第一章变压器的基本知识和结构.ppt

Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 变压变压器篇器篇Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 第 一 篇第一章第一章 变压变压器的基本知器的基本知识识和和结结构构Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 第一章第一章 变压变压器的基本知器的基本知识识和和结结构构本章本章节节基本要求：基本要求：(1)(1)理解理解变压变压器器变压变压不不变频变频的基本工作原理；的基本工作原理；(2)(2)了解了解电电力力变压变压器的器的类别类别；(3)(3)了解了解电电力力变压变压器的主要器的主要结结构部件及其作用；构部件及其作用；(4)(4)理解理解电电力力变压变压器的型号及器的型号及额额定定值值。本章本章节节重点和重点和难难点：点：重点重点:(1)(1)变压变压器的主要器的主要结结构、构、类别类别、基本工作原理。、基本工作原理。(2)(2)额额定定值值的意的意义义和和计计算。算。难难点点:(1)(1)变压变压器的工作原理器的工作原理;(2)(2)变压变压器器额额定定值值的的计计算。算。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 引言引言电电力力变压变压器器自耦自耦调压调压器器三相干三相干式式变压变压器器电电源源变压变压器器控制控制变压变压器器 变压变压器除了在器除了在电电力系力系统统中中应应用外，用外，还应还应用于一些工用于一些工业业部部门门中。中。例如，在例如，在电电炉炉、整流整流设备设备、电焊设备电焊设备、矿矿山山设备设备、交通运交通运输输的的电电车车等等设备设备中，都要采用中，都要采用专门专门的的变压变压器。此外，在器。此外，在实验设备实验设备、无无线线电电装置装置、无无线电设备线电设备、测测量量设备设备和和控制控制设备设备（一般有叫控制（一般有叫控制变压变压器，容量都很小）中，也器，容量都很小）中，也应应用着各种各用着各种各样样的的变压变压器。器。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 变压变压器是根据器是根据电电磁感磁感应应原理制成的一种原理制成的一种静止静止的的电电气气设备设备，是，是将某一种将某一种电压电压、电电流、相数流、相数的交流的交流电电能能转变转变成同成同频频率的另一种率的另一种电电压压、电电流、相数流、相数的交流的交流电电能。它具有能。它具有电压变换电压变换、电电流流变换变换、阻抗阻抗变换变换和和电电气隔离气隔离的功能，在工程的各个的功能，在工程的各个领领域域获获得广泛的得广泛的应应用。用。在在电电力系力系统统中中变压变压器的器的地位地位是非常重要的，不是非常重要的，不仅仅需要需要变压变压器器的的数量多数量多，而且要求，而且要求性能好性能好、技技术术指指标标先先进进，还还要保要保证证运行运行时时安安全可靠全可靠。我国大型我国大型变压变压器的器的发发展展已有已有实验实验自用自用样样机；机；申申请请了蒸了蒸发发冷却保冷却保护变压护变压器的器的专专利利；10KV10KV样样机机已挂网运行已挂网运行；探探讨讨高高压压变压变压器冷却器冷却结结构。构。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 第一第一节节 变压变压器的基本工作原理器的基本工作原理 变压变压器是利用器是利用电电磁感磁感应应定律把定律把一种一种电压电压等等级级的交流的交流电电能能转换转换成同成同频频率的率的另一种另一种电压电压等等级级的交流的交流电电能。能。变压变压器的主要部件是器的主要部件是铁铁芯芯和套在和套在铁铁芯上的芯上的两个两个绕组绕组。两。两绕组绕组只有磁耦合没只有磁耦合没电联电联系系。在。在一次一次侧绕组侧绕组中加上交中加上交变电压变电压，产产生生交交链链一、一、二次二次侧绕组侧绕组的的交交变变磁通磁通，在两，在两绕组绕组中分中分别别感感应电动势应电动势。注注:只要一、二只要一、二次次侧绕组侧绕组的匝数的匝数不同，就能达到不同，就能达到改改变压变压的目的。的目的。