第三章變壓器的結(jié)構(gòu)第1頁，共43頁?！?—1變壓器的基本結(jié)構(gòu)最基本部分：鐵心、繞組、絕緣部分及引線等，統(tǒng)稱器身；保證安全部分：油箱、冷卻裝置、調(diào)壓裝置、保護裝置。

第2頁，共43頁?！?—1變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的結(jié)構(gòu)組成及各部分作用第3頁，共43頁。§3—1變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的結(jié)構(gòu)組成及各部分作用

第4頁，共43頁?！?—1變壓器的基本結(jié)構(gòu)大型變壓器的器身結(jié)構(gòu)示意圖第5頁，共43頁?！?—1變壓器的基本結(jié)構(gòu)電力變壓器外形第6頁，共43頁。大型變壓器外形圖1－儲油柜；2－散熱器；3－風扇；4－控制箱；5－壓力突變繼電器；6－高壓套管；7－中壓套管；8－中性點套管；9—低壓套管。189247365第7頁，共43頁。變壓器高壓側(cè)第8頁，共43頁。變壓器低壓側(cè)第9頁，共43頁?！?—2變壓器鐵心一、變壓器鐵心綜述二、鐵心的有關(guān)概念三、鐵心的裝配方法四、鐵心的夾緊五、鐵心的接地六、三相變壓器的磁路系統(tǒng)的特點第10頁，共43頁。一、變壓器鐵心綜述1、鐵心的作用鐵心主要具有兩個方面的功能：（1）首先，鐵心構(gòu)成了變壓器的磁路部分，是電能轉(zhuǎn)換的媒介。（2）在結(jié)構(gòu)上，它是構(gòu)成變壓器的骨架，套裝著繞組，支撐著引線、木夾件、分接開關(guān)和其他一些組件。第11頁，共43頁。一、變壓器鐵心綜述2、鐵心的分類

（1）殼式鐵心：（2）心式鐵心殼式鐵心心式鐵心第12頁，共43頁。

殼式變壓器a）單相b）三相第13頁，共43頁。

芯式變壓器

a)單相b)三相

1—鐵心柱2—鐵軛3—高壓繞組4—低壓繞組第14頁，共43頁。一、變壓器鐵心綜述3、鐵心的組成部分（1）鐵心本體（2）緊固件（3）絕緣件（4）接地片和墊腳第15頁，共43頁。上鐵軛外梯形墊塊外鐵軛螺栓上夾件分接開關(guān)鐵軛螺桿旁軛下夾件柱間絕緣紙板油箱支撐線圈第16頁，共43頁。1—下夾件2—疊片鐵心3——鐵心柱綁扎

4—拉螺桿5—夾緊螺桿6—上夾件7—接地片三相三柱式鐵心第17頁，共43頁。一、變壓器鐵心綜述4、常用鐵心的結(jié)構(gòu)特征及其適用范圍各種形狀鐵心柱的截面第18頁，共43頁。各種形狀鐵軛的截面第19頁，共43頁。4、常用鐵心的結(jié)構(gòu)特征及其適用范圍（1)單相二柱式疊鐵心用途：各種單相變壓器。它是廣泛采用的單相鐵心基本結(jié)構(gòu)。(2)單相單柱旁軛式疊鐵心用途：高壓大容量單相電力變壓器或大電流單相變壓器。它實際上是垂直放置的單相殼式鐵心。第20頁，共43頁。4、常用鐵心的結(jié)構(gòu)特征及其適用范圍（3）單相二柱旁軛式疊鐵心（四柱鐵心）應(yīng)用：高壓和超高壓大容量單相電力變壓器。（4）三相三柱式疊鐵心應(yīng)用：各種三相變壓器。它是三相變壓器最廣泛應(yīng)用的典型結(jié)構(gòu)。第21頁，共43頁。4、常用鐵心的結(jié)構(gòu)特征及其適用范圍（5）三相三柱旁軛式疊鐵心（五柱鐵心）應(yīng)用：大容量三相電力變壓器。主要是用來降低鐵心的高度，便于運輸?shù)?2頁，共43頁。5、大容量變壓器鐵心的油道為了使鐵心中的熱量能被循環(huán)的變壓器油帶走更多，降低鐵心的溫度。鐵心直徑在380mm及以上時，在芯柱和鐵軛中需設(shè)散熱油道。油道方向有兩種：一種是與硅鋼片平面平行，另一種是與硅鋼片平面垂直。第23頁，共43頁。6、鐵心用硅鋼片簡述（1）冷軋、熱軋硅鋼片的區(qū)別。熱軋硅鋼片已由冷軋硅鋼片所替代。冷軋硅鋼片性能主要有以下幾點：

