1、電力變壓器基礎知識培訓,目錄,1. 概述 2. 變壓器工作原理 3. 變壓器用途和分類 4. 變壓器常用術(shù)語 5. 變壓器器身結(jié)構(gòu) 6. 變壓器的油箱及附件 7. 變壓器的絕緣基礎知識 8. 變壓器試驗 9. 變壓器的運輸、安裝和檢修 10. 常用國標,1.概述,1.1變壓器發(fā)展史,1.概述,1.2 變壓器在電力系統(tǒng)中的位置,電力作為能源，可以從能源產(chǎn)地將煤炭、石油、天然氣、核能等轉(zhuǎn)化為電能；,為了經(jīng)濟的遠距離輸送電力，必須將發(fā)電機提高到輸電電壓；,在用戶端，再將輸電電壓降低到用戶適用的電壓；,升高和降低電壓的設備是變壓器。,2.變壓器工作原理,電能,機械能,電能,？,問題：為什么將變壓器的原

2、邊接到交流電源上，燈泡就會發(fā)光呢？,2.變壓器工作原理,基于法拉第的電磁感應定律，即“電生磁、磁生電”。 在發(fā)電機中，不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈，均能在線圈中感應電勢，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動，這是互感應的原理。 變壓器就是一種利用電磁互感應，變換電壓，電流和阻抗的器件。 變交不變直，變壓不變頻,3.變壓器用途和分類,3.1 按用途分 電力變壓器：用于電力系統(tǒng)升壓或降壓；圖片1 試驗變壓器：產(chǎn)生高壓，用于電氣設備進行高壓試驗；圖片2 儀用變壓器：用于測量儀表和繼電保護裝置，如電壓互感器； 特殊用途變壓器：如冶煉用的電爐變壓器、電解用的整流變

3、壓器、試驗用的調(diào)壓變壓器等。圖片3,3.2 按相數(shù)分 單相變壓器：用于單相負荷和三相變壓器； 三相變壓器：用于三相系統(tǒng)的升、降壓。,3.變壓器用途和分類,3.3 按繞組分： 自耦變壓器：用于聯(lián)接超高壓、大容量的電力系統(tǒng)； 雙繞組變壓器：用于聯(lián)接兩個電壓等級的電力系統(tǒng)； 三繞組變壓器：用于聯(lián)接三個電壓等級，一般用于電力系統(tǒng)的區(qū)域變電站。,3.4 按鐵心分： 心式變壓器：用于高壓的電力系統(tǒng)； 殼式變壓器：用于大電流的特殊變壓器，如電爐變壓器等。,3.變壓器用途和分類,3.5 按冷卻方式分：圖片4 油浸式變壓器：如油浸自冷、油浸風冷、油浸水冷、強迫油循環(huán)和水內(nèi)冷等； 干式變壓器：依靠空氣對流進行冷卻

4、，如樹脂型干式變壓器 、聚酰芳胺絕緣變壓器等；圖片5 充氣式變壓器：用特殊氣體（SF6）代替變壓器油散熱； 蒸發(fā)冷卻變壓器：用特殊液體代替變壓器油進行絕緣散熱。,3.6 按調(diào)壓方式分： 無載調(diào)壓； 有載調(diào)壓。,圖片1 電力變壓器,840MVA 500千伏三相發(fā)電機變壓器,SFF-40000/20廠用分裂式變壓器,風力發(fā)電變壓器,圖片1 電力變壓器,330kV電壓等級變壓器,圖片1 電力變壓器,圖片1 電力變壓器,220kV單相組合式變壓器,圖片1 電力變壓器,運行于國網(wǎng)公司首條750kV蘭州東-官廳線路35kV產(chǎn)品,圖片1 電力變壓器,連接發(fā)電機與電網(wǎng)的升壓變壓器,圖片2 試驗變壓器,1700

5、kV610MVA試驗變壓器,圖片3特殊變壓器,345kV殼式電力變壓器,750kV單相自藕GIS出線電力變壓器,圖片4特殊變壓器,油浸風冷變壓器,油浸水冷變壓器,圖片5干式變壓器,干式澆注雙電壓變壓器,H級浸漬式環(huán)保型干式變壓器,立體三維卷鐵芯干式變壓器,35KV干式變壓器,電力變壓器,具有兩個或兩個以上繞組的靜止設備 為了傳輸電能，在同一頻率下，通過電磁感應將一個系統(tǒng)的交流電壓和電流轉(zhuǎn)換為另一個系統(tǒng)的交流電壓和電流，通常這些電流和電壓是不同的,液浸式變壓器,鐵心和繞組都浸入液體中的變壓器 GB/T25446 油浸式非晶合鐵心配電變壓器技術(shù)參數(shù)和要求 GB/T6451 油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)

