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文檔簡介
5-1
變壓器的用途和工作原理
變壓器(Transformer)是一種靜止電機(jī),它可以將一種電壓形式的電能轉(zhuǎn)換為另一種電壓形式的電能。5-1
變壓器的用途和工作原理變壓器(Transform一、變壓器分類及用途電力變壓器:電力系統(tǒng)中傳輸和分配電能用的變壓器等一、變壓器分類及用途電力變壓器:電力系統(tǒng)中傳輸和分配電能用的電爐變壓器(專用),給電爐(如煉鋼爐)供電。電焊變壓器(專用),給電焊機(jī)供電。
電爐變壓器(專用),整流變壓器(專用):給直流電力機(jī)車供電。實驗變壓器(互感器)。
整流變壓器(專用):儀用變壓器
儀用變壓器三相干式變壓器接觸調(diào)壓器三相干式變壓器接觸調(diào)壓器電源變壓器環(huán)形變壓器控制變壓器電源變壓器環(huán)形變壓器控制變壓器電力變壓器的分類1、按功能分:
電力變壓器按功能分,有升壓變壓器和降壓變壓器兩大類。工廠變電所都采用降壓變壓器。終端變電所的降壓變壓器,也稱配電變壓器。電力變壓器的分類1、按功能分:2、按容量分:
電力變壓器按容量系列分,有R8容量系列和R10容量系列兩大類。R8容量系列指容量等級是按R8≈1.33倍數(shù)遞增的,我國老的變壓器容量等級采用此系列,如:100kvA、135kvA、180kvA、240kvA、320kvA、420kvA、560kvA、750kvA、1000kvA等。R10容量系列指容量等級是按R10≈1.26倍數(shù)遞增的。R10系列的容量等級較密,便于合理選用,是IEC(國際電工委員會)推薦采用的。我國新的變壓器容量等級采用此系列,如:100KVA、125kvA、160kvA、200kvA、250kvA、315kvA、400kvA、500kvA、630kvA、800kvA、1000kvA。2、按容量分:3、按相數(shù)分:
電力變壓器按相數(shù)分,有單相和三相兩大類。工廠變電所通常都采用三相電力變壓器。4、按調(diào)壓方式分:電力變壓器按調(diào)壓方式分,有無載調(diào)壓(又稱無勵磁調(diào)壓)和有載調(diào)壓兩大類。工廠變電所大多數(shù)采用無載調(diào)壓變壓器。3、按相數(shù)分:4、按調(diào)壓方式分:5、按繞組結(jié)構(gòu)分:
電力變壓器按繞組結(jié)構(gòu)分,有單繞組自耦變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器。工廠變電所大多采用雙繞組變壓器。5、按繞組結(jié)構(gòu)分:6、按繞組絕緣及冷卻方式分類:
電力變壓器按繞組絕緣及冷卻方式分,有油浸式、干式和充氣式(SF6)等。其中油浸式變壓器,又有油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻式等。工廠變電所大多采用油浸自冷式變壓器。所謂充氣式變壓器是指變壓器的磁路(鐵心)與繞組均位于一個充有絕緣氣體的外殼內(nèi)的變壓器。以往,一般情況下是采用SF6氣體,所以又稱氣體絕緣變壓器6、按繞組絕緣及冷卻方式分類:7、按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分:
電力變壓器按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分,有銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器兩大類。工廠變電所過去大多采用鋁繞組變壓器,但低損耗的銅繞組變壓器現(xiàn)在得到了越來越廣泛的應(yīng)用。7、按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分:二、變壓器的工作原理簡單的說,變壓器的工作原理就是電磁感應(yīng)原理,也就是“動電生磁,動磁生電”的過程。二、變壓器的工作原理簡單的說,變壓器的工作原理就是電磁感應(yīng)原
跟電源連接的線圈叫原線圈,也叫初級線圈,跟負(fù)載連接的線圈叫副線圈,也叫次級線圈,兩線圈由絕緣導(dǎo)線繞制,鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成.U1n1n2U2U1U2電路中的符號
跟電源連接的線圈叫原線圈,也叫初級線圈,跟負(fù)載連接的線圈叫第-5-章變壓器的結(jié)構(gòu)原理和額定值課件第-5-章變壓器的結(jié)構(gòu)原理和額定值課件變壓器的變壓原理
(1)電動勢關(guān)系由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,原、副線圈中具有相同的t.根據(jù)電磁感應(yīng)定律有:所以,變壓器的變壓原理(1)電動勢關(guān)系所以,(2)電壓關(guān)系如果不計原、副線圈的電阻,則有:所以:n2>n1時,U2>U1,這種變壓器叫做升壓變壓器.
n2<n1時,U2<U1,這種變壓器叫做降壓變壓器.
所以,只要匝數(shù)不同,就可得到不同輸出電壓,這就變壓器的變壓原理。(2)電壓關(guān)系如果不計原、副線圈的電阻,則有:所以:(3)電流關(guān)系
由于不存在各種電磁能量損失,輸入功率等于輸出功率P1=P2,即:U1I1=U2I2所以:變壓器高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小,可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制,低壓線圈匝數(shù)少而通過電流大,應(yīng)用較粗的導(dǎo)線繞制.(3)電流關(guān)系由于不存在各種電磁能量損失,輸入功率等于二、基本工作原理
變壓器的主要部件是鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。兩繞組只有磁耦合沒電聯(lián)系。在一次繞組中加上交變電壓,產(chǎn)生交鏈一、二次繞組的交變磁通,在兩繞組中分別感應(yīng)電動勢。
只要(1)磁通有變化量;(2)一、二次繞組的匝數(shù)不同,就能達(dá)到改變壓的目的。二、基本工作原理變壓器的主要部件是鐵心和套在鐵當(dāng)一次繞組接交流電壓后,就有激磁電流i0存在,該電流在鐵心中可產(chǎn)生一個交變的主磁通Φ。Ф在兩個繞組中分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢e1和e2
e1=-N1dФ/dt
e2=-N2dФ/dt若略去繞組電阻和漏抗壓降,則以上兩式之比為:
U1/U2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2U1/U2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2=k,k定義為變壓器的變比。即:U1/U2=N1/N2
從此式可以看出,若固定U1,只要改變匝數(shù)比即可達(dá)到改變電壓的目的了,即:
若使N2>N1,則為升壓變壓器(step-uptransformer);
若使N2<N1,則為降壓變壓器(step-downtransformer)。當(dāng)一次繞組接交流電壓后,就有激磁電流i0存在,該電流在鐵心中一、類型
按用途分:電力變壓器和特種變壓器。
按繞組數(shù)目分:單繞組(自耦)變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器和多繞組變壓器。
按相數(shù)分:單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器。
按鐵心結(jié)構(gòu)分:心式變壓器和殼式變壓器。
按調(diào)壓方式分:無勵磁調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器。
按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分:干式變壓器、油浸式變壓器和充氣式變壓器。
5.2變壓器的類型和結(jié)構(gòu)
一、類型按用途分:電力變壓器和特種變壓器。按第-5-章變壓器的結(jié)構(gòu)原理和額定值課件鐵心是變壓器的主磁路,電力變壓器的鐵心主要采用心式結(jié)構(gòu),它是將A、B、C三相的繞組分別放在三個鐵心柱上,三個鐵心柱由上、下兩個鐵軛連接起來,構(gòu)成閉合磁路。如圖鐵心是變壓器的主磁路,電力變壓器的鐵心主要采用心式結(jié)構(gòu),它一、鐵心
變壓器的主磁路,為了提高導(dǎo)磁性能和減少鐵損,用厚為0.35-0.5mm、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成。
變壓器的電路,一般用絕緣銅線或鋁線繞制而成。
油浸式變壓器的器身浸在變壓器油的油箱中。油是冷卻介質(zhì),又是絕緣介質(zhì)。油箱側(cè)壁有冷卻用的管子(散熱器或冷卻器)。
將線圈的高、低壓引線引到箱外,是引線對地的絕緣,擔(dān)負(fù)著固定的作用。二、繞組四、油箱三、絕緣套管此外,還有儲油柜、吸濕器、安全氣道、凈油器和氣體繼電器。二、結(jié)構(gòu)(電力變壓器)
一、鐵心變壓器的主磁路,為了提高導(dǎo)磁性能和減少連接發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的升壓變壓器連接發(fā)電機(jī)的封閉母線