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 简单简单地地说说:变压变压器就是按照器就是按照“动电动电生磁，生磁，动动磁生磁生电电”的的电电磁磁感感应应原理制成的。原理制成的。变压变压器在器在传递电传递电能的能的过过程中，一、二次程中，一、二次侧侧的的电电功率基本相等。功率基本相等。当两当两侧电压侧电压不等不等时时，两，两侧电侧电流流势势必不等，高必不等，高压侧压侧的的电电流小，低流小，低压压侧侧的的电电流大，故流大，故变压变压器在改器在改变电压变电压的同的同时时，也改，也改变电变电流。流。思考思考题题:1.1.变压变压器是怎器是怎样变压样变压的的,为为什么能什么能变电压变电压,而不能而不能变频变频?答答:变压变压器一、二次器一、二次绕组绕组套在同一套在同一铁铁芯上，当一次芯上，当一次绕组绕组接上交流接上交流电电源后，源后，绕组绕组中流中流过过励磁励磁电电流，流，产产生励磁磁生励磁磁动势动势，在，在铁铁芯中芯中产产生交生交变变主磁通，主磁通主磁通，主磁通频频率与率与电电源源电压频电压频率相同。由率相同。由电电磁感磁感应应定律，一、二次定律，一、二次绕组绕组因交因交链该链该主磁通分主磁通分别产别产生生同同频频率的感率的感应电动势应电动势。但由于一、二次。但由于一、二次绕组绕组匝数不等，所以一、二次匝数不等，所以一、二次绕组绕组感感应应电动势电动势不等，若不考不等，若不考虑绕组虑绕组阻抗阻抗压压降降时绕组时绕组的的电压电压近似等于近似等于绕组电动势绕组电动势，因此，因此一、二次一、二次绕组电压绕组电压不等，不等，变压变压器从而器从而实现变压实现变压。但一、二次。但一、二次绕组绕组感感应电动势应电动势由由同一个交同一个交变变主磁通感主磁通感应产应产生，所以生，所以频频率相等，即率相等，即变压变压器不能改器不能改变频变频率。率。2.2.变压变压器一次器一次绕组绕组若接在直流若接在直流电电源上源上,二次二次侧侧会有会有稳稳定的直流定的直流电电压吗压吗?为为什么什么?Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 第二第二节节 变压变压器的分器的分类类 为为了适了适应应不同的不同的使用目的使用目的和和工作条件工作条件，变压变压器有器有许许多多类类型，型，且各种且各种类类型的型的变压变压器在器在结结构上构上、性能上性能上差异也很大。差异也很大。变压变压器有器有许许多分多分类类方法。方法。1.1.按用途分：按用途分：(1)(1)电电力力变压变压器：器：用于用于输输、配、配电电系系统统的升、降的升、降电压电压及配及配电变压电变压器。器。配配电变压电变压器器升升压变压压变压器器降降压变压压变压器器Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery (2)(2)特种特种变压变压器：器：如如电电炉炉变压变压器、整流器、整流变压变压器等。器等。(3)(3)仪仪用用变压变压器：器：如如电压电压互感器、互感器、电电流互感器、用于流互感器、用于测测量量仪仪表和表和继电继电保保护护装置。装置。电压电压互感器互感器电电流互感器流互感器电电炉炉变压变压器器1212脉整流脉整流变压变压器器Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery (4)(4)试验变压试验变压器：器：能能产产生高生高压压，对电对电气气设备进设备进行高行高压试验压试验。2.2.按相数分：按相数分：干式干式试验变压试验变压器器 高高压试验变压压试验变压器器 串串联谐联谐振振试验变压试验变压器器(1)(1)单单相相变压变压器：器：用于用于单单相相负负荷和荷和三相三相变压变压器器组组。(2)(2)三相三相变压变压器：器：用用于三相系于三相系统统的升、的升、降降电压电压。(3)(3)多相多相变压变压器：器：用于多相系用于多相系统统的升、的升、降降电压电压。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 3.3.按按绕组绕组形式分：形式分：(1)(1)双双绕组变压绕组变压器：器：用于用于连连接接电电力系力系统统中的两个中的两个电压电压等等级级。(2)(2)三三绕组变压绕组变压器：器：一般用于一般用于电电力系力系统统区域区域变电变电站中，站中，连连接三个接三个电压电压等等级级。(4)(4)自耦自耦变电变电器：器：用于用于连连接不接不同同电压电压的的电电力系力系统统。