6、和要求,常用術(shù)語,線圈相關術(shù)語,繞組 構(gòu)成與變壓器標注的某一電壓值相對應的電氣線路的一組線匝 高壓繞組 具有最高額定電壓值的繞組 中壓繞組 多繞組變壓器中的一個繞組，其額定電壓介于高壓繞組額定電壓和低壓繞組額定電壓之間,1）線段：若干線匝沿徑向排列起來成為一個線段 2）整數(shù)匝線段：線段的起繞點和終止點在同一個撐條間隔內(nèi)。 3）分數(shù)匝線段：線段的起繞點和終止點不在同一個撐條間隔內(nèi)。,4）正段：從內(nèi)徑向外繞，即尾端在外徑側(cè)的線段。 5）反段：從外徑側(cè)向里繞（通常先繞一個臨時線段，再推 倒臨時線段，然后從尾端在理順至始端），即尾 端在內(nèi)徑側(cè)的線段為反段。 6）換位：指導線從一個線段過渡到另一個線段的

7、“S”彎，對 于兩根及以上的導線并聯(lián)的繞組，換位包含改變 并聯(lián)導線沿徑向排列的意義。 內(nèi)部換位：在繞組內(nèi)徑側(cè)的“S”彎，稱為底位。 外部換位：在繞組外徑側(cè)的“S”彎，稱為表位。,額定值,對某些參數(shù)指定的值，用于限定變壓器在本部分規(guī)定條件下的運行，并作為試驗的基準和制造方的保證值 SBH15-M-200/10 SBH15-M-200/10.522.5%/0.4 Dyn11,空載損耗,當額定頻率下的額定電壓（分接電壓）施加到一個繞組的端子上，其它繞組開路時所吸取的有功功率,空載電流,當額定頻率下的額定電壓（分接電壓）施加到一個繞組的端子上，其它繞組開路時流經(jīng)該繞組線路端子的電流方均根值,負載損耗,

8、在一對繞組中，當額定電流（分接電流）流經(jīng)一個繞組的線路端子，且另一繞組短路時在額定頻率及參考溫度下（見11.1）所吸取的有功功率。此時，其它繞組（如果有）應開路,短路阻抗,在額定頻率及參考溫度下，一對繞組中某一繞組端子之間的等效串聯(lián)阻抗Z = R + jX（）。確定此值時，另一繞組的端子短路，而其它繞組（如果有）開路。對于三相變壓器，表示為每相的阻抗（等值星形聯(lián)結(jié)）,聲級,聲級是空載聲級水平 聲級測定按照GB/T 1094.10,結(jié)果不應超過保證的最大聲級水平 運行中的聲級水平受負載電流的影響,溫升,所考慮部位的溫度與外部冷卻介質(zhì)的溫度之差,偏差,雙零偏差 國標要求 國網(wǎng)要求 南網(wǎng)要求,聯(lián)結(jié),

9、星形聯(lián)結(jié)（Y） 三相變壓器的每個相繞組的一端或組成三相組的單相變壓器的三個具有相同額定電壓繞組的一端連接到一個公共點（中性點），而另一端連接到相應的線路端子。 三角形聯(lián)結(jié)(D) 三相變壓器的三個相繞組或組成三相組的單相變壓器的三個具有相同額定電壓的繞組相互串聯(lián)連接成一個閉合回路,聯(lián)結(jié)組標號,用一組字母和鐘時序數(shù)指示高壓、中壓（如果有）及低壓繞組的聯(lián)結(jié)方式，是表示中壓、低壓繞組對高壓繞組相位移關系的通用標識,4.變壓器主要技術(shù)數(shù)據(jù),變壓器在規(guī)定的使用環(huán)境和運行條件下，主要技術(shù)數(shù)據(jù)一般都標注 在銘牌上。 4.1 型號 一般遵循JB3837變壓器型號編制辦法編寫，例如：,銘牌,4.變壓器主要技術(shù)數(shù)據(jù)

10、,4.2 額定容量 指變壓器在額定狀態(tài)下的輸出能力。 對于單相變壓器指額定電流與額定電壓的乘積， 對于三相變壓器指三相容量的和， 單位以千伏安（kVA）表示。,4.3 額定電壓 指變壓器長時間運行所承受的工作電壓。 為適應電網(wǎng)電壓波動，在一次側(cè)都設有分接抽頭，通過調(diào)節(jié)一次側(cè)的 匝數(shù)來調(diào)節(jié)低壓側(cè)輸出電壓。例如：5%、 22.5%等 單位以千伏（KV）表示。,4.變壓器主要技術(shù)數(shù)據(jù),4.4 額定電流 指變壓器在額定容量下，允許長期通過的電流 單位以安培（A）表示。 例如SH15-100/10變壓器，其高壓側(cè)額定電流等于：100/10/1.732=5.77 A,4.5 短路阻抗 指變壓器一側(cè)繞組短路

