斯保護(hù)瞬時作用于跳閘。氣體 HYPERLINK /selloffer/k-%BC%CC%B5%E7%C6%F7_n-y.html t _blank 繼電器是構(gòu)成瓦斯保護(hù)的主要元件，它裝在油枕與主油箱之間的連接管路上。當(dāng)變壓器發(fā)生故障時，內(nèi)部絕緣物汽化，產(chǎn)

29、生氣體，氣體從油箱上升進(jìn)入油枕時，使氣體繼電器的觸點(diǎn)動作，發(fā)出信號，便于工作人員處理或使斷路器跳閘。圖2.9 擋板式氣體（瓦斯）繼電器工作原理1磁性開關(guān)；2上浮球；3磁性開關(guān)；4下浮球；5擋板；6磁鐵；7支架常用的擋板式瓦斯繼電器，也稱其為浮子式瓦斯繼電器，是目前使用最多的一類(y li)氣體繼電器。其中一種原理結(jié)構(gòu)如圖2.9所示，在繼電器內(nèi)裝有由浮球和浮球與擋板帶動的上、下兩個開關(guān)系統(tǒng)：上部開關(guān)系統(tǒng)包括磁性開關(guān)1、支架7及上浮球2，而磁性開關(guān)是由永久磁鐵和一對干簧觸點(diǎn)(ch din)（磁性觸點(diǎn)）組成；下部開關(guān)系統(tǒng)包括磁性開關(guān)3、支架7、下浮球4及擋板5和磁鐵6。其工作原理如下：變壓器正常(z

30、hngchng)運(yùn)行時，瓦斯繼電器中完全充滿變壓器油，浮力使兩個浮球都處于最高的正常位置，擋板處于垂直向上位置，擋住主油道。當(dāng)變壓器內(nèi)發(fā)生輕微故障時，產(chǎn)生的氣體向上途經(jīng)瓦斯繼電器，會聚積在其殼內(nèi)的上部空腔，迫使殼內(nèi)油位下降，導(dǎo)致上浮球也下降，引起跟浮球連在一起的永久磁鐵（在1內(nèi)）接近干簧觸點(diǎn)，當(dāng)接近到一定限度時，便吸動干簧觸點(diǎn)使其閉合，發(fā)出報警信號。此時，下浮球和擋板并不改變位置，因?yàn)橛臀唤档揭欢ǔ潭群螅a(chǎn)生的氣體能夠沿著管壁的上部排到油枕。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生(fshng)嚴(yán)重故障時，產(chǎn)生大量氣泡，急速的油流涌向瓦斯(w s)繼電器，當(dāng)流速超過一定值，油流的沖力大于磁鐵6吸住擋板的吸力和下浮球的

31、作用力時，便迫使擋板倒向油流動的方向（如圖中所示），同時也促使下浮球倒下，使相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)閉合，發(fā)出跳閘命令。當(dāng)油流速度降低時，因下浮球受到浮力的作用(zuyng)，擋板會自動恢復(fù)到原來的垂直位置。當(dāng)運(yùn)行中變壓器油面過分降低時，也會使下浮球下降，使相應(yīng)的開關(guān)觸點(diǎn)閉合，發(fā)出跳閘命令。2、差動保護(hù)的作用： 差動保護(hù)是防止變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)，在35kV 及以上變電站中普遍采用，主要用于保護(hù)雙繞組或三繞組變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的各種相間短路故障，同時也可以用來保護(hù)變壓器單相匝間短路故障。差動保護(hù)的范圍是構(gòu)成變壓器差動保護(hù)的電流互感器之間的電氣設(shè)備以及連接這些設(shè)備的導(dǎo)線。簡單地講，就是輸入的

32、兩端TA 之間的設(shè)備。由于差動保護(hù)對保護(hù)區(qū)外故障不會動作，因此差動保護(hù)不需要與保護(hù)區(qū)外相鄰元件保護(hù)在動作值和動作時限上相互配合，發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，可以整定為瞬時動作;差動保護(hù)原理簡單、使用電氣量單純、保護(hù)范圍明確、動作不需延時，所以用于變壓器做主保護(hù)。 保護(hù)原理：差動保護(hù)是利用基爾霍夫電流定律中“在任意時刻，對電路中的任一節(jié)點(diǎn)，流經(jīng)該節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和恒為零”的原理工作的。差動保護(hù)把被保護(hù)的變壓器看成是一個接點(diǎn)，在變壓器的各側(cè)均裝設(shè)電流互感器，把變壓器各側(cè)電流互感器副邊按差接線法接線，即各側(cè)電流互感器的同極性端都朝向母線側(cè)，將同極性端子相連，并聯(lián)接入差動繼電器。在繼電器線圈中流過的電流是各側(cè)電流互

