【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件鐵芯原線圈副線圈變壓器的構造示意圖

鐵芯原線圈副線圈變壓器的構造示意圖變壓器的基本構造

變壓器的是由一個閉合鐵心和套在鐵心上的兩個繞組組成的。一個線圈跟電源連接，接收交流電能叫原線圈/一次繞組；另一個線圈跟負載連接，送出交流電能叫副線圈/二次繞組。變壓器的基本構造變壓器的是由一個閉合鐵心和套在鐵心變壓器的主要部件有：

(1)器身：包括鐵心、繞組、絕緣部件及引線。

鐵心是變壓器中主要的磁路部分。通常由含硅量較高，厚度為0.35或0.5mm.表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成。鐵心分為鐵心柱和鐵軛倆部分，鐵心柱套有繞組；鐵軛閉合磁路之用。鐵心結構的基本形式有心式和殼式兩種

。

變壓器的主要部件有：

(1)器身：包括鐵心、繞組、絕緣部件及繞組是變壓器的電路部分，它是用紙包的絕緣扁線或圓線繞成

。

(2)調壓裝置：即分接開關，分為無勵磁調壓和有載調壓

(3)油箱及冷卻裝置。

(4)保護裝置：包括儲油柜、安全氣道、吸濕器、氣體繼電器、凈油器和測溫裝置等。

(5)絕緣套管。以典型的油侵式電力變壓器為例，其他結構部件有：油箱、儲油柜、散熱器、高壓絕緣管套以及繼電保護裝置等.繞組是變壓器的電路部分，它是用紙包的電流加強磁場加強感生電流流出方向變壓器的原理示意圖

電流加強感生電流流出方向變壓器的原理示意圖變壓器的基本原理

變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能。通常討論變壓器均忽略原、副線圈的電阻和各種電磁能量損失，即理想變壓器。根據(jù)電磁感應原理，穿過原、副線圈的磁通量、磁通量變化率相同，結果原、副線圈產(chǎn)生的感應電動勢和它們各自的匝數(shù)成正比，原、副線圈的交變電流的周期、頻率相同。變壓器的基本原理變壓器可將一種電壓的交流電變壓器的基本原理是電磁感應原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理（如上圖）：當一次側繞組上加上電壓ú1時，流過電流í1，在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通?1，這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側繞組分別感應電勢é1，é2，感應電勢公式為：變壓器的基本原理是電磁感應原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明E=4.44fN?m

式中：E--感應電勢有效值

f--頻率

N--匝數(shù)

?m--主磁通最大值

由于二次繞組與一次繞組匝數(shù)不同，感應電勢E1和E2大小也不同，當略去內(nèi)阻抗壓降后，電壓ú1和ú2大小也就不同。

E=4.44fN?m

式中：E--感應電勢有效值

當變壓器二次側空載時，一次側僅流過主磁通的電流（í0），這個電流稱為激磁電流。當二次側加負載流過負載電流í2時，也在鐵芯中產(chǎn)生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時，主磁通是不變的，一次側就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流í0，一部分為用來平衡í2，所以這部分電流隨著í2變化而變化。當電流乘以匝數(shù)時，就是磁勢。

當變壓器二次側空載時，一次側僅流過主磁通的電流（í0），這

上述的平衡作用實質上是磁勢平衡作用，變壓器就是通過磁勢平衡作用實現(xiàn)了一、二次側的能量傳遞。

1,我們得到以下公式——U1/U2=N1/N2

原副線圈的電壓和匝數(shù)成正比。如果副線圈的匝數(shù)變大，就是升壓變壓器。副線圈的匝數(shù)變小的是降壓變壓器。

上述的平衡作用實質上是磁勢平衡作用，變壓器就是通過磁2,理想變壓器的輸入的功率一定等于它輸出的功率。（損耗極小）3,原副線圈的電流和匝數(shù)成反比。（僅限于只有一組原副線圈）2,理想變壓器的輸入的功率一定等于它輸出的功率。（損耗極小）變壓器的基本物理公式/參數(shù)(1).額定容量SN：變壓器視在功率的慣用數(shù)值，以VA，KVA，MVA表示。

變壓器的基本物理公式/參數(shù)(1).額定容量SN：(2).額定電壓UN：變壓器各繞組在空載額定分接下端子間電壓的保證值，對于三相變壓器額定電壓系指線電壓，以V或KV表示。

(3).額定電流IN

變壓器的額定容量除以各繞組的額定電壓所計算出來的線電流值，以A表示。（4).額定頻率我國工業(yè)用電頻率為50HZ。(2).額定電壓UN：變壓器的分類變壓器按用途一般分為電力變壓器和特種變壓器兩大類。電力變壓器可分為:升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器、聯(lián)絡變壓器，等。特種變壓器可分為:整流變壓器、電爐變壓器、高壓試驗變壓器、控制變壓等。變壓器按相數(shù)可分為單相和三相變壓器。變壓器的分類變壓器按用途一般分為電力變壓器和特種變壓器兩大類變壓器的運行維護及事故處理變壓器運行中出現(xiàn)的不正常現(xiàn)象