11、,另一側(cè)繞組達到額定電流所施加的電壓和額定電壓的百分比。 一般以額定電壓的百分數(shù)表示,4.變壓器主要技術(shù)數(shù)據(jù),4.6 負載損耗 一側(cè)繞組短路，另一側(cè)繞組施以額定電流時的損耗值。 單位以瓦（W）、千瓦（kW）表示。,4.7 空載損耗 變壓器在空載時的功率損失值。 與鐵心的材料性能、制造工藝和施加的電壓有關。 單位以瓦（W）、千瓦（kW）表示。,4.8 空載電流 變壓器在空載時的勵磁電流與額定電流時百分數(shù)。 一般以額定電流的百分數(shù)表示,4.變壓器主要技術(shù)數(shù)據(jù),4.9 溫升 變壓器某個部件和冷卻介質(zhì)溫度之差，變壓器絕緣所處的溫 度允許極限影響變壓器的設計和成本，也影響變壓器運行的可靠性。 在標準GB

12、1094.21996電力變壓器 第2部分 溫升對溫升限值有 明確規(guī)定；例如油浸繞組平均溫升為65K，一般環(huán)境溫度為40，繞組最 高平均溫度可以是（40+65）=105 。,4.10 聯(lián)結(jié)組別 表示變壓器一、二次繞組聯(lián)結(jié)方式及線電壓之間的相位差， 以時鐘表示。 例如Dyn11，表示一次繞組為三角形聯(lián)結(jié)，二次繞組是帶 中點的星形聯(lián)結(jié)，組號為11點。,4.變壓器主要技術(shù)數(shù)據(jù),4.11 聲級水平 變壓器噪聲是由于變壓器本體的振動和冷卻裝置風扇的空氣對流產(chǎn)生； 本體噪聲主要來自硅鋼片的磁致伸縮引起的鐵心振動； 用聲壓級表示噪聲的大小，單位為分貝（dB）； 4.12 相數(shù)和頻率 三相以“S”表示，單相以“

13、D”表示； 我國標準頻率50Hz,國外有60Hz的國家（如美國）。 4.13 絕緣水平 例如 LI200AC85，其中LI200表示該變壓器一次側(cè)雷電沖擊耐受電壓為200kV，工頻耐受電壓85kV。,5. 變壓器器身結(jié)構(gòu),5.1 鐵心 鐵心是導磁體、絕緣件和鐵心結(jié)構(gòu)件等組成。 5.1.1 作用： 在一次繞組交流電流的作用下形成工頻交變磁通； 通過鐵心中的交變磁通感生出二次繞組中的電動勢。 5.1.2 磁性材料 硅鋼片 非晶合金,以下變壓器結(jié)構(gòu)的介紹主要圍繞我公司生產(chǎn)配電變壓器結(jié)構(gòu)。 一般變壓器制造工藝路線,非晶鐵心,三框三柱式非晶合金鐵心,四框五柱式非晶合金鐵心,非晶鐵心,鐵心選用帶材寬度（K

14、=142mm，N=170mm，T=213mm） 鐵心編號 ZJA1411001019 ZJY1411003019 ZJ 1411007019,鐵心部分計算,空載損耗，（W） 公式：P0=kp0PtGfe 式中P t-單位重量的損耗（W/kg） kp0-空載損耗附加工藝系數(shù)，取1.35,單位損耗(典型值) 單位損耗（曲線圖）,工藝系數(shù)統(tǒng)計,鐵心部分計算,鐵心總重Gfe為各單框重量之和 密度 7.19kg/dm3 密度 7.65kg/dm3,鐵心磁通密度Bm，(T) 公式 Bm=et / 4.44 / f / A t 每匝電勢et 其中U2為低壓相電壓（V），W2為低壓每相匝數(shù),鐵心裝配用絕緣材料

15、,絕緣紙板 電工紙板 點膠紙 環(huán)氧板,5.1.2 磁性材料非晶合金,非晶合金帶材 非晶合金的化學成份 含鐵78%到 81%； 含硼13.5%； 含硅3.5%到8%； 含微量鎳、鈷等其它金屬元素,磁滯回線,非晶合金具有優(yōu)異的軟磁性能,非晶合金與硅鋼片的單位損耗曲線,非晶合金金屬帶材生產(chǎn)示意圖,非晶合金與硅鋼的主要物理性能比較,注：鐵損測量是在50Hz的工作磁密情況下測試。,非晶合金鐵心生產(chǎn)車間,非晶合金鐵心,非晶合金變壓器工藝流程,非晶合金裝配工藝,在需要裝配的鐵心接頭處涂變壓器油，讓油有一定的滲透,使用裝配臺，預先放置線圈,非晶合金鐵心工藝路線,非晶合金裝配工藝,將非晶鐵心的接頭打開,將打開的

