電力變壓器根據(jù)進(jìn)網(wǎng)作業(yè)電工參考教材編寫長春入網(wǎng)作業(yè)電工培訓(xùn)考試站郭京理電力變壓器根據(jù)進(jìn)網(wǎng)作業(yè)電工參考教材編寫長春入網(wǎng)作業(yè)電工培訓(xùn)考概述變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)原理將一種電壓等級的電能轉(zhuǎn)變成另一種電壓等級的交流電能。變壓器用途一般分為電力變壓器和特種變壓器及儀用互感器。電力變壓器按冷卻介質(zhì)可分為油浸式和干式兩種發(fā)電廠的發(fā)電機的輸出電壓由于受發(fā)電機絕緣水平的限制，通常為6.3KV、10.5KV，最高不超過20KV。在遠(yuǎn)距離輸送電能時，需將發(fā)電機的輸出電壓通過升壓變壓器將電壓升高到幾萬伏或幾十萬伏，以降低輸電線電流，從而減少輸電線路上的能量損失。輸電線路將幾萬伏或幾十萬伏的高壓電能送到負(fù)荷區(qū)后，須經(jīng)降壓變壓器將高電壓降低，以適合用電設(shè)備的使用。由多個電站聯(lián)合組成電力系統(tǒng)時，依靠變壓器將不同電壓等級的線路連接起來。概述變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)

要點：1、變壓器結(jié)構(gòu)，主要部件構(gòu)造及作用。2、變壓器工作原理；分類方法，型號規(guī)則。3、變壓器主要參數(shù)及相關(guān)計算。4、特種變壓器結(jié)構(gòu)特點，主要優(yōu)缺點。5、變壓器運行、巡檢要求。6、互感器工作原理、結(jié)構(gòu)、運行、巡檢要求。要點：

第一節(jié)變壓器的工作原理與結(jié)構(gòu)(P20)

一、變壓器的工作原理

變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的。圖2－1是單相變壓器的原理圖。圖中在閉合的鐵芯上，繞有兩個互相絕緣的繞組，其中接入電源的一側(cè)叫一次側(cè)繞組，輸出電能的一側(cè)為二次側(cè)繞組、當(dāng)交流電源電壓U1加到一次側(cè)繞組后就有交流電流I1通過該繞組，在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通Ф。這個交變磁通不僅穿過一次側(cè)繞組，同時也穿過二次測繞組，兩個繞組分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢E1和E2。這時，如果二次側(cè)繞組與外電路的負(fù)荷接通，便有電流I2流入負(fù)荷，即二次側(cè)繞組有電能輸出。根據(jù)電磁感應(yīng)定律可以導(dǎo)出(P21)一次側(cè)繞組感應(yīng)電勢為：

E1＝444fN1Фm。（2——1）二次側(cè)繞組感應(yīng)電勢為：

E2＝444fN2Фm

。（2——2）式中：f——電源頻率；

N1——一次側(cè)繞組匝數(shù)；

N2——二次側(cè)繞組匝數(shù)；

Фm——鐵芯中主磁通幅值由式（2一l）、（2－2）式得出：（2——3）第一節(jié)變壓器的工作原理與結(jié)構(gòu)(P

由此可見，變壓器一、二次側(cè)感應(yīng)電勢之比等于一、二次側(cè)繞組匝數(shù)之比。由于變壓器一、二次惻的漏電抗和電阻都比較小，可以忽略不計，因此可近似地認(rèn)為(P22)

一次電壓有效值：U1=E1，二次電壓有效值：U2=E2。于是

(2-4)

式中：K——變壓器的變比。

變壓器一、二次側(cè)繞組因匝數(shù)不同將導(dǎo)致一、二次側(cè)繞組的電壓高低不等，匝數(shù)多的一邊電壓高，匝數(shù)少的一邊電壓低，這就是變壓器能夠改變電壓的道理。如果忽略變壓器的內(nèi)損耗?？烧J(rèn)為變壓器二次輸出功率等于變壓器一次輸人功率，即：U1I1＝U2I2

（2－5）式中I1、I2分別為變壓器一次、二次電流的有效值。由此可得出（2——6）

由此可見，變壓器一、二次電流之比與一、二次繞組的匝數(shù)比成反比。即變壓器匝數(shù)多的一側(cè)電流小，匝數(shù)少的一側(cè)電流大，也就是電壓高的一側(cè)電流小電壓低的一側(cè)電流大。（l）鐵芯結(jié)構(gòu)變壓器的鐵芯是磁路部分。由鐵芯柱和鐵軛兩部分組成。繞組套裝在鐵芯柱上，而鐵軛則用來使整個磁路閉合。由此可見，變壓器一、二次側(cè)感應(yīng)電勢之比等于一、二二、變壓器的結(jié)構(gòu)(P23)

中小型油浸電力變壓器典型結(jié)構(gòu)如圖2—2所示。二、變壓器的結(jié)構(gòu)(P23)電力變壓器主要結(jié)構(gòu)(P23)1、鐵芯：是變壓器的磁路部分（1）結(jié)構(gòu)由鐵芯柱和鐵軛兩部分組成。繞組套裝在鐵芯柱上，而鐵軛則用來使整個磁路閉合。鐵芯的結(jié)構(gòu)一般分為心式和殼式兩類。心式鐵芯的特點是鐵軛靠著繞組的項面和底面．但不包圍繞組的側(cè)面。殼式鐵芯的特點是鐵軛不僅包圍繞組的頂面和底面，而且還包圍繞組的側(cè)面。由于心式鐵芯結(jié)構(gòu)比較簡單，繞組的布置和絕緣也比較容易，因此我國電力變壓器主要采用心式鐵芯，只在一2、繞組：是變壓器的電路部分，一般用絕緣紙包的鋁線或銅線繞制成。根據(jù)高、低壓繞組排列方式的不同，繞組分為同心式和交疊式兩種。