(1)變壓器運行中如漏油、油位過高或過低，溫度異常，音響不正常及冷卻系統(tǒng)不正常等，應設法盡快消除。

(2)當變壓器的負荷超過允許的正常過負荷值時，應按規(guī)定降低變壓器的負荷。

變壓器的運行維護及事故處理變壓器運行中出現(xiàn)的不正?，F(xiàn)象(3)變壓器內(nèi)部音響很大，很不正常，有爆裂聲；溫度不正常并不斷上升；儲油柜或安全氣道噴油；嚴重漏油使油面下降，低于油位計的指示限度；油色變化過快，油內(nèi)出現(xiàn)碳質套管有嚴重的破損和放電現(xiàn)象等，應立即停電修理。

(3)變壓器內(nèi)部音響很大，很不正常，有爆裂聲；溫度不正常并不4)當發(fā)現(xiàn)變壓器的油溫較高時，而其油溫所應有的油位顯著降低時，應立即加油。加油時應遵守規(guī)定。如因大量漏油而使油位迅速下降時，應將瓦斯保護改為只動作于信號，而且必須迅速采取堵塞漏油的措施，并立即加油。4)當發(fā)現(xiàn)變壓器的油溫較高時，而其油溫所應有的油位顯著降低時(5)變壓器油位因溫度上升而逐漸升高時，若最高溫度時的油位可能高出油位指示計，則應放油，使油位降至適當?shù)母叨?，以免溢油?5)變壓器油位因溫度上升而逐漸升高時，2、變壓器運行中的檢查

(1)檢查變壓器上層油溫是否超過允許范圍。由于每臺變壓器負荷大小、冷卻條件及季節(jié)不同，運行中的變壓器不能以上層油溫不超過允許值為依據(jù)，還應根據(jù)以往運行經(jīng)驗及在上述情況下與上次的油溫比較。如油溫突然增高，則應檢查冷卻裝置是否正常，油循環(huán)是否破壞等，來判斷變壓器內(nèi)部是否有故障。2、變壓器運行中的檢查(2)檢查油質，應為透明、微帶黃色，由此可判斷油質的好壞。油面應符合周圍溫度的標準線，如油面過低應檢查變壓器是否漏油等。油面過高應檢查冷卻裝置的使用情況，是否有內(nèi)部故障。

(3)變壓器的聲音應正常。正常運行時一般有均勻的嗡嗡電磁聲。如聲音有所改變，應細心檢查，并迅速匯報點檢員，是否檢修處理。(2)檢查油質，應為透明、微帶黃色，由此可判斷油質的好壞。油(4)應檢查套管是否清潔，有無裂紋和放電痕跡，冷卻裝置應正常。工作、備用電源及油泵應符合運行要求等等。

(5)天氣有變化時，應重點進行特殊檢查。大風時，檢查引線有無劇烈擺動，變壓器頂蓋、套管引線處應無雜物；大雨天，不應有放電現(xiàn)象；大霧天，各部有無火花放電現(xiàn)象等等。(4)應檢查套管是否清潔，有無裂紋和放電痕跡，冷卻裝置應正常3、變壓器的事故處理

為了正確的處理事故，應掌握下列情況：①系統(tǒng)運行方式，負荷狀態(tài)，負荷種類；②變壓器上層油溫，溫升與電壓情況；③事故發(fā)生時天氣情況；④變壓器周圍有無檢修及其它工作；⑤運行人員有無操作；⑥系統(tǒng)有無操作；⑦何種保護動作，事故現(xiàn)象情況等。變壓器在運行中常見的故障是繞組、套管和電壓分接開關的故障，而鐵芯、油箱及其它附件的故障較少。下面將常見的幾種主要故障分述如下：3、變壓器的事故處理3.1繞組故障

主要有匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開焊等。產(chǎn)生這些故障的原因有以下幾點：

3.1繞組故障①在制造或檢修時，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷。②在運行中因散熱不良或長期過載，繞組內(nèi)有雜物落入，使溫度過高絕緣老化。③制造工藝不良，壓制不緊，機械強度不能經(jīng)受短路沖擊，使繞組變形絕緣損壞。④繞組受潮，絕緣膨脹堵塞油道，引起局部過熱。⑤絕緣油內(nèi)混入水分而劣化，或與空氣接觸面積過大，使油的酸價過高絕緣水平下降或油面太低，部分繞組露在空氣中未能及時處理。①在制造或檢修時，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷。②在運行中因由于上述種種原因，在運行中一經(jīng)發(fā)生絕緣擊穿，就會造成繞組的短路或接地故障。匝間短路時的故障現(xiàn)象是變壓器過熱油溫增高，電源側電流略有增大，各相直流電阻不平衡，有時油中有吱吱聲和咕嘟咕嘟的冒泡聲。輕微的匝間短路可以引起瓦斯保護動作；嚴重時差動保護或電源側的過流保護也會動作。發(fā)現(xiàn)匝間短路應及時處理，因為繞組匝間短路常常會引起更為嚴重的單相接地或相間短路等故障。由于上述種種原因，在運行中一經(jīng)發(fā)生絕緣擊穿，就會造成繞組的短3.2套管故障

