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变压器培训资料变压器培训资料生产准备部生产准备部目录目录一一第二节第二节 变压器的结构变压器的结构第一节第一节 变压器概述变压器概述二二三三第三节第三节 变压器的冷却变压器的冷却变压器中电力系统中的作用是变换电压，以利于功率的传输。电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高送电的经济性，达到远距离送电的目的。而降压变压器则能把高电压变为用户所需要的各级使用电压，满足用户需要。第一节第一节 变压器概述变压器概述1.11.1变压器的作用变压器的作用1.21.2我公司变压器的应用我公司变压器的应用 新疆生产建设兵团红星发电有限公司500kV电压等级的变压器（主变、启备变），20kV电压等级的变压器（高厂变）第一节第一节 变压器概述变压器概述主变、厂高变及启/备变技术参数表项项 目目主主 变变高厂变（分裂变）高厂变（分裂变）启备变启备变(分裂变分裂变)型型 号号SFP-780MVA/500kVSFP-780MVA/500kVSFF-60MVA/20KVSFF-60MVA/20KVSFFZ-60MVA/500kVSFFZ-60MVA/500kV额定容量额定容量(MVA)(MVA)75075060/37.5-37.560/37.5-37.560/37.5-37.560/37.5-37.5冷却方式冷却方式ODAF/OFAFODAF/OFAFONAFONAFONAFONAF绕组允许温升绕组允许温升656565656565顶层油允许温升顶层油允许温升555555555555中性点接中性点接地方式地方式高压侧高压侧直接接地直接接地不接地不接地经隔直柜接地或直接接经隔直柜接地或直接接地地低压侧低压侧不接地不接地经经6060欧姆电阻接地欧姆电阻接地经经6060欧姆电阻接地欧姆电阻接地接线组别接线组别YN,d11YN,d11Dyn1-yn1Dyn1-yn1YN,yn0-yn0,(+d)YN,yn0-yn0,(+d)调压方式调压方式无载调压无载调压无载调压无载调压有载调压（有载调压（1717）冷却风扇台数冷却风扇台数7 74(4(侧吹式侧吹式)5(5(底吹式底吹式)制造厂制造厂特变电工新疆变压器厂特变电工新疆变压器厂特变电工新疆变压器特变电工新疆变压器厂厂特变电工新疆变压器厂特变电工新疆变压器厂1.21.2低压变压器概述低压变压器概述第一节第一节 变压器概述变压器概述序号名 称规 范单位#1机#2机公用1汽机变2000kVA，Ud10%，Dyn11，无载调压，AN/AF，中性点直接接地台222锅炉变2000kVA，Ud10%，Dyn11，无载调压，AN/AF，中性点直接接地台223公用变2000kVA，Ud10%，Dyn11，无载调压，AN/AF，中性点直接接地台24照明变630kVA，Ud4.5%，Dyn11，无载调压，AN/AF，中性点直接接地台115检修变1000kVA，Ud6%，Dyn11，无载调压，AN/AF，中性点直接接地台16除尘变1600kVA，Ud8%，Dyn11，无载调压，AN/AF，中性点直接接地台227灰库变1600kVA，Ud6%，Dyn11，无载调压，AN/AF，中性点直接接地台28除灰渣变800kVA，Ud4.5%，Dyn11，无载调压，AN/AF，中性点直接接地台119输煤变1600kVA