也可做。也可做为为普通的升普通的升压压或降后或降后变压变压器用。器用。(3)(3)多多绕组变压绕组变压器：器：用于用于电电力系力系统统中一种中一种电压电压等等级输级输入入变换变换得到多种得到多种不同不同电压电压等等级级。如分裂。如分裂变压变压器。器。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 4.4.按冷却方式分：按冷却方式分：(1)(1)干式干式变压变压器：器：依靠空气依靠空气对对流流进进行冷却，一般用于局部照行冷却，一般用于局部照明、明、电电子子线线路等小容量路等小容量变压变压器。器。(2)(2)油浸式油浸式变压变压器器：依靠油作冷却依靠油作冷却介介质质、如油浸自冷、油浸、如油浸自冷、油浸风风冷、油冷、油浸水冷、浸水冷、强强迫油循迫油循环环等。等。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 5.5.按按铁铁芯形式分：芯形式分：(1)(1)芯式芯式变压变压器：器：用于高用于高压压的的电电力力变压变压器。器。(2)(2)壳式壳式变压变压器：器：用于大用于大电电流的特殊流的特殊变压变压器，如器，如电电炉炉变压变压器、器、电焊变压电焊变压器；器；或用于或用于电电子子仪仪器及器及电视电视、收音机等的、收音机等的电电源源变压变压器。器。6.6.按容量分：按容量分：按按电电力部力部门门的相关的相关规规定定:630KVA630KVA以下以下为为小型小型变压变压器；器；800-6300KVA800-6300KVA为为中小型中小型变压变压器；器；8000-63000KVA8000-63000KVA为为大型大型变压变压器；器；90000KVA90000KVA及以上及以上为为特大型特大型变压变压器；器；7.7.按中性点按中性点绝缘绝缘水平分水平分为为：全全绝缘绝缘和半和半绝缘变压绝缘变压器。器。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 8.8.按按绕组导线绕组导线材料分材料分为为：铜线铜线和和铝线变压铝线变压器。器。9.9.按按结结构分构分为为:全密封、非晶合金、全密封、非晶合金、调调容、防雷、容、防雷、预预装箱式、装箱式、组组合式、柱上合式、柱上单单相、地下、超相、地下、超导变压导变压器等。器等。10.10.按按调压调压方式分方式分为为：有有载调压载调压和无励磁和无励磁调压变压调压变压器。器。有有载调压变压载调压变压器器无励磁无励磁调压变压调压变压器器Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 变压变压器的最主要部件由器的最主要部件由铁铁芯芯与与绕组绕组两部分两部分构成。构成。铁铁芯和芯和绕组绕组装配在一起称装配在一起称为为器身器身。如。如图图所示所示:油浸式油浸式电电力力变压变压器器结结构构第三第三节节 变压变压器的基本器的基本结结构构Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 一、一、一、一、铁铁铁铁芯芯芯芯变压变压变压变压器的磁路器的磁路器的磁路器的磁路 铁铁芯是芯是变压变压器的主磁路，又作器的主磁路，又作为绕组为绕组的支撑骨架。的支撑骨架。变压变压器的器的一次一次绕组绕组和二次和二次绕组绕组都都绕绕在在铁铁芯上。它主要由芯上。它主要由铁铁芯柱、芯柱、铁轭铁轭和和紧紧固件固件组组成。如成。如图图所示所示:铁铁芯柱芯柱铁轭铁轭紧紧固件固件作用是作用是:固定固定绕组绕组。作用是作用是:使磁路使磁路闭闭合。合。作用是作用是:使使铁铁芯不松芯不松动动。为为了提高了提高导导磁性能和减少磁性能和减少铁损铁损，铁铁芯多采用含硅量芯多采用含硅量约为约为5%5%，厚度厚度为为0.230.230.35mm0.35mm或或0.5mm0.5mm，两面涂，两面涂绝缘绝缘漆或氧化漆或氧化处处理的冷理的冷轧轧硅硅钢钢片叠装而成。片叠装而成。1.1.铁铁芯芯简简介介Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 2.2.铁铁芯的分芯的分类类 按按绕组绕组套入套入铁铁芯柱的形式、芯柱的形式、结结构型式和工构型式和工艺艺特点，特点，变压变压器的器的铁铁芯主要分芯主要分为为芯式芯式、壳式壳式、渐渐开开线线式和成型卷片式等。