16、鐵心接頭保護住,非晶合金裝配工藝,將鐵心依次吊入,按鐵心接頭打開時相反的順序閉合接頭,非晶合金裝配工藝,在鐵心接頭的兩側(cè)面涂耐溫和耐油的硅膠，把硅膠刮平整,在鐵心側(cè)面和線圈之間插入插片，力度適中,非晶合金裝配工藝,在鐵心接頭處插入接地片,將接地片引出，并與夾件引接地螺栓連接,非晶合金裝配工藝,在鐵心下軛和線圈側(cè)面放置適當?shù)慕^緣紙板、橡膠或木墊塊,安裝下夾件，緊固螺桿。注意下軛夾件和鐵心下軛之間的絕緣紙板松緊程度,工藝流程,5.1.1 磁性材料硅鋼片,高性能材料：冷軋、晶粒取向、低損耗、高磁導率硅鋼片，滿足低損耗、低噪聲變壓器設計的要求； 疊鐵心采用全斜接縫結(jié)構(gòu)，有效降低空載損耗，疊鐵心工藝路線

17、； 卷鐵心由硅鋼帶卷繞而成，其工藝路線；,硅鋼片縱剪,縱剪就是沿著硅鋼片的軋制方向，把一定寬度的材料裁剪成所需寬度的條料，這些條料再經(jīng)橫剪剪切成疊片而用于疊片式鐵心制造。 滿足片寬小于等于1米的所有變壓器鐵心用硅鋼片的開料，剪切毛刺小于0.02毫米，剪切直線度小于1/1000。其優(yōu)良的剪切精度保證了變壓器鐵心的性能。 主要設備：鐵心縱剪線,硅鋼片橫剪,橫剪，就是與硅鋼片長度方向成某一角度，把一定寬度的條料（或板料）剪切成各種規(guī)格和尺寸的變壓器鐵心片，對于冷軋硅鋼片，其長度方向應該為硅鋼片的軋制方向。 德國喬格公司鐵心橫剪線特點：1）步進剪片；2）硅鋼片幾何尺寸自動調(diào)節(jié)，片形任意選擇；3）能夠自

18、動去毛刺，使剪切毛刺小于0.01mm；4）具有自身故障診斷及跨國異地診斷等功能，適合當代變壓器所需的各種片形的剪切。,鐵心疊裝 此工序作用將鐵心片疊成鐵心 主要設備：疊裝臺。,鐵心起立,5. 變壓器器身結(jié)構(gòu),5.2 繞組 變壓器是根據(jù)電磁感應原理制造的，是通過電路輸入和輸出電能 的。變壓器的電路部分就是線圈，由導電率較高的銅或者鋁導線繞制而 成。 5.2.1 重要參數(shù) 匝數(shù)與匝電勢，即相電壓與匝數(shù)的比值=匝電勢 繞組圖紙,繞組計算,線圈導線總截面積的計算 SdmnS Sd線圈導線總截面積 m 導線沿線圈徑向的并聯(lián)根數(shù) n 導線沿線圈軸向的并聯(lián)根數(shù) S 單根導線的有效截面積,繞組計算,電流密度J

19、， (A/ mm) 導線選擇 損耗合適且溫升不超過保證值 JI/Sd J線圈導線電流密度 I 線圈電流（一般為額定相電流） Sd線圈導線總截面積,繞組計算,層間絕緣 按兩層間承受的最高工作電壓選取層間絕緣 首次設計產(chǎn)品層間場強一般低于4000V/mm 輻向尺寸: Bx=n1 at n2+（c（n2-1）+2） km 式中 n1導線沿繞組輻向并繞根數(shù) at 帶絕緣導線的直徑或厚度（mm） n2 層數(shù) c層間絕緣厚度 2首末層各增加一張層間絕緣紙 km繞制裕度,繞組計算,軸向尺寸，Hx=(btnb(Wc+1)+ bt*) kn 式中 nb導線沿繞組高度方向并繞根數(shù) bt 帶絕緣導線的直徑或?qū)挾龋╩

20、m） Wc 每層匝數(shù) bt* 換位高度（當輻向繞制為1根時，K=0；當輻向繞制為2根時，K=1） kn 工藝系數(shù),鐵心窗口,依據(jù)線圈尺寸確定鐵心的尺寸 非晶鐵心窗口H0計算 H0= Hx+Hj+10 依據(jù)線圈絕緣選取絕緣結(jié)構(gòu),負載損耗計算,常用公式Pk=KfPr 線圈電阻計算Rx Rx=k Wx/S, 式中，k電阻電阻系數(shù)，銅導線（75）0.021（mm2/m）,短路阻抗計算,電阻壓降計算 UR 電抗壓降計算UX,5.2.2電場對繞組的影響,變壓器運行中常常受到大氣過電壓、操作過電壓和故障過電壓（工 頻電壓升高）的作用。因此在線圈上常常采用靜電環(huán)、靜電屏、靜電圈 的保護。這些處理，在端部進線中