，Ud6%，Dyn11，无载调压，AN/AF，中性点直接接地台210水处理变2000kVA，Ud10%，Dyn11，无载调压，AN/AF，中性点直接接地台211脱硫变2000kVA，Ud10%，Dyn11，无载调压，AN/AF，中性点直接接地台1112厂前区变1250kVA，Ud6%，Dyn11，无载调压，AN/AF，中性点直接接地台21.31.3变压器的基本原理变压器的基本原理变压器是应用电磁感应原理来进行能量转换的，其结构的主要部分是两个(或两个以上)互相绝缘的绕组，套在一个共同的铁芯上，两个绕组之间通过磁场而耦合，能量的转换以磁场做媒介。第一节变压器概述第一节变压器概述 在两个绕组中，把接到电源的一个称为一次绕组，简称原边，而把接到负载 的一个称为二次绕组，简称副边。当原方接到交流电源时，在外施电压作用下，一次绕组中通过交流电流，并在铁芯中产生交变磁通，其频率和外施电压的频率一致，这个交变磁通同时交链着一次、二次绕组，根据电磁感应定律，交变磁通在原、副绕组中感应出相同频率的电势，副边有了电势便向负载输出电能，实现了能量转换。利用一次、二次绕组匝数的不同及不同的绕组联接法，可使原、副边有不同的电压、电流。按相数来区分按相数来区分 变压器可以分为三相变压器和单相变压器。在三相电力系统中，一般应用三相变压器。当容量过大且受运输条件限制时，在三相电力系统中也可应用三台单相变压器连接成三相变压器组。按绕组数目来区分按绕组数目来区分 变压器可以分为双绕组和三绕组变压器。所谓双绕组变压器即在一相铁芯上套有两个绕组，一个为一次绕组，另一个为二次绕组，升压变压器的一次绕组是低压绕组，二次绕组是高压绕组，而降压变压器则相反。容量较大的变压器，有时可能有三个绕组，用以连接三种不同电压，此种变压器称作三绕组变压器，例如在电力系统中，220kV、110kV和35kV之间有时就采用三绕组变压器。按冷却介质来区分按冷却介质来区分 变压器可以分为油浸式变压器、干式变压器(空气冷却式)。干式变压器多用在低电压、小容量或用在防火防爆的场所，而电压较高、容量较大的变压器多用油浸式，称为油浸式变压器。电力变压器大多采用油浸式变压器。第一节第一节 变压器概述变压器概述1.41.4变压器分类变压器分类1.51.5变压器的铭牌参数变压器的铭牌参数 变压器的主要技术参数有额定容量SN、额定电压UN、额定电流IN、额定温升rN、阻抗电压百分数，都标在变压器的铭牌上。此外在铭牌上还标有相数、接线组 别、额定运行的效率及冷却介质温度等参数。额定容量额定容量S SN N：在额定使用条件下，变压器施加的是额定电压、额定频率，输出的是额定 电流，温升也不超过极限值时变压器的容量叫额定容量。对三相变压器而 言，用S表示，额定容量为三相额定容量之和。额定容量的单位为kVA。额定电压额定电压U UN N：三相变压器中，如没有特殊说明，额定电压都是指线电压。根据变压器绝 缘强度、铁心饱和的限制和允许温升所规定的原方电压值叫做原方额定电 压，用U表示，单位为kV。变压器在空载（调压开关接在额定分接头上）时 的副边电压叫做副边额定电压，用U表示，单位为kV。分接头装在高压侧。第一节第一节 变压器概述变压器概述额定电流额定电流I IN N：在额定使用条件下，变压器原方输入的电流叫做原方额定电流。变压器副边输出的电流叫做副边额定电流。在三相变压器中，如没有特殊说明，都是指线电流。阻抗电压百分值阻抗电压百分值U Uk k：阻抗电压又称短路电压。