3、絕緣：變壓器內(nèi)部主要絕緣材料有變壓器油、絕緣紙板電纜紙皺紋紙等。些特種變壓器（如電爐變壓器）中才采用殼式鐵芯。常用的心式鐵芯。（2）鐵芯材料：用導(dǎo)磁性好、鐵損小的材料——硅鋼片。(P24)

硅鋼片有冷扎和熱軋兩種。冷軋性能優(yōu)于熱軋，國產(chǎn)變壓器均用冷軋硅鋼片。厚度為0.35mm、0.30mm、0.27mm。電力變壓器主要結(jié)構(gòu)(P23)則用來使整個磁路閉合。鐵芯的4、分接開關(guān)(P25)

為了提供穩(wěn)定的電壓，需對變壓器進(jìn)行電壓調(diào)整。方法是在高壓側(cè)繞組設(shè)置分接以切除或增加一部分繞組匝數(shù)，從而達(dá)到改變電壓比的有級電壓調(diào)整的方法。這種繞組抽出分接以供調(diào)壓的電路，成為調(diào)壓電路；變換分接以進(jìn)行調(diào)壓所采用的開關(guān)稱為分接開關(guān)。

一般情況是在高壓繞組上抽出適當(dāng)?shù)姆纸?。這是因為高壓繞組通常套在外面，引出分接方便；二則高壓側(cè)電流小，分接引線和分接開關(guān)的載流小，開關(guān)接觸觸頭也較容易制造。變壓器二次不帶負(fù)載，一次也與電網(wǎng)斷開（無勵磁）的調(diào)壓，稱為無勵磁調(diào)壓；帶負(fù)載進(jìn)行變換繞組分接的調(diào)壓，稱為有載調(diào)壓。

5、油箱

油箱是油浸式變壓器的外殼。變壓器的器身置于油箱內(nèi)，箱內(nèi)灌滿變壓器油。油箱結(jié)構(gòu)，根據(jù)變壓器大小分為吊器身式油箱和吊箱殼式油箱兩種。吊器身式油箱多用于6300kVA及以下變壓器吊箱殼式油箱多用于8000kVA及以上變壓器

6、冷卻裝置變壓器運行時，有繞組和鐵芯中產(chǎn)生的損耗轉(zhuǎn)化為熱量，必須及時散熱，一免變壓器過熱造成事故。變壓器的冷卻裝置是起散熱作用的。根據(jù)變壓器容量的大小不同，采用不同的冷卻裝置。小容量變壓器無須任何附加的冷卻裝置4、分接開關(guān)(P25)

對于容量更大的變壓器，應(yīng)安裝冷卻風(fēng)扇，以增強冷卻效果。

當(dāng)變壓器容量在50000kVA及以上時，則采用強迫油循環(huán)水冷卻器或強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻器。與前者的區(qū)別在于循環(huán)油路中增設(shè)一臺潛油泵，對油加壓以增加冷卻效果。這兩種強迫油循環(huán)冷卻器的差別為冷卻介質(zhì)不同，前者為水，后者為風(fēng)。

7．儲油柜（又稱油枕）(P26)

儲油柜位于變壓器油箱上方，通過氣體繼電器與油箱相通如圖2—4。對于容量更大的變壓器，應(yīng)安裝冷卻風(fēng)扇，以增強冷

當(dāng)變壓器的油溫變化時，其體積會膨脹或收縮。儲油柜的作用就是保證油箱內(nèi)總是充滿油，并減少油面與空氣的接觸面，從而減緩油的老化。

8、安全氣道（又稱防爆管）(P27)

位于變壓器的頂蓋上，其出口用玻璃防爆膜封住。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障，而氣體繼電器失靈時，油箱內(nèi)部的氣體便沖破防爆膜從安全氣道噴出，保護(hù)變壓器不受嚴(yán)重?fù)p害。

9．吸濕器

為了使儲油柜內(nèi)上部的空氣保持干燥避免工業(yè)粉塵的污染儲油柜通過吸濕器與大氣相通。吸濕器內(nèi)裝有用氯化鈣或氯化鐵浸漬過的硅膠，它能吸收空氣中的水分。當(dāng)它受潮到一定程度時，其顏色由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色。

10．氣體繼電器

位于儲油柜與箱蓋的聯(lián)管之間。在變壓器內(nèi)部發(fā)生故障（如絕緣擊穿、匝間短路、鐵芯事故等）產(chǎn)生氣體或油箱漏油等使油面降低時接通信號或跳閘回路，保護(hù)變壓器。

11、高低壓絕緣套管

變壓器內(nèi)部的高、低壓引線是經(jīng)絕緣套管引到油箱外部的，它起著固定引線和對地絕緣的作用。套管由帶電部分和絕緣部分組成。帶電部分包括導(dǎo)電桿、導(dǎo)電管、電纜或銅排。絕緣部分分外絕緣和內(nèi)絕緣。外絕緣為瓷管，內(nèi)絕緣為變壓器油、附加絕緣和電容性絕緣。當(dāng)變壓器的油溫變化時，其體積會膨脹或收縮。儲油三、電力變壓器的型號及技術(shù)參數(shù)