21、起到增大線端部對地電容，改善端部 電場強度的作用。例如在35KV風電線圈中，頭5匝加包皺紋紙，使頭幾匝 在沖擊時不易被擊穿。,變壓器運行期間，由額定電壓形成的電場長期作用在繞組及其絕緣上，絕緣應能承受住這個電壓，并保證長期不損傷。 在變壓器運行中繞組的絕緣還要承受?。?A、瞬時的大氣過電壓、 B、內(nèi)部過電壓（含操作過電壓）和 C、長期工作電壓。 注：大氣過電壓對繞組的影響更為嚴重。,1）.大氣過電壓（也叫雷電過電壓） 大氣過電壓，顧名思義，就是自然界的過電壓，即自然界的雷電，由于雷電一閃即逝，作用的時間很短，僅幾至幾十微秒，但電壓甚高，電流也很大。若雷電直接擊在變壓器上，變壓器就會被立即毀壞。

22、運行中的變壓器決不允許直接遭受雷擊，所以變電所會采取相應的措施減弱雷電的強度，但就是這遺留的殘壓作用在變壓器的絕緣上也是正常工作電壓的若干倍，所以變壓器繞組必須具備保證能承受住這種沖擊電壓的能力。,GB 1094.3-2003絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙 7絕緣要求和絕緣試驗的基本規(guī)定 7.1總則,2）.內(nèi)部過電壓 內(nèi)部過電壓包括操作過電壓和暫態(tài)過電壓。 A、所謂操作過電壓，就是電力系統(tǒng)正常操作中出現(xiàn)的過電壓，如空載變壓器的投入與切除運行等。這種由操作引起的過電壓稱為操作過電壓，它的震蕩波是衰減的，持續(xù)時間較短。 B、暫態(tài)過電壓是指系統(tǒng)突然失去負載或單相故障接地、電弧接地等情況突然出現(xiàn)的

23、過電壓，通?？蛇_額定電壓的1.31.5倍，作用時間不足一秒，特殊情況可達10秒。 所以變壓器繞組也要具備承受內(nèi)部過電壓的絕緣能力。,3）.長期工作電壓 繞組在長期工作電壓的作用下，其絕緣不得有局部放電或擊穿發(fā)生。因此電壓較高的繞組的出頭及引線直徑不得過細，并有一定的絕緣厚度；繞組內(nèi)、外表面電力線集中的地方，特別是高電壓的繞組，往往都有隔板、角環(huán)、靜電板等。 線圈的匝間有一定的工作電壓，匝絕緣在這個工作電壓下長期運行不得有游離。,為保證線圈有足夠的電氣強度，除由設計的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)充分保證外，制造工藝上還需注意以下幾點： A、導線規(guī)格及其絕緣必須符合要求，導線本身應無毛刺、尖角、裂紋、起皮、灰渣和油

24、污等，導線絕緣無破損和臟物； B、焊接的質(zhì)量應符合工藝規(guī)定； C、線圈的所有絕緣（包括匝絕緣、層絕緣、油道絕緣和主絕緣等）應符合圖紙要求。在制造過程中保持清潔，不得有金屬粉塵和其他雜物。 D、線圈制造中的換位、綁扎等要合適，確保在壓緊和運行中不致?lián)p壞匝絕緣。,5.2.3 繞組的發(fā)熱與散熱 變壓器的運行期間，鐵心、繞組和結(jié)構(gòu)件中要產(chǎn)生損耗。這些損耗都要轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃肯蛲獠可l(fā)，從而引起變壓器發(fā)熱和溫度升高。其中繞組應該有足夠的耐熱強度： 一、是在長期運行中的熱作用下，繞組絕緣的使用壽命應不少于規(guī)定的壽命期限； 二、是變壓器在運行條件下，如發(fā)生突發(fā)短路，繞組應能承受住此短路電流所產(chǎn)生的熱作用而無損傷。

25、,油浸式電力變壓器一般采用A級絕緣材料，目前對油浸式變壓器最熱點的壽命計算溫度一般認為是98，繞組的平均溫升為65，繞組的年平均溫度為65+20=85，油頂溫升為55，而繞組最熱點的溫升比油頂層溫升高23，因此繞組最熱點的溫升為78，年平均最熱點溫度為98，恰好符合A級絕緣材料預計運行20年的壽命要求。（注：“六度定則”即溫度每升高或降低6 ，絕緣老化壽命降低一半或提高一倍）,繞組的冷卻條件： 為了保證繞制的使用壽命，在變壓器設計上除了外部冷卻條件外，繞組內(nèi)部應有良好的冷卻條件，要滿足散熱需要的縱向油道和橫向油道。 制造上要保證繞組內(nèi)部的冷卻油道暢通無阻，絕緣不允許有毛邊，在繞制繞組時應清理干

