1、變壓器（電抗器）基礎(chǔ)知識(shí)變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，它利用變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)作用將一種電壓、電流的電能轉(zhuǎn)換電磁感應(yīng)作用將一種電壓、電流的電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另外一種電壓、電流的電能。成同頻率的另外一種電壓、電流的電能。由于其電感而在電路或電力系統(tǒng)中使用由于其電感而在電路或電力系統(tǒng)中使用的電器。的電器。變壓器發(fā)展史變壓器發(fā)展史 變壓器發(fā)展史變壓器發(fā)展史 變壓器原理圖變壓器原理圖N1U1U1I1I1I2I2U2U2N2變壓器的分類：變壓器的分類： 變壓器的種類很多，可按其用途、結(jié)構(gòu)、變壓器的種類很多，可按其用途、結(jié)構(gòu)、相數(shù)、冷卻方式等不同來進(jìn)行分類。相數(shù)、冷卻方式等不同來進(jìn)行

2、分類。（1 1）按照用途可分類）按照用途可分類：電力變壓器（主要用電力變壓器（主要用在輸配電系統(tǒng)中，又分為升壓變壓器、降壓在輸配電系統(tǒng)中，又分為升壓變壓器、降壓變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器和廠用變壓器）和特種變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器和廠用變壓器）和特種變壓器（試驗(yàn)變壓器、電爐變壓器、整流變變壓器（試驗(yàn)變壓器、電爐變壓器、整流變壓器等）。壓器等）。（2 2）按繞組數(shù)量分類：可分為雙繞組變壓器、）按繞組數(shù)量分類：可分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器和自耦變壓器。三繞組變壓器、多繞組變壓器和自耦變壓器。（3 3）按鐵心結(jié)構(gòu)分類：）按鐵心結(jié)構(gòu)分類：可分為可分為心式變壓器和心式變壓器和殼式變壓器。殼式變壓器。

3、（4 4）按相的數(shù)量分類：）按相的數(shù)量分類：可分為可分為單相變壓器、單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器。三相變壓器和多相變壓器。（5 5）按冷卻方式分類：可分為油浸式變壓器、）按冷卻方式分類：可分為油浸式變壓器、干式變壓器和充氣式變壓器。干式變壓器和充氣式變壓器。N1U1U1I1I1I2I2U2U2N2自耦變壓器原理圖自耦變壓器原理圖心式變壓器：心式變壓器： 殼式變壓器殼式變壓器 電力變壓器按容量大小通常分為：電力變壓器按容量大小通常分為： 小型變壓器（小型變壓器（10630kVA）、中型變壓）、中型變壓器（器（8006300kVA）、大）、大 型型 變變 壓壓 器器（800063000kVA

4、）、特）、特 大大 型型 變變 壓器壓器（90000kVA及以上及以上）。）。電力變壓器按電壓大小通常分為：電力變壓器按電壓大小通常分為： 6kV、 10kV、 20kV、 35kV、 66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV電壓等級(jí)。電壓等級(jí)。電抗器的分類：電抗器的分類： 電抗器的用途十分廣泛，主要可分為二電抗器的用途十分廣泛，主要可分為二方面，一是限制系統(tǒng)的短路電流（限流電抗方面，一是限制系統(tǒng)的短路電流（限流電抗器）；二是補(bǔ)償系統(tǒng)的電容電流（并聯(lián)電抗器）；二是補(bǔ)償系統(tǒng)的電容電流（并聯(lián)電抗器）。器）。 電抗器的結(jié)構(gòu)類型可分為二大類，一是電抗器的結(jié)構(gòu)類

5、型可分為二大類，一是帶鐵心的電抗器，稱為鐵心電抗器；二是不帶鐵心的電抗器，稱為鐵心電抗器；二是不帶鐵心的電抗器，稱為空心電抗器。帶鐵心的電抗器，稱為空心電抗器。 按鐵心結(jié)構(gòu)分類：按鐵心結(jié)構(gòu)分類：可分為可分為芯式電抗器和芯式電抗器和殼式電抗器。殼式電抗器。 按相的數(shù)量分類：按相的數(shù)量分類：可分為可分為單相電抗器和單相電抗器和三相電抗器。三相電抗器。 按冷卻方式分類：可分為油浸式電抗器按冷卻方式分類：可分為油浸式電抗器和干式電抗器。和干式電抗器。變壓器類型（型號(hào)）描述變壓器類型（型號(hào)）描述 變壓器的型號(hào)通常由表示相數(shù)、冷卻方式、繞組數(shù)、調(diào)變壓器的型號(hào)通常由表示相數(shù)、冷卻方式、繞組數(shù)、調(diào)壓方式、繞組