與電網(wǎng)相連的高壓出線端連接發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的升壓變壓器連接發(fā)電機(jī)的封閉母線與電網(wǎng)相鐵心
型式:心式變壓器(結(jié)構(gòu)簡單工藝簡單應(yīng)用廣泛);
殼式變壓器(用在小容量變壓器和電爐變壓器)。
材料:一般由0.35mm或0.5mm冷軋(也用熱軋)硅鋼片疊成。
鐵心交疊:相鄰層按不同方式交錯疊放,將接縫錯開。偶數(shù)層剛好壓著奇數(shù)層的接縫,從而減少了磁阻,便于磁通流通。
鐵心鐵心柱截面形狀:小型變壓器做成方形或者矩形;大型變壓器做成階梯形。容量大則級數(shù)多。疊片間留有間隙作為油道(縱向或橫向)。
鐵心柱截面形狀:小型變壓器做成方形或者矩形;大型變壓器做成階繞組一般用絕緣扁銅線或圓銅線在繞線模上繞制而成。繞組套裝在變壓器鐵心柱上,一般低壓繞組在內(nèi)層,高壓繞組套裝在低壓繞組外層,以便于提高絕緣性能。
繞組的基本型式同芯式——鐵芯式變壓器常用。高壓繞組和低壓繞組均做成圓筒形,然后同芯地套在鐵芯柱上交疊式——鐵殼式變壓器常用。高壓繞組和低壓繞組各分為若干個線餅,沿著鐵芯柱的高度交錯地排列著繞組繞組的基本型式變壓器繞組一般為絕緣扁銅線或絕緣圓銅線在繞線模上繞制而成。為便于制造、在電磁力作用下受力均勻以及機(jī)械性能良好,繞組線圈作成圈形。按照繞組在鐵芯中的排列方法分類,變壓器可分為鐵芯式和鐵殼式兩類基本型式:同芯式,交疊式變壓器繞組一般為絕緣扁銅線或絕緣圓銅線在繞線模上繞制而成。單相芯式變壓器鐵心及繞組單相芯式變壓器鐵心及繞組鐵殼式變壓器
變壓器的鐵芯柱在中間,鐵軛在兩旁環(huán)繞,且把繞組包圍起來結(jié)構(gòu)比較堅固、制造工藝復(fù)雜,高壓繞組與鐵芯柱的距離較近,絕緣也比較困難
通常應(yīng)用于電壓很低而電流很大的特殊場合,例如,電爐用變壓器。這時巨大的電流流過繞組將使繞組上受到巨大的電磁力,鐵殼式結(jié)構(gòu)可以加強(qiáng)對繞組的機(jī)械支撐,使能承受較大的電磁力。鐵殼式變壓器變壓器的鐵芯柱在中間,鐵軛在兩旁環(huán)繞,且把繞組油、油箱、冷卻及安全裝置
器身裝在油箱內(nèi),油箱內(nèi)充滿變壓器油。變壓器油是一種礦物油,具有很好的絕緣性能。變壓器油起兩個作用:①在變壓器繞組與繞組、繞組與鐵心及油箱之間起絕緣作用。②變壓器油受熱后產(chǎn)生對流,對變壓器鐵心和繞組起散熱作用。
油箱有許多散熱油管,以增大散熱面積。為了加快散熱,有的大型變壓器采用內(nèi)部油泵強(qiáng)迫油循環(huán),外部用變壓器風(fēng)扇吹風(fēng)或用自來水沖淋變壓器油箱。這些都是變壓器的冷卻裝置
油、油箱、冷卻及安全裝置變壓器運(yùn)行時產(chǎn)生熱量,使變壓器油膨脹,并流進(jìn)儲油柜中。儲油柜使變壓器油與空氣接觸面變小,減緩了變壓器油的氧化和吸收空氣水分的速度。從而減緩了油的變質(zhì)。
故障時,熱量會使變壓器油汽化,觸動氣體繼電器發(fā)出報警信號或切斷電源。
如果是嚴(yán)重事故,變壓器油大量汽化,油氣沖破安全氣道管口的密封玻璃,沖出變壓器油箱,避免油箱爆裂。
變壓器運(yùn)行時產(chǎn)生熱量,使變壓器油膨脹,并流進(jìn)儲油柜中。絕緣套管
絕緣套管由中心導(dǎo)電桿與瓷套組成。導(dǎo)電桿穿過變壓器油箱、在油箱內(nèi)的一端與線圈的端點聯(lián)接,在外面的一端與外線路聯(lián)接。在瓷套和導(dǎo)電桿間留有一道充油層——充油套管當(dāng)電壓等級更高時,在瓷套內(nèi)腔中常環(huán)繞著導(dǎo)電桿包上幾層絕緣紙簡,在每個絕緣紙簡上貼附有一層鋁箔,則沿著套管的徑向距離,絕緣層和鋁箔層構(gòu)成串聯(lián)電容器,使資套與導(dǎo)電桿間的電場分布均勻套管外形常做成傘形,電壓愈高、級數(shù)愈多。絕緣套管絕緣套管由中心導(dǎo)電桿與瓷套組成。導(dǎo)電桿穿過變壓器油油浸式電力變壓器油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)器身油箱冷卻裝置保護(hù)裝置出線裝置鐵心、繞組、絕緣結(jié)構(gòu)、引線、分接開關(guān)油箱本體(箱蓋、箱壁、箱底)和附件(放油閥門、油樣活門、接地螺栓、銘牌散熱器和冷卻器儲油柜(油枕)、油位表、防爆管(安全氣道)、吸濕器(呼吸器)、溫度計、凈油器、氣體繼電器(瓦斯繼電器)高壓套管、低壓套管油油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)器身油箱冷卻裝置保護(hù)裝置出線裝置鐵心2.分接開關(guān)1.高壓套管4.瓦斯繼電器3.低壓套管6.油枕5.防爆管8.吸濕器7.油位表10.銘牌9.散熱器12.油樣活門11.接地螺栓14.活門13.放油閥門16.溫度計15.繞組18.凈油器17.鐵芯20.變壓器油19.油箱2.分接開關(guān)1.高壓套管4.瓦斯繼電器3.低壓套管6.油枕51.鐵芯鐵芯在電力變壓器中是重要的組成部件之一。它由高導(dǎo)磁的硅鋼片疊積和鋼夾件夾緊而成,鐵心具有兩個方面的功能。在原理上,鐵心是構(gòu)成變壓器的磁路。它把一次電路的電能轉(zhuǎn)化為磁能,又把該磁能轉(zhuǎn)化為二次電路的電能,因此,鐵心是能量傳遞的媒介體。在結(jié)構(gòu)上,它是構(gòu)成變壓器的骨架。在它的鐵心柱上套上帶有絕緣的線圈,并且牢固地對它們支撐和壓緊。1.鐵芯鐵芯在電力變壓器中是重要的組成部件之一。它由高導(dǎo)變壓器鐵芯渦流的形成
當(dāng)成塊的金屬放在變化的磁場中.或者在磁場中運(yùn)動時,金屬內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種電流在金屬內(nèi)自成閉合回路,猶如水的旋渦故稱渦流,由于成塊金屬的電阻很小,所以渦流很強(qiáng),使成塊金屬大量發(fā)熱,同時電能遭到大量的浪費(fèi)。變壓器鐵芯渦流的形成當(dāng)成塊的金屬放在變化的磁場中
為了減少鐵心的磁滯和渦流損耗,鐵心用厚度為0.3~0.5mm的硅鋼片沖剪成幾種不同尺寸,并在表面涂厚為0.01~0.13mm的絕緣漆,烘干后按一定規(guī)則疊裝而成。由于硅鋼片比普通鋼的電阻串大,因此利用硅鋼片制成的鐵心可以進(jìn)一步減小渦流損耗。為了減少鐵心的磁滯和渦流損耗,鐵心用厚度為0.3接地片上夾件鐵軛螺桿拉螺桿芯柱綁扎鐵心磁導(dǎo)線下夾件鐵心的結(jié)構(gòu)接地片上夾件鐵軛螺桿拉螺桿芯柱綁扎鐵心磁導(dǎo)線下夾件鐵心的結(jié)構(gòu)鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途單相兩柱式疊鐵心鐵心片一搭接方式疊積,兩柱均套線圈,線圈以串、并聯(lián)絡(luò)線引出。結(jié)構(gòu)簡單而緊湊,工藝裝備少,但疊積工作量大。它是廣泛采用的單相鐵心基本結(jié)構(gòu)。適用于各種單相變壓器。鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途單相兩柱式疊鐵心鐵心片一搭接方式疊積,兩鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途單相單柱旁軛式疊鐵心中間為一個心柱,兩邊為旁軛,軛的截面為心柱截面的1/2??山档蜕?、下軛高,有助于減少附加損耗,但電工鋼片用量多。它實際上是垂直放置的單相殼式鐵心。適用于高壓大容量單相電力變壓器活大電流單相變壓器。鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途單相單柱旁軛式疊鐵心中間為一個心柱,兩邊鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途單相兩柱旁軛式疊鐵心中間為兩個心柱,兩邊為旁軛,可降低上、下軛高,有助于減少附加損耗,但電工鋼片用量更多,體積大。有時在旁軛上安裝調(diào)壓和勵磁線圈。它是的派生結(jié)構(gòu)。適用于高壓和超高壓大容量單相電力變壓器。鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途單相兩柱旁軛式疊鐵心中間為兩個心柱,兩邊鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途三相三柱式疊鐵心在結(jié)構(gòu)上與單相兩柱式疊鐵心是同一類型,只是多了一個心柱,三柱線圈各自為一相引出。它是三相變壓器最廣泛應(yīng)用的典型結(jié)構(gòu)。適用于各種三相變壓器鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途三相三柱式疊鐵心在結(jié)構(gòu)上與單相兩柱式疊鐵鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途三相三柱旁軛式疊鐵心中間為三個心柱,各自為一相,兩邊旁軛和上、下端軛截面為心柱截面的1/3,主要是用來降低鐵心的高度,便于運(yùn)輸。適用于大容量三項電力變壓器。鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途三相三柱旁軛式疊鐵心中間為三個心柱,各自鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍多級圓形截面鐵軛截面與心柱截面完全相同,磁通分布均勻,在采用冷軋電工鋼片時應(yīng)該這樣,是現(xiàn)代變壓器的主要鐵軛截面形狀。