26、凈，包扎白布帶或紙條時，其端頭要粘牢。,線圈內(nèi)部油道：,5.2.4 繞線設備,5.2.5 繞線工藝流程,圖片7電解銅,純銅箔,5.2.6 變壓器線圈的形式,我們現(xiàn)有產(chǎn)品經(jīng)常采用的線 圈形式如下 圓筒式 螺旋式 連續(xù)式,5.2.7 變壓器線圈的形式,5.2.8 變壓器線圈的型式,圖片8,5.2.9 變壓器線圈的繞向,線圈繞向是指從繞頭開始，對起繞端往里看，線匝按逆時針方向旋轉(zhuǎn)，為左繞向；反之，為右繞向； 對于雙層圓筒式線圈和只有一個單餅的線圈，起、完頭符號對調(diào)，繞向是要改變； 線圈出頭按圖紙示意，若出頭位置偏斜有可能造成器身絕緣件或與套管連線位置對不正，導致工藝性不好，或者電氣性能（主、縱絕緣距

27、離）下降。,5.2.7 變壓器線圈多根導線并繞,導線內(nèi)通過電流后，除了電阻損耗外，還有渦流損耗； 而渦流損耗與導線厚度有關，厚度增加一倍，渦流損耗增加四倍，電流大時采用多根導線并繞； 多根導線并繞如果長度不一致，將在漏磁場中引起感應電勢不同，即并聯(lián)導線必須換位，使各導線的電流輸出平衡； 標準換位，每根導線依次換位，用于圓筒式、連續(xù)式及單螺旋式； 交叉換位,5.2.10 變壓器線圈油道,線圈油道是由撐條形成的； 撐條距離不等可能使鐵軛墊塊對不正，出現(xiàn)“下炕”現(xiàn)象，使線圈得不到軸向壓緊，并在線圈受到短路力作用時，撐條位置相距遠者變形大； 油道作用，使線圈中熱能從油循環(huán)帶走，起到散熱作用，還起到加強

28、線圈絕緣的作用；,5.2.11 變壓器線圈浸漆,線圈浸漆可以增加線圈的機械強度，同時降低了線圈的電氣強度； 多層圓筒式線圈層數(shù)多，含水量含空氣比較多，需要進行真空壓力浸漆；,5. 變壓器器身結(jié)構(gòu),5.3 器身絕緣 （如圖以35KV為例） 5.3.1油浸變壓器器身絕緣主要結(jié)構(gòu) 匝間絕緣，一般點膠紙作為 與鐵心之間絕緣 主絕緣 與外殼之間的絕緣 5.3.2 器身絕緣件的作用 5.3.3 油變常用絕緣材料 電工紙板 點膠紙 變壓器油，作為絕緣及散熱作用。常用25#油或者45#油，其中25指絕緣油的凝固點。,5.3.5 器身絕緣裝配,線圈套裝時要保證內(nèi)外線圈同心，否則，將影響主絕緣距離；線圈兩邊受力

29、不等，使線圈產(chǎn)生趨向同心力。,非晶合金變壓器絕緣結(jié)構(gòu),緊湊型,標準型,5. 變壓器器身結(jié)構(gòu),5.4 引線裝配 引線一般分為三種： 線圈端部與套管連接 線圈端部間的連接線 線圈分接與開關的分接引線。 引線三個要求： 電氣性能 機械要求 溫升要求 引線外觀要求：整齊美觀,5.4 引線裝配,5.4.1引線的連接和包扎 包扎引線時一起包的紙帶不應超過兩條，且應半疊起來一層一層地包，以增加爬電距離，增加引線的絕緣強度； 引線端部絕緣有一錐度，以便引線焊完后繼續(xù)包絕緣時，爬電長度增加，一般端部保持7-8倍絕緣厚度的錐度。,6. 變壓器的油箱及組件,6.1 變壓器油箱 油箱裝有器身和變壓器油，用鋼板 加工制

30、成，要求機械強度高，變形 小，焊接處不滲漏。一般采用波紋片 結(jié)構(gòu)。 6.2 附件 6.2.1 套管 套管是將引線引出油箱外部，以 便與外部線路連接。 6.2.2 分接開關 連接和切斷繞組分接頭，實現(xiàn)調(diào)壓的裝置； 常用無勵磁分接開關及有載分接開關,油浸變壓器組件,油浸變壓器組件,6.2. 變壓器的附件,變壓器附件主要包括冷卻裝置、保護裝置、調(diào)壓裝置、出線裝置和測量裝置五大部分。 冷卻裝置冷卻器、散熱器保護裝置儲油柜、油位計、壓力釋放閥、凈油器、吸濕器、氣體繼電器 調(diào)壓裝置分接開關（無勵磁分接開關、有載分接開 關） 出線裝置高、中、低壓套管、電纜接線 測量裝置套管型電流互感器、油流計、溫度計、色譜