這種故障常見的是炸毀、閃落和漏油，其原因有：(1)密封不良，絕緣受潮劣比；(2)呼吸器配置不當或者吸入水分未及時處理。3.2套管故障3.3分接開關故障

常見的故障是表面熔化與灼傷，相間觸頭放電或各接頭放電。主要原因有：(1)連接螺絲松動；(2)帶負荷調整裝置不良和調整不當；(3)分接頭絕緣板絕緣不良；(4)接頭焊錫不滿，接觸不良，制造工藝不好，彈簧壓力不足；(5)油的酸價過高，使分接開關接觸面被腐蝕。3.3分接開關故障3.4鐵芯故障

鐵芯故障大部分原因是鐵芯柱的穿心螺桿或鐵輪的夾緊螺桿的絕緣損壞而引起的，其后果可能使穿心螺桿與鐵芯迭片造成兩點連接，出現(xiàn)環(huán)流引起局部發(fā)熱，甚至引起鐵芯的局部熔毀。也可能造成鐵芯迭片局部短路，產(chǎn)生渦流過熱，引起迭片間絕緣層損壞，使變壓器空載損失增大，絕緣油劣化。3.4鐵芯故障運行中變壓器發(fā)生故障后，如判明是繞組或鐵芯故障應吊芯檢查。首先測量各相繞組的直流電阻并進行比較，如差別較大，則為繞組故障。然后進行鐵芯外觀檢查，再用直流電壓、電流表法測量片間絕緣電阻。如損壞不大，在損壞處涂漆即可。運行中變壓器發(fā)生故障后，如判明是繞組或鐵芯故障應吊芯檢查。首3.5瓦斯保護故障

瓦斯保護是變壓器的主保護，輕瓦斯作用于信號，重瓦斯作用于跳閘。下面分析瓦斯保護動作的原因及處理方法：

(1)輕瓦斯保護動作后發(fā)出信號。其原因是：變壓器內(nèi)部有輕微故障；變壓器內(nèi)部存在空氣；二次回路故障等。運行人員應立即檢查，如未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，應進行氣體取樣分析。3.5瓦斯保護故障(2)瓦斯保護動作跳閘時，可能變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障，引起油分解出大量氣體，也可能二次回路故障等。出現(xiàn)瓦斯保護動作跳閘，應先投入備用變壓器，然后進行外部檢查。檢查油枕防爆門，各焊接縫是否裂開，變壓器外殼是否變形；最后檢查氣體的可燃性。

(2)瓦斯保護動作跳閘時，可能變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障，引起油變壓器自動跳閘時，應查明保護動作情況，進行外部檢查。經(jīng)檢查不是內(nèi)部故障而是由于外部故障(穿越性故障)或人員誤動作等引起的，則可不經(jīng)內(nèi)部檢查即可投入送電。如差動保護動作，應對該保護范圍內(nèi)的設備進行全部檢查。此外，變壓器著火也是一種危險事故，因變壓器有許多可燃物質，處理不及時可能發(fā)生爆炸或使火災擴大。變壓器自動跳閘時，應查明保護動作情況，進行外部檢查。經(jīng)檢查不變壓器著火的主要原因是：套管的破損和閃落，油在油枕的壓力下流出并在頂蓋上燃燒；變壓器內(nèi)部故障使外殼或散熱器破裂，使燃燒著的變壓器油溢出。發(fā)生這類事故時，變壓器保護應動作使斷路器斷開。若因故斷路器未斷開，應用手動來立即斷開斷路器，拉開可能通向變壓器電源的隔離開關，停止冷卻設備，進行滅火。變壓器滅火時，最好用泡沫式滅火器，必要時可用砂子滅火。變壓器著火的主要原因是：套管的破損和閃落，油在油枕的壓力下流從變壓器的聲音判斷故障

（1）缺相時的響聲當變壓器發(fā)生缺相時，若第二相不通，送上第二相仍無聲，送上第三相時才有響聲；如果第三相不通，響聲不發(fā)生變化，和二相時一樣。發(fā)生缺相的原因大致有三方面：①電源缺一相電；②變壓器高壓保險絲熔斷一相；③變壓器由于運輸不慎，加上高壓引線較細，造成振動斷線(但未接殼)。