1、型號(P27)

變壓器的技術(shù)參數(shù)一般都標(biāo)在銘牌上。按照國家標(biāo)準(zhǔn)，銘牌上除標(biāo)出變壓器名稱、型號、產(chǎn)品代號、標(biāo)準(zhǔn)代號、制造廠名、出廠序號、制造年月以外，還需標(biāo)出變壓器的技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)。需要標(biāo)出的技術(shù)數(shù)據(jù)見表2－1。(教材28頁）三、電力變壓器的型號及技術(shù)參數(shù)第二章電力變壓器方案課件

變壓器除裝設(shè)標(biāo)有以上項目的主銘牌外，還應(yīng)裝設(shè)標(biāo)有關(guān)于附件性能的銘牌，需分別按所用附件(套管、分接開關(guān)、電流互感器、冷卻裝置)的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)列出。（P29）變壓器的型號表示方法如圖2-5。變壓器除裝設(shè)標(biāo)有以上項目的主銘牌外，還應(yīng)裝設(shè)標(biāo)

例如:SFZ-10000/110表示三相自然循環(huán)風(fēng)冷有載調(diào)壓，額定容量為10000kVA，高壓繞組額定電壓110kV電力變壓器。(P29)S9-160/10表示三相油浸自冷式，雙繞組無勵磁調(diào)壓，額定容量160kVA，高壓側(cè)繞組額定電壓為l0kV電力變壓器。

SC8-315/10表示三相干式澆注絕緣，雙繞組無勵磁調(diào)壓，額定容量315kVA，高壓側(cè)繞組額定電壓為l0kV電力變壓器。

S11-M(R)-100/10表示三相油浸自冷式，雙繞組無勵磁調(diào)壓，卷繞式鐵芯(圓截面)，密封式，額定容量100kVA，高壓側(cè)繞組額定電壓為l0kV電力變壓器。

SHll-M-50/10表示三相油浸自冷式，雙繞組無勵磁調(diào)壓，非晶態(tài)合金鐵芯，密封式，額定容量50kVA，高壓側(cè)繞組額定電壓為10kV的電力變壓器。電力變壓器可以按繞組藕合方式、相數(shù)、冷卻方式、繞組數(shù)、繞組導(dǎo)線材質(zhì)和調(diào)壓方式分類。但是，這種分類還不足以表達(dá)變壓器的全部特征，所以在變壓器型號中除要把分類特征表達(dá)出來外，還需標(biāo)記其額定容量和高壓繞組額定電壓等級。圖2-5是電力變壓器型號的表示方式。一些新型的特殊結(jié)構(gòu)的配電變壓器，如非晶態(tài)合金鐵芯、卷繞式鐵芯和密封式變壓器，在型號中分別加以H、R和M表示。例如:SFZ-10000/110表示三相2．相數(shù)(P30)

變壓器分單相和三相兩種，一般均制成三相變壓器以直接滿足輸配電的要求。小型變壓器有制成單相的，特大型變壓器做成單相后，組成三相變壓器組，以滿足運輸?shù)囊蟆?/p>

3．額定頻率

變壓器的額定頻率即是所設(shè)計的運行頻率，我國為50HZ。

4．額定電壓額定電壓是指變壓器線電壓（有效植），它應(yīng)與所連接的輸變電線路電壓相符合。我國輸變電線路的電壓等級（即線路終端電壓）為0.38、（3、6）、10、35、（63）、110、220、330、500（kV）。故連接于線路終端的變壓器（稱為降壓變壓器）其一次側(cè)額定電壓與上列數(shù)值相同。

考慮線路的電壓降，線路始端（電源端）電壓將高于等級電壓，35KV以下的要高5％，35kV及以上的高10％，即線路站端電壓為0．4、（3.15、6.3）、10.5、38.5、（69）、121、242、363、550（KV）。故連接于線路始端的變壓器（即升壓變壓器）其二次側(cè)額定電壓與上列數(shù)值相同。變壓器產(chǎn)品系列是以高壓的電壓等級區(qū)分的為10KV及以下，20KV、35KV、（66KV）、110KV系列和220KV系列等。

5．額定容量(P31)

在變壓器銘牌所規(guī)定的額定狀態(tài)下，變壓器二次側(cè)的輸出能力（KVA）。對于三相變壓器，額定客量是三相容量之和。2．相數(shù)(P30)6．額定電流P(31)變壓器的額定電流為通過繞組線端的電流即為線電流（有效值）。它的大小等于繞組的額定容量除以該繞組的額定電壓及相應(yīng)的相系數(shù)（單相為1，三相為）。單相變壓器撤定電流為：

式中：In——分別為一、二次額定電流；

Sn——變壓器額定容量；

Un——為一、二次額定電壓。三相變壓器額定電流為：

三相變壓器繞組為Y聯(lián)結(jié)時，線電流為繞組電流；D聯(lián)結(jié)時，線電流=繞組電流。7．繞組聯(lián)結(jié)組標(biāo)號變壓器同側(cè)繞組是按一定形式聯(lián)結(jié)的。三相變壓器或組成三相變壓器組的單相變壓器，則可以聯(lián)結(jié)成星形、三角形等。星形聯(lián)結(jié)是各相線圈的一端接成一個公共點（中性點）其余端子接到相應(yīng)的線端上；三角形聯(lián)結(jié)是三個根線圈互相串聯(lián)形成閉合回路，由串聯(lián)處接至相應(yīng)的線端。6．額定電流P(31)7