式和成型卷片式等。(1)(1)芯式芯式变压变压器器 芯式芯式变压变压器的一、二次器的一、二次绕组绕组套装在套装在铁铁芯的两个芯的两个铁铁芯柱上，如芯柱上，如图图所示。所示。芯式芯式变压变压器的特点器的特点:结结构和工构和工艺艺比比较简单较简单，有，有较较多的空多的空间间装装设设绝缘绝缘，装配，装配较较容易，广泛容易，广泛应应用于容量大、用于容量大、电压电压高的高的变压变压器，器，电电力力变压变压器均采用芯式器均采用芯式结结构。构。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 2.2.壳式壳式变压变压器器 壳式壳式变压变压器的器的铁铁芯包芯包围绕组围绕组的上下和的上下和侧侧面，如面，如图图所示。所示。壳式壳式变压变压器的特点器的特点:这这种种结结构机械构机械强强度好，度好，铁铁芯容易散芯容易散热热，但制造工但制造工艺艺复复杂杂，高高压绕组压绕组与与铁铁芯柱的距离芯柱的距离较较近，近，绝缘绝缘也比也比较较困困难难，用用铜铜量量较较多。小型干式多。小型干式变压变压器多采用，此外，器多采用，此外，还还通常通常应应用于用于电压电压很低而很低而电电流很大流很大的特殊的特殊场场合。例如，合。例如，电电炉用炉用变压变压器器，由于，由于这这时时巨大的巨大的电电流流流流过绕组过绕组将使将使绕组绕组上受到巨大的上受到巨大的电电磁力，磁力，铁铁壳式壳式结结构可以加构可以加强强对绕组对绕组的机械支撑，使能承受的机械支撑，使能承受较较大的大的电电磁力。磁力。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 3.3.铁铁芯的装配芯的装配 根据根据铁铁芯柱与芯柱与铁轭铁轭在装配方面的不同，在装配方面的不同，铁铁芯可分芯可分为为对对接式接式和和叠接式叠接式两种。两种。(1)(1)对对接式接式 对对接式接式是先将是先将铁铁芯柱和芯柱和铁轭铁轭分分别别叠装和叠装和夹紧夹紧，然后再将它，然后再将它们们对对接在一起，用特殊的接在一起，用特殊的紧紧固件固件夹紧夹紧。(2)(2)叠接式叠接式 叠接式叠接式是将是将铁铁芯柱和芯柱和铁轭铁轭的硅的硅钢钢片一片一层层一一层层叠装，各叠装，各层层硅硅钢钢片片的排列互不相同，叠装之后，各的排列互不相同，叠装之后，各层层的接的接缝缝不在同一点，如不在同一点，如图图所示。所示。奇数奇数层层偶数偶数层层奇数奇数层层偶数偶数层层单单单单相四片相四片相四片相四片铁铁铁铁芯交叠方法芯交叠方法芯交叠方法芯交叠方法三相六片三相六片三相六片三相六片铁铁铁铁芯交叠方法芯交叠方法芯交叠方法芯交叠方法Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 铁铁芯的叠片偶数芯的叠片偶数层刚层刚好好压压着奇数着奇数层层的接的接缝缝，使接，使接缝错缝错开，减少开，减少了接了接缝处缝处的气隙，从而减少了磁路和磁阻，使磁路便于流通，的气隙，从而减少了磁路和磁阻，使磁路便于流通，提高了提高了导导磁性能，减少了励磁磁性能，减少了励磁电电流；流；可以避免可以避免涡涡流在流在钢钢片之片之间间流通；流通；这这种种夹紧夹紧装置装置结结构构简单简单、经济经济、可靠性高，故国、可靠性高，故国产变压产变压器普遍器普遍采用叠接式的采用叠接式的铁铁芯芯结结构。构。叠接式叠接式铁铁芯的特点芯的特点:4.4.变压变压器器铁铁芯柱横截面芯柱横截面(1)(1)小型小型变压变压器做成方形或者矩形；器做成方形或者矩形；(2)(2)大型大型变压变压器做成器做成阶阶梯形，容量大梯形，容量大(即即铁铁芯柱直径大于芯柱直径大于380mm380mm时时)则级则级数多，叠片数多，叠片间间留有留有间间隙作隙作为为油道油道(纵纵向或横向向或横向)。此外，此外，铁轭铁轭截面有矩形和截面有矩形和阶阶梯形。梯形。为为减少励磁减少励磁电电流和流和铁铁芯芯损损耗，耗，铁轭铁轭面面积积通常要比通常要比铁铁芯柱面芯柱面积积大大551010。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 5.5.变压变压器器铁铁芯材料的芯材料的发发展展 铁铁芯是芯是电电机、机、变压变压器的重要部件。器的重要部件。电电机、机、变压变压器器铁铁芯芯对对材料材料的基本要求是，在一定的基本要求是，在一定频频率及磁通密度下具有低的率及磁通密度下具有低的铁铁芯芯损损耗，和耗，和在一定磁在一定磁场场强强度下具有高的磁通密度。