從變壓器的聲音判斷故障（1）缺相時的響聲（2）調壓分接開關不到位或接觸不良當變壓器投入運行時，若分接開關不到位，將發(fā)出較大的“啾啾”響聲，嚴重時造成高壓熔絲熔斷；如果分接開關接觸不良，就會產(chǎn)生輕微的“吱吱”火花放電聲，一旦負荷加大，就有可能燒壞分接開關的觸頭。遇到這種情況，要及時停電修理。（2）調壓分接開關不到位或接觸不良當變壓器投入運行時，（3）掉入異物和穿心螺桿松動當變壓器夾緊鐵心的穿心螺桿松動，鐵心上遺留有螺帽零件或變壓器中掉入小金屬物件時，變壓器將發(fā)出“叮叮當當”的敲擊聲或“呼…呼…”的吹風聲以及“吱啦吱啦”的像磁鐵吸動小墊片的響聲，而變壓器的電壓、電流和溫度卻正常。這類情況一般不影響變壓器的正常運行，可等到停電時進行處理。（3）掉入異物和穿心螺桿松動（4）變壓器高壓套管臟污和裂損當變壓器的高壓套管臟污，表面釉質脫落或裂損時，會發(fā)生表面閃絡，聽到“嘶嘶”或“哧哧”的響聲，晚上可以看到火花。（5）變壓器的鐵心接地斷線當變壓器的鐵心接地斷線時，變壓器將產(chǎn)生“嗶剝嗶剝”的輕微放電聲。（4）變壓器高壓套管臟污和裂損（6）內(nèi)部放電送電時聽到“噼啪噼啦”的清脆擊鐵聲，則是導電引線通過空氣對變壓器外殼的放電聲；如果聽到通過液體沉悶的“噼啪”聲，則是導體通過變壓器油面對外殼的放電聲。如屬絕緣距離不夠，則應停電吊心檢查，加強絕緣或增設絕緣隔板。（6）內(nèi)部放電（7）外部線路斷線或短路當線路在導線的連接處或T接處發(fā)生斷線，在刮風時時接時斷，接觸時發(fā)生弧光或火花，這時變壓器就發(fā)出像青蛙的“唧哇唧哇”的叫聲；當?shù)蛪壕€路發(fā)生接地或出現(xiàn)短路事故時，變壓器就發(fā)出“轟轟”的聲音；如果短路點較近，變壓器將發(fā)出像老虎的吼叫聲。（8）變壓器過負荷當變壓器過負荷嚴重時，就發(fā)出低沉的如重載飛機的“嗡嗡”聲。（7）外部線路斷線或短路（9）電壓過高當電源電壓過高時，會使變壓器過勵磁，響聲增大且尖銳。（10）繞組發(fā)生短路當變壓器繞組發(fā)生層間或匝間短路而燒壞時，變壓器會發(fā)出“咕嘟咕嘟”的開水沸騰聲。變壓器發(fā)生的異常響聲因素很多，故障部位也不盡相同，只有不斷地積累經(jīng)驗，才能作出準確判斷.（9）電壓過高主變壓器的試驗

試驗依據(jù)和方法：GB50150-91電氣設備安裝工程電氣設備交接試驗標準

1.測量繞組連同套管的絕緣電阻，吸收比和極化指數(shù)。測量鐵芯接地線引出套管對外殼的絕緣電阻。

主變壓器的試驗試驗依據(jù)和方法：GB50150-使用≥2500V的兆歐表，在良好天氣時進行。依次進行低壓繞組對高壓繞組及地，高壓繞組對低壓繞組及地的絕緣電阻測量。被試品和環(huán)境溫度高于5度低于50度，相對濕度小于80%。記錄15S和每60S時的讀數(shù)，連續(xù)10分鐘，讀取多個數(shù)據(jù)。使用≥2500V的兆歐表，在良好天氣時進行。依次進行低壓繞組絕緣電阻折算到20度，與出廠值比較，應不低于出廠值的70%,與上次比較無明顯變化.吸收比R60/R15與出廠值比無明顯差別，一般應不小于1·3。極化指數(shù)P1=R10min/R1min,一般應不小于1·5。絕緣電阻折算到20度，與出廠值比較，應不低于出廠值的70%,2.測量繞組連同套管的介質損耗角正切tgδ測量套管的介損及電容量使用西林電橋或其他測量儀器進行。試驗電壓10KV.實測的tgδ值應不大于出廠值的130%，最大值不超過0·8%,與歷年的數(shù)值比較無顯著變化.2.測量繞組連同套管的介質損耗角正切tgδ3.測量繞組所有分接位置的變比及聯(lián)結組別電壓比的偏差，對于額定分接位置不超過±0·5%，其他分接位置不超過±1%。三相變壓器的接線組別應與銘牌的標志相同。3.測量繞組所有分接位置的變比及聯(lián)結組別4.測量繞組連同套管的直流電阻應按需3，2，1，按各分接順序進行測試，試驗完后，分接開關置于運行位置。測量應在油溫穩(wěn)定后進行，并應正確測定被測繞組在測試時的溫度。各相測得值的相互差值應不大于三相平均值的2%與出廠實測值換算至同一溫度下比較，其變化不大于2%4.測量繞組連同套管的直流電阻5.測量繞組連同套管的直流泄漏電流高壓繞組加壓40KV，低壓繞組20KV，1分鐘時泄露電流不超過標準,與上次比較無明顯變化。

6.測量變壓器高，低壓繞組頻譜性曲線使用TDT型繞組變形測試系統(tǒng)。5.測量繞組連同套管的直流泄漏電流變壓器油

變壓器的油箱是變壓器的外殼，內(nèi)裝鐵心、繞組和變壓器油，同時起一定的散熱作用。變壓器的鐵芯、線圈以及各種絕緣材料等，它們均浸在變壓器油中，使其與空氣和潮氣隔絕，變壓器油能使變壓器線端之間，高壓線圈和低壓線圈之間，線圈和接地的鐵芯及油箱壁之間有良好的絕緣，并使熱量傳導出去。變壓器油在變壓器中的作用是絕緣、冷卻；在有載開關中用于熄弧。

變壓器油變壓器的油箱是變壓器的外殼，內(nèi)裝鐵心、繞變壓器冷卻裝置的作用是，當變壓器上層油溫產(chǎn)生溫差時，通過散熱器形成油循環(huán)，使油經(jīng)散熱器冷卻后流回油箱，有降低變壓器油溫的作用。為提高冷卻效果，可采用風冷、強油風冷或強油水冷等措施。運行中的變壓器油在高溫和電弧作用下會氧化、分解而析出固體游離碳.