1）冷軋硅鋼片有取向和無取向之分。取向硅鋼片的磁性能具有明顯的方向性，磁力線在沿著材料的輾壓方向通過時，導磁性能最好，單位損耗最小。

2）對于冷軋硅鋼片，在生產(chǎn)過程中表面已形成一層絕緣層，目的是為了降低渦流損耗。第24頁，共43頁。6、鐵心用硅鋼片簡述ABB采用的進口硅鋼片。重慶ABB變壓器公司通常采用日本進口硅鋼片，如23D078，30H102，30R122等等。硅鋼片的符號含義如下：

①

R－取向硅鋼片H－高導磁取向硅鋼片

D－高導磁、取向、激光處理硅鋼片例如：23D078，表示硅鋼片厚度為0.23mm，單位鐵損（P17/50下測試）為0.78W/kg的高導磁、取向、激光處理硅鋼片。單位質(zhì)量損耗（W/Kg）硅鋼片材質(zhì)及處理方式①硅鋼片厚度（mm）23D078第25頁，共43頁。6、鐵心用硅鋼片簡述（2）國產(chǎn)冷軋硅鋼片的符號含義

DW—冷軋無取向硅鋼片；

DQ—冷軋取向硅鋼片；

G—高磁感應(yīng)硅鋼片。牌號后面的數(shù)字表示單位質(zhì)量損耗（W/kg）值的100倍，橫線后面的數(shù)字表示硅鋼片厚度（mm）的100倍。例如：DQ126G—35

單位質(zhì)量的損耗為1.26W/kg

高磁感應(yīng)硅鋼片硅鋼片的厚度為0.35mm

冷軋取向硅鋼片（2）國產(chǎn)冷軋硅鋼片的符號含義

DW—冷軋無取向硅鋼片；

DQ—冷軋取向硅鋼片；

G—高磁感應(yīng)硅鋼片。牌號后面的數(shù)字表示單位質(zhì)量損耗（W/kg）值的100倍，橫線后面的數(shù)字表示硅鋼片厚度（mm）的100倍。例如：DQ126G—35

單位質(zhì)量的損耗為1.26W/kg

高磁感應(yīng)硅鋼片硅鋼片的厚度為0.35mm

冷軋取向硅鋼片（2）國產(chǎn)冷軋硅鋼片的符號含義

DW—冷軋無取向硅鋼片；

DQ—冷軋取向硅鋼片；

G—高磁感應(yīng)硅鋼片。牌號后面的數(shù)字表示單位質(zhì)量損耗（W/kg）值的100倍，橫線后面的數(shù)字表示硅鋼片厚度（mm）的100倍。例如：DQ126G—35

單位質(zhì)量的損耗為1.26W/kg

高磁感應(yīng)硅鋼片硅鋼片的厚度為0.35mm

冷軋取向硅鋼片（2）國產(chǎn)冷軋硅鋼片的符號含義

DW—冷軋無取向硅鋼片；

DQ—冷軋取向硅鋼片；

G—高磁感應(yīng)硅鋼片。牌號后面的數(shù)字表示單位質(zhì)量損耗（W/kg）值的100倍，橫線后面的數(shù)字表示硅鋼片厚度（mm）的100倍。例如：DQ126G—35

單位質(zhì)量的損耗為1.26W/kg

高磁感應(yīng)硅鋼片硅鋼片的厚度為0.35mm

冷軋取向硅鋼片（2）國產(chǎn)冷軋硅鋼片的符號含義

DW—冷軋無取向硅鋼片；

DQ—冷軋取向硅鋼片；

G—高磁感應(yīng)硅鋼片。牌號后面的數(shù)字表示單位質(zhì)量損耗（W/kg）值的100倍，橫線后面的數(shù)字表示硅鋼片厚度（mm）的100倍。例如：DQ126G—35