31、檢儀、油位檢測計,6.2.1套管： 變壓器套管根據(jù)變壓器所連接的輸變電線路、 電壓等級選取，它不僅作為引線對地絕緣，而且擔負著固定引線的作用，同時套管又是載流組件之一，用它將變壓器內(nèi)的繞組引出線與電力系統(tǒng)或用電設備進行電氣連接。,6.2.2分接開關： 變壓器分接開關可以分為兩種，一是無勵磁分接開關，二是有載分接開關。它的作用是使用電網(wǎng)供給穩(wěn)定的電壓，控 制電力潮或調(diào)節(jié)負載電流。它的選取主要根據(jù)開關觸頭所處位置的絕緣水平及負載電流的大小。,6.2.3儲油柜： 可分為普通式儲油柜和密封式儲 油柜，密封式 儲油柜又或分為隔膜式儲油柜和膠囊式儲油柜，它的作用是為變壓器油因溫度變化而造成體積 的變化提供

32、一定的空間，另外密封式儲油柜中 的隔膜或膠囊保證了油不與空氣接觸，起到了防止油老化的作用。儲油柜大小根據(jù)變壓器總油量5%選取。,6.2.4吸濕器:安裝在儲油柜上，作用是吸收儲油柜中的水分。 6.2.5凈油器:安裝在油箱上，內(nèi)部裝有吸附劑，作用是吸收變壓器油內(nèi)的水分及雜質(zhì)，變壓器安裝密封或儲油柜一般不裝凈油器。 。,6.2.6冷卻裝置： 是將變壓器在運行中由損耗所產(chǎn)生的熱量散 發(fā)出去，以保證變壓器安裝運行，冷卻裝置 一般是手拆卸的，不強油循環(huán)的稱為散熱器，強油循環(huán)的稱為冷卻器，具體分為如下幾種： 自然冷卻裝置稱為散熱器； 吹風冷卻裝置稱為風冷散熱器； 強油風冷冷卻裝置稱為冷卻器； 強油水冷卻裝置

33、稱為水冷卻器。,6.2.7壓力釋放閥： 是一種安全保護閥門，作用是防止變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，而使油箱發(fā)生爆裂，釋放閥安裝在變壓器箱蓋或側(cè)壁上，變壓器油量增加釋放閥加大或數(shù)量增加。,6.2.8氣體繼電器： 氣體繼電器安裝在儲油柜與箱蓋之間，在變壓器內(nèi)部故障產(chǎn)生的氣體或油流的作用下，接通信號或跳閘回路，它是變壓器的主要安全保護裝置，繼電器所配的集氣盒作用是收集變壓器運行時所產(chǎn)生的氣體，便于檢查人員對氣體進行色譜分析。,6.2.9溫度計： 目前在變壓器應用的溫度計有四種：水銀溫度計、信號溫度計、繞組溫度計和電阻溫度計。所有油浸式變壓器均有 水銀溫度計。,7.變壓器的絕緣基礎知識,7.1.1電氣性能方面

34、的要求： 電氣性能方面的要求。為保證電力變壓器在長期工作電壓及突發(fā)性過電壓的作用下正常運行，對電力變壓器絕緣及絕緣材料有耐電強度、絕緣電阻、吸收比、介質(zhì)損失角正切值等方面的要求。,1）絕緣電阻：絕緣材料受潮后，絕緣電阻會顯著下降。 2）電氣強度：當電場強度超過該介質(zhì)所能承受的允許值，該 介質(zhì)失去了絕緣性能，為電擊穿。此時的電壓 為擊穿電壓，擊穿電壓與溫度、濕度等因素有 關。 3）介質(zhì)損耗：在交變電場中，絕緣材料吸收電能以熱形成耗 散的功率為介質(zhì)損耗。介質(zhì)損耗也越大，介質(zhì) 溫度越高，材料老化越快。,7.1變壓器的絕緣基本要求：,7.1.2機械性能方面的要求,在變壓器發(fā)生短路故障時，特別是發(fā)生三相

35、短路情況下，將產(chǎn)生很大的電動力，甚至使線圈及絕緣件遭到損壞。因此，對變壓器絕緣及絕緣材料要求要有一定的機械強度，提高變壓器尤其是線圈的動穩(wěn)定性，要求變壓器使用的絕緣件及絕緣材料在短路電動力的作用下不發(fā)生變形、移位，保證變壓器運行的可靠性。,7.1.3對耐熱性能方面的要求,變壓器運行中的線圈導線，由于產(chǎn)生的基本損耗和附加損耗，鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗，以及漏磁通在鋼結(jié)構(gòu)件中的雜散損耗而發(fā)熱。在高溫下，無論是長期運行還是短期釋放，都將加速絕緣材料老化，縮短變壓器壽命。,7.1.4化學性能及其他要求,油浸式變壓器最基本的絕緣材料是絕緣紙板及變壓器油，因此要求變壓器油在產(chǎn)品運行時具備不含有氣泡、乙炔