在度下具有高的磁通密度。在电电机、机、变压变压器的器的发发展展过过程中，曾程中，曾经经采用和目前采用和目前应应用的用的铁铁芯材料有：芯材料有：1.1.纯铁纯铁、软钢软钢和无硅和无硅钢钢；2.2.硅硅钢钢片；片；3.3.铁镍铁镍合金（坡莫合金）；合金（坡莫合金）；4.4.铁铝铁铝合金；合金；5.5.非晶非晶态态合金；合金；6.6.微晶合金微晶合金;7.;7.电电工工钢钢片片绝缘层绝缘层；8.8.高温超高温超导导体。体。高温高温超超导导体的体的发现发现和和应应用具有划用具有划时时代的意代的意义义，将大步，将大步进进入入强强电领电领域，域，必将必将给给整个整个电电工工产业产业，乃至全社会，乃至全社会产产生巨大的影响。生巨大的影响。6.6.成型卷片式成型卷片式铁铁芯芯 7.7.渐渐开开线线式式铁铁芯芯 近年来，出近年来，出现现一种一种渐渐开开线线形形铁铁芯。芯。它的它的优优点：点：节节省硅省硅钢钢片，片，便于机械化生便于机械化生产产，节节省工省工时时。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 二、二、二、二、绕组绕组绕组绕组-变压变压变压变压器的器的器的器的电电电电路路路路1.1.绕组简绕组简介介 绕组绕组是是变压变压器器传递传递交流交流电电能的能的电电路部分，一般用路部分，一般用绝缘绝缘扁扁铜铜(铝铝)线线或或绝缘绝缘圆铜圆铜(铝铝)线线在在绕线绕线模上模上绕绕制而成。制而成。变压变压器中，工作器中，工作电压电压高的高的绕组绕组称称为为高高压绕组压绕组，工作，工作电压电压低的低的绕组绕组称称为为低低压绕组压绕组。2.2.绕组绕组的分的分类类 根据高、低根据高、低压绕组压绕组的相的相对对位置、形状不同，以及在位置、形状不同，以及在绕组铁绕组铁芯芯柱上排列方式不同，可分柱上排列方式不同，可分为为同心式同心式和和交叠式交叠式两种。两种。(1)(1)同心式同心式绕组绕组 高高压绕组压绕组和低和低压绕组压绕组均做成均做成圆圆筒形，然筒形，然后同心地套在后同心地套在铁铁芯柱上。芯柱上。为为减少减少绕组绕组与与铁铁芯芯间绝缘间绝缘距离，距离，通常低通常低压绕组压绕组在里面，高在里面，高压绕压绕组组在外面，在外面，两两绕组绕组中中间间加加绝缘纸绝缘纸筒筒绝缘绝缘，如，如图图所示。所示。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 同心式同心式绕组绕组的几种基本形式的几种基本形式同心式同心式绕组绕组的特点的特点:同心式同心式绕组绕组具有具有结结构构简单简单，制造方便的，制造方便的优优点，常用于芯式点，常用于芯式变变压压器，国器，国产电产电力力变压变压器均采用器均采用这这种种结结构。但它存在低构。但它存在低压绕组压绕组引出引出线线布置和布置和焊焊接的工接的工艺艺困困难问题难问题。(1)(1)圆圆筒式筒式绕组绕组:一般用于三相容量在一般用于三相容量在630KVA630KVA以下，以下，电压电压不超不超过过15KV15KV的的变压变压器的高、低器的高、低压绕组压绕组。(2)(2)螺旋式螺旋式绕组绕组:一般用于容量在一般用于容量在800KVA800KVA以上，以上，电压电压在在35KV35KV以下的以下的三相三相变压变压器的大器的大电电流流绕组绕组。(3)(3)连续连续式式绕组绕组:应应用范用范围较围较大，它的机械大，它的机械强强度高，散度高，散热热条件好，条件好，一般用于三相容量在一般用于三相容量在630KVA630KVA以上，以上，电压为电压为3 3110KV110KV的的变压变压器器绕组绕组。(4)(4)纠结纠结式式绕组绕组:焊头焊头多，多，绕绕制制费时费时，一般用于三相容量在，一般用于三相容量在6300KVA6300KVA以上，以上，电压电压在在110KV110KV以上的以上的变压变压器的器的绕组绕组。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery (2)(2)交叠式交叠式绕组绕组饼饼式式绕组绕组 高高压绕组压绕组和低和低压绕组压绕组均作成若干个均作成若干个圆饼圆饼状，沿着状，沿着铁铁芯柱的高芯柱的高度交叠地排列放置，度交叠地排列放置，为为了减少了减少绝缘绝缘距离，通常低距离，通常低压绕组压绕组靠近靠近铁轭铁轭(最下最下层层和最上和最上层层)，如，如图图所示。