《變壓器的基礎(chǔ)知識(shí)》PPT課件.ppt

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1、變壓器的作用變壓器是一種交流電能的變換裝置，能將某一數(shù)值的交流電壓、電流轉(zhuǎn)變?yōu)橥l率的另一數(shù)值交流電壓、電流，使電能傳輸、分配和使用，做到安全經(jīng)濟(jì)。 變壓器的工作原理電磁感應(yīng)原理I1 I2U2U1有以下關(guān)系式： 211221 NNIIUU 21 SS IUS 3 變壓器的種類升壓變壓器降壓變壓器電力變壓器特種變壓器互感器調(diào)壓變壓器經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)距離傳輸電能整流變壓器焊接變壓器利于用戶取用 （1）鐵芯：鐵芯是電機(jī)、變壓器的重要部件。電機(jī)、變壓器鐵芯對(duì)材料的基本要求是：在一定頻率及磁通密度下具有低的鐵芯損耗，和在一定磁場(chǎng)強(qiáng)度下具有高的磁通密度。變壓器的部件 在電機(jī)、變壓器的發(fā)展過(guò)程中，曾經(jīng)采用和目前應(yīng)用的

2、鐵芯材料有： 1.純鐵、軟鋼和無(wú)硅鋼：渦流、磁滯損耗大 2.硅鋼片：有熱軋、冷軋無(wú)取向、冷軋取向之分，現(xiàn)常用的是0.35mm的冷軋取向硅鋼片 3.鐵鎳合金（坡莫合金）：有銅坡莫合金、鉬坡莫合金、鉻坡莫合金，因價(jià)高，很少采用 4.鐵鋁合金：在小型變壓器、控制變壓器、互感器和微特電機(jī)中得到了應(yīng)用。 5.非晶態(tài)合金：已用于沖制變壓器鐵心、三相電機(jī)定子鐵心等 6.微晶合金：主要用于要求較高的電機(jī)、電器中。 電工鋼片絕緣層 為了增大電機(jī)鐵心疊片間的絕緣，減小疊片中的渦流損耗，同時(shí)改善電工鋼片的焊接、沖剪性能，電工鋼片表面都要求有一層絕緣層。 對(duì)絕緣層的基本要求是：絕緣電阻高、化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高、不

3、粘結(jié)、耐腐蝕，同時(shí)要求絕緣層薄而平整，以提高疊片的疊片系數(shù)。 早期電工鋼片是沒(méi)有絕緣層的，后來(lái)隨著人們對(duì)鐵心渦流損耗的認(rèn)識(shí)才開始注意電工鋼片絕緣層問(wèn)題。在電機(jī)發(fā)展史上，電工鋼片絕緣伴隨冶金、化工等的發(fā)展，也出現(xiàn)了許多變化，其主要絕緣方法有： a、氧化膜絕緣。利用鋼片在退火過(guò)程中形成的氧化膜作為絕緣。這種方式簡(jiǎn)單、價(jià)廉，但絕緣效果欠佳，早期電機(jī)、變壓器中應(yīng)用較多，目前僅用于部分小型電機(jī)、變壓器中。 b、涂水玻璃絕緣。水玻璃絕緣便宜，但工藝性差、絕緣膜濕度大。 c、紙絕緣。在整張電工鋼片的一面粘一層絕緣紙。這種絕緣出現(xiàn)在19世紀(jì)末期，曾在歐洲等地得到廣泛應(yīng)用。 d、無(wú)機(jī)鹽涂層。將電工鋼片放在鉻酸鹽

4、或磷酸鹽熱溶液中，使之在鋼片表面產(chǎn)生一層絕緣膜。 e、無(wú)機(jī)漆絕緣。早期曾采用無(wú)機(jī)漆（如桐油漆）涂電工鋼片兩面。 f、有機(jī)漆絕緣。用合成漆、酚醛樹脂、合成樹脂等在電工鋼片兩面涂漆，這是應(yīng)用最廣的絕緣方式。 g、半有機(jī)漆絕緣。用水溶性或水分散系樹脂與無(wú)機(jī)鹽配合后得到的半有機(jī)漆，涂刷電工鋼片表面。 （2）繞組： 繞組是變壓器的電路部分，一般采用外包絕緣紙的銅線或鋁線繞成，我國(guó)變壓器大部分采用鋁導(dǎo)體，根據(jù)線圈繞制的特點(diǎn)分為圓筒式、餅式、連續(xù)式、糾結(jié)式、螺旋式等幾種。 （3）油箱和附件： a、油箱：支持器身及附件的重量； b、油枕：（也稱膨脹器或儲(chǔ)油器）減少油與空氣的接觸面，及保證油箱中始終充滿油。大中