星形、三角形、曲折形的聯(lián)結(jié)，對于高壓繞組分別用符號Y、D、Z表示；對于中壓和低壓繞組分別用符號y、d、z表示。有中性點引出時則分別用符號YN、ZN和yn、zn表示。變壓器按高壓、中壓和低壓繞組聯(lián)結(jié)的順序組合起來就是繞組的聯(lián)結(jié)組，例如：變壓器按高壓為D、低壓為，yn聯(lián)結(jié)，則繞組聯(lián)結(jié)組為Dyn（Dyn11）；

8.調(diào)壓范圍(P32)

變壓器運行時，二次側(cè)電壓將由于種種原因發(fā)生變化，影響用電設(shè)備的正常運行。因此變壓器應(yīng)具備一定的調(diào)壓能力。根據(jù)變壓器的工作原理，當(dāng)高、低壓繞組的匝數(shù)比變化時，變壓器二次側(cè)電壓也隨之變動，采用改變變壓器匝數(shù)比即可達(dá)到調(diào)壓的目的。變壓器調(diào)壓方式通常分為無勵磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種方式。當(dāng)二次側(cè)不帶負(fù)載，一次側(cè)又與電網(wǎng)斷開時的調(diào)壓為無勵磁調(diào)壓，在二次側(cè)帶負(fù)載下的調(diào)壓為有載調(diào)壓。

9.空載電流

當(dāng)變壓器二次繞組開路，一次繞組施加額定頻率的額定電壓時，一次繞組中所流過的電流稱空載電流Io，變壓器空載合閘時有較大的沖擊電流。

10．阻抗電壓和短路損耗

當(dāng)變壓器二次側(cè)短路，一次側(cè)施加逐漸升高的電壓使其電流達(dá)到額定值，此時所施加的電壓稱為阻抗電壓出，變壓器從電源吸取的功率即為短路損耗。阻抗電壓以與額定電壓U。之比的百分?jǐn)?shù)表示。即

(2-9)

星形、三角形、曲折形的聯(lián)結(jié)，對于高壓繞組分別用符號Y、D、11．電壓調(diào)整率(P33)

變壓器負(fù)載運行時，由于變壓器內(nèi)部的阻抗壓降，二次電壓將隨負(fù)載電流和負(fù)載功率因數(shù)的改變而改變。電壓調(diào)整率即說明變壓器二次電壓變化的程度大小，為衡量變壓器供電質(zhì)量的數(shù)據(jù)，其定義為在給定負(fù)載功率因數(shù)下（一般取0.8）二次空載電壓U2N。和二次負(fù)載電壓U2之差與二次額定電壓U2N的比，即：

式中；U2N——二次額定電壓，即二次空載電壓；

U2——二次負(fù)載電壓。電壓調(diào)整率是衡量變壓器供電質(zhì)量好壞的數(shù)據(jù)。12．效率變壓器的效率?為輸出的有功功率與輸人的有功功率之比的百分?jǐn)?shù)。通常中小型變壓器的效率約為90％以上。大型變壓器的效率在的95％以上。

13．溫升和冷卻方式（1）溫升變壓器的溫升，對于空氣冷卻變壓器是指測量部位的溫度與冷卻空氣溫度之差；對于水冷卻變壓器是指測量部位的溫度與冷卻器人口處水溫之差。油浸式變壓器繞組和頂層油溫升限值：因為A級絕緣在98℃時產(chǎn)生的絕緣損壞為正常損壞，而保證變壓器正常壽命的年平均氣溫是20℃繞組最熱點與其平均溫度之差為13℃所以繞組溫升限值為98－20－13=65K。

油正常運行的最高溫度為95℃，最高氣溫為40℃，所以頂層油溫升限值為

95－40=55K。11．電壓調(diào)整率(P33)式中；

（2）冷卻方式變壓器的冷卻方式有多種，如干式自冷、油浸風(fēng)冷等，各種方式適用于不同種類的變壓器。

第二節(jié)變壓器運行一、變壓器允許運行方式(P34)1．允許溫度與溫升變壓器運行時，其繞組和鐵芯產(chǎn)生的損耗轉(zhuǎn)變成熱量一部分被變壓器各部件吸收使之溫度升高，另一部分則散發(fā)到介質(zhì)中。當(dāng)散發(fā)的熱量與產(chǎn)生的熱量相等時，變壓器各部件的溫度達(dá)到穩(wěn)定，不再升高。

變壓器運行時各部件的溫度是不同的，繞組溫度最高，鐵芯次之，變壓器油的溫度最低。為了便于監(jiān)視運行中變壓器各部件的溫度，規(guī)定以上層油溫為允許溫度。變壓器的允許溫度主要決定于繞組的絕緣材料。我國電力變壓器大部分采用A級絕緣材料。即浸清處理過的有機材料、如紙、棉紗、木材等。對于A級絕緣材料，其允許最高溫度為105℃，由于繞組的平均溫度一般比油溫高10℃

同時為了防止油質(zhì)劣化，所以規(guī)定變壓器上層油溫最高不超過95℃。而在正常狀態(tài)下，為了使變壓器油不致過速氧化，上層油溫一般不應(yīng)超過85℃。對于強迫油循環(huán)的水冷或風(fēng)冷變壓器，其上層油溫不宜經(jīng)常超過75℃。當(dāng)變壓器絕緣材料的工作溫度超過允許值時，其使用壽命將縮短。