所示。交叠式交叠式绕组绕组的特点的特点:交叠式交叠式绕组绕组具有漏抗小、具有漏抗小、机械机械强强度高，引出度高，引出线线的布置和的布置和焊焊接都比接都比较较方便，多用在低方便，多用在低电电压压，大，大电电流的流的电焊电焊、电电炉炉变压变压器以及壳式器以及壳式变压变压器中。器中。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 三、油箱及三、油箱及三、油箱及三、油箱及变压变压变压变压器油器油器油器油 油箱是油箱是变压变压器的外壳。箱内装有器的外壳。箱内装有变压变压器油、器油、铁铁芯和芯和绕组绕组，油，油箱箱侧侧壁有冷却用的管子（散壁有冷却用的管子（散热热器或冷却器）。油箱主要作用是保器或冷却器）。油箱主要作用是保护铁护铁芯和芯和绕组绕组不受外力作用而不受外力作用而损损坏及避免受潮，同坏及避免受潮，同时时通通过变压过变压器器油把油把铁铁芯和芯和绕组产绕组产生的生的热热量散量散发发出去，如出去，如图图所示。所示。变压变压器油箱主要有两种形式器油箱主要有两种形式:平平顶顶油箱油箱和和拱拱顶顶油箱油箱。平板式平板式 小容量小容量排管式排管式 较较大容量大容量散散热热气式气式大容量大容量强强迫油循迫油循环环大容量大容量1.1.平平顶顶油箱的箱沿在上部，箱盖是平的，油箱的箱沿在上部，箱盖是平的，这这种油箱多用于种油箱多用于6300KVA6300KVA及以下的及以下的变压变压器。器。2.2.拱拱顶顶油箱的箱沿在下部，箱盖做成油箱的箱沿在下部，箱盖做成钟钟罩形，又称罩形，又称为钟为钟罩式油箱，罩式油箱，用于用于8000KVA8000KVA及以上的及以上的变压变压器。器。1.1.油箱油箱-机械支撑、冷却散机械支撑、冷却散热热Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 2.2.变压变压器油器油-冷却、冷却、绝缘绝缘、散、散热热 电电力力变压变压器器绕组绕组与与铁铁芯装配完后用芯装配完后用夹夹件件紧紧固，形成固，形成变压变压器的器的器芯。器芯。变压变压器器芯装在油箱内，油箱内充器器芯装在油箱内，油箱内充满变压满变压器油。器油。变压变压器油器油是一种是一种矿矿物油物油，具有很好的，具有很好的绝缘绝缘性能。性能。变压变压器油起两个器油起两个作用作用：1.1.绝缘绝缘：绕组绕组与与绕组绕组、绕组绕组与与铁铁芯及油箱之芯及油箱之间间2.2.散散热热：热热量通量通过过油箱壳散油箱壳散发发，油箱有，油箱有许许多散多散热热油管，以增大散油管，以增大散热热面面积积。采用内部油。采用内部油泵泵强强迫油循迫油循环环，外部用，外部用变压变压器器风风扇吹扇吹风风或用或用自来水冲淋自来水冲淋变压变压器油箱器油箱3.3.有关有关变压变压器油的要求器油的要求:高的介高的介质质强强度和低的黏度，高的度和低的黏度，高的发发火点火点和低的凝固点，且不含酸、碱、硫、灰和低的凝固点，且不含酸、碱、硫、灰尘尘等等杂质杂质及水分。及水分。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 四、四、四、四、变压变压变压变压器其它附件器其它附件器其它附件器其它附件 电电力力变压变压器的附件有器的附件有:储储油柜油柜(又称油枕又称油枕)、安全气道、安全气道(又称防又称防爆管爆管)、气体、气体继电继电器、器、绝缘绝缘套管、分接开关、套管、分接开关、调压调压装置、冷却装装置、冷却装置等。它置等。它们们作用是保作用是保证变压证变压器的安全和可靠运行。器的安全和可靠运行。(1)(1)(1)(1)储储储储油柜（油枕）油柜（油枕）油柜（油枕）油柜（油枕）装在油箱上，使油箱内部与外界隔装在油箱上，使油箱内部与外界隔绝绝。它。它使油面升降限制在使油面升降限制在储储油柜中，减少油受潮和氧油柜中，减少油受潮和氧化的程度。此外，通化的程度。此外，通过储过储油柜注入油柜注入变压变压器油，器油，还还可防止气泡可防止气泡进进入入变压变压器内，从而减器内，从而减缓缓了了绝缘绝缘材料的老化速度。材料的老化速度。变压变压器运行器运行时产时产生生热热量，使量，使变压变压器油膨器油膨胀胀，储储油柜中油柜中变压变压器油上升，温度低器油上升，温度低时时下降。下降。储储油柜使油柜使变压变压器油与空气接触面器油与空气接触面较较少，少，减减缓缓了了变压变压器油的氧化器油的氧化过过程及吸收空气中的程及吸收空气中的水分的速度。