对双绕组变压器来说，当一个绕组短接时，在另一个 绕组中为短接产生额定电流所需要施加的电压称为阻抗电压或称短路电压，用 Uk表示。阻抗电压常以额定电压的百分数来表示。阻抗电压值的大小，在变压 器运行中有着重要意义，它是计算短路电流的依据。连接组别：连接组别：代表变压器各相绕组的连接法和相量关系的符号称变压器的连接组别。如 Y/yn0、Y/dll 标号中 Y、y 表示星形连接，d 表示三角形连接，n 表示 有中性点引线。各符号中由左至右代表高、低压侧绕组连接方式，数字代表低 压侧与高压侧电压的相角位移。第一节第一节 变压器概述变压器概述第二节第二节 变压器的结构变压器的结构2.12.1主变的组成主变的组成铁芯绕组油箱绝缘套管冷却系统油枕瓦斯继电器呼吸器压力释放阀温度表分接开关等组成l铁芯的材料铁芯的材料 铁芯是变压器的磁路。为提高压器磁路的导磁率，铁芯材料采用高导磁性能的硅钢片。为减少交变磁通在铁芯中引起的涡流损耗，铁芯通常用0.280.35mm相互绝缘的硅钢片叠成。第二节第二节 变压器的结构变压器的结构2.22.2变压器铁芯变压器铁芯l铁芯分为铁芯柱和铁轭两部分。铁芯柱上套绕组，铁轭将铁芯柱连接起来，使之成为闭合磁路。目前广泛采用导磁系数高的冷扎晶粒取向硅钢片，以缩小体积和重量，也可节约导线和降低导线电阻所引起的发热损耗。铁芯柱铁芯柱第二节第二节 变压器的结构变压器的结构l铁芯的型式铁芯的型式变压器铁芯的基本结构有两种，一种叫芯式铁芯，一种叫壳式铁芯。由于芯式变压器结构比壳式简单，且绕组与铁芯间的绝缘易处理，故电力变压器铁芯一般都制造成芯式。芯式变压器有铁芯柱和上下两个铁轭，构成闭合磁路。铁芯柱上都套有高压绕组和低压绕组。通常将低压绕组放在内侧，即靠近铁芯，而把高压绕组放在外侧，即远离铁芯，这样易于符合绝缘等级要求。三相芯式变压器有三相三柱式和三相五柱式两种，三相三柱式是将A、B、C三相的三个绕组分别放在三个铁芯柱上，三个铁芯柱与上下两个磁轭共同构成磁回路。三相五柱式是在三相三柱式两头多了两个分支铁芯，称为旁轭，旁轭上没有绕组。它将变压器的上下铁轭高度几乎各减去一半，即整个变压器降低了一个铁轭的高度，而降低后铁轭中的磁通密度仍保持原值。铁芯的冷却铁芯的冷却在大容量变压器中，为节省材料和充分利用空间，铁芯柱的截面一般做成一个外接圆的多级阶梯形。随着变压器容量的不断增大，铁芯柱的直径也随着增大，阶梯的级数也随着增加。为了使铁芯中发出的热量被绝缘油在循环时充分地带走，以达到良好的冷却效果，除铁芯的截面做成阶梯形外，铁芯上还设有散热沟(油道)，散热沟的方向与硅钢片平行。第二节第二节 变压器的结构变压器的结构散热沟铁芯的连接与固定铁芯的连接与固定铁芯的装配有直接接缝、半直半斜接缝和全斜接缝等方式。在大容量变压器中，铁芯损耗的绝对值很大，实现全斜接缝的经济意义巨大，全斜接缝的硅钢片叠积，接缝都是斜接的，这样在磁力线改变方向时，损耗可降到最低，这种装配方式使芯柱和轭部无空心螺孔，从而减小了由于冲孔产生的铁损。由于硅钢硅钢片无孔片无孔，钢片的夹紧采用环氧玻璃粘带绑扎，减少了附加损耗。第二节第二节 变压器的结构变压器的结构绑带绑带2.32.3变压器绕组变压器绕组绕组是变压器的电路部分，由铜或铝的绝缘导线绕成，高、低压绕组在铁芯柱上按同心圆筒的方式同心圆筒的方式套装，在一般情况下，总是将低压绕组放在里面靠近铁芯处，以利于绝缘，把高压绕组放在外面，高、低压绕组间以及低压绕组与铁芯柱之间留有绝缘间隙和散热通道，并用绝缘纸板筒隔开。