單位質(zhì)量的損耗為1.26W/kg

高磁感應(yīng)硅鋼片硅鋼片的厚度為0.35mm

冷軋取向硅鋼片第26頁，共43頁。6、鐵心用硅鋼片簡述對硅鋼片的表面處理硅鋼片涂絕緣漆，其目的是限制渦流回路，使渦流只能在一片中流動，這樣渦流回路阻抗較大，限制了渦流的數(shù)值。對硅鋼片的絕緣漆層要求是：

1）涂刷均勻，漆膜光滑不宜過厚（漆膜過厚要降低疊片系數(shù)），附著力強，能抗沖擊和彎曲。

2）要求漆膜具有良好的絕緣性、耐熱性、防潮性，并且要求干燥快。對硅鋼片的厚度選用：通常在0.23~0.5mm左右。ABB公司常用有0.23mm和0.3mm兩種，目的是為了限制硅鋼片的渦流損耗以及由此而引起主磁通的削弱。第27頁，共43頁。二、鐵心的有關(guān)概念（1）幾何截面積：是指鐵心占有空間的截面積。（2）有效截面積：是指幾何截面積減去硅鋼片間的間隙及絕緣漆膜厚度所占的面積后所得的硅鋼片的實際截面積。（3）疊片系數(shù)：是指鐵心的有效截面積與幾何截面積之比值。疊片系數(shù)與硅鋼片的厚度、平整度和片間的絕緣層的厚度有關(guān)，例如采用0.35mm

厚的硅鋼片時，疊片系數(shù)一般在0.91—0.96之間。第28頁，共43頁。二、鐵心的有關(guān)概念（4）填充系數(shù)：又稱利用系數(shù)，是指由階梯形組成的鐵心柱的截面積與芯柱外接圓面積之比值。在一定的直徑下，鐵心柱的截面積越大，即階梯級數(shù)越多，則填充系數(shù)越大。但階梯的級數(shù)越多，疊片的規(guī)格也越多，從而使鐵心的制造工藝復雜化。第29頁，共43頁。三、鐵心的裝配方法（1）直接縫特點：是加工和疊片都比較方便，搭接面積大，因此所疊裝的鐵心結(jié)構(gòu)強度好、整體性強、不易變形。但只能用于熱軋硅鋼片。變壓器疊片直接縫第30頁，共43頁。

三、鐵心的裝配方法（2）半直半斜接縫特點：是直接縫和斜接縫在鐵心疊片中交替出現(xiàn)，沒有完全利用冷軋取向硅鋼片的方向性。用于冷軋取向硅鋼片。變壓器疊片半直半斜接縫第31頁，共43頁。三、鐵心的裝配方法（3）全斜接縫特點：降低鐵心的空載損耗，利用冷軋取向硅鋼片的特性，應(yīng)采用全斜接縫，這樣可使磁通方向與硅鋼片的軋制方向一致，使鐵心損耗達到最小。用于冷軋取向硅鋼片。變壓器疊片全斜接縫第32頁，共43頁。三、鐵心的裝配方法全斜接縫第33頁，共43頁。四、鐵心的夾緊1、夾緊的目的鐵心的夾緊主要是為了能承受器身起吊時的重力及變壓器在發(fā)生短路時，繞組作用到鐵心上的電動力；可以防止變壓器在運行中，由于硅鋼片松動而引起的振動噪聲。第34頁，共43頁。

四、鐵心的夾緊2、常用的夾緊措施（1）鐵心柱夾緊

1）用硬紙筒加楔柱夾緊。

2）穿芯螺桿夾緊。

3）采用環(huán)氧樹脂玻璃粘帶綁扎夾緊。（2）鐵軛的夾緊

1）采用夾件、穿芯螺桿和不穿芯螺桿（位于夾件兩端的）組成的夾緊結(jié)構(gòu)

2）夾件、穿芯螺桿和方鐵組成的夾緊結(jié)構(gòu)（少用）

3）無穿芯螺桿、無方鐵全綁扎結(jié)構(gòu)。第35頁，共43頁。上鐵軛外梯形墊塊外鐵軛螺栓上夾件分接開關(guān)鐵軛螺桿旁軛下夾件柱間絕緣紙板油箱支撐線圈第36頁，共43頁。鐵芯上夾件局部第37頁，共43頁。鐵芯下夾件局部第38頁，共43頁。1—下夾件2—疊片鐵心3——鐵心柱綁扎

4—拉螺桿5—夾緊螺桿6—上夾件7—