廣泛用于現(xiàn)代的各種變壓器。鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍多級圓形截面鐵軛截面與心柱截面鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍多級橢圓形截面與橢圓形心柱截面相配合的一種鐵軛截面,另外在有旁軛的鐵心中,鐵軛的截面需小于心柱的截面,當(dāng)各級相對應(yīng)時,一定做成多級橢圓形截面。用于旁軛截面為橢圓形的旁軛式鐵心(五柱式鐵心)的變壓器。鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍多級橢圓形截面與橢圓形心柱截面鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍倒T形、倒多級T形截面倒T形截面只用于直接縫鐵心,鐵軛片種類少,但要比心柱截面放大50%~10%;倒多級T形截面用于斜接縫鐵心,與心柱截面相同,既降低了框內(nèi)沿磁通密度,又縮短心柱小級的片長,節(jié)省材料。倒T形截面多用于以前的中小型變壓器,倒多級T形可用于斜接縫的中型變壓器。鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍倒T形、倒多級T形截面倒T形截鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍正T形、正多級T形截面使用情況同上,但是可利用小級處的較大空間引出內(nèi)線圈的引線,它們的缺點是心柱各小級的片長增加,浪費(fèi)材料。分別用于直、斜接縫的高電壓、大容量變壓器。鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍正T形、正多級T形截面使用情況鐵心的夾緊裝置鐵心的夾緊裝置是使整個鐵心構(gòu)成一個整體的緊固結(jié)構(gòu)。它在結(jié)構(gòu)上應(yīng)滿足如下要求。夾緊裝置一般是框架式,此夾持裝置在結(jié)構(gòu)上要承受鐵心本體的夾緊力、起吊器身的重力和變壓器在短路時所產(chǎn)生的電動機(jī)械力,并確保冷軋硅鋼片的電磁性能不減弱。夾緊裝置上的構(gòu)件主要承受拉伸、彎曲應(yīng)力,盡量避免承受剪切應(yīng)力。夾緊裝置在結(jié)構(gòu)上應(yīng)能可靠地壓緊線圈、支撐引線、裝置器身的絕緣件,并應(yīng)具有器身在油箱中的定位結(jié)構(gòu)。鐵心的夾緊裝置鐵心的夾緊裝置是使整個鐵心構(gòu)成一個整體的緊固結(jié)鐵心的夾緊裝置夾緊時的力要均勻,鐵心片的邊緣應(yīng)不出現(xiàn)翹起,鐵芯片的接縫盡量要嚴(yán)合,在鐵心勵磁時噪聲要盡量小。為防止鐵心多點接地和減少漏磁通在結(jié)構(gòu)鋼件中產(chǎn)生渦流損耗,結(jié)構(gòu)鋼件應(yīng)用絕緣件與鐵心本體隔開,并盡可能遠(yuǎn)離漏磁區(qū)。在結(jié)構(gòu)鋼件中更不能形成交鏈主磁通下的“短路匝”。夾緊裝置與鐵心相貼處必須有可靠的絕緣。鐵心的夾緊裝置夾緊時的力要均勻,鐵心片的邊緣應(yīng)不出現(xiàn)翹起,鐵鐵心的夾緊裝置1-鋼螺母5-膠木紙管3-鋼墊圈4-紙板墊圈6-穿心螺桿2-輔助絕緣墊圈鐵心的夾緊裝置1-鋼螺母5-膠木紙管3-鋼墊圈4-紙板墊圈6變壓器鐵心的絕緣鐵心的絕緣與變壓器其他絕緣一樣,占有重要的地位。鐵心絕緣不良,將影響變壓器的安全運(yùn)行。鐵心的絕緣有兩種,即鐵心片間的絕緣以及鐵芯片與結(jié)構(gòu)件的絕緣。變壓器鐵心的絕緣鐵心的絕緣與變壓器其他絕緣一樣,占有重要的地變壓器鐵心的絕緣鐵心片間的絕緣是把心柱和鐵軛的截面分成許多細(xì)條形的小截面,使磁通垂直通過這些小截面時,感應(yīng)出的渦流很小,產(chǎn)生的渦流損耗也就很小。鐵心片間無絕緣時,磁通垂直通過的截面很大,感應(yīng)的渦流大,截面厚度增加1倍,渦流損耗將增大至4倍。鐵心片間絕緣過小時,片間電導(dǎo)率增大,穿過片間絕緣的泄漏電流增大,將增加附加的介質(zhì)損耗。變壓器鐵心的絕緣鐵心片間的絕緣是把心柱和鐵軛的截面分成許多細(xì)變壓器鐵心的絕緣鐵心片間絕緣過大時,鐵心就不能認(rèn)為是等電位的,必須把各片均連接起來接地,否則片間將出現(xiàn)放電現(xiàn)象,這是不方便的、不可取的。現(xiàn)在鐵心用絕緣紙條做油道時,就需要把油道兩側(cè)的鐵心片連接起來,然后由一個接地銅片引出因此,鐵心片間要有一定的絕緣,在標(biāo)準(zhǔn)測量方法下一般在60~105Ω/cm2?,F(xiàn)在采用的冷軋取向電工鋼片的表面具有0.15~0.02mm的無機(jī)磷化膜,可以滿足這一要求,其他電工鋼片則需要涂漆,檢修時也需要涂漆,大型鐵心有時要涂兩遍漆。變壓器鐵心的絕緣鐵心片間絕緣過大時,鐵心就不能認(rèn)為是等電位的變壓器鐵心的絕緣鐵芯片與其夾緊結(jié)構(gòu)件的絕緣是防止與結(jié)構(gòu)件短接和短路。鐵心片間短接總是不允許的,但是結(jié)構(gòu)件間形成短路的回路順著磁通方向而不交鏈磁通,或者交鏈磁通很小,則影響不大。如果兩個單排的心柱螺桿短路形成的閉合回路是順著磁通方向的,不易產(chǎn)生短路電流;拉螺桿與夾件等形成的閉合回路,交鏈測通小又不同相;而鐵軛夾件和旁螺桿形成的閉合回路雖交鏈部分有磁通,但環(huán)流不經(jīng)過鐵心,且可作為三次諧波電流通路,因此它們之間不需要絕緣。變壓器鐵心的絕緣鐵芯片與其夾緊結(jié)構(gòu)件的絕緣是防止與結(jié)構(gòu)件短接變壓器鐵心的接地鐵心必須接地。鐵心是其金屬結(jié)構(gòu)件在線圈的電場作用下,具有不同的電位,與油箱電位又不同。雖然它們之間電位差不大,也將通過很小的絕緣距離而斷續(xù)放電。放電一方面使油分解,另一方面無法確認(rèn)變壓器在試驗和運(yùn)行中的狀態(tài)是否正常。因此鐵心及其金屬結(jié)構(gòu)件必須經(jīng)油箱面接地(對于鐵心柱和鐵軛螺桿,則由于電容的耦合作用認(rèn)為它們與鐵心電位一樣,不需接地),且要確保電氣接通。
變壓器鐵心的接地鐵心必須接地。鐵心是其金屬結(jié)構(gòu)件在線圈的電場變壓器鐵心的接地變壓器鐵心的接地變壓器鐵心的接地變壓器鐵心的接地變壓器鐵心的接地有拉螺桿和吊螺桿時,上、下夾件各自相接,期間又通過拉螺桿相接。這樣只要用一接地片將鐵心和上夾件相接,除墊腳令與箱底接地外,其余部分經(jīng)吊螺桿與箱蓋接地,且鐵心片是一點接地。變壓器鐵心的接地有拉螺桿和吊螺桿時,上、下夾件各自相接,期間變壓器鐵心的接地只有拉螺桿時,也用一接地片將鐵心和上夾件相接,則鐵心經(jīng)上夾件、拉螺桿、下夾件,通過墊腳和箱底接地。變壓器鐵心的接地只有拉螺桿時,也用一接地片將鐵心和上夾件相接變壓器鐵心的接地上下夾件絕緣時,即舊產(chǎn)品種既無拉螺桿又無拉板的夾緊結(jié)構(gòu)中,則用接地片將鐵心分別與上下夾件相接。這樣整個鐵心又上夾件經(jīng)鐵芯片,在通過墊腳和箱底接地,這種情況需要注意上下接地片位置要對稱,即在鐵心的同一層上,否則將產(chǎn)生電位差。變壓器鐵心的接地上下夾件絕緣時,即舊產(chǎn)品種既無拉螺桿又無拉板變壓器鐵心的接地有拉板時,上下夾件由拉板連接,而墊腳與箱底一般是絕緣的。用一接地片將鐵心和上夾件并聯(lián)后再由10KV套管引出接地,或者鐵心和上夾件由兩個套管接地。才用一個接地套管時指監(jiān)視器身的絕緣,采用兩個接地套管時還可檢查鐵心有無多余接地點。變壓器鐵心的接地有拉板時,上下夾件由拉板連接,而墊腳與箱底一變壓器鐵心的接地接地片為0.3mm厚的紫銅片,寬度為20、30mm或40mm,銅帶表面要搪錫,以減少接觸電阻。變壓器鐵心的接地接地片為0.3mm厚的紫銅片,寬度為20、3變壓器鐵芯多點接地的故障特征油中氣體不斷增加并析出(電弧放電故障時,氣體析出量較之更高、更快),可能導(dǎo)致氣體繼電器動作發(fā)信號,甚至使變壓器跳閘。鐵芯局部過熱,使鐵芯損耗增加,甚至燒壞;過熱造成的溫升,使變壓器油分解,產(chǎn)生的氣體溶解于油中,引起變壓器油性能下降,油中總烴大大超標(biāo);變壓器鐵芯多點接地的故障特征油中氣體不斷增加并析出(電弧2.繞組
繞組是變壓器最基本的組成部分,它與鐵心合稱電力變壓器本體,是建立磁場和傳輸電能的電路部分。電力變壓器繞組由高壓繞組,低壓繞組,對地絕緣層(主絕緣),高、低壓繞組之間絕緣件及由燕尾墊塊,撐條構(gòu)成的油道,高壓引線,低壓引線等構(gòu)成。