變壓器的溫度與周圍環(huán)境溫度的差稱為溫升。當(dāng)變壓器的溫度達(dá)到穩(wěn)定時的溫升時稱為穩(wěn)定溫升。穩(wěn)定溫升大小與周圍環(huán)境溫度無關(guān)，它僅決定于變壓器損耗與散熱能力。所以，當(dāng)變壓器負(fù)載一定（即損耗不變），而周圍環(huán)境溫度不同時，變壓器的實際溫度就不同。我國規(guī)定周圍環(huán)境最高溫度為40℃。（2）冷卻方式變壓器的冷卻方式有多種

對于A級絕緣的變壓器，在周圍環(huán)境最高溫度為40℃時，其繞組的允許溫升為65℃，而上層油溫升則為55℃。所以變壓器運行時上層油溫及其溫升不超過允許值，即可保證變壓器在規(guī)定的使用年限安全運行。

2．變壓器過負(fù)載能力(P35)

在不損害變壓器絕緣和降低變壓器使用壽命的前提下，變壓器在較短時間內(nèi)所能輸出的最大容量為變壓器的過負(fù)載能力。一般以過負(fù)載倍數(shù)（變壓器所能輸出的最大容量與額定容量之比）表示。變壓器過負(fù)載能力可分為正常情況下的過負(fù)載能力和事故情況下的過負(fù)載能力。（1）變壓器在正常情況下過負(fù)載能力變壓器在正常運行時允許過負(fù)載是因為變壓器在一晝夜內(nèi)的負(fù)載有高峰、有低谷。低谷時，變壓器運行的溫度較低。此外，在一年不同季節(jié)環(huán)境溫度也不同。所以變壓器可以在絕緣及壽命不受影響的前提下，在高峰負(fù)載及冬季時可過負(fù)載運行。有關(guān)規(guī)程規(guī)定，由于晝夜負(fù)載變動而允許的過負(fù)載，和由于夏季低負(fù)載而允許的過負(fù)載，兩種允許過負(fù)載可以疊加使用，對室外變壓器，總的過負(fù)載不得超過30％，對室內(nèi)變壓器為20％。（2）變壓器在事故時過負(fù)載能力當(dāng)電力系統(tǒng)或用戶變電站發(fā)生事故時，為保證對重要設(shè)備的連續(xù)供電，允許變壓器短時過負(fù)載的能力稱為事故過負(fù)載能力。（3）變壓器允許短路當(dāng)變壓器發(fā)生短路故障時，由于保護(hù)動作和斷路器跳閘均需一定的時間，因此難免不使變壓器受到短路電流的沖擊。

變壓器突然短路時。其短路電流的幅值一般為額定電流的25－30倍。因而變壓器的銅損將達(dá)到額定電流的幾百倍，故繞組溫度上升極快。目前，對繞組短時過熱尚無限制的標(biāo)準(zhǔn)。一般認(rèn)為，對繞組為銅線的變壓器溫度達(dá)到250℃是允許的，對繞組為鋁對于A級絕緣的變壓器，在周圍環(huán)境最高溫度為40線的變莊器則為200℃。而到達(dá)上述溫度所需時間大約為5s左右。此時繼電保護(hù)早已動作，斷路器跳閘。因此一般設(shè)計允許短路電流為額定電流的25倍。

3.允許電壓波動范圍施加于變壓器一次繞組的電壓因電網(wǎng)電壓波動而波動。若電網(wǎng)電壓小于變壓器分接頭電壓，對變壓器本身無任何損害，僅使變壓器的輸出功率略有降低。

變壓器的電源電壓一般不得超過額定值的±5％。不論變壓器分接頭在任何位置，只要電源電壓不超過額定值的±5％，變壓器都可在額定負(fù)載下運行。二、變壓器并列運行

并列運行是將兩臺或多臺變壓器的一次側(cè)和二次惻繞組分別接于公共的母線上，同時向負(fù)載供電。其接線方法如圖2－6。(P36)1.并列運行的目的

（1）提高供電可靠性并列運行時，如果其中一臺變壓器發(fā)生故障從電網(wǎng)中切除時，其余變壓器仍能繼續(xù)供電。（2）提高變壓器運行經(jīng)濟性可根據(jù)負(fù)載的大小調(diào)整投入并列運行的臺數(shù)，以提高運行效率。（3）可以減少總備用容量，并可隨著用電量的增加分批增加新的變壓器。線的變莊器則為200℃。而到達(dá)上述溫度所需時間大約為5s左右2．理想并列運行的條件

1）變壓器的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號相同。

2）變壓器的電壓比相等。(2007第三次印刷）

3）變壓器的阻抗電壓uz％相等。三、變壓器油及運行

1．變壓器油作用(P37)

變壓器油是流動的液體，可充滿油箱內(nèi)各部件之間的氣隙，排除空氣從而防止各部件受潮而引起絕緣強度的降低。變壓器油本身絕緣強度比空氣大，所以油箱內(nèi)充滿油后，可提高變壓器的絕緣強度。變壓器油還能使木質(zhì)及紙絕緣保持原有的物理和化學(xué)性能，井使金屬得到防腐作用從而使變壓器的絕緣保持良好的狀態(tài)。此外，變壓器油在運行中還可以吸收繞組和鐵芯產(chǎn)生的熱量，起到散熱和冷卻的作用。