连续式绕组由多个线饼沿轴向串联而成，绕制时，先是若干线匝沿径向串联绕成一个线饼，然后采用“翻绕法”，使绕制连续地过渡到下一个线饼。由于采用特殊的绕制工艺，从一个线饼到另一个线饼，其接头交替地在绕组的内侧和外侧，但都用导线自然连接所以没有任何接头。由于这一特点，连续式绕组具有很高的机械强度和可靠性。散热条件好。第二节第二节 变压器的结构变压器的结构螺旋式绕组每匝并联导线数量较多，而且是沿径向一根压着一根地叠起来绕。并联的导线绕成一个螺旋，中间隔以沟道。当螺旋式绕组并联导线更多(如12根)时，就把并联导线分成两组并排绕制，形成双螺旋式。为了减少大型电力变压器在采用多股导线并绕时所产生的附加损耗，绕组往往需要作换位处理，通常采用换位导线。所谓换位导线，就是将多股分散的并绕导线，在绕制前，先按照一定的规律，360度连续地进行换位。全绝缘、半绝缘变压器全绝缘、半绝缘变压器半绝缘就是变压器的靠近中性点部分绕组的主绝缘，其绝缘水平比端部绕组的绝缘水平低，而与此相反，一般变压器首端与尾端绕组绝缘水平一样叫全绝缘。第二节第二节 变压器的结构变压器的结构绕组的绝缘绕组的绝缘绕组之间设置多层厚度一般为34mm的纸筒。铁芯包括芯柱和铁轭(接地)，靠近芯柱的绕组与芯柱之间，为绕组对地的主绝缘，用绝缘纸板围着圆柱形的铁芯构成，根据电压的高低决定纸板的张数。纸筒的外径与绕组的内径之间，用撑条垫开，以形成一定厚度的油隙绝缘。电压较高时采用纸筒撑条重复使用的办法构成。油隙同时又是绕组与芯柱之间、不同电压的绕组与绕组之间的散热油道；每相绕组的上、下两端，绕组与上部的钢压板、下部铁轭，存在着绕组端部的主绝缘，又称铁轭绝缘，采用纸圈垫块交叉地放置数层构成。为改善绕组端部电场的分布，在110kV以上的绕组端部，都放置静电屏。同一相不同电压的绕组之间或不同相的各电压绕组之间的主绝缘采用薄纸筒小油隙结构，这种结构具有击穿电压值高的优点。散热沟道绝缘纸板端部绝缘纸板第二节第二节 变压器的结构变压器的结构 绕组的冷却绕组的冷却2.4分接开关分接开关变压器调压部件为了满足调压要求，变压器高压绕组常设若干个分接头与分接开关相连，通过调整分接开关来改变绕组匝数进行调压。第二节第二节 变压器的结构变压器的结构变压器分接开关的结构变压器分接开关的结构l注意：主变为无载调压的分接开关，在机组运行中严禁调整分接头位置，只有在主变检修时进行调整，故传动机构电动机的电源在主变运行中必须停电必须停电。l启备变有载调压分接开关共17个分接头分 接额定电压值（Kv）HVLV1561.06.32554.63548.34541.95535,56529.17522.88516.49510.010503.611497.312490.913484.514478.115471.816465.417459.0第二节第二节 变压器的结构变压器的结构2.52.5油箱油箱隔离空气：减少氧化油箱的散热变压器油箱即变压器的本体部分，一般由钢板焊接而成，顶部不应形成积水，内部不能有窝气死角。新安装的变压器油箱至油枕连接管的坡度应为24，沿瓦斯继电器方向的变压器大盖坡度应为11.5。屏蔽层磁屏蔽、电屏蔽：防止外壳发热第二节第二节 变压器的结构变压器的结构变压器器身的固定变压器器身的固定定位销定位孔定位孔2.62.6油枕油枕装于变压器箱体顶部，与箱体之间有管道连接相通，还装有油位计、放气塞、排气管、排污管和进油管及吊攀等附件。