不同容量、不同電壓等級的電力變壓器,繞組形式也不一樣。一般電力變壓器中常采用同心式和交疊式兩種結(jié)構(gòu)形式。2.繞組繞組是變壓器最基本的組成部分,它與鐵心合同心式繞組是把高壓繞組與低壓繞組套在同一個鐵心上,一般是將低壓繞組放在里邊,高壓繞組套在外邊,以便絕緣處理。但大容量輸出電流很大的電力變壓器,低壓繞組引出線的工藝復(fù)雜,往往把低壓繞組放在高壓繞組的外面。同心式繞組結(jié)構(gòu)簡單、繞制方便,故被廣泛采用。按照繞制方法的不同,同心式繞組又可分為圓筒式、螺旋式、連續(xù)式、糾結(jié)式等幾種。同心式繞組是把高壓繞組與低壓繞組套在同一個鐵心上,一般是將低交疊式繞組又叫交錯式繞組,在同一鐵心上,高壓繞組、低壓繞組交替排列、間隙聚焦國、絕緣較復(fù)雜、包扎工作量較大。它的優(yōu)點是力學(xué)性能較好,引出線的布置和焊接比較方便、漏電抗較小,一般用于電壓為35KV及以下的電爐變壓器中。交疊式繞組又叫交錯式繞組,在同一鐵心上,高壓繞組、低壓繞組交變壓器高低壓繞組的排列方式,是由多種因素決定的。但就大多數(shù)變壓器來講,是把低壓繞級布置在高壓繞組的里邊。這主要是從絕緣方面考慮的。理論上,不管高壓繞組或低壓繞組怎樣布置,都能起變壓作用。但因為變壓器的鐵芯是接地的,由于低壓繞組靠近鐵芯,從絕緣角度容易做到。如果將高壓繞組靠近鐵芯,則由于高壓繞組電壓很高,要達(dá)到絕緣要求,就需要很多多的絕緣材料和較大的絕緣距離。這樣不但增大了繞組的體積,而且浪費(fèi)了絕緣材料。再者,由于變壓器的電壓調(diào)節(jié)是靠改變高壓繞組的抽頭,即改變其匝數(shù)來實現(xiàn)的,因此把高壓繞組安置在低壓繞組的外邊,引線也較容易。變壓器高低壓繞組的排列方式,是由多種因素決定的。但就大多數(shù)變3.分接開關(guān)變壓器調(diào)壓是在變壓器的某一繞組上設(shè)置分接頭,當(dāng)變換分接頭時就減少或增加了一部分線匝,使帶有分接頭的變壓器繞組的匝數(shù)減少或增加,其他繞組的匝數(shù)沒有改變,從而改變了變壓器繞組的匝數(shù)比。繞組的匝數(shù)比改變了,電壓比也相應(yīng)改變,輸出電壓就改變,這樣就達(dá)到了調(diào)整電壓的目的。
3.分接開關(guān)變壓器調(diào)壓是在變壓器的某一繞組上設(shè)置分接頭,當(dāng)變在一般情況下是在高壓繞組上抽出適當(dāng)?shù)姆纸宇^,因為高壓繞組常套在外面,引出分接頭方便;另外高壓側(cè)電流小,引出的分接引線和分接開關(guān)的載流部分截面積小,開關(guān)接觸部分也容易解決。調(diào)壓方式有無勵磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。無勵磁調(diào)壓時,不是變壓器二次不帶負(fù)載,而是把變壓器各側(cè)都與電網(wǎng)斷開,在變壓器無勵磁情況下變換繞組的分接頭;有載調(diào)壓時,變壓器時在不中斷負(fù)載的情況下進(jìn)行變換繞組的分接頭。在一般情況下是在高壓繞組上抽出適當(dāng)?shù)姆纸宇^,因為高壓繞組常套變壓器無勵磁分接開關(guān)的額定電壓范圍較窄,調(diào)節(jié)級數(shù)較少。額定調(diào)壓范圍以變壓器額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示為±5%或±2×2.5%。根據(jù)使用要求,在調(diào)壓范圍和級數(shù)不變的情況下,允許增加負(fù)分接級數(shù),減少正分接級數(shù)。無勵磁調(diào)壓變壓器在額定電壓±5%范圍內(nèi)改變分接位置運(yùn)行時,其額定容量不變。如為-7%和+10%分接時,其容量按制造廠的規(guī)定;如無制造廠規(guī)定,則容量應(yīng)相應(yīng)降低2.5%和5%。變壓器無勵磁分接開關(guān)的額定電壓范圍較窄,調(diào)節(jié)級數(shù)較少。額定調(diào)第-5-章變壓器的結(jié)構(gòu)原理和額定值課件變壓器無勵磁調(diào)壓電路,由于繞組上引出分接頭方式的不同,大致氛圍4種:1)中性點調(diào)壓電路,一般適用于電壓等級為35KV及以下的多層圓筒式繞組;2)中性點“反接”調(diào)壓電路,適用于電壓等級為
15KV以下的連接式繞組;3)中部調(diào)壓電路;4)中部并聯(lián)調(diào)壓電路,適用于電壓等級為35KV及以上的連續(xù)式或糾結(jié)式繞組。變壓器無勵磁調(diào)壓電路,由于繞組上引出分接頭方式的不同,大致氛(a)中性點調(diào)壓(b)中性點反接調(diào)壓(c)中部調(diào)壓(d)中部并聯(lián)調(diào)壓(a)中性點調(diào)壓
有載分接開關(guān)是在帶負(fù)載情況下,變換變壓器的分接,以達(dá)到調(diào)節(jié)電壓的目的。在變換過程中,必須要有阻抗來限制分接間的循環(huán)電流,根據(jù)阻抗的不同可分為電抗式和電阻式兩種。有載分接開關(guān)是在帶負(fù)載情況下,變換變壓器的分接,以達(dá)到調(diào)電抗式有載分接開關(guān)的特點是,如果電抗器是按連續(xù)工作設(shè)計的,則在變換分接過程中可以停留在跨接兩個分接頭的位置工作。在所需要的調(diào)壓級數(shù)相同的情況下,可使變壓器繞組的分接頭個數(shù)減少一半。另外,即使分接開關(guān)電動機(jī)構(gòu)的供電電源在過渡過程的任意位置發(fā)生故障,變壓器仍能繼續(xù)運(yùn)行。但其缺點是過渡時循環(huán)電流的功率因數(shù)較低,切換開關(guān)電弧觸頭的電壽命較短;由于用了電抗器,使變壓器的體積增大,制造成本較高。電抗式有載分接開關(guān)的特點是,如果電抗器是按連續(xù)工作設(shè)計的,則電阻式有載分接開關(guān)是一種油中切換、電阻過渡、埋入式有載分接開關(guān),它的特點是過渡時間較短,循環(huán)電流的功率因數(shù)為1,切換開關(guān)電弧觸頭的電壽命比電抗式提高了許多。為了保證切換機(jī)構(gòu)在切換過程能連續(xù)快速完成,都采用電動機(jī)構(gòu)帶動快速機(jī)構(gòu)的彈簧儲能,到釋放位置時,快速機(jī)構(gòu)的彈簧釋放能量,此時即使電動機(jī)構(gòu)停轉(zhuǎn)都能使切換開關(guān)快速、可靠地完成切換。所以它是一種先進(jìn)的有載分接開關(guān),應(yīng)用比較廣泛。電阻式有載分接開關(guān)是一種油中切換、電阻過渡、埋入式有載分接開雙電阻式有載分接開關(guān)的典型接線圖和變換順序圖雙電阻式有載分接開關(guān)的典型接線圖和變換順序圖雙電阻式有載分接開關(guān)的典型接線圖和變換順序圖雙電阻式有載分接開關(guān)的典型接線圖和變換順序圖雙電阻式有載分接開關(guān)的典型接線圖和變換順序圖雙電阻式有載分接開關(guān)的典型接線圖和變換順序圖雙電阻式有載分接開關(guān)的典型接線圖和變換順序圖雙電阻式有載分接開關(guān)的典型接線圖和變換順序圖4.油枕當(dāng)變壓器油的體積隨著油的溫度膨脹或減小時,油枕起著調(diào)節(jié)油量,保證變壓器油箱內(nèi)經(jīng)常充滿油的作用。如沒有油枕,油箱內(nèi)的油面波動就會帶來一下不利因素:一是油面降低時露出鐵芯和線圈部分會影響散熱和絕緣;二是隨著油面波動空氣從箱蓋縫里排出和吸進(jìn),而由于上層油溫很高,使油很快地氧化和受潮。油枕的油面比油箱的油面要小,這樣,可以減少油和空氣的接觸面,防止油被過速地氧化和受潮。三是油枕的油在平時幾乎不參加油箱內(nèi)的循環(huán),它的溫度要比油箱內(nèi)的上層油溫的低的多,油的氧化過程也慢的多,因此有了油枕,可以防止油的過速氧化。4.油枕當(dāng)變壓器油的體積隨著油的溫度膨脹或減小時,油枕起著調(diào)變壓器油枕有三種形式:波紋式、膠囊式、隔膜式。變壓器油枕有三種形式:波紋式、膠囊式、隔膜式。對于膠囊式油枕,為了使變壓器油面與空氣完全隔絕,其油位計間接顯示油面。該油枕是通過在油枕下部的小膠囊,使之成為一個單獨的油循環(huán)系統(tǒng),當(dāng)油枕的油面升高時,壓迫小膠囊的油柱壓力增大,小膠囊的體積被縮小了一些,于是在油位計反映出來的油位也高起來一些,且其高度與油枕中的油面成正比;相反,油枕中的油面降低時,壓迫小膠囊的油柱壓力也將減少,使小膠囊體積也相對地要增大一些,反應(yīng)在油位計中的油面就要降低一些,且其高度與油枕中的油面成正比。換句話說,它使通過油枕油面的高、低變化,導(dǎo)致小膠囊壓力大小發(fā)生變化,從而使油面間接地、成正比地反應(yīng)油枕油面高低的變化。對于膠囊式油枕,為了使變壓器油面與空氣完全隔絕,其油位計間接對于隔膜式油枕,可安裝磁力式油表,油表連桿機(jī)構(gòu)的滾輪在薄膜上不受任何阻力,能自由、靈活地伸長與縮短。磁力表上部有接線盒,內(nèi)部有開關(guān),當(dāng)油枕的油面出現(xiàn)最高或最低位置時,開關(guān)自動閉合,發(fā)出報警信號。對于隔膜式油枕,可安裝磁力式油表,油表連桿機(jī)構(gòu)的滾輪在薄膜上1-油位計;2-氣體繼電器連通導(dǎo)管的法蘭;3-吸濕器連通管;4-集污盒;5-注油孔;6-與防爆管連通的法蘭;7-吊環(huán);8-端蓋;9、10-閥門1-油位計;2-氣體繼電器連通導(dǎo)管的法蘭;3-吸濕器連通管;5.氣體繼電器5.氣體繼電器A、罩
B、項針
C、氣塞D、磁鐵E、開口杯F、重錘
G、探針
H、支架
K、彈簧
L、擋板
M、磁鐵
N、螺桿
P、干簧接點(跳閘用)Q、調(diào)節(jié)桿R、干簧節(jié)點(信號用)S、套管
T、嘴子
A、罩
L、擋板