6、線芯材料等的符號(hào)，以及變壓器容量、額定電壓方式、繞組線芯材料等的符號(hào)，以及變壓器容量、額定電壓等組成。一般寫法為：壓等組成。一般寫法為： XXXXXXXXXX/XXXX/XX 橫線前為若干個(gè)大寫英文字母和數(shù)字，橫線后的斜線左橫線前為若干個(gè)大寫英文字母和數(shù)字，橫線后的斜線左右為數(shù)字，如：右為數(shù)字，如： SFPZ9-120000/110SFPZ9-120000/110 基本型號(hào)基本型號(hào)+ +設(shè)計(jì)序號(hào)設(shè)計(jì)序號(hào)- -額定容量額定容量/ /高壓側(cè)電壓高壓側(cè)電壓變壓器類型（型號(hào)）描述變壓器類型（型號(hào)）描述 橫線前的數(shù)字為設(shè)計(jì)序號(hào)；橫線前的數(shù)字為設(shè)計(jì)序號(hào)； 斜線左邊數(shù)字表示額定容量（斜線左邊數(shù)字表示額定容量

7、（kVA);kVA); 斜線右邊數(shù)字表示高壓側(cè)額定電壓（斜線右邊數(shù)字表示高壓側(cè)額定電壓（kVkV）；）； 前面所例前面所例“SFPZ9-120000/110SFPZ9-120000/110”型變壓器的類型即為：型變壓器的類型即為： 三相雙繞組強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷有載調(diào)壓，設(shè)計(jì)序號(hào)為三相雙繞組強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷有載調(diào)壓，設(shè)計(jì)序號(hào)為9 9，容量為容量為120000kVA120000kVA，高壓側(cè)額定電壓為高壓側(cè)額定電壓為110kV110kV的變壓器。的變壓器。變壓器類型（型號(hào)）描述變壓器類型（型號(hào)）描述 變壓器型號(hào)中各個(gè)字母含義如下表：變壓器型號(hào)中各個(gè)字母含義如下表：交流輸電系統(tǒng)中變壓器應(yīng)用簡(jiǎn)圖交流輸電系統(tǒng)

8、中變壓器應(yīng)用簡(jiǎn)圖高壓直流輸電系統(tǒng)設(shè)備的制造高壓直流輸電系統(tǒng)設(shè)備的制造換流變壓器：換流變壓器： 將電能從交流系統(tǒng)傳輸?shù)綋Q流器，或從將電能從交流系統(tǒng)傳輸?shù)綋Q流器，或從換流器傳輸?shù)浇涣飨到y(tǒng)的變壓器。換流器傳輸?shù)浇涣飨到y(tǒng)的變壓器。平波電抗器：（同義詞：直流電抗器）平波電抗器：（同義詞：直流電抗器） 串聯(lián)在換流單元直流端子和直流線路間串聯(lián)在換流單元直流端子和直流線路間的電抗器，主要用于平滑電流，抑制電流的的電抗器，主要用于平滑電流，抑制電流的瞬變。瞬變。兩端雙極直流輸電系統(tǒng)兩端雙極直流輸電系統(tǒng)直流輸電的主要優(yōu)點(diǎn)：直流輸電的主要優(yōu)點(diǎn)： 直流輸電除了線路造價(jià)低，年電能損失直流輸電除了線路造價(jià)低，年電能損失小

9、以外，在技術(shù)方面有以下優(yōu)點(diǎn)：小以外，在技術(shù)方面有以下優(yōu)點(diǎn)：（1 1）直流輸電不存在兩端交流系統(tǒng)之間同步）直流輸電不存在兩端交流系統(tǒng)之間同步運(yùn)行穩(wěn)定性問題。運(yùn)行穩(wěn)定性問題。（2 2）直流輸電線路沿線電壓分布平穩(wěn)，沒有）直流輸電線路沿線電壓分布平穩(wěn)，沒有電容電流不需要并聯(lián)電抗補(bǔ)償。電容電流不需要并聯(lián)電抗補(bǔ)償。直流輸電的主要缺點(diǎn)：直流輸電的主要缺點(diǎn)： 直流輸電除了換流站造價(jià)高之外，在技直流輸電除了換流站造價(jià)高之外，在技術(shù)方面還有不足之處：術(shù)方面還有不足之處：（1 1）直流輸電在以大地或海水作回流電路時(shí)，）直流輸電在以大地或海水作回流電路時(shí)，對(duì)沿途地面、地下或海水中的金屬設(shè)施造成對(duì)沿途地面、地下或海水