水分的速度。呼吸呼吸Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery (2)(2)(2)(2)安全气道（安全气道（安全气道（安全气道（防爆管防爆管防爆管防爆管）安全安全气道气道 安全气道是一根安全气道是一根钢质圆钢质圆管，管，顶顶端出口封端出口封有一有一块块玻璃或酚玻璃或酚醛醛薄膜片，下部与油箱薄膜片，下部与油箱连连通。通。它装在油箱它装在油箱顶顶盖上是保盖上是保护设备护设备，防止出，防止出现现故故障障时损时损坏油箱。当坏油箱。当变压变压器器发发生故障而生故障而产产生大生大量气体量气体时时，油箱内的，油箱内的压压强强增大，气体和油将增大，气体和油将冲破防爆膜向外冲破防爆膜向外喷喷出，避免油箱爆裂。出，避免油箱爆裂。(3)(3)(3)(3)气体气体气体气体继电继电继电继电器（器（器（器（瓦斯瓦斯瓦斯瓦斯继电继电继电继电器器器器）气体气体继电继电器器 当当变压变压器出器出现现故障故障时时，产产生的生的热热量使量使变压变压器油汽化，气器油汽化，气体体继电继电器器动动作，作，发发出出报报警信号警信号或切断或切断电电源。源。如果事故如果事故严严重，重，变压变压器油器油大量汽化，油气冲破安全气道大量汽化，油气冲破安全气道管口的密封玻璃，冲出管口的密封玻璃，冲出变压变压器器油箱，避免油箱爆裂。油箱，避免油箱爆裂。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery (4)(4)(4)(4)绝缘绝缘绝缘绝缘套管套管套管套管 绝缘绝缘套管装在套管装在变压变压器的油器的油箱盖上，作用是把箱盖上，作用是把线线圈引圈引线线端端头头从油箱中引出，并使引从油箱中引出，并使引线线与与接地的油箱接地的油箱绝缘绝缘。1.1.绝缘绝缘套管由中心套管由中心导电导电杆与瓷套杆与瓷套组组成。成。导电导电杆穿杆穿过变压过变压器油箱、器油箱、在油箱内的一端与在油箱内的一端与线线圈的端点圈的端点联联接，在外面的一端与外接，在外面的一端与外线线路路联联接。接。2.2.在瓷套和在瓷套和导电导电杆杆间间留有一道充油留有一道充油层层-充油套管。充油套管。3.3.当当电压电压等等级级更高更高时时，在瓷套内腔中常，在瓷套内腔中常环绕环绕着着导电导电杆包上几杆包上几层绝层绝缘纸简缘纸简，在每个，在每个绝缘纸简绝缘纸简上上贴贴附有一附有一层铝层铝箔，箔，则则沿着套管的径向沿着套管的径向距离，距离，绝缘层绝缘层和和铝铝箔箔层层构成串构成串联电联电容器，使容器，使资资套与套与导电导电杆杆间间的的电电场场分布均匀。分布均匀。4.4.套管外形常做成套管外形常做成伞伞形，形，电压电压愈高、愈高、级级数愈多。数愈多。电压电压低于低于1KV1KV采用采用瓷瓷质绝缘质绝缘套管，套管，电压电压在在10-35KV10-35KV采用充气或充油套管，采用充气或充油套管，电压电压高于高于110KV110KV采用采用电电容式套管。容式套管。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery (5)(5)(5)(5)调压调压调压调压装置装置装置装置(分接开关分接开关分接开关分接开关)2U2U2U2U1 1 1 12U2U2U2U2 2 2 21U1U1U1U2 2 2 21U1U1U1U1 1 1 1S S S S导电导电导电导电杆分杆分杆分杆分接开关接开关接开关接开关无励磁分无励磁分无励磁分无励磁分接开关接开关接开关接开关KY1KY1KY1KY1系列有系列有系列有系列有载载载载分接开关分接开关分接开关分接开关S-03S-03S-03S-03有有有有载载载载分接开分接开分接开分接开关在关在关在关在线滤线滤线滤线滤油装置油装置油装置油装置 在在电电力系力系统统，为为了使了使变压变压器的器的输输出出电电压压控制在允控制在允许变许变化的范化的范围围内，内，变压变压器的器的原原边绕组边绕组匝数要求在一定范匝数要求在一定范围围内内调节调节，因而原因而原绕组绕组一般一般备备有抽有抽头头，称，称为为分接分接头头。利用开关与不同接利用开关与不同接头连头连接，可改接，可改变变原原绕绕组组的匝数，达到的匝数，达到调节电压调节电压的目的。的目的。分接开关分接开关分分为为:有有载调压载调压分接开关和分接开关和无无载调压载调压分接开关。分接开关。