重瓦斯動作整定管路通徑(毫米)油速整定范圍(米/秒)800.7~1.5500.6~1重瓦斯動作整定管路通徑(毫米)油速整定范圍(米/秒)800.6.吸濕器吸濕器又名呼吸器,常用吸濕器為吊式吸濕器結(jié)構(gòu)。吸濕器內(nèi)裝有吸附劑硅膠,油枕內(nèi)的絕緣油通過吸濕器與大氣連通,內(nèi)部吸附劑吸收空氣中的水分和雜質(zhì),以保持絕緣油的良好性能。6.吸濕器吸濕器又名呼吸器,常用吸濕器為吊式吸濕器結(jié)構(gòu)。吸濕1-連接管2-螺釘3-法蘭盤4-玻璃管5-硅膠6-螺桿7-底座8-底罩9-變壓器油1-連接管為了顯示硅膠受潮情況,一般采用變色硅膠。變色硅膠原理是利用二氯化鈷(CoCL2)所含結(jié)晶水?dāng)?shù)量不同而有幾種不同顏色做成,二氯化鈷含六個分子結(jié)晶水時,呈粉紅色;含有兩個分子結(jié)晶水時呈紫紅色;不含結(jié)晶水時呈藍(lán)色。為了顯示硅膠受潮情況,一般采用變色硅膠。變色硅膠原理是利用二變色硅膠的配制方法是把二氯化鈷配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的溶液,然后選用一定數(shù)量的硅膠在120~160℃烘箱干燥5~6小時,冷卻后放入配好質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的二氧化鈷溶液中,浸泡10~15分鐘,待吸飽二氯化鈷后成粉紅色,再經(jīng)120~160℃烘干變成藍(lán)色便可使用。安裝在隔膜式儲油柜上的呼吸器在罩內(nèi)可不注油,以保證儲油柜呼吸暢通。變色硅膠的配制方法是把二氯化鈷配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的溶液,然后呼吸器的作用是提供變壓器在溫度變化時內(nèi)部氣體出入的通道,解除正常運(yùn)行中因溫度變化產(chǎn)生對油箱的壓力。呼吸器內(nèi)硅膠的作用是在變壓器溫度下降時對吸進(jìn)的氣體去潮氣。油封杯的作用是延長硅膠的使用壽命,把硅膠與大氣隔離開,只有進(jìn)入變壓器內(nèi)的空氣才通過硅膠。呼吸器的作用是提供變壓器在溫度變化時內(nèi)部氣體出入的通道,解除7.凈油器
凈油器又名熱吸虹器,是用鋼板焊接成圓筒形的小油罐,罐內(nèi)也裝有硅膠或活性氧化鋁吸附劑。當(dāng)油溫變化而上下流動時,經(jīng)過凈油器達(dá)到吸取油中水分、渣滓、酸、氧化物的作用。3150KVA及以上變壓器均有這種凈化裝置。凈油器安裝再變壓器上部時凈化效率高,裝在下部時易于更換,安裝位置視情況而定。7.凈油器凈油器又名熱吸虹器,是用鋼板焊接成圓筒第-5-章變壓器的結(jié)構(gòu)原理和額定值課件第-5-章變壓器的結(jié)構(gòu)原理和額定值課件8.防爆管防爆管又名安全氣道,裝在油箱的上蓋上,由一個喇叭形管子與大氣相通,管口用薄膜玻璃板或酚醛紙板封住。為防止正常情況下防爆管內(nèi)油面升高使管內(nèi)氣壓上升而造成防爆薄膜松動或破損及引起氣體繼電器誤動作,在防爆管與儲油柜之間連接一小管,已使兩處壓力相等。8.防爆管防爆管又名安全氣道,裝在油箱的上蓋防爆管的作用使當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時,將油里分解出來的氣體及時排出,以防止變壓器內(nèi)部壓力驟然增高而引起油箱爆炸或變形。容量為800KVA以上的油浸式變壓器均裝有防爆管,且其保護(hù)膜的爆破壓力應(yīng)低于50662.5Pa。防爆管的作用使當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時,將油里分解出來的氣體及1-儲油柜2-連接小管3-防爆管4-油箱1-儲油柜9.散熱器散熱器分為片式散熱器和扁管散熱器片式散熱器是用板料厚度為1mm的波形沖片,靠上下集油盒或油管焊接組成。20KVA以下的油浸式電力變壓器,平頂油箱的散熱面已足夠,50~200KVA的油浸式電力變壓器可采用固定式散熱器;200~6300KVA油浸式電力變壓器,可采用可拆式片式散熱器,散熱器通過法蘭盤固定再油箱壁上。油浸式變壓器冷卻裝置包括散熱器和冷卻器,不帶強(qiáng)油循環(huán)的稱為散熱器,帶強(qiáng)油循環(huán)的稱為冷卻器。9.散熱器散熱器分為片式散熱器和扁管散熱器油浸式變壓器冷卻裝第-5-章變壓器的結(jié)構(gòu)原理和額定值課件扁管散熱器分為自冷式和風(fēng)冷式兩種,自冷式的只在集油盒單面焊接扁管,風(fēng)冷式扁管散熱器有88管、100管、120管三種。扁管在集油盒兩側(cè)焊接,為了加強(qiáng)冷卻,每只散熱器下安裝兩臺電風(fēng)扇,不吹風(fēng)時,散熱能力為額定散熱量的60%左右。扁管散熱器分為自冷式和風(fēng)冷式兩種,自冷式的只在集油盒第-5-章變壓器的結(jié)構(gòu)原理和額定值課件10.冷卻器當(dāng)變壓器上層油溫與下部油溫產(chǎn)生溫差時,通過冷卻器形成油溫對流,經(jīng)冷卻器冷卻后流回油箱,起到降低變壓器溫度的作用。冷卻器有強(qiáng)油風(fēng)冷卻器、新型大容量風(fēng)冷卻器、強(qiáng)油水冷卻器10.冷卻器當(dāng)變壓器上層油溫與下部油溫產(chǎn)生溫差時,通過冷卻器第-5-章變壓器的結(jié)構(gòu)原理和額定值課件11.溫度計
大型變壓器都裝有測量上層油溫的帶電接點的測溫裝置,它裝在變壓器油箱外,便于運(yùn)行人員監(jiān)視變壓器油溫情況。11.溫度計大型變壓器都裝有測量上層油溫的帶電接第-5-章變壓器的結(jié)構(gòu)原理和額定值課件WTQ-288型電接點壓力式溫度計結(jié)構(gòu)WTQ-288型電接點壓力式溫度計結(jié)構(gòu)第-5-章變壓器的結(jié)構(gòu)原理和額定值課件12.高、低壓套管絕緣套管是油浸式電力變壓器箱外的主要絕緣裝置,變壓器繞組的引出線必須穿過絕緣套管,使引出線之間及引出線與變壓器外殼之間絕緣,同時起到固定引出線的作用。
12.高、低壓套管絕緣套管是油浸式電力變壓器箱外的主要絕緣裝5.3型號與額定值一、型號
型號表示一臺變壓器的結(jié)構(gòu)、額定容量、電壓等級、冷卻方式等內(nèi)容,表示方法為如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷三繞組銅線有載調(diào)壓,額定容量250000kVA,高壓額定電壓220kV電力變壓器5.3型號與額定值一、型號型號表示一臺變壓器特殊使用環(huán)境代號額定電壓額定容量特殊用途和特殊結(jié)構(gòu)代號設(shè)計序號調(diào)壓方式導(dǎo)線材料繞組數(shù)油循環(huán)方式冷卻方式相數(shù)產(chǎn)品類別特殊使用環(huán)境代號額定電壓額定容量特殊用途和特殊結(jié)構(gòu)代號設(shè)計序1、產(chǎn)品類別代號O-自耦變壓器,通用電力變壓器不標(biāo)H-電弧爐變壓器C-感應(yīng)電爐變壓器Z-整流變壓器K-礦用變壓器Y-試驗變壓器2、相數(shù)D-單相變壓器S-三相變壓器1、產(chǎn)品類別代號2、相數(shù)3、冷卻方式F-風(fēng)冷式W-水冷式注:油浸自冷式和空氣自冷式不標(biāo)注4、油循環(huán)方式N―自然循環(huán)O―強(qiáng)迫導(dǎo)向循環(huán)P―強(qiáng)迫循環(huán)3、冷卻方式4、油循環(huán)方式5、繞組數(shù)S―三繞組注:雙繞組不標(biāo)注6、導(dǎo)線材料L―鋁繞組注:銅繞組不標(biāo)注5、繞組數(shù)6、導(dǎo)線材料7、調(diào)壓方式Z―有載調(diào)壓注:無載調(diào)壓不標(biāo)注7、調(diào)壓方式8、性能水平代號(設(shè)計序號)性能水平代號電壓等級kV性能參數(shù)空載損耗負(fù)載損耗76、10符合GB/T6451組Ⅱ符合GB/T6451≥35符合GB/T645186、10符合GB/T6451組Ⅰ≥35比GB/T6451平均下降10%96、10配電變壓器符合表A26、10電力變壓器比GB/T6451組Ⅰ平均下降10%比GB/T6451平均下降10%≥35比GB/T6451平均下降20%106、10比GB/T6451組Ⅰ平均下降20%比GB/T6451平均下降15%≥35比GB/T6451平均下降30%116、10比GB/T6451組Ⅰ平均下降30%≥35比GB/T6451平均下降40%8、性能水平代號(設(shè)計序號)性能水電壓等級性能9、特殊用途或特殊結(jié)構(gòu)代號Z――低噪聲用;L――電纜引出X――現(xiàn)場組裝式;J――中性點為全絕緣;CY――發(fā)電廠自用變壓器9、特殊用途或特殊結(jié)構(gòu)代號10、變壓器的額定容量變壓器的額定容量,單位為KVA。11、變壓器的額定電壓變壓器的額定容量,單位為KV。10、變壓器的額定容量11、變壓器的額定電壓例1:一臺三相、油浸、風(fēng)冷、雙繞組、無勵磁調(diào)壓、鋁導(dǎo)線、20000kVA、110kV級電力變壓器產(chǎn)品,其性能水平符合GB/T6451規(guī)定,該產(chǎn)品的型號為:SFL7—20000/110例1:SFL7—20000/110例2:
一臺三相、油浸、水冷、強(qiáng)迫油循環(huán)、雙繞組、有載調(diào)壓、銅導(dǎo)線、360000kVA、220kV級低噪聲用電力變壓器的產(chǎn)品,其性能水平符合GB/T6451規(guī)定,該產(chǎn)品的型號為:
SWPZ7—Z—360000/220例2:SWPZ7—Z—360000/2205-1
變壓器的用途和工作原理
變壓器(Transformer)是一種靜止電機(jī),它可以將一種電壓形式的電能轉(zhuǎn)換為另一種電壓形式的電能。5-1
變壓器的用途和工作原理變壓器(Transform一、變壓器分類及用途電力變壓器:電力系統(tǒng)中傳輸和分配電能用的變壓器等一、變壓器分類及用途電力變壓器:電力系統(tǒng)中傳輸和分配電能用的電爐變壓器(專用),給電爐(如煉鋼爐)供電。電焊變壓器(專用),給電焊機(jī)供電。
電爐變壓器(專用),整流變壓器(專用):給直流電力機(jī)車供電。實驗變壓器(互感器)。
整流變壓器(專用):儀用變壓器