變壓器冷卻裝置的作用是，當變壓器上層油溫產(chǎn)生溫差時，通過散熱過濾變壓器油目的是除去油中的水分和雜質，提高油的耐電強度，保護油中的紙絕緣，也可以在一定程度上提高油的物理、化學性能。變壓器油的色譜分析法，是對運行中的變壓器取樣，分析油中所溶解氣體的成分和數(shù)量，來判斷變壓器內(nèi)部是否存在潛伏性故障以及屬于何種故障，并判定這些故障是否會危及變壓器的安全運行。過濾變壓器油目的是除去油中的水分和雜質，提高油的耐電強度，保當變壓器內(nèi)部發(fā)生過熱、放電等故障時，勢必導致故障附近的絕緣物分解。分解產(chǎn)生的氣體會不斷地溶解在油中的，不同性質的故障所產(chǎn)生的氣體成分也不同，即使同一性質的故障，由于故障的程度不同，產(chǎn)生的氣體數(shù)量也不相等。因此，對油中溶解氣體的色譜分析，可以早期發(fā)現(xiàn)潛伏性故障的性質、程度和部位，以便及時處理故障，避免事故的發(fā)生。當變壓器內(nèi)部發(fā)生過熱、放電等故障時，勢必導致故障附近的絕緣物1自耦變壓器：它的特點只有一個鐵芯，只繞一組線圈，中間抽頭，如圖。降壓變壓器升壓變壓器自耦變的介紹1自耦變壓器：它的特點只有一個鐵芯，只繞一組線圈，中間2互感器電壓互感器（降壓變壓器）電流互感器（升壓變壓器）互感器的介紹2互感器電壓互感器（降壓變壓器）電流互感器（升壓變壓器END你學會了嗎？培訓結束END你學會了嗎？培訓結束【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件【精撰文】電力變壓器基礎知識培訓講義課件鐵芯原線圈副線圈變壓器的構造示意圖

鐵芯原線圈副線圈變壓器的構造示意圖變壓器的基本構造

變壓器的是由一個閉合鐵心和套在鐵心上的兩個繞組組成的。一個線圈跟電源連接，接收交流電能叫原線圈/一次繞組；另一個線圈跟負載連接，送出交流電能叫副線圈/二次繞組。變壓器的基本構造變壓器的是由一個閉合鐵心和套在鐵心變壓器的主要部件有：

(1)器身：包括鐵心、繞組、絕緣部件及引線。

鐵心是變壓器中主要的磁路部分。通常由含硅量較高，厚度為0.35或0.5mm.表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成。鐵心分為鐵心柱和鐵軛倆部分，鐵心柱套有繞組；鐵軛閉合磁路之用。鐵心結構的基本形式有心式和殼式兩種

。

變壓器的主要部件有：

(1)器身：包括鐵心、繞組、絕緣部件及繞組是變壓器的電路部分，它是用紙包的絕緣扁線或圓線繞成

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(2)調壓裝置：即分接開關，分為無勵磁調壓和有載調壓

(3)油箱及冷卻裝置。

(4)保護裝置：包括儲油柜、安全氣道、吸濕器、氣體繼電器、凈油器和測溫裝置等。

(5)絕緣套管。以典型的油侵式電力變壓器為例，其他結構部件有：油箱、儲油柜、散熱器、高壓絕緣管套以及繼電保護裝置等.繞組是變壓器的電路部分，它是用紙包的電流加強磁場加強感生電流流出方向變壓器的原理示意圖

電流加強感生電流流出方向變壓器的原理示意圖變壓器的基本原理

變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能。通常討論變壓器均忽略原、副線圈的電阻和各種電磁能量損失，即理想變壓器。根據(jù)電磁感應原理，穿過原、副線圈的磁通量、磁通量變化率相同，結果原、副線圈產(chǎn)生的感應電動勢和它們各自的匝數(shù)成正比，原、副線圈的交變電流的周期、頻率相同。變壓器的基本原理變壓器可將一種電壓的交流電變壓器的基本原理是電磁感應原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理（如上圖）：當一次側繞組上加上電壓ú1時，流過電流í1，在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通?1，這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側繞組分別感應電勢é1，é2，感應電勢公式為：變壓器的基本原理是電磁感應原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明E=4.44fN?m

式中：E--感應電勢有效值

f--頻率

N--匝數(shù)