2．變壓器油運行（1）變壓器油試驗新的和運行中的變壓器油都需要作試驗。按規(guī)定，變壓器油每年要取樣試驗。試驗項目一般為耐壓試驗、介質(zhì)損耗試驗和簡化試驗。取油樣的注意事項。應(yīng)在天氣干燥時進(jìn)行。從變壓器底部閥門處放油取樣。先將積水和底部積存的污油放掉，然后用凈布將油閥門擦凈，再繼續(xù)放少許油沖洗，并用清潔油將取樣瓶洗滌于凈，再將油灌人瓶內(nèi)，誰油時應(yīng)嚴(yán)防泥土等雜質(zhì)混人。（2）變壓器油運行管理應(yīng)經(jīng)常檢查充油設(shè)備的密封性，儲油柜、呼吸器的工作性能，以及油色、油量是否正常，另外，應(yīng)結(jié)合變壓器運行維護(hù)工作，定期或不2．理想并列運行的條件定期取油樣作油的氣相色譜分析以預(yù)測變壓器的潛伏性故障防止變壓器發(fā)生事故。

在高溫或紫外線作用下油會加速氧化，所以一般不應(yīng)置油于高溫下和透明容器內(nèi)。變壓器運行中補油時注意事項：

l）10kV及以下變壓器可補人不同牌號的油，但應(yīng)作混油的耐壓試驗。

2）35kV及以上變壓器應(yīng)補人相同牌號的油，也應(yīng)作耐壓試驗。

3）補油后要檢查氣體繼電器，及時放出氣體。若在24h后無問題，可重新將氣體保護(hù)接人掉閘回路。對在運行中已經(jīng)變質(zhì)的油應(yīng)及時進(jìn)行處理，使其恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值，具有良好的性能。四、變壓器運行巡視檢查

1.變壓器巡視檢查(P38)

變壓器運行巡視檢查內(nèi)容和周期如下；

l）檢查儲油柜和充油絕緣套管內(nèi)油面的高度和封閉處有無滲漏油現(xiàn)象，以及油標(biāo)管內(nèi)的油色。

2）檢查變壓器上層油溫。正常時一般應(yīng)在85℃以下,對強油循環(huán)水冷卻的變壓器為75℃。

3）檢查變壓器的響聲。正常時為均勻的嗡嗡聲。

4）檢查絕緣套管是否清潔、有無破損裂紋和放電燒傷痕跡。

5）清掃絕緣套管及有關(guān)附屬設(shè)備。

6）檢查母線及接線端子等連接點的接觸是否良好。

7）容量在630kVA及以上的變壓器，且無人值班的，每周應(yīng)巡視檢查一次。容量定期取油樣作油的氣相色譜分析以預(yù)測變壓器的潛伏性故障防止變

在630kVA以下的變壓器，可適當(dāng)延長巡視周期，但變壓器在每次合閘前及拉閘后應(yīng)檢查一次。

8）有人值班的變配電所，每班都應(yīng)檢查變壓器的運行狀態(tài)。

9）對于強油循環(huán)水冷或風(fēng)冷變壓器，不論有無人員值班都應(yīng)每小時巡視一次。

10）負(fù)載急劇變化或變壓器發(fā)生短路故障后，都應(yīng)增加特殊巡視。

2.變壓器異常運行和常見故障分析

(1）變壓器聲音異常的原因

1）當(dāng)啟動大容量動力設(shè)備時負(fù)載電流變大，使變壓器聲音加大。

2）當(dāng)變壓器過負(fù)載時，發(fā)出很高五沉重的嗡嗡聲。

3）當(dāng)系統(tǒng)短路或接地時，通過很大的短路電流變壓器會產(chǎn)生很大的噪音。

4）若變壓器帶有可控硅整流器或電弧爐等設(shè)備時由于有高次諧波產(chǎn)生，變壓器聲音也會變大。（2）絕緣套管閃絡(luò)和爆炸原因

1）套管密封不嚴(yán)進(jìn)水而使絕緣受潮損壞。

2）套管的電容芯子制造不良，使內(nèi)部游離放電。

3）套管積垢嚴(yán)重或套管上有大的裂紋和碎片。五、變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)簡介

……在630kVA以下的變壓器，可適當(dāng)延長巡視

第三節(jié)其他變壓器一、干式變壓器(P41)

干式變壓器是指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣液體中的變壓器。在結(jié)構(gòu)上可分為以固體絕緣包封繞組和不包封繞組。

1.環(huán)氧樹脂絕緣干式變壓器環(huán)氧樹脂是一種早就廣泛應(yīng)用的化工原料，它不僅是一種難燃、阻燃的材料，而且具有優(yōu)越的電氣性能，已逐漸為電工制造業(yè)所采用。用環(huán)氧樹脂澆注或浸漬作包封的干式變壓器即稱為環(huán)氧樹脂干式變壓器。

2．氣體絕緣干式變壓器氣體絕緣變壓器為在密到的箱殼內(nèi)充以SF6（六氟化硫）氣體代替絕緣油，利用SF6氣體作為變壓器的絕緣介質(zhì)和冷卻介質(zhì)。它具有防火、防爆、無燃燒危險，絕緣性能好，與油浸變壓器相比重量輕，防潮性能好，對環(huán)境無任何限制，運行可靠性高，維修簡單等優(yōu)點，缺點是過載能力稍差。氣體絕緣變壓器的結(jié)構(gòu)特點：

l）氣體絕緣變壓器的工作部分（鐵芯和繞組）與油浸變壓器基本相同。

2）為保證氣體絕緣變壓器有良好的散熱性能，氣體絕緣變壓器需要適當(dāng)增大箱體的散熱面積，一般氣體絕緣變壓器采用片式散熱器進(jìn)行自然風(fēng)冷卻。