儀用變壓器三相干式變壓器接觸調(diào)壓器三相干式變壓器接觸調(diào)壓器電源變壓器環(huán)形變壓器控制變壓器電源變壓器環(huán)形變壓器控制變壓器電力變壓器的分類1、按功能分:
電力變壓器按功能分,有升壓變壓器和降壓變壓器兩大類。工廠變電所都采用降壓變壓器。終端變電所的降壓變壓器,也稱配電變壓器。電力變壓器的分類1、按功能分:2、按容量分:
電力變壓器按容量系列分,有R8容量系列和R10容量系列兩大類。R8容量系列指容量等級是按R8≈1.33倍數(shù)遞增的,我國老的變壓器容量等級采用此系列,如:100kvA、135kvA、180kvA、240kvA、320kvA、420kvA、560kvA、750kvA、1000kvA等。R10容量系列指容量等級是按R10≈1.26倍數(shù)遞增的。R10系列的容量等級較密,便于合理選用,是IEC(國際電工委員會)推薦采用的。我國新的變壓器容量等級采用此系列,如:100KVA、125kvA、160kvA、200kvA、250kvA、315kvA、400kvA、500kvA、630kvA、800kvA、1000kvA。2、按容量分:3、按相數(shù)分:
電力變壓器按相數(shù)分,有單相和三相兩大類。工廠變電所通常都采用三相電力變壓器。4、按調(diào)壓方式分:電力變壓器按調(diào)壓方式分,有無載調(diào)壓(又稱無勵磁調(diào)壓)和有載調(diào)壓兩大類。工廠變電所大多數(shù)采用無載調(diào)壓變壓器。3、按相數(shù)分:4、按調(diào)壓方式分:5、按繞組結(jié)構(gòu)分:
電力變壓器按繞組結(jié)構(gòu)分,有單繞組自耦變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器。工廠變電所大多采用雙繞組變壓器。5、按繞組結(jié)構(gòu)分:6、按繞組絕緣及冷卻方式分類:
電力變壓器按繞組絕緣及冷卻方式分,有油浸式、干式和充氣式(SF6)等。其中油浸式變壓器,又有油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻式等。工廠變電所大多采用油浸自冷式變壓器。所謂充氣式變壓器是指變壓器的磁路(鐵心)與繞組均位于一個充有絕緣氣體的外殼內(nèi)的變壓器。以往,一般情況下是采用SF6氣體,所以又稱氣體絕緣變壓器6、按繞組絕緣及冷卻方式分類:7、按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分:
電力變壓器按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分,有銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器兩大類。工廠變電所過去大多采用鋁繞組變壓器,但低損耗的銅繞組變壓器現(xiàn)在得到了越來越廣泛的應(yīng)用。7、按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分:二、變壓器的工作原理簡單的說,變壓器的工作原理就是電磁感應(yīng)原理,也就是“動電生磁,動磁生電”的過程。二、變壓器的工作原理簡單的說,變壓器的工作原理就是電磁感應(yīng)原
跟電源連接的線圈叫原線圈,也叫初級線圈,跟負(fù)載連接的線圈叫副線圈,也叫次級線圈,兩線圈由絕緣導(dǎo)線繞制,鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成.U1n1n2U2U1U2電路中的符號
跟電源連接的線圈叫原線圈,也叫初級線圈,跟負(fù)載連接的線圈叫第-5-章變壓器的結(jié)構(gòu)原理和額定值課件第-5-章變壓器的結(jié)構(gòu)原理和額定值課件變壓器的變壓原理
(1)電動勢關(guān)系由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,原、副線圈中具有相同的t.根據(jù)電磁感應(yīng)定律有:所以,變壓器的變壓原理(1)電動勢關(guān)系所以,(2)電壓關(guān)系如果不計原、副線圈的電阻,則有:所以:n2>n1時,U2>U1,這種變壓器叫做升壓變壓器.
n2<n1時,U2<U1,這種變壓器叫做降壓變壓器.
所以,只要匝數(shù)不同,就可得到不同輸出電壓,這就變壓器的變壓原理。(2)電壓關(guān)系如果不計原、副線圈的電阻,則有:所以:(3)電流關(guān)系
由于不存在各種電磁能量損失,輸入功率等于輸出功率P1=P2,即:U1I1=U2I2所以:變壓器高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小,可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制,低壓線圈匝數(shù)少而通過電流大,應(yīng)用較粗的導(dǎo)線繞制.(3)電流關(guān)系由于不存在各種電磁能量損失,輸入功率等于二、基本工作原理
變壓器的主要部件是鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。兩繞組只有磁耦合沒電聯(lián)系。在一次繞組中加上交變電壓,產(chǎn)生交鏈一、二次繞組的交變磁通,在兩繞組中分別感應(yīng)電動勢。
只要(1)磁通有變化量;(2)一、二次繞組的匝數(shù)不同,就能達(dá)到改變壓的目的。二、基本工作原理變壓器的主要部件是鐵心和套在鐵當(dāng)一次繞組接交流電壓后,就有激磁電流i0存在,該電流在鐵心中可產(chǎn)生一個交變的主磁通Φ。Ф在兩個繞組中分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢e1和e2
e1=-N1dФ/dt
e2=-N2dФ/dt若略去繞組電阻和漏抗壓降,則以上兩式之比為:
U1/U2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2U1/U2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2=k,k定義為變壓器的變比。即:U1/U2=N1/N2
從此式可以看出,若固定U1,只要改變匝數(shù)比即可達(dá)到改變電壓的目的了,即:
若使N2>N1,則為升壓變壓器(step-uptransformer);
若使N2<N1,則為降壓變壓器(step-downtransformer)。當(dāng)一次繞組接交流電壓后,就有激磁電流i0存在,該電流在鐵心中一、類型
按用途分:電力變壓器和特種變壓器。
按繞組數(shù)目分:單繞組(自耦)變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器和多繞組變壓器。
按相數(shù)分:單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器。
按鐵心結(jié)構(gòu)分:心式變壓器和殼式變壓器。
按調(diào)壓方式分:無勵磁調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器。
按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分:干式變壓器、油浸式變壓器和充氣式變壓器。
5.2變壓器的類型和結(jié)構(gòu)
一、類型按用途分:電力變壓器和特種變壓器。按第-5-章變壓器的結(jié)構(gòu)原理和額定值課件鐵心是變壓器的主磁路,電力變壓器的鐵心主要采用心式結(jié)構(gòu),它是將A、B、C三相的繞組分別放在三個鐵心柱上,三個鐵心柱由上、下兩個鐵軛連接起來,構(gòu)成閉合磁路。如圖鐵心是變壓器的主磁路,電力變壓器的鐵心主要采用心式結(jié)構(gòu),它一、鐵心
變壓器的主磁路,為了提高導(dǎo)磁性能和減少鐵損,用厚為0.35-0.5mm、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成。
變壓器的電路,一般用絕緣銅線或鋁線繞制而成。
油浸式變壓器的器身浸在變壓器油的油箱中。油是冷卻介質(zhì),又是絕緣介質(zhì)。油箱側(cè)壁有冷卻用的管子(散熱器或冷卻器)。
將線圈的高、低壓引線引到箱外,是引線對地的絕緣,擔(dān)負(fù)著固定的作用。二、繞組四、油箱三、絕緣套管此外,還有儲油柜、吸濕器、安全氣道、凈油器和氣體繼電器。二、結(jié)構(gòu)(電力變壓器)
一、鐵心變壓器的主磁路,為了提高導(dǎo)磁性能和減少連接發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的升壓變壓器連接發(fā)電機(jī)的封閉母線
與電網(wǎng)相連的高壓出線端連接發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的升壓變壓器連接發(fā)電機(jī)的封閉母線與電網(wǎng)相鐵心
型式:心式變壓器(結(jié)構(gòu)簡單工藝簡單應(yīng)用廣泛);
殼式變壓器(用在小容量變壓器和電爐變壓器)。
材料:一般由0.35mm或0.5mm冷軋(也用熱軋)硅鋼片疊成。
鐵心交疊:相鄰層按不同方式交錯疊放,將接縫錯開。偶數(shù)層剛好壓著奇數(shù)層的接縫,從而減少了磁阻,便于磁通流通。
鐵心鐵心柱截面形狀:小型變壓器做成方形或者矩形;大型變壓器做成階梯形。容量大則級數(shù)多。疊片間留有間隙作為油道(縱向或橫向)。