?m--主磁通最大值

由于二次繞組與一次繞組匝數(shù)不同，感應電勢E1和E2大小也不同，當略去內(nèi)阻抗壓降后，電壓ú1和ú2大小也就不同。

E=4.44fN?m

式中：E--感應電勢有效值

當變壓器二次側空載時，一次側僅流過主磁通的電流（í0），這個電流稱為激磁電流。當二次側加負載流過負載電流í2時，也在鐵芯中產(chǎn)生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時，主磁通是不變的，一次側就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流í0，一部分為用來平衡í2，所以這部分電流隨著í2變化而變化。當電流乘以匝數(shù)時，就是磁勢。

當變壓器二次側空載時，一次側僅流過主磁通的電流（í0），這

上述的平衡作用實質上是磁勢平衡作用，變壓器就是通過磁勢平衡作用實現(xiàn)了一、二次側的能量傳遞。

1,我們得到以下公式——U1/U2=N1/N2

原副線圈的電壓和匝數(shù)成正比。如果副線圈的匝數(shù)變大，就是升壓變壓器。副線圈的匝數(shù)變小的是降壓變壓器。

上述的平衡作用實質上是磁勢平衡作用，變壓器就是通過磁2,理想變壓器的輸入的功率一定等于它輸出的功率。（損耗極?。?,原副線圈的電流和匝數(shù)成反比。（僅限于只有一組原副線圈）2,理想變壓器的輸入的功率一定等于它輸出的功率。（損耗極?。┳儔浩鞯幕疚锢砉?參數(shù)(1).額定容量SN：變壓器視在功率的慣用數(shù)值，以VA，KVA，MVA表示。

變壓器的基本物理公式/參數(shù)(1).額定容量SN：(2).額定電壓UN：變壓器各繞組在空載額定分接下端子間電壓的保證值，對于三相變壓器額定電壓系指線電壓，以V或KV表示。

(3).額定電流IN

變壓器的額定容量除以各繞組的額定電壓所計算出來的線電流值，以A表示。（4).額定頻率我國工業(yè)用電頻率為50HZ。(2).額定電壓UN：變壓器的分類變壓器按用途一般分為電力變壓器和特種變壓器兩大類。電力變壓器可分為:升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器、聯(lián)絡變壓器，等。特種變壓器可分為:整流變壓器、電爐變壓器、高壓試驗變壓器、控制變壓等。變壓器按相數(shù)可分為單相和三相變壓器。變壓器的分類變壓器按用途一般分為電力變壓器和特種變壓器兩大類變壓器的運行維護及事故處理變壓器運行中出現(xiàn)的不正?，F(xiàn)象

(1)變壓器運行中如漏油、油位過高或過低，溫度異常，音響不正常及冷卻系統(tǒng)不正常等，應設法盡快消除。

(2)當變壓器的負荷超過允許的正常過負荷值時，應按規(guī)定降低變壓器的負荷。

變壓器的運行維護及事故處理變壓器運行中出現(xiàn)的不正?，F(xiàn)象(3)變壓器內(nèi)部音響很大，很不正常，有爆裂聲；溫度不正常并不斷上升；儲油柜或安全氣道噴油；嚴重漏油使油面下降，低于油位計的指示限度；油色變化過快，油內(nèi)出現(xiàn)碳質套管有嚴重的破損和放電現(xiàn)象等，應立即停電修理。

(3)變壓器內(nèi)部音響很大，很不正常，有爆裂聲；溫度不正常并不4)當發(fā)現(xiàn)變壓器的油溫較高時，而其油溫所應有的油位顯著降低時，應立即加油。加油時應遵守規(guī)定。如因大量漏油而使油位迅速下降時，應將瓦斯保護改為只動作于信號，而且必須迅速采取堵塞漏油的措施，并立即加油。4)當發(fā)現(xiàn)變壓器的油溫較高時，而其油溫所應有的油位顯著降低時(5)變壓器油位因溫度上升而逐漸升高時，若最高溫度時的油位可能高出油位指示計，則應放油，使油位降至適當?shù)母叨?，以免溢油?5)變壓器油位因溫度上升而逐漸升高時，2、變壓器運行中的檢查

(1)檢查變壓器上層油溫是否超過允許范圍。由于每臺變壓器負荷大小、冷卻條件及季節(jié)不同，運行中的變壓器不能以上層油溫不超過允許值為依據(jù)，還應根據(jù)以往運行經(jīng)驗及在上述情況下與上次的油溫比較。如油溫突然增高，則應檢查冷卻裝置是否正常，油循環(huán)是否破壞等，來判斷變壓器內(nèi)部是否有故障。2、變壓器運行中的檢查(2)檢查油質，應為透明、微帶黃色，由此可判斷油質的好壞。油面應符合周圍溫度的標準線，如油面過低應檢查變壓器是否漏油等。油面過高應檢查冷卻裝置的使用情況，是否有內(nèi)部故障。

(3)變壓器的聲音應正常。正常運行時一般有均勻的嗡嗡電磁聲。如聲音有所改變，應細心檢查，并迅速匯報點檢員，是否檢修處理。(2)檢查油質，應為透明、微帶黃色，由此可判斷油質的好壞。油(4)應檢查套管是否清潔，有無裂紋和放電痕跡，冷卻裝置應正常。工作、備用電源及油泵應符合運行要求等等。