3）氣體絕緣變壓器測量溫度方式為熱電偶式測溫裝置，同時還需要裝有密度繼電器和真空壓力表。

4）氣體絕緣變壓器的箱殼上還裝有充放氣閥門。第三3.H級絕緣干式變壓器(P42)

近年來除了常用的環(huán)氧樹脂真空澆注型干式變壓器外又推出一種采用H級絕緣干式變壓器。用作絕緣的NOMEX紙具有非常穩(wěn)定的化學(xué)性能．可以連續(xù)耐220℃高溫，在起火情況下具有自熄能力；即使完全分解，亦不會產(chǎn)生煙霧和有毒氣體，電氣強度高,介電常數(shù)較小。二、非晶態(tài)合金鐵芯變壓器在變壓器的運行費用中除維護(hù)費外。其中能量損耗費占了很大的比例，特別是變壓器的空載損耗（鐵芯損耗）占了能量損耗的主要部分。為了降低變壓器空載損耗，采用高導(dǎo)磁率的軟磁材料將非晶態(tài)合金應(yīng)用于變壓器，制成非晶態(tài)合金鐵芯的變壓器。非晶態(tài)合金引起的磁化性能的改善，其B－H磁化曲線很狹窄，因此其磁滯周期中的磁化損耗就會大大降低，又由于非品態(tài)合金帶厚度很薄，并且電阻率高，其渦流損耗也大大降低。據(jù)實測，非晶態(tài)合金鐵芯的變壓器與同電壓等級、同容量硅鋼合金鐵芯變壓器相比，空載損耗要低60％－80％，空載電流可下降80％左右。三、低損耗油浸變壓器低損耗變壓器采用了先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和新的材料、工藝使變壓器的節(jié)能效果十分明顯。

l）通過加強線圈層絕緣，使繞組線圈的安匝數(shù)平衡，控制繞組的漏磁通，降低了雜散損耗。

2）變壓器油箱上采用片式散熱器代替管式散熱器，提高了散熱系數(shù)。

3）鐵芯絕緣采用了整塊絕緣，繞組出線和外表面加強綁扎，提高了繞組的機械強度。3.H級絕緣干式變壓器(P42)

由以上特點可知，S9系列配電變壓器的設(shè)計以增加有效材料用量來實現(xiàn)降低損耗，主要增加鐵芯截面積以降低磁通密度、高低壓繞組均使用銅導(dǎo)線，并加大導(dǎo)線截面，降低繞組電流密度，從而降低了空載損耗和負(fù)載損耗。在S9系列的基礎(chǔ)上，改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)什，選用超薄型硅鋼片，進(jìn)一步降低空載損耗，目前已大量使用S11系列變壓器。四、卷鐵芯變壓器單相卷鐵芯變壓器適用于630kVA及以下變壓器?？蛰d電流僅為疊裝式的20％－30％。目前國內(nèi)生產(chǎn)的10KV、630kVA及以下卷鐵芯變壓器，其空載損耗比S9系列變壓器下降30％，空載電流比S9系列變壓器下降20%。基本能滿足在城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)的改造中對小型變壓器的需求。

第四節(jié)互感器互感器分電壓互感器和電流互感器兩大類是供電系統(tǒng)中作電氣測量和保護(hù)用的重要設(shè)備。(P43)

電壓互感器是將系統(tǒng)的高電壓改變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的低電壓（100V或100／V）；電流互感器是將高壓系統(tǒng)中的電流或低壓系統(tǒng)中的大電流改變?yōu)榈蛪旱臉?biāo)準(zhǔn)小電流（5A或1A）。其原理接線如圖2－7所示TA為電流互感器，TV為電壓互感器。由以上特點可知，S9系列配電變壓器的設(shè)計以增

一、互感器作用(P44)

1）與測量儀表配合對線路的電壓、電流、電能進(jìn)行測量；與繼電器配合對系統(tǒng)和電氣設(shè)備進(jìn)行過電壓、過電流和單相接地等保護(hù)。

2）將測量儀表、繼電保護(hù)裝置和線路的高電壓隔開，以保證操作人員和設(shè)備的安全。

3）將電壓和電流變換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)值以利于儀表和繼電器的標(biāo)準(zhǔn)化。二、電壓互感器

1．電壓互感器原理

電壓互感器是利用電磁感應(yīng)原理工作的，類似一臺降壓變壓器。圖2－8為電壓互感器的原理圖?；ジ衅鞯母邏豪@組與被測電路并聯(lián)，低壓繞組與測量儀表電壓線圈并聯(lián)。由于電壓線圈的內(nèi)阻抗很大，所以電壓互感器運行時相當(dāng)于一臺空載運行的變壓器。故二次側(cè)不能短路，否則繞組將被燒毀。

2．電壓互感器分類

按用途分為測量用電壓互感器和保護(hù)用電壓互感器。電壓互感器的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確度：標(biāo)準(zhǔn)用0.2級、計量用0.5級、一般測量用1－3級，保護(hù)用0.2、0.5級。一、互感器作用(P44)二、電壓互感器3．電壓互感器型號(P45)電壓互感器型號字母含義表示如下：

例如JSJW—10表示為10kV的三相三繞組五芯柱油浸式電壓互感器。其中三相電壓互感器僅限于制成10kV及以下電壓等級；三繞組電壓互感器的第三繞組主要供給監(jiān)視電網(wǎng)絕緣和接地保護(hù)裝置。