33、感器的副邊電流之差，也就是說差動繼電器是接在差動回路的;從理論上講，正常情況下或外部故障時，流入變壓器的電流和流出的電流(折算后的電流)相等，差回路中的電流為零。當(dāng)變壓器正常運(yùn)行或區(qū)外故障(流過穿越性電流)時，各側(cè)電流互感器的副邊電流流入保護(hù)裝置，通過程序的運(yùn)行，各側(cè)電流存在的相位差由軟件自動進(jìn)行校正，自動計算出各側(cè)電流IH-(IM- IL)接近為零(IH 為高壓側(cè)電流，IM 為中壓側(cè)電流，IL 為低壓側(cè)電流)，則保護(hù)不動作。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生相間或匝間短路故障時，兩側(cè)(或三側(cè))向故障點(diǎn)提供短路電流，在差動回路中由于IM 或IL 改變了方向或等于零，流入差動繼電器的電流I觶H-(IM- IL)不

34、再接近于零;當(dāng)差動電流大于差動保護(hù)裝置的整定值時，保護(hù)動作，將被保護(hù)變壓器的各側(cè)斷路器跳開，使故障變壓器斷開電源。3、相間短路的后備保護(hù)：用于防御外部(wib)相間短路引起的過電流，并作為瓦斯和縱差保護(hù)的后備。保護(hù)延時動作于跳閘。4、零序保護(hù)：反映變壓器中性點(diǎn)直接接地(jid)系統(tǒng)繞組、引出線和相鄰元件（母線和線路）的接地短路。保護(hù)延時動作于跳閘。5、過負(fù)荷保護(hù)：反映變壓器各側(cè)或自耦變壓器公共繞組(roz)的過負(fù)荷情況。保護(hù)延時動作于信號。6、過熱（冷卻器全停）保護(hù)：反映變壓器的上層油溫或繞組溫度情況。保護(hù)長延時動作于各側(cè)跳閘。學(xué)習(xí)：1、為什么電從發(fā)電廠出來要經(jīng)過升壓變壓器這樣做主要是為了降低

35、線路損耗，因?yàn)楫?dāng)線路電壓比較低時，如果要向比較遠(yuǎn)的地方輸送一定容量的電能，當(dāng)S( HYPERLINK /s?q=%E8%A7%86%E5%9C%A8%E5%8A%9F%E7%8E%87&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 視在功率)一定時，根據(jù)S=1.732UI,如果U(線路電壓)比較低的話，那么要保持S不變，則線路電流將增大，因?yàn)榫€路上有電阻，流過線路上的電流的平方乘以該線路總長的 HYPERLINK /s?q=%E7%AD%89%E6%95%88%E7%94%B5%E9%98%BB&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 等效電阻就是

36、該線路電阻以熱量的形式損耗了的電能，電流越大，線路損耗就越大。反之，當(dāng)線路電壓越高的話，當(dāng)轉(zhuǎn)輸相同容量電能的情況下，流過線路的電流就越小，線路損耗也相應(yīng)減小。所以近幾年來我們國家都在大力推行高電壓輸電，特別是推行的超高壓交流500KV輸電及正負(fù)500KV HYPERLINK /s?q=%E7%9B%B4%E6%B5%81%E8%BE%93%E7%94%B5&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 直流輸電已成為各省市的主要電網(wǎng) HYPERLINK /s?q=%E7%94%B5%E5%8E%8B%E7%AD%89%E7%BA%A7&ie=utf-8&src=wenda_