10、中的金屬設(shè)施造成腐蝕。腐蝕。（2 2）直流電流不象交流那樣有電流波形的過）直流電流不象交流那樣有電流波形的過零點(diǎn)，因而滅弧比較困難。直流斷路器未完零點(diǎn)，因而滅弧比較困難。直流斷路器未完善時(shí)，限制了多端直流輸電系統(tǒng)的發(fā)展。善時(shí)，限制了多端直流輸電系統(tǒng)的發(fā)展。變壓器和電抗器變壓器和電抗器的結(jié)構(gòu)主要由六大部分組成的結(jié)構(gòu)主要由六大部分組成變壓器鐵心設(shè)計(jì)變壓器鐵心設(shè)計(jì) 鐵心是變壓器的磁路，由鐵心疊片、絕鐵心是變壓器的磁路，由鐵心疊片、絕緣件和鐵心結(jié)構(gòu)件等組成。為使不同繞組能緣件和鐵心結(jié)構(gòu)件等組成。為使不同繞組能感應(yīng)出和匝數(shù)成正比的電壓，需要繞組內(nèi)有感應(yīng)出和匝數(shù)成正比的電壓，需要繞組內(nèi)有高導(dǎo)磁率的材料制造

11、的鐵心，盡量使全部磁高導(dǎo)磁率的材料制造的鐵心，盡量使全部磁通在鐵心內(nèi)和兩個(gè)繞組耦合。鐵心又是安裝通在鐵心內(nèi)和兩個(gè)繞組耦合。鐵心又是安裝線圈的骨架，對(duì)于變壓器的電磁性能、機(jī)械線圈的骨架，對(duì)于變壓器的電磁性能、機(jī)械強(qiáng)度和變壓器的噪聲是極為重要的部件。強(qiáng)度和變壓器的噪聲是極為重要的部件。鐵心鐵心（單相三柱）（單相三柱）鐵心鐵心（三相五柱）（三相五柱）電抗器鐵心電抗器鐵心( (單相三柱單相三柱) )( (單相四柱單相四柱) )除了使用高性能的除了使用高性能的硅鋼片硅鋼片之外，改進(jìn)硅鋼片的搭之外，改進(jìn)硅鋼片的搭接結(jié)構(gòu)也能降低空載損耗。最有效的搭接是步進(jìn)式搭接結(jié)構(gòu)也能降低空載損耗。最有效的搭接是步進(jìn)式搭接

12、。利用這種方式，不僅能減少損耗，還能降低噪音接。利用這種方式，不僅能減少損耗，還能降低噪音和鐵芯的過熱點(diǎn)溫度。和鐵芯的過熱點(diǎn)溫度。 二片一疊二片一疊二片一疊六級(jí)搭接二片一疊六級(jí)搭接ZZDFPZ-340800/500-800 換流變壓器拉板、夾件模換流變壓器拉板、夾件模型、漏磁、渦流計(jì)算型、漏磁、渦流計(jì)算變壓器線圈變壓器線圈 線圈是變壓器變換和輸送電能的中樞。線圈是變壓器變換和輸送電能的中樞。要保證變壓器長期安全可靠地運(yùn)行，對(duì)變要保證變壓器長期安全可靠地運(yùn)行，對(duì)變壓器線圈，必須保證以下基本要求：壓器線圈，必須保證以下基本要求：一、電氣強(qiáng)度一、電氣強(qiáng)度（長期工作電壓、大氣過電壓、（長期工作電壓、大