36、等雜質(zhì)，更重要的是所有絕緣材料與變壓器油不發(fā)生化學反應。同時，變壓器油本身在變壓器正常運行時不發(fā)生裂解等化學反應。,7.2 變壓器絕緣分類及主要絕緣材料,1）.絕緣材料的定義：絕緣材料又稱（電介質(zhì)），體積電阻率為 1091022cm的物質(zhì)所構(gòu)成的材料在電工上為絕緣材料。絕緣材料的特點：通交流、阻直流 2）.絕緣材料的耐熱等級：變壓器在運行過程中,所能承受的最高允許溫度.,變壓器的絕緣,外部空氣的絕緣,套管在空氣部分的放電距離,空氣間隔,線圈的絕緣,內(nèi)部絕緣,套管在油中部分的放電距離,引線（在線圈間及線圈與套管間聯(lián)線）的絕緣,自線圈 至油箱 的絕緣,主絕緣,相間絕緣,縱絕緣,同一線圈 各引線間

37、的絕緣,距接地部 分及其他 線圈的絕緣,分接開關絕緣,變壓器絕緣的分類,1）、變壓器的內(nèi)部絕緣,變壓器的內(nèi)部絕緣可分為主絕緣和縱絕緣。 主絕緣：每一線圈對接地部分及其他線圈間的絕緣。例如：成 型絕緣筒、圍板等。 縱絕緣：線圈的匝絕緣（導線的紙包絕緣）、層間絕緣（圓筒 式線圈）、餅式線圈線餅間的絕緣（油隙墊塊）等。 將絕緣分為主絕緣和縱絕緣的方法也適用與干式變壓器。,2）、油浸式變壓器的常用絕緣材料,（1）變壓器油：變壓器油的成分是環(huán)烷烴、烷烴和芳香烴，以及其他一些成分。它是油浸式變壓器的最基本的絕緣材料，充滿整個變壓器油箱中，起著絕緣、散熱和消弧的作用。 （2）油紙絕緣：油浸式變壓器絕緣結(jié)構(gòu)中

38、所用的主要絕緣材料是變壓器油和絕緣紙，即油紙絕緣結(jié)構(gòu)。變壓器油與絕緣紙相結(jié)合具有很高的耐電強度。比兩者分開單獨的油和紙任何一種材料都高得多。 （3）電纜紙：一般是由未漂白硫酸鹽紙漿抄紙而制成。在變壓器中采用型號為DLZ-08和DLZ-12的電纜紙，主要作用是做導線絕緣和線圈層間絕緣，引線包扎絕緣等。,（4）絕緣紙板：在油浸式變壓器絕緣結(jié)構(gòu)中，絕緣紙板的應用最為泛。它由木質(zhì)纖維或摻有適量棉纖維的混合紙漿經(jīng)抄紙，壓光而制成。 在絕緣紙板的型號中，DY代表供在油中使用的電工紙板。字母后面的百分數(shù)代表絕緣紙板的組成成分，其中分子是未漂白的硫酸鹽木漿的百分比，分母為新布漿的百分比。例如DY 100/00

39、表示供在油中使用的電工紙板，其組成成分為未漂白的硫酸鹽木漿不低于100%，新布漿為0。（5）電工層壓木:采用優(yōu)質(zhì)硬木加工制成,常規(guī)用來制造電工層壓木的木材有樺木、紅木等，其耐熱等級為A級。通常層壓木用來制作變壓器內(nèi)部的引線支架、墊塊等電氣性能要求不高，但機械性能要求較高的絕緣結(jié)構(gòu)件。,2）、油浸式變壓器的常用絕緣材料,（1）變壓器油：變壓器油的成分是環(huán)烷烴、烷烴和芳香烴，以及其他一些成分。它是油浸式變壓器的最基本的絕緣材料，充滿整個變壓器油箱中，起著絕緣、散熱和消弧的作用。 （2）油紙絕緣：油浸式變壓器絕緣結(jié)構(gòu)中所用的主要絕緣材料是變壓器油和絕緣紙，即油紙絕緣結(jié)構(gòu)。變壓器油與絕緣紙相結(jié)合具有很高的耐電強度。比兩者分開單獨的油和紙任何一種材料都高得多。 （3）電纜紙：一般是由未漂白硫酸鹽紙漿抄紙而制成。在變壓器中采用型號為DLZ-08和DLZ-12的電纜紙，主要作用是做導線絕緣和線圈層間絕緣，引線包扎絕緣等。,7.4 絕緣件的加工工藝要求,1.去除毛刺： 絕緣件上的毛刺在變壓器運行中將會脫落，其在電場作用下，沿電力線排列起來，形成通電的小橋，縮短了爬電距離。 2.圓角化處理