鐵心柱截面形狀:小型變壓器做成方形或者矩形;大型變壓器做成階繞組一般用絕緣扁銅線或圓銅線在繞線模上繞制而成。繞組套裝在變壓器鐵心柱上,一般低壓繞組在內(nèi)層,高壓繞組套裝在低壓繞組外層,以便于提高絕緣性能。
繞組的基本型式同芯式——鐵芯式變壓器常用。高壓繞組和低壓繞組均做成圓筒形,然后同芯地套在鐵芯柱上交疊式——鐵殼式變壓器常用。高壓繞組和低壓繞組各分為若干個線餅,沿著鐵芯柱的高度交錯地排列著繞組繞組的基本型式變壓器繞組一般為絕緣扁銅線或絕緣圓銅線在繞線模上繞制而成。為便于制造、在電磁力作用下受力均勻以及機(jī)械性能良好,繞組線圈作成圈形。按照繞組在鐵芯中的排列方法分類,變壓器可分為鐵芯式和鐵殼式兩類基本型式:同芯式,交疊式變壓器繞組一般為絕緣扁銅線或絕緣圓銅線在繞線模上繞制而成。單相芯式變壓器鐵心及繞組單相芯式變壓器鐵心及繞組鐵殼式變壓器
變壓器的鐵芯柱在中間,鐵軛在兩旁環(huán)繞,且把繞組包圍起來結(jié)構(gòu)比較堅固、制造工藝復(fù)雜,高壓繞組與鐵芯柱的距離較近,絕緣也比較困難
通常應(yīng)用于電壓很低而電流很大的特殊場合,例如,電爐用變壓器。這時巨大的電流流過繞組將使繞組上受到巨大的電磁力,鐵殼式結(jié)構(gòu)可以加強(qiáng)對繞組的機(jī)械支撐,使能承受較大的電磁力。鐵殼式變壓器變壓器的鐵芯柱在中間,鐵軛在兩旁環(huán)繞,且把繞組油、油箱、冷卻及安全裝置
器身裝在油箱內(nèi),油箱內(nèi)充滿變壓器油。變壓器油是一種礦物油,具有很好的絕緣性能。變壓器油起兩個作用:①在變壓器繞組與繞組、繞組與鐵心及油箱之間起絕緣作用。②變壓器油受熱后產(chǎn)生對流,對變壓器鐵心和繞組起散熱作用。
油箱有許多散熱油管,以增大散熱面積。為了加快散熱,有的大型變壓器采用內(nèi)部油泵強(qiáng)迫油循環(huán),外部用變壓器風(fēng)扇吹風(fēng)或用自來水沖淋變壓器油箱。這些都是變壓器的冷卻裝置
油、油箱、冷卻及安全裝置變壓器運(yùn)行時產(chǎn)生熱量,使變壓器油膨脹,并流進(jìn)儲油柜中。儲油柜使變壓器油與空氣接觸面變小,減緩了變壓器油的氧化和吸收空氣水分的速度。從而減緩了油的變質(zhì)。
故障時,熱量會使變壓器油汽化,觸動氣體繼電器發(fā)出報警信號或切斷電源。
如果是嚴(yán)重事故,變壓器油大量汽化,油氣沖破安全氣道管口的密封玻璃,沖出變壓器油箱,避免油箱爆裂。
變壓器運(yùn)行時產(chǎn)生熱量,使變壓器油膨脹,并流進(jìn)儲油柜中。絕緣套管
絕緣套管由中心導(dǎo)電桿與瓷套組成。導(dǎo)電桿穿過變壓器油箱、在油箱內(nèi)的一端與線圈的端點聯(lián)接,在外面的一端與外線路聯(lián)接。在瓷套和導(dǎo)電桿間留有一道充油層——充油套管當(dāng)電壓等級更高時,在瓷套內(nèi)腔中常環(huán)繞著導(dǎo)電桿包上幾層絕緣紙簡,在每個絕緣紙簡上貼附有一層鋁箔,則沿著套管的徑向距離,絕緣層和鋁箔層構(gòu)成串聯(lián)電容器,使資套與導(dǎo)電桿間的電場分布均勻套管外形常做成傘形,電壓愈高、級數(shù)愈多。絕緣套管絕緣套管由中心導(dǎo)電桿與瓷套組成。導(dǎo)電桿穿過變壓器油油浸式電力變壓器油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)器身油箱冷卻裝置保護(hù)裝置出線裝置鐵心、繞組、絕緣結(jié)構(gòu)、引線、分接開關(guān)油箱本體(箱蓋、箱壁、箱底)和附件(放油閥門、油樣活門、接地螺栓、銘牌散熱器和冷卻器儲油柜(油枕)、油位表、防爆管(安全氣道)、吸濕器(呼吸器)、溫度計、凈油器、氣體繼電器(瓦斯繼電器)高壓套管、低壓套管油油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)器身油箱冷卻裝置保護(hù)裝置出線裝置鐵心2.分接開關(guān)1.高壓套管4.瓦斯繼電器3.低壓套管6.油枕5.防爆管8.吸濕器7.油位表10.銘牌9.散熱器12.油樣活門11.接地螺栓14.活門13.放油閥門16.溫度計15.繞組18.凈油器17.鐵芯20.變壓器油19.油箱2.分接開關(guān)1.高壓套管4.瓦斯繼電器3.低壓套管6.油枕51.鐵芯鐵芯在電力變壓器中是重要的組成部件之一。它由高導(dǎo)磁的硅鋼片疊積和鋼夾件夾緊而成,鐵心具有兩個方面的功能。在原理上,鐵心是構(gòu)成變壓器的磁路。它把一次電路的電能轉(zhuǎn)化為磁能,又把該磁能轉(zhuǎn)化為二次電路的電能,因此,鐵心是能量傳遞的媒介體。在結(jié)構(gòu)上,它是構(gòu)成變壓器的骨架。在它的鐵心柱上套上帶有絕緣的線圈,并且牢固地對它們支撐和壓緊。1.鐵芯鐵芯在電力變壓器中是重要的組成部件之一。它由高導(dǎo)變壓器鐵芯渦流的形成
當(dāng)成塊的金屬放在變化的磁場中.或者在磁場中運(yùn)動時,金屬內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種電流在金屬內(nèi)自成閉合回路,猶如水的旋渦故稱渦流,由于成塊金屬的電阻很小,所以渦流很強(qiáng),使成塊金屬大量發(fā)熱,同時電能遭到大量的浪費(fèi)。變壓器鐵芯渦流的形成當(dāng)成塊的金屬放在變化的磁場中
為了減少鐵心的磁滯和渦流損耗,鐵心用厚度為0.3~0.5mm的硅鋼片沖剪成幾種不同尺寸,并在表面涂厚為0.01~0.13mm的絕緣漆,烘干后按一定規(guī)則疊裝而成。由于硅鋼片比普通鋼的電阻串大,因此利用硅鋼片制成的鐵心可以進(jìn)一步減小渦流損耗。為了減少鐵心的磁滯和渦流損耗,鐵心用厚度為0.3接地片上夾件鐵軛螺桿拉螺桿芯柱綁扎鐵心磁導(dǎo)線下夾件鐵心的結(jié)構(gòu)接地片上夾件鐵軛螺桿拉螺桿芯柱綁扎鐵心磁導(dǎo)線下夾件鐵心的結(jié)構(gòu)鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途單相兩柱式疊鐵心鐵心片一搭接方式疊積,兩柱均套線圈,線圈以串、并聯(lián)絡(luò)線引出。結(jié)構(gòu)簡單而緊湊,工藝裝備少,但疊積工作量大。它是廣泛采用的單相鐵心基本結(jié)構(gòu)。適用于各種單相變壓器。鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途單相兩柱式疊鐵心鐵心片一搭接方式疊積,兩鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途單相單柱旁軛式疊鐵心中間為一個心柱,兩邊為旁軛,軛的截面為心柱截面的1/2。可降低上、下軛高,有助于減少附加損耗,但電工鋼片用量多。它實際上是垂直放置的單相殼式鐵心。適用于高壓大容量單相電力變壓器活大電流單相變壓器。鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途單相單柱旁軛式疊鐵心中間為一個心柱,兩邊鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途單相兩柱旁軛式疊鐵心中間為兩個心柱,兩邊為旁軛,可降低上、下軛高,有助于減少附加損耗,但電工鋼片用量更多,體積大。有時在旁軛上安裝調(diào)壓和勵磁線圈。它是的派生結(jié)構(gòu)。適用于高壓和超高壓大容量單相電力變壓器。鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途單相兩柱旁軛式疊鐵心中間為兩個心柱,兩邊鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途三相三柱式疊鐵心在結(jié)構(gòu)上與單相兩柱式疊鐵心是同一類型,只是多了一個心柱,三柱線圈各自為一相引出。它是三相變壓器最廣泛應(yīng)用的典型結(jié)構(gòu)。適用于各種三相變壓器鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途三相三柱式疊鐵心在結(jié)構(gòu)上與單相兩柱式疊鐵鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途三相三柱旁軛式疊鐵心中間為三個心柱,各自為一相,兩邊旁軛和上、下端軛截面為心柱截面的1/3,主要是用來降低鐵心的高度,便于運(yùn)輸。適用于大容量三項電力變壓器。鐵心的結(jié)構(gòu)形式和用途三相三柱旁軛式疊鐵心中間為三個心柱,各自鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍多級圓形截面鐵軛截面與心柱截面完全相同,磁通分布均勻,在采用冷軋電工鋼片時應(yīng)該這樣,是現(xiàn)代變壓器的主要鐵軛截面形狀。廣泛用于現(xiàn)代的各種變壓器。鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍多級圓形截面鐵軛截面與心柱截面鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍多級橢圓形截面與橢圓形心柱截面相配合的一種鐵軛截面,另外在有旁軛的鐵心中,鐵軛的截面需小于心柱的截面,當(dāng)各級相對應(yīng)時,一定做成多級橢圓形截面。用于旁軛截面為橢圓形的旁軛式鐵心(五柱式鐵心)的變壓器。鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍多級橢圓形截面與橢圓形心柱截面鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍倒T形、倒多級T形截面倒T形截面只用于直接縫鐵心,鐵軛片種類少,但要比心柱截面放大50%~10%;倒多級T形截面用于斜接縫鐵心,與心柱截面相同,既降低了框內(nèi)沿磁通密度,又縮短心柱小級的片長,節(jié)省材料。倒T形截面多用于以前的中小型變壓器,倒多級T形可用于斜接縫的中型變壓器。鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍倒T形、倒多級T形截面倒T形截鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍正T形、正多級T形截面使用情況同上,但是可利用小級處的較大空間引出內(nèi)線圈的引線,它們的缺點是心柱各小級的片長增加,浪費(fèi)材料。分別用于直、斜接縫的高電壓、大容量變壓器。鐵軛截面、形狀、特點和適用范圍正T形、正多級T形截面使用情況鐵心的夾緊裝置鐵心的夾緊裝置是使整個鐵心構(gòu)成一個整體的緊固結(jié)構(gòu)。它在結(jié)構(gòu)上應(yīng)滿足如下要求。夾緊裝置一般是框架式,此夾持裝置在結(jié)構(gòu)上要承受鐵心本體的夾緊力、起吊器身的重力和變壓器在短路時所產(chǎn)生的電動機(jī)械力,并確保冷軋硅鋼片的電磁性能不減弱。夾緊裝置上的構(gòu)件主要承受拉伸、彎曲應(yīng)力,盡量避免承受剪切應(yīng)力。夾緊裝置在結(jié)構(gòu)上應(yīng)能可靠地壓緊線圈、支撐引線、裝置器身的絕緣件,并應(yīng)具有器身在油箱中的定位結(jié)構(gòu)。鐵心的夾緊裝置鐵心的夾緊裝置是使整個鐵心構(gòu)成一個整體的緊固結(jié)鐵心的夾緊裝置夾緊時的力要均勻,鐵心片的邊緣應(yīng)不出現(xiàn)翹起,鐵芯片的接縫盡量要嚴(yán)合,在鐵心勵磁時噪聲要盡量小。為防止鐵心多點接地和減少漏磁通在結(jié)構(gòu)鋼件中產(chǎn)生渦流損耗,結(jié)構(gòu)鋼件應(yīng)用絕緣件與鐵心本體隔開,并盡可能遠(yuǎn)離漏磁區(qū)。在結(jié)構(gòu)鋼件中更不能形成交鏈主磁通下的“短路匝”。夾緊裝置與鐵心相貼處必須有可靠的絕緣。鐵心的夾緊裝置夾緊時的力要均勻,鐵心片的邊緣應(yīng)不出現(xiàn)翹起,鐵鐵心的夾緊裝置1-鋼螺母5-膠木紙管3-鋼墊圈4-紙板墊圈6-穿心螺桿2-輔助絕緣墊圈鐵心的夾緊裝置1-鋼螺母5-膠木紙管3-鋼墊圈4-紙板墊圈6變壓器鐵心的絕緣鐵心的絕緣與變壓器其他絕緣一樣,占有重要的地位。鐵心絕緣不良,將影響變壓器的安全運(yùn)行。鐵心的絕緣有兩種,即鐵心片間的絕緣以及鐵芯片與結(jié)構(gòu)件的絕緣。變壓器鐵心的絕緣鐵心的絕緣與變壓器其他絕緣一樣,占有重要的地變壓器鐵心的絕緣鐵心片間的絕緣是把心柱和鐵軛的截面分成許多細(xì)條形的小截面,使磁通垂直通過這些小截面時,感應(yīng)出的渦流很小,產(chǎn)生的渦流損耗也就很小。鐵心片間無絕緣時,磁通垂直通過的截面很大,感應(yīng)的渦流大,截面厚度增加1倍,渦流損耗將增大至4倍。鐵心片間絕緣過小時,片間電導(dǎo)率增大,穿過片間絕緣的泄漏電流增大,將增加附加的介質(zhì)損耗。變壓器鐵心的絕緣鐵心片間的絕緣是把心柱和鐵軛的截面分成許多細(xì)變壓器鐵心的絕緣鐵心片間絕緣過大時,鐵心就不能認(rèn)為是等電位的,必須把各片均連接起來接地,否則片間將出現(xiàn)放電現(xiàn)象,這是不方便的、不可取的?,F(xiàn)在鐵心用絕緣紙條做油道時,就需要把油道兩側(cè)的鐵心片連接起來,然后由一個接地銅片引出因此,鐵心片間要有一定的絕緣,在標(biāo)準(zhǔn)測量方法下一般在60~105Ω/cm2?,F(xiàn)在采用的冷軋取向電工鋼片的表面具有0.15~0.02mm的無機(jī)磷化膜,可以滿足這一要求,其他電工鋼片則需要涂漆,檢修時也需要涂漆,大型鐵心有時要涂兩遍漆。變壓器鐵心的絕緣鐵心片間絕緣過大時,鐵心就不能認(rèn)為是等電位的變壓器鐵心的絕緣鐵芯片與其夾緊結(jié)構(gòu)件的絕緣是防止與結(jié)構(gòu)件短接和短路。鐵心片間短接總是不允許的,但是結(jié)構(gòu)件間形成短路的回路順著磁通方向而不交鏈磁通,或者交鏈磁通很小,則影響不大。如果兩個單排的心柱螺桿短路形成的閉合回路是順著磁通方向的,不易產(chǎn)生短路電流;拉螺桿與夾件等形成的閉合回路,交鏈測通小又不同相;而鐵軛夾件和旁螺桿形成的閉合回路雖交鏈部分有磁通,但環(huán)流不經(jīng)過鐵心,且可作為三次諧波電流通路,因此它們之間不需要絕緣。變壓器鐵心的絕緣鐵芯片與其夾緊結(jié)構(gòu)件的絕緣是防止與結(jié)構(gòu)件短接變壓器鐵心的接地鐵心必須接地。鐵心是其金屬結(jié)構(gòu)件在線圈的電場作用下,具有不同的電位,與油箱電位又不同。雖然它們之間電位差不大,也將通過很小的絕緣距離而斷續(xù)放電。放電一方面使油分解,另一方面無法確認(rèn)變壓器在試驗和運(yùn)行中的狀態(tài)是否正常。因此鐵心及其金屬結(jié)構(gòu)件必須經(jīng)油箱面接地(對于鐵心柱和鐵軛螺桿,則由于電容的耦合作用認(rèn)為它們與鐵心電位一樣,不需接地),且要確保電氣接通。
變壓器鐵心的接地鐵心必須接地。鐵心是其金屬結(jié)構(gòu)件在線圈的電場變壓器鐵心的接地變壓器鐵心的接地變壓器鐵心的接地變壓器鐵心的接地變壓器鐵心的接地有拉螺桿和吊螺桿時,上、下夾件各自相接,期間又通過拉螺桿相接。這樣只要用一接地片將鐵心和上夾件相接,除墊腳令與箱底接地外,其余部分經(jīng)吊螺桿與箱蓋接地,且鐵心片是一點接地。變壓器鐵心的接地有拉螺桿和吊螺桿時,上、下夾件各自相接,期間變壓器鐵心的接地只有拉螺桿時,也用一接地片將鐵心和上夾件相接,則鐵心經(jīng)上夾件、拉螺桿、下夾件,通過墊腳和箱底接地。變壓器鐵心的接地只有拉螺桿時,也用一接地片將鐵心和上夾件相接變壓器鐵心的接地上下夾件絕緣時,即舊產(chǎn)品種既無拉螺桿又無拉板的夾緊結(jié)構(gòu)中,則用接地片將鐵心分別與上下夾件相接。這樣整個鐵心又上夾件經(jīng)鐵芯片,在通過墊腳和箱底接地,這種情況需要注意上下接地片位置要對稱,即在鐵心的同一層上,否則將產(chǎn)生電位差。變壓器鐵心的接地上下夾件絕緣時,即舊產(chǎn)品種既無拉螺桿又無拉板變壓器鐵心的接地有拉板時,上下夾件由拉板連接,而墊腳與箱底一般是絕緣的。用一接地片將鐵心和上夾件并聯(lián)后再由10KV套管引出接地,或者鐵心和上夾件由兩個套管接地。才用一個接地套管時指監(jiān)視器身的絕緣,采用兩個接地套管時還可檢查鐵心有無多余接地點。變壓器鐵心的接地有拉板時,上下夾件由拉板連接,而墊腳與箱底一變壓器鐵心的接地接地片為0.3mm厚的紫銅片,寬度為20、30mm或40mm,銅帶表面要搪錫,以減少接觸電阻。變壓器鐵心的接地接地片為0.3mm厚的紫銅片,寬度為20、3變壓器鐵芯多點接地的故障特征油中氣體不斷增加并析出(電弧放電故障時,氣體析出量較之更高、更快),可能導(dǎo)致氣體繼電器動作發(fā)信號,甚至使變壓器跳閘。鐵芯局部過熱,使鐵芯損耗增加,甚至燒壞;過熱造成的溫升,使變壓器油分解,產(chǎn)生的氣體溶解于油中,引起變壓器油性能下降,油中總烴大大超標(biāo);變壓器鐵芯多點接地的故障特征油中氣體不斷增加并析出(電弧2.繞組
繞組是變壓器最基本的組成部分,它與鐵心合稱電力變壓器本體,是建立磁場和傳輸電能的電路部分。電力變壓器繞組由高壓繞組,低壓繞組,對地絕緣層(主絕緣),高、低壓繞組之間絕緣件及由燕尾墊塊,撐條構(gòu)成的油道,高壓引線,低壓引線等構(gòu)成。
不同容量、不同電壓等級的電力變壓器,繞組形式也不一樣。一般電力變壓器中常采用同心式和交疊式兩種結(jié)構(gòu)形式。2.繞組繞組是變壓器最基本的組成部分,它與鐵心合同心式繞組是把高壓繞組與低壓繞組套在同一個鐵心上,一般是將低壓繞組放在里邊,高壓繞組套在外邊,以便絕緣處理。但大容量輸出電流很大的電力變壓器,低壓繞組引出線的工藝復(fù)雜,往往把低壓繞組放在高壓繞組的外面。同心式繞組結(jié)構(gòu)簡單、繞制方便,故被廣泛采用。按照繞制方法的不同,同心式繞組又可分為圓筒式、螺旋式、連續(xù)式、糾結(jié)式等幾種。同心式繞組是把高壓繞組與低壓繞組套在同一個鐵心上,一般是將低交疊式繞組又叫交錯式繞組,在同一鐵心上,高壓繞組、低壓繞組交替排列、間隙聚焦國、絕緣較復(fù)雜、包扎工作量較大。它的優(yōu)點是力學(xué)性能較好,引出線的布置和焊接比較方便、漏電抗較小,一般用于電壓為35KV及以下的電爐變壓器中。交疊式繞組又叫交錯式繞組,在同一鐵心上,高壓繞組、低壓繞組交變壓器高低壓繞組的排列方式,是由多種因素決定的。但就大多數(shù)變壓器來講,是把低壓繞級布置在高壓繞組的里邊。這主要是從絕緣方面考慮的。理論上,不管高壓繞組或低壓繞組怎樣布置,都能起變壓作用。但因為變壓器的鐵芯是接地的,由于低壓繞組靠近鐵芯,從絕緣角度容易做到。如果將高壓繞組靠近鐵芯,則由于高壓繞組電壓很高,要達(dá)到絕緣要求,就需要很多多的絕緣材料和較大的絕緣距離。這樣不但增大了繞組的體積,而且浪費(fèi)了絕緣材料。再者,由于變壓器的電壓調(diào)節(jié)是靠改變高壓繞組的抽頭,即改變其匝數(shù)來實現(xiàn)的,因此把高壓繞組安置在低壓繞組的外邊,引線也較容易。變壓器高低壓繞組的排列方式,是由多種因素決定的。但就大多數(shù)變3.分接開關(guān)變壓器調(diào)壓是在
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