作用是:容纳变压器因温度的变化使变压器油体积变化,限制变压器油与空气的接触,减少油受潮和氧化程度。具有与大气隔离的油室，油室中的油量可由构成气室的隔膜袋的膨胀或收缩来调节。气室通过吸湿型呼吸器与大气相通，进入气室的空气首先被呼吸器内的硅胶吸收其潮气，从而减缓油枕内变压器油的变质。油枕的容积一般为油箱容积的810。第二节第二节 变压器的结构变压器的结构2.72.7瓦斯继电器瓦斯继电器油箱内部在套管升高座等处积集的气体可通过带坡度的集气总管引向瓦斯继电器。瓦斯继电器的作用是当变压器漏油或内部轻微故障产生气体时动作，发出轻瓦斯报警信号；当内部发生严重故障时，瓦斯继电器接通保护跳闸回路，使开关跳闸，变压器停用，保证故障不再扩大。1磁性开关；2上浮球；3磁性开关；4下浮球；5挡板；6磁铁；7支架第二节第二节 变压器的结构变压器的结构2.82.8呼吸器、净油器、释压阀呼吸器、净油器、释压阀:呼吸器内部充有吸附剂,为硅胶式活性氧化铝,其中常放入一部分变色硅胶,当由兰变红时,表明吸附剂已受潮,必须干燥或更换。净油器又称过滤器,净油缸内充满吸附剂,为硅胶式活性氧化铝等,当油经过净油器与吸附剂接触,其中的水份、酸和氧化物被吸收,使油清洁,延长油的使用年限。如果用硅胶作为变压器净油器中的吸潮剂，用量应为油重的（1）；如果用活性氧化铝，用量应为油重的（0.5）。第二节第二节 变压器的结构变压器的结构防爆管(安全气道):防爆管安装在变压器箱盖上,作为变压器内部发生故障时,防止油箱内产生高压力的释放保护。变压器防爆管薄膜的爆破压力为0.049Mpa0.049Mpa 现代大型变压器已采用压力释放阀代替安全气道。当变压器内部发生故障压力升高,压力释放阀动作并接通触头报警或跳闸。1法兰；2密封垫 3-劫作盘;4-顶部氧橡胶密封垫;5-侧向接触式密封垫;6-外罩；7-弹簧；8机械指示杆；9-报警开关；l0-手推复位杆；11-螺丝；12-六角螺栓；13一指示杆衬套；14-放气塞；15-扬旗 第二节第二节 变压器的结构变压器的结构2.92.9变压器油变压器油作用：绝缘、散热油浸式变压器中使用的变压器油，是从石油中提炼出来的矿物油，其介质强度高、粘度低、闪燃点高、酸碱度低、杂质与水分极少。工程中用的净化的变压器油的耐电压强度一般可达200-250kV/cm。它在变压器中既做绝缘介质又是冷却介质，在使用中要防止潮气侵入油中，即使进入少量水分，也会使变压器的绝缘性能大为降低。第二节第二节 变压器的结构变压器的结构第二节第二节 变压器的结构变压器的结构序序号号项项 目目设备电压等级设备电压等级kV质质 量量 指指 标标检检 验验 方方 法法投入运行前的油投入运行前的油运行油运行油1外 状透明、无杂质或悬浮物外观目视2水溶性酸(pH值)5.44.2GB/T 75983酸值，mgKOH/g0.030.1GB/T 7599 或GB/T2644闪点(闭口)，140(10号、25号油)135(45号油)与新油原始测定值相比不低于10GB/T 2615水分，mg/L330500220110及以下101520152535GB/T 7600或GB/T 76016界面张力(25)，mN/m3519GB/T 65417介质损耗因数(90)5003300.0070.0100.0200.040GB/T 56548击穿电压，kV50035及以下60355030GB/T 507或DL/T 