37、link t _blank 電壓等級，及現(xiàn)行在試驗(yàn)的 HYPERLINK /s?q=%E7%89%B9%E9%AB%98%E5%8E%8B%E8%BE%93%E7%94%B5&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 特高壓輸電(交流1000KV、直流正負(fù)800KV)將是今后的主要發(fā)展趨勢。2、遠(yuǎn)距離輸電(shdin)采用高壓輸電可以減小電能(dinnng)的損失，所以發(fā)電廠出來的電，應(yīng)先經(jīng)過升壓變壓器，再經(jīng)過高壓(goy)線路和降壓變壓器，最后到用戶，其中變壓器的原理是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的3、聯(lián)絡(luò)變壓器在發(fā)電廠 HYPERLINK /s?q=%E5%8D%87%E5

38、%8E%8B%E7%AB%99&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 升壓站中連接有交換功率的兩種電壓等級 HYPERLINK /s?q=%E6%AF%8D%E7%BA%BF&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 母線的變壓器。大容量發(fā)電機(jī)一般采用發(fā)電機(jī)一雙繞組變壓器單元接線，以省去價格昂貴的發(fā)電機(jī)出口 HYPERLINK /s?q=%E6%96%AD%E8%B7%AF%E5%99%A8&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 斷路器。如發(fā)電廠升壓站有兩種電壓等級的母線，并有功率交換時，需在升壓站增設(shè)聯(lián)絡(luò)變壓器。

39、聯(lián)絡(luò)變壓器多采用 HYPERLINK /s?q=%E4%B8%89%E7%BB%95%E7%BB%84%E5%8F%98%E5%8E%8B%E5%99%A8&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 三繞組變壓器，變壓器的高、中壓側(cè)繞組完成升壓站高、中壓側(cè)母線功率交換的功能，而其低壓側(cè)第三繞組可作為平衡繞組消除 HYPERLINK /s?q=%E4%B8%89%E6%AC%A1%E8%B0%90%E6%B3%A2&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 三次諧波，又可作為廠用電備用電源，或連接限制內(nèi)部過電壓用的 HYPERLINK /s?q=%

40、E5%B9%B6%E8%81%94%E7%94%B5%E6%8A%97%E5%99%A8&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 并聯(lián)電抗器等。4、自耦變壓器1. HYPERLINK /s?q=%E8%87%AA%E8%80%A6%E5%8F%98%E5%8E%8B%E5%99%A8&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 自耦變壓器是輸出和輸入共用一組線圈的特殊變壓器.升壓和降壓用不同的抽頭來實(shí)現(xiàn).比共用線圈少的部分抽頭電壓就降低.比共用線圈多的部分抽頭電壓就升高. 2.其實(shí)原理和普通變壓器一樣的，只不過他的原線圈就是它的副線圈，一般的變壓

41、器是左邊一個原線圈通過 HYPERLINK /s?q=%E7%94%B5%E7%A3%81%E6%84%9F%E5%BA%94&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 電磁感應(yīng)，使右邊的副線圈產(chǎn)生電壓，自耦變壓器是自己影響自己。 3.自耦變壓器是只有一個繞組的變壓器，當(dāng)作為 HYPERLINK /s?q=%E9%99%8D%E5%8E%8B%E5%8F%98%E5%8E%8B%E5%99%A8&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 降壓變壓器使用時，從繞組中抽出一部分線匝作為二次繞組；當(dāng)作為 HYPERLINK /s?q=%E5%8D%87

42、%E5%8E%8B%E5%8F%98%E5%8E%8B%E5%99%A8&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 升壓變壓器使用時，外施電壓只加在繞組的部分線匝上。通常把同時屬于一次和二次的那部分繞組稱為 HYPERLINK /s?q=%E5%85%AC%E5%85%B1%E7%BB%95%E7%BB%84&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 公共繞組，自耦變壓器的其余部分稱為串聯(lián)繞組，同容量的自耦變壓器與普通變壓器相比，不但尺寸小，而且效率高，并且變壓器容量越大，電壓越高這個優(yōu)點(diǎn)就越加突出。因此隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展、 HYPERLINK /s?q=%E7%94%B5%E5%8E%8B%E7%AD%89%E7%BA%A7&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 電壓等級的提高和輸送容量的增大，自耦變壓器由于其容量大、損耗小、造價低而得到廣泛應(yīng)用.。4、六氟化硫氣體(qt)絕緣變壓器因其安全可靠，絕緣性能好，已得到(d do)了日益廣泛的應(yīng)用。尤其是在 HYPERLINK /lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=511951 t _blank 高壓(goy)、超高壓領(lǐng)域，在對變壓器安全性能要求十分苛刻的場所，有取代 HY