(5)天氣有變化時，應重點進行特殊檢查。大風時，檢查引線有無劇烈擺動，變壓器頂蓋、套管引線處應無雜物；大雨天，不應有放電現(xiàn)象；大霧天，各部有無火花放電現(xiàn)象等等。(4)應檢查套管是否清潔，有無裂紋和放電痕跡，冷卻裝置應正常3、變壓器的事故處理

為了正確的處理事故，應掌握下列情況：①系統(tǒng)運行方式，負荷狀態(tài)，負荷種類；②變壓器上層油溫，溫升與電壓情況；③事故發(fā)生時天氣情況；④變壓器周圍有無檢修及其它工作；⑤運行人員有無操作；⑥系統(tǒng)有無操作；⑦何種保護動作，事故現(xiàn)象情況等。變壓器在運行中常見的故障是繞組、套管和電壓分接開關的故障，而鐵芯、油箱及其它附件的故障較少。下面將常見的幾種主要故障分述如下：3、變壓器的事故處理3.1繞組故障

主要有匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開焊等。產(chǎn)生這些故障的原因有以下幾點：

3.1繞組故障①在制造或檢修時，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷。②在運行中因散熱不良或長期過載，繞組內(nèi)有雜物落入，使溫度過高絕緣老化。③制造工藝不良，壓制不緊，機械強度不能經(jīng)受短路沖擊，使繞組變形絕緣損壞。④繞組受潮，絕緣膨脹堵塞油道，引起局部過熱。⑤絕緣油內(nèi)混入水分而劣化，或與空氣接觸面積過大，使油的酸價過高絕緣水平下降或油面太低，部分繞組露在空氣中未能及時處理。①在制造或檢修時，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷。②在運行中因由于上述種種原因，在運行中一經(jīng)發(fā)生絕緣擊穿，就會造成繞組的短路或接地故障。匝間短路時的故障現(xiàn)象是變壓器過熱油溫增高，電源側電流略有增大，各相直流電阻不平衡，有時油中有吱吱聲和咕嘟咕嘟的冒泡聲。輕微的匝間短路可以引起瓦斯保護動作；嚴重時差動保護或電源側的過流保護也會動作。發(fā)現(xiàn)匝間短路應及時處理，因為繞組匝間短路常常會引起更為嚴重的單相接地或相間短路等故障。由于上述種種原因，在運行中一經(jīng)發(fā)生絕緣擊穿，就會造成繞組的短3.2套管故障

這種故障常見的是炸毀、閃落和漏油，其原因有：(1)密封不良，絕緣受潮劣比；(2)呼吸器配置不當或者吸入水分未及時處理。3.2套管故障3.3分接開關故障

常見的故障是表面熔化與灼傷，相間觸頭放電或各接頭放電。主要原因有：(1)連接螺絲松動；(2)帶負荷調整裝置不良和調整不當；(3)分接頭絕緣板絕緣不良；(4)接頭焊錫不滿，接觸不良，制造工藝不好，彈簧壓力不足；(5)油的酸價過高，使分接開關接觸面被腐蝕。3.3分接開關故障3.4鐵芯故障

鐵芯故障大部分原因是鐵芯柱的穿心螺桿或鐵輪的夾緊螺桿的絕緣損壞而引起的，其后果可能使穿心螺桿與鐵芯迭片造成兩點連接，出現(xiàn)環(huán)流引起局部發(fā)熱，甚至引起鐵芯的局部熔毀。也可能造成鐵芯迭片局部短路，產(chǎn)生渦流過熱，引起迭片間絕緣層損壞，使變壓器空載損失增大，絕緣油劣化。3.4鐵芯故障運行中變壓器發(fā)生故障后，如判明是繞組或鐵芯故障應吊芯檢查。首先測量各相繞組的直流電阻并進行比較，如差別較大，則為繞組故障。然后進行鐵芯外觀檢查，再用直流電壓、電流表法測量片間絕緣電阻。如損壞不大，在損壞處涂漆即可。運行中變壓器發(fā)生故障后，如判明是繞組或鐵芯故障應吊芯檢查。首3.5瓦斯保護故障

瓦斯保護是變壓器的主保護，輕瓦斯作用于信號，重瓦斯作用于跳閘。下面分析瓦斯保護動作的原因及處理方法：

(1)輕瓦斯保護動作后發(fā)出信號。其原因是：變壓器內(nèi)部有輕微故障；變壓器內(nèi)部存在空氣；二次回路故障等。運行人員應立即檢查，如未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應進行氣體取樣分析。3.5瓦斯保護故障(2)瓦斯保護動作跳閘時，可能變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障，引起油分解出大量氣體，也可能二次回路故障等。出現(xiàn)瓦斯保護動作跳閘，應先投入備用變壓器，然后進行外部檢查。檢查油枕防爆門，各焊接縫是否裂開，變壓器外殼是否變形；最后檢查氣體的可燃性。