429.79体积电阻率(90)m50033061010110105109GB/T 5654或DL/T 42110油中含气量，(体积分数)33050013DL/T423或DL/T45011油泥与沉淀物，(质量分数)0.02(以下可忽略不计)GB/T 51112油中溶解气体组分含量色谱分析按DL/T 5961996中第6、7、9章见附录A(标准的附录)GB/T 17623GB/T 7252 1)运行设备的油中H2与烃类气体含量超过下列任何一项值时应引起注意：总烃含量大于150L/L H2含量大于150L/L C2H2含量大于5L/L (500kV变压器为1L/L)2)烃类气体总和的产气速率大于0.25mL/h，或相对产气速率大于10%/月则认为设备有异常 1)总烃包括：CH4、C2H6、C2H4和C2H2四种气体 2)溶解气体组分含量有增长趋势时，可结合产气速率判断，必要是缩短周期进行追踪分析 3)总烃含量低的设备不宜采用相对产气速率进行判断 4)新投运的变压器应有投运前的测试数据，不应含有C2H2 5)测试周期中1)项的规定适用于大修后的变压器变压器油中溶解气体组分含量色谱分析变压器油中溶解气体组分含量色谱分析第二节第二节 变压器的结构变压器的结构l强迫油循环风冷强迫油循环风冷在油箱主壳体与带风扇的散热器连接管道上装上潜油泵。油泵运转时，强制油箱体内的油从上部吸入散热器，在散热器内完成热量交换后，再从变压器的下部回入油箱，实现强迫油循环。冷却的效果与油循环的速度有关。该装置采用低噪声的风扇和低转速的油泵，运行中油泵发生故障时接通报警接点报警。在油泵附近的管道上装有油流指示器，可以指示油流的方向和流量，主要用于监视油泵的运转情况。一般为了便于观察，油流指示器装在冷却器的下部位置。油泵和油浸式电动机是整体制造在一个全封闭金属外壳内，由此消除了空气的吸入以及漏油等不安全因素。冷却装置进出油管装有蝶阀。风扇电机和油泵电机为三相400V，有过载、短路和断相保护。第三节第三节 变压器的冷却变压器的冷却冷却器运行方式：冷却器运行方式：每组冷却器可选定为工作、辅助、备用、停用状态。正常运行时，应根据主变负荷和温度来确定冷却器投入运行的台数（夏季和冬季投入运行台数可适当调整），一般4组投工作,1组投辅助,1组投备用；辅助状态：当线圈温度、上层油温达到规定值或负荷电流达到规定值时，辅助冷却器组自动投入运转，当线圈温度、上层油温下降到规定值且负荷电流低于规定值时，辅助冷却器组自动停止运转。备用状态：当工作或辅助冷却器组任一组因故停止运行时，备用冷却器组自动投入运行。冷却方式强迫油循环风冷冷却器LK或AEF工作组数6每组冷却器风扇数3风扇电机容量(kW)、电压（kV）约1.2/0.38油泵电机容量(kW)、电压（kV）约3.5/0.38第三节第三节 变压器的冷却变压器的冷却l冷却器电源冷却器电源冷却装置由两路电源供电，两路冷却交流电源分别来自本机汽机MCC 段和汽机MCC 段。分别为工作和备用，当工作电源因故断开时，备用电源自动投入运行。工作电源恢复供电后，备用电源自动退出运行。根据运行方式的不同，两路电源可互为备用（正常选“I”为工作，“II”为备用，即SS选“I”）。两电源应定期进行切换试验。l冷却器全停保护冷却器全停保护主变冷却系统故障切除全部冷却器时，允许在额定负荷下继续运行20分钟，20分钟后如果上层油温未达到75时，则允许上升到75，但在此状态下的最长运行时间不应超过60分钟。第三节第三节 变压器的冷却变压器的冷却