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 怎怎样调变压样调变压器分接开关器分接开关?调调整整变压变压器分接开关不会器分接开关不会烧损变压烧损变压器，但分接开关器，但分接开关调调整不整不到位很容易到位很容易烧变压烧变压器；器；这这是因是因为变压为变压器分接开关位置相器分接开关位置相对较对较小，小，若若调调整不到位，很容量造成相整不到位，很容量造成相间间短路。短路。分接开关是否分接开关是否调调整到位，不能听声音，要靠整到位，不能听声音，要靠仪仪器器测测量。在量。在调调整分接开关后整分接开关后应应用直流用直流电桥测电桥测量量变压变压器的直流器的直流电电阻，看其三相阻，看其三相净净值值和三相是否平衡，若三相直阻平衡，且和出厂和三相是否平衡，若三相直阻平衡，且和出厂值值无大的无大的变变化，化，就就说说明是明是调调整到位了。整到位了。“高往高高往高调调,低往低低往低调调”是是针对针对配配电变压电变压器的器的、三三个档位，它个档位，它标标在在变压变压器的分接开关上，只要停器的分接开关上，只要停电电后打开后打开变压变压器器分接开关罩，就能看到刻在分接开关外壳上的分接开关罩，就能看到刻在分接开关外壳上的这这三个字。如果三个字。如果调调整前整前变压变压器的分接开关在器的分接开关在上，上，这时负这时负荷端荷端电压电压低了，就将低了，就将分接开关从分接开关从调调到到上，就是上，就是“低往低低往低调调”。反之亦然。反之亦然。Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery (6)(6)(6)(6)冷却装置冷却装置冷却装置冷却装置(包括散包括散包括散包括散热热热热器、冷却器器、冷却器器、冷却器器、冷却器)强强油水冷却器油水冷却器干式干式变压变压器横流式冷却器横流式冷却风风机机 dbfdbf系列系列变压变压器器专专用冷却用冷却风风机机 变压变压器散器散热热器器常用冷却介常用冷却介质质-变压变压器油器油（油浸式）、（油浸式）、空空气气（干式）（干式）油浸方式油浸方式-油浸自冷油浸自冷；油浸油浸风风冷冷 (人工通人工通风风)；强强迫油循迫油循环环冷却；冷却；强强迫迫油油导导向循向循环环冷却。冷却。(7)(7)(7)(7)测测测测温装置温装置温装置温装置 Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 一、一、型号型号 型号表示一台型号表示一台变压变压器的器的结结构构、额额定容量定容量、电压电压等等级级、冷却方冷却方式式等内容，表示方法等内容，表示方法为为 如如OSFPSZ-250000/220OSFPSZ-250000/220表明自耦三相表明自耦三相强强迫油循迫油循环风环风冷三冷三绕组铜绕组铜线线有有有有载调压载调压，额额定容量定容量250000kVA250000kVA，高，高压额压额定定电压电压220kV220kV电电力力变变压压器。器。第四第四节节 变压变压器的器的铭铭牌数据牌数据Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 第四第四节节 变压变压器的器的铭铭牌数据牌数据二、二、额额定定值值三者关系三者关系：此外，此外，额额定定值还值还有有额额定定频频率率、效率效率、温升温升等。等。指指长长期运行期运行时时所能承受的工作所能承受的工作电压电压指指铭铭牌牌规规定的定的额额定使用条定使用条件下所能件下所能输输出的出的视视在功率。在功率。指在指在额额定容量下，允定容量下，允许长许长期通期通过过的的额额定定电电流。在三相流。在三相变压变压器中指的是器中指的是线电线电流流Electric MachineryElectric MachineryElectric Machinery 本章小本章小结结习习 题题 布布 置置教材教材P17P17第二第二题题第七第七题题第八第八题题1.1.电电力力变压变压器是依据器是依据电电磁感磁感应应定律定律进进行交流行交流电电能能传递传递的静止的静止电电器。器。它是利用一次它是利用一次侧侧、二次、二次侧侧匝数不等匝数不等实现变压实现变压的；但一、二次的；但一、二次侧侧的的频频率是相同的，等于率是相同的，等于电电源的源的频频率。率。第一第一题题2.2.变压变压器的器的结结构由器身、油箱、保构由器身、油箱、保护护装置、冷却装置四大部分装置、冷却装置四大部分组组成，成，铁铁芯和芯和绕组绕组