5、型變壓器通常采用隔膜密封裝置，以防油質(zhì)老化； c、通氣管：（也稱吸濕器）內(nèi)有干燥劑，防止潮氣侵入； d、油標(biāo)：觀察及監(jiān)視油位，通常有幾根表示不同溫度下油面高度的刻度線； e、排氣管：（也稱安全氣道或防爆管）當(dāng)油箱內(nèi)的壓力達(dá)到0.81個(gè)大氣壓時(shí)防爆膜破裂，以免油箱爆裂； f、凈油器：對(duì)油起過(guò)濾凈化作用，延長(zhǎng)油的使用期限，也稱濾油器，其中裝有吸附劑（硅膠、活性氧化鋁等）； g、瓦斯繼電器：也稱氣體繼電器，安裝在油箱和油枕的連接管道中，反映電力變壓器的內(nèi)部故障； h、分接開關(guān)：通過(guò)變換線圈的分接頭位置（調(diào)節(jié)繞組匝數(shù)）達(dá)到調(diào)壓的目的，有無(wú)載和有載之分； i、絕緣套管：保證繞組引出線與油箱的絕緣，常用的

6、有瓷絕緣套管、充油套管、電容式套管等； j、溫度計(jì)：測(cè)量監(jiān)視上層油溫，常用的有酒精溫度計(jì)、氣壓式溫度計(jì)、電阻式溫度計(jì)等（嚴(yán)禁用水銀溫度計(jì)） k、底座 變壓器油：是石油經(jīng)煉制加工后（加入油品添加劑，如抗氧化劑、降凝劑等）所得到的一種成品油，具有良好的抗氧化性及良好的電氣性能，主要起絕緣、散熱的作用，變壓器油的牌號(hào)是根據(jù)其凝固點(diǎn)劃分的，如10號(hào)、25號(hào)油的凝固點(diǎn)分別為-10、-25，其代號(hào)分別為DB10、DB25。（油開關(guān)油為DU45、電纜油為DL110） 型 號(hào) 中符 號(hào) 排列 順 序 含 義內(nèi) 容 類 別 代 表 符 號(hào)1或 末 位 線 圈 耦 合 方 式 自 耦 降 壓 或 升 壓 O2 相

7、 數(shù) 單 相 DS三 相3 冷 卻 方 式 油 浸 自 冷干 式 空 氣 自 冷干 式 澆 注 絕 緣油 浸 風(fēng) 冷油 浸 水 冷強(qiáng) 迫 油 循 環(huán) 風(fēng) 冷強(qiáng) 迫 油 循 環(huán) 水 冷 JGCFSFPSP4 線 圈 數(shù) 雙 線 圈三 線 圈 S5 導(dǎo) 線 材 質(zhì) 材 料 鋁 導(dǎo) 線銅 導(dǎo) 線 L6 調(diào) 壓 方 式 有 載 調(diào) 壓 Z無(wú) 勵(lì) 磁 調(diào) 壓加 強(qiáng) 干 式 干 式 防 火移 動(dòng) 式成 套 QHDT變壓器的型號(hào) 電力變壓器型號(hào)后面的數(shù)字部分：斜線左邊表示額定容量（千伏安）斜線右邊表示一次側(cè)額定電壓（千伏）例如： S F S 7 6300 / 110電壓等級(jí)（KV）額定容量（KVA）設(shè)計(jì)序號(hào)

8、三繞組風(fēng)冷三相 變壓器的技術(shù)參數(shù) （1） 額定容量：額定工作狀態(tài)下變壓器輸出的視在功率保證值，以KVA表示，對(duì)三相變壓器指三相容量之和。變壓器的容量規(guī)范為R10系列，即變壓器容量等級(jí)之間按 的倍數(shù)增加。（小型1600；中型16006300；大型800063000；特型63000）26110 10 . （2）額定電壓：以KV表示（3）額定電流：指在額定電壓和額定環(huán)境溫度下各部分溫升不超過(guò)允許值的長(zhǎng)期允許通過(guò)電流，單位為A（4）額定頻率：我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)頻率為50Hz （5）空載試驗(yàn)：變壓器一次側(cè)施加額定電壓、二次側(cè)斷開運(yùn)行，一次繞組通過(guò)的電流稱空載電流（或勵(lì)磁電流），通常以額定電流的百分?jǐn)?shù)表示