(2)瓦斯保護動作跳閘時，可能變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障，引起油變壓器自動跳閘時，應查明保護動作情況，進行外部檢查。經(jīng)檢查不是內(nèi)部故障而是由于外部故障(穿越性故障)或人員誤動作等引起的，則可不經(jīng)內(nèi)部檢查即可投入送電。如差動保護動作，應對該保護范圍內(nèi)的設備進行全部檢查。此外，變壓器著火也是一種危險事故，因變壓器有許多可燃物質，處理不及時可能發(fā)生爆炸或使火災擴大。變壓器自動跳閘時，應查明保護動作情況，進行外部檢查。經(jīng)檢查不變壓器著火的主要原因是：套管的破損和閃落，油在油枕的壓力下流出并在頂蓋上燃燒；變壓器內(nèi)部故障使外殼或散熱器破裂，使燃燒著的變壓器油溢出。發(fā)生這類事故時，變壓器保護應動作使斷路器斷開。若因故斷路器未斷開，應用手動來立即斷開斷路器，拉開可能通向變壓器電源的隔離開關，停止冷卻設備，進行滅火。變壓器滅火時，最好用泡沫式滅火器，必要時可用砂子滅火。變壓器著火的主要原因是：套管的破損和閃落，油在油枕的壓力下流從變壓器的聲音判斷故障

（1）缺相時的響聲當變壓器發(fā)生缺相時，若第二相不通，送上第二相仍無聲，送上第三相時才有響聲；如果第三相不通，響聲不發(fā)生變化，和二相時一樣。發(fā)生缺相的原因大致有三方面：①電源缺一相電；②變壓器高壓保險絲熔斷一相；③變壓器由于運輸不慎，加上高壓引線較細，造成振動斷線(但未接殼)。

從變壓器的聲音判斷故障（1）缺相時的響聲（2）調壓分接開關不到位或接觸不良當變壓器投入運行時，若分接開關不到位，將發(fā)出較大的“啾啾”響聲，嚴重時造成高壓熔絲熔斷；如果分接開關接觸不良，就會產(chǎn)生輕微的“吱吱”火花放電聲，一旦負荷加大，就有可能燒壞分接開關的觸頭。遇到這種情況，要及時停電修理。（2）調壓分接開關不到位或接觸不良當變壓器投入運行時，（3）掉入異物和穿心螺桿松動當變壓器夾緊鐵心的穿心螺桿松動，鐵心上遺留有螺帽零件或變壓器中掉入小金屬物件時，變壓器將發(fā)出“叮叮當當”的敲擊聲或“呼…呼…”的吹風聲以及“吱啦吱啦”的像磁鐵吸動小墊片的響聲，而變壓器的電壓、電流和溫度卻正常。這類情況一般不影響變壓器的正常運行，可等到停電時進行處理。（3）掉入異物和穿心螺桿松動（4）變壓器高壓套管臟污和裂損當變壓器的高壓套管臟污，表面釉質脫落或裂損時，會發(fā)生表面閃絡，聽到“嘶嘶”或“哧哧”的響聲，晚上可以看到火花。（5）變壓器的鐵心接地斷線當變壓器的鐵心接地斷線時，變壓器將產(chǎn)生“嗶剝嗶剝”的輕微放電聲。（4）變壓器高壓套管臟污和裂損（6）內(nèi)部放電送電時聽到“噼啪噼啦”的清脆擊鐵聲，則是導電引線通過空氣對變壓器外殼的放電聲；如果聽到通過液體沉悶的“噼啪”聲，則是導體通過變壓器油面對外殼的放電聲。如屬絕緣距離不夠，則應停電吊心檢查，加強絕緣或增設絕緣隔板。（6）內(nèi)部放電（7）外部線路斷線或短路當線路在導線的連接處或T接處發(fā)生斷線，在刮風時時接時斷，接觸時發(fā)生弧光或火花，這時變壓器就發(fā)出像青蛙的“唧哇唧哇”的叫聲；當?shù)蛪壕€路發(fā)生接地或出現(xiàn)短路事故時，變壓器就發(fā)出“轟轟”的聲音；如果短路點較近，變壓器將發(fā)出像老虎的吼叫聲。（8）變壓器過負荷當變壓器過負荷嚴重時，就發(fā)出低沉的如重載飛機的“嗡嗡”聲。（7）外部線路斷線或短路（9）電壓過高當電源電壓過高時，會使變壓器過勵磁，響聲增大且尖銳。（10）繞組發(fā)生短路當變壓器繞組發(fā)生層間或匝間短路而燒壞時，變壓器會發(fā)出“咕嘟咕嘟”的開水沸騰聲。變壓器發(fā)生的異常響聲因素很多，故障部位也不盡相同，只有不斷地積累經(jīng)驗，才能作出準確判斷.（9）電壓過高主變壓器的試驗

試驗依據(jù)和方法：GB50150-91電氣設備安裝工程電氣設備交接試驗標準

1.測量繞組連同套管的絕緣電阻，吸收比和極化指數(shù)。測量鐵芯接地線引出套管對外殼的絕緣電阻。

主變壓器的試驗試驗依據(jù)和方法：GB50150-使用≥2500V的兆歐表，在良好天氣時進行。依次進行低壓繞組對高壓繞組及地，高壓繞組對低