4．電壓互感器容量(P46)

電壓互感器的容量是指其二次繞組允許接人的負(fù)載功率（以VA值表示），分額定容量和最大容量。3．電壓互感器型號(P45)例如JS5．電壓互感器運行(P46)1）電壓互感器的一、二次接線應(yīng)保證極性正確當(dāng)兩臺同型號的電壓互感器接成V形時，必須注意極性正確，否則會導(dǎo)致互感器線圈燒壞。

2）電壓互感器的一、二次繞組都應(yīng)裝設(shè)熔斷器（保護(hù)專用電壓互感器二次側(cè)除外）以防止發(fā)生短路故障。電壓互感器的二次繞組不準(zhǔn)短路，否則電壓互感器將因過熱而燒毀。

3）電壓互感器二次繞組、鐵芯和外殼都必須可靠接地，在繞組絕緣損壞時，二次繞組對地電壓不會升高，以保證人身和設(shè)備安全。

4）電壓互感器二次繞組的電壓降一般不得超過額定電壓的0.5％，接用0.5級電能表時不得超過0.25％。

6．電壓互感器運行的巡視檢查

1）瓷套管是否清潔、完整、絕緣介質(zhì)有無損壞、裂紋和放電痕跡。

2）充油電壓互感器的油位是否正常。油色是否透明（不發(fā)黑）有無嚴(yán)重的滲、漏油現(xiàn)象。

3）一次側(cè)引線和二次側(cè)連接部分是否接觸良好。

4）電壓互感器內(nèi)部是否有異常，有無焦臭味。7．電壓互感器的異常運行運行中的電壓互感器出現(xiàn)下列故障之一時，應(yīng)立即退出運行：

1）資套管破裂、嚴(yán)重放電。

2）高壓線圈的絕緣擊穿、冒煙，發(fā)出焦臭味。

3）電壓互感器內(nèi)部有放電聲及其他噪聲，線圈與外殼之間或引線與外殼之間有火花放電現(xiàn)象。5．電壓互感器運行(P46)4）漏油嚴(yán)重，油標(biāo)管中看不見油面。

5）外殼溫度超過允許溫升，并繼續(xù)上升。

6）高壓熔體連續(xù)兩次熔斷，當(dāng)運行中的電壓互感器發(fā)生接地。短路、冒煙著火故障時，對于6kV－35kV裝有0.5A熔體及合格限流電阻時，可用隔離開關(guān)將電壓互感器切斷，對于10kV以上電壓互感器，不得帶故障將隔離開關(guān)拉開，否則將導(dǎo)致母線發(fā)生故障。

8．更換運行中電壓互感器及二次線圈時的注意事項(P47)1）個別電壓互感器在運行中損壞需要更換時應(yīng)選用電壓等級與電網(wǎng)電壓相符，變比相同、極性正確、勵磁特性相近的電壓互感器，并經(jīng)試驗合格。

2）更換成組的電壓互感器時，還應(yīng)對并列運行的電壓互感器檢查其接線組別，并核對相位。

3）電壓互感器二次線圈更換后必須進(jìn)行核對，以免造成錯誤接線和防止二次回路短路。

4）電壓互感器及二次線圈更換后必須測定極性。

9．電壓互感器停用注意事項

1）停用電壓互感器，應(yīng)將有關(guān)保護(hù)和自動裝置停用，以免造成裝置失壓誤動作。為防上電壓互感器反充電，停用時應(yīng)將二次側(cè)保險取下，再拉開一次側(cè)隔離開關(guān)。對停用的電壓互感器在帶電前應(yīng)進(jìn)行試驗和檢查，必要時可先安裝在母線上運行一段時間，再投人運行。三、電流互感器

1．電流互感器工作原理(P47)

電流互感器是按電磁感應(yīng)原理工作的，其結(jié)構(gòu)與普通變壓器相似，4）漏油嚴(yán)重，油標(biāo)管中看不見油面。圖2－9為電流互感器的原理圖，它的一次繞組匝數(shù)很少，串聯(lián)在線路里，其電流大小取決于線路的負(fù)載電流，與二次負(fù)載無關(guān)，由于接在二次側(cè)的電流線圈的阻抗很小，所以電流互感器正常運行時。相當(dāng)于一臺短路運行的變壓器。(P48)

利用一、二次繞組不同的匝數(shù)比就可將系統(tǒng)的大電流變?yōu)樾‰娏鱽頊y量。

電流互感器正常運行時互感器的二次繞組不允許開路，否則二次繞組會產(chǎn)生很高電壓，危及操作人員和儀表的安全。所以，電流互感器運行時，嚴(yán)禁二次繞組開路，且在二次回路中不允許裝設(shè)熔斷器或隔離開關(guān)。為安全起見，二次側(cè)應(yīng)接地。2電流互感器分類電流互感器分為測量用電流互感器和保護(hù)用電流互感觀測量用電流互感器和保護(hù)用電流互感器的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確度不同，標(biāo)準(zhǔn)用0.2、0.1、0.05、0.02、0.01級，計量用0.25、0.55級一般測量用0.2、0.5、1.0、3.0級，保護(hù)用5PX、10PX級。

3．電流互感器的變流比電流互感器的交流比為一次繞組的額定電流與二次繞組額定電流之比。二次額定電流一般為5A，一次額定電流的等級有5~25000A。

4．電流互感器的型號表示法電流互感器的型號用橫列拼音字母及