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　　1、2018/10/20 电气知识学习 1 设备管理部电气工区 电气知识培训学习电气知识培训学习 变压器 一、概 述 二、变压器结构 三、变压器原理 四、变压器并列运行 ? 变压器是一种静止的电气设备，它 通过电磁感应的作用，把一种电压 的交流电能变换成频率相同的另一 种电压的交流电能。它的主要开云作用 是进行交流电能的传递。 ? 在电力系统中和生产生活中，变压 器的应用非常广泛。 一、概 述 2018/10/20 电气知识学习 4 变压器的分类 按用途分：按用途分：电力变压器和特种变压器。 按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双 绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压 器。器。 按相数分：单相变压器、

　　2、三相变压器和多相 变压器。 按相数分：单相变压器、三相变压器和多相 变压器。 2018/10/20 电气知识学习 5 按铁心结构分：按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。 按调压方式分：按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调 压变压器。有载调压变压器的可调节电压 范围比普通变压器的调节范围要宽得多。 但必须要在系统的无功功率充足的前提下 进行 按冷却介质和冷却方式分：按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油 浸式变压器和充气式变压器。油浸式变压 器在电力系统中使用最为广泛。其基本结 构可分成以下几个部分：铁心、绕组、绝 缘套管、油箱及其他附件等。铁心和绕组 是变压器的主要部件，称为器身器身，器身

　　3、放 在油箱内部。 变压器外形结构 ? 变压器是通过电磁感应原理实现两个电变压器是通过电磁感应原理实现两个电 路之间的能量传递的，因此它具有路之间的能量传递的，因此它具有电路电路 和和磁路磁路两个基本部分。两个基本部分。 ? 电路由两个或几个匝数不同且彼此绝缘 的绕组构成，磁路由一个闭合铁心构成。 变压器 由套在闭合 铁心上的原、 副两线圈组 成 二、变压器结构 铁心（磁路部分）铁心（磁路部分） （1）铁心材料 为了提高磁路的导磁性能，减小铁 心中的磁滞、涡流损耗，铁心一般采用高 磁导率的铁磁材料-0.350.5mm厚的 硅钢片叠压而成。变压器用的硅钢片其含 硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆

　　4、， 这样可以使叠装在一起的硅钢片相互绝缘。 ?（2）铁心形式）铁心形式 铁心是变压器 的主磁路，电力变 压器的铁心主要采 用心式结构 ，它 是将A、B、C三相 的绕组分别放在三 个铁心柱上，三个 铁心柱由上、下两 个铁轭连接起来， 构成闭合磁路。 绕 组 ? 绕组是变压器的电路部分，它是由铜 或铝的绝缘导线绕制而成。为了便于绝缘， 低压绕组靠近铁心柱，高压绕组套在低压 绕组外面。 油 箱 ? 油浸式变压器均要有一个油箱， 装入变压器油后，将组装好的器 身装入其中，以保证变压器正常 工作。变压器油用作加强变压器 内部绝缘强度和散热作用。 储 油 柜 ? 变压器在运行中，随着油温的 变化，油的体积

　　5、会膨胀和收缩， 为了减少油与外界空气的接触面 积，减小变压器受潮和氧化的概 率，通常在变压器上部安装一个 储油柜（俗称油枕）。 呼 吸 器 变压器随着负荷和气 温变化，各变压器油温不 断变化，这样油枕内的油 位随着整个变压器油的膨 胀和收缩而发生变化，为 了使潮气不能进入油枕使 油劣化，将油枕用一个管 子从上部连通到一个内装 硅胶的干燥器（俗称呼吸 器），硅胶对空气中水份 具有很强的吸附作用，干 燥状态状态为兰色，吸潮 饱和后变为粉红色。吸潮 的硅胶可以再生。 冷 却 器 ? 直接装配在变压器油箱壁上，对于强 迫油循环风冷变压器，电动泵从油箱顶部 抽出热油送入散热器管簇中，这些管簇的 外表受到

　　6、来自风扇的冷空气吹拂，使热量 散失到空气中去，经过冷却后的油从变压 器油箱底部重新回到变压器油箱内。无论 电动泵装在冷却器上部还是下部，其作用 是一样的。 绝 缘 套 管 ? 变压器绕组的引出线从油箱内部引到箱变压器绕组的引出线从油箱内部引到箱 外时必须经过绝缘套管，使引线与油箱绝 缘。绝缘套管一般是陶瓷的，其结构取决 于电压等级。1kV以下采用实心磁套管， 1035kV采用空心充气或充油式套管， 110kV及以上采用电容式套管。为了增大外 表面放电距离，套管外形做成多级伞形裙 边。电压等级越高，级数越多。 分 接 开 关 ? 变压器常用改变绕组匝数的方法来调压。一 般从变压器的高压绕组引出若

　　7、干抽头，称为分接 头，用以切换分接头的装置叫分接开关。分接开 关分为无载调压和有载调压两种，前者必须在变 压器停电的情况下切换；后者可以在变压器带负 载情况下进行切换。分接开关安装在油箱内，其 控制箱在油箱外，有载调压分接开关内的变压器 油是完全独立的，它也有配套的油箱、瓦斯继电 器、呼吸器。 压力释放阀 ? 当变压器内部发生严重故障而产生大量 气体时，油箱内压力迅速增加，为防止变 压器发生爆炸，油箱上安装压力释放阀。 气体继电器气体继电器 ? 气体继电器又称为瓦斯继电器，是变 压器的一种保护装置，安装在油箱与储油 柜的连接管道中，当变压器内部发生故障 时（如绝缘击穿、匝间短路、铁芯事故、 油

　　8、箱漏油使油面下降较多等）产生的气体 和油流，迫使气体继电器动作。轻者发出 信号，以便运行人员及时处理。重者使断 路器跳闸，以保护变压器。 三、变压器工作原理 ? 简单的说，变压器的工作原理就是 电磁感应原理，也就是“动电生磁， 磁变生电”的过程。 跟电源连接的线圈叫原线圈，也叫初级线圈，跟负载连接的 线圈叫副线圈，也叫