9、 變壓器在空載狀態(tài)下的損耗稱為空載損耗，主要是鐵心中的磁滯和渦流損耗，習(xí)慣上稱為鐵損，有時(shí)也稱為不變損耗，單位為W或KW?？赏ㄟ^(guò)此值分析鐵心質(zhì)量或是否存在有缺陷 （6）短路試驗(yàn)：是指二次側(cè)短路、一次繞組通過(guò)額定電流的試驗(yàn)，可測(cè)量?jī)蓚€(gè)數(shù)值：阻抗電壓（也稱短路電壓）和短路損耗，分別表示變壓器通過(guò)額定電流時(shí)變壓器自身阻抗上產(chǎn)生的電壓損耗百分值及電能損耗。習(xí)慣上短路損耗又叫銅損或可變損耗，主要反映繞組的性能。 （7）連接組別：表示變壓器各相繞組的連接方式和一、二次線電壓之間的相位關(guān)系。為了便于生產(chǎn)和應(yīng)用，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)連接組為（雙繞組）Y，yn0、Y，d11、YN，d11、Y，y0及YN，y0五種

10、 （8）冷卻方式：表示繞組及箱殼內(nèi)外的冷卻介質(zhì)和循環(huán)方式。主要有： 干式自冷 干式風(fēng)冷 油浸自冷 油浸風(fēng)冷 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷 強(qiáng)迫油循環(huán)水冷 強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向 水內(nèi)冷等冷卻方式。 有關(guān)變壓器運(yùn)行的幾個(gè)問(wèn)題變壓器的運(yùn)行方式：（1）正常運(yùn)行方式額定參數(shù)及以下運(yùn)行，可長(zhǎng)期運(yùn)行；（2）正常過(guò)負(fù)荷運(yùn)行方式負(fù)荷超過(guò)允許值時(shí)的運(yùn)行，在絕緣和壽命不受影響的前提下，允許運(yùn)行一定時(shí)間（依過(guò)負(fù)荷前的上層油溫定）；（3）事故過(guò)負(fù)荷運(yùn)行方式當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)，為保證供電可靠性，變壓器允許短時(shí)過(guò)負(fù)荷的能力 變壓器的允許溫度及溫升：A級(jí)絕緣材料的允許溫度為105，為防止絕緣及壽命受到影響，規(guī)定：變壓器上層油溫最高不超過(guò)95，

11、而正常運(yùn)行時(shí)，為使油不使過(guò)速氧化，上層油溫不應(yīng)超過(guò)85。而溫升則是與周圍空氣溫度的差值。 允許電壓波動(dòng)：如果電源電壓的波動(dòng)不超過(guò)5%，不論電壓分接頭在任何位置，變壓器可帶額定負(fù)荷。 變壓器的并列運(yùn)行： 優(yōu)點(diǎn)提高供電可靠性及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性； 條件（1）接線組別相同； （2）變比相同（允許有0.5% 的差值 （3）短路電壓相同（允許有10% 的差值） 變壓器的損耗：變壓器運(yùn)行中的損耗有鐵芯損耗及繞組損耗，可用公式表示：dPPP 0式中：P0空載損耗 Pd短路損耗 負(fù)荷率 變壓器的運(yùn)行效率：PP PPP 2 212 與變壓器的負(fù)荷率及負(fù)荷的功率因數(shù)有關(guān)。 變壓器的調(diào)壓：變壓器的電壓調(diào)整是通過(guò)改變繞組的匝數(shù)完成的，一般無(wú)載的調(diào)整范圍在5%以內(nèi)，有載的調(diào)整范圍可達(dá)30%。 變壓器的選擇容量及臺(tái)數(shù)：容量太小，無(wú)法保證安全運(yùn)行；太大，會(huì)降低運(yùn)行效率、功率因數(shù)及供電電壓質(zhì)量，并造成容量的浪費(fèi)。為保證可靠性，變電所一般選用兩臺(tái)型式的選擇：相數(shù)、繞組數(shù)及連接方式、電壓調(diào)整方式、冷卻方式等。