13、氣過電壓、操作過電壓、暫態(tài)過電壓作用下不損壞。）操作過電壓、暫態(tài)過電壓作用下不損壞。）二、耐熱強(qiáng)度二、耐熱強(qiáng)度（使用壽命長和熱穩(wěn)定性好）（使用壽命長和熱穩(wěn)定性好）三、機(jī)械強(qiáng)度三、機(jī)械強(qiáng)度（短路電動(dòng)力作用下不損壞）（短路電動(dòng)力作用下不損壞）四、技術(shù)性能四、技術(shù)性能（重量輕、損耗小、制造簡(jiǎn)單。）（重量輕、損耗小、制造簡(jiǎn)單。）線圈線圈（餅式）（餅式）糾結(jié)連續(xù)式線圈糾結(jié)連續(xù)式線圈內(nèi)屏蔽連續(xù)式線圈內(nèi)屏蔽連續(xù)式線圈線圈線圈（餅式局部）（餅式局部）線圈線圈（層式）（層式）全波沖擊電壓分布計(jì)算全波沖擊電壓分布計(jì)算高壓繞組高壓繞組低壓繞組低壓繞組繞組漏磁分布計(jì)算繞組漏磁分布計(jì)算漏磁通分布圖漏磁通分布圖磁場(chǎng)強(qiáng)度分

14、布圖磁場(chǎng)強(qiáng)度分布圖變壓器器身變壓器器身 器身絕緣是主絕緣，是線圈到接地部器身絕緣是主絕緣，是線圈到接地部分鐵心和油箱的絕緣（主要是端部絕緣的分鐵心和油箱的絕緣（主要是端部絕緣的設(shè)計(jì)），線圈對(duì)其他線圈的絕緣（同相和設(shè)計(jì)），線圈對(duì)其他線圈的絕緣（同相和相間的設(shè)計(jì)）。這種絕緣結(jié)構(gòu)多采用的是相間的設(shè)計(jì)）。這種絕緣結(jié)構(gòu)多采用的是油、隔板和紙筒、油隙的型式。還應(yīng)考慮油、隔板和紙筒、油隙的型式。還應(yīng)考慮解決線圈的整體壓緊、線圈散熱和油流帶解決線圈的整體壓緊、線圈散熱和油流帶電等問題。電等問題。器身器身（單相）（單相）器身內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電場(chǎng)計(jì)算器身內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電場(chǎng)計(jì)算器身器身（三相）（三相）變壓器引線變壓器引線 在

15、線圈外部連接線圈各引出線端的導(dǎo)在線圈外部連接線圈各引出線端的導(dǎo)線稱為引線，它將外部電源電能輸入變壓線稱為引線，它將外部電源電能輸入變壓器，又將傳輸電能輸出變壓器。它包括線器，又將傳輸電能輸出變壓器。它包括線圈線端與套管連接的引線、線圈端頭間的圈線端與套管連接的引線、線圈端頭間的連接引線以及線圈分接抽頭與開關(guān)相連的連接引線以及線圈分接抽頭與開關(guān)相連的分接引線。并應(yīng)保證足夠的電氣強(qiáng)度、足分接引線。并應(yīng)保證足夠的電氣強(qiáng)度、足夠的機(jī)械強(qiáng)度和溫升的要求。夠的機(jī)械強(qiáng)度和溫升的要求。引線引線（單相）（單相）高壓套管下部均壓球附近電場(chǎng)計(jì)算高壓套管下部均壓球附近電場(chǎng)計(jì)算引線引線（三相）（三相）變壓器大電流引線附近金屬結(jié)構(gòu)件變壓器大電流引線附近金屬結(jié)構(gòu)件 溫度場(chǎng)的仿真計(jì)算溫度場(chǎng)的仿真計(jì)算變壓器油箱變壓器油箱 變壓器油箱作為變壓器油的容器，要變壓器油箱作為變壓器油的容器，要保證浸入變壓器器身的絕緣強(qiáng)度和規(guī)定的保證浸入變壓器器身的絕緣強(qiáng)度和規(guī)定的壽命，不允許外界的空氣、水分進(jìn)入油箱壽命，不允許外界的空氣、水分進(jìn)入油箱內(nèi)，要始終保持油不滲漏，并有一定的機(jī)內(nèi)，要始終保持油不滲漏，并有一定的機(jī)械強(qiáng)度；并滿足運(yùn)輸、安裝過程中的作業(yè)械強(qiáng)度；并滿足運(yùn)輸、安裝過程中的作業(yè)要求。要求。油箱油箱油箱機(jī)械強(qiáng)度分析計(jì)算油箱機(jī)械強(qiáng)度分析計(jì)算位移變形云圖位移變形云圖應(yīng)力分布云圖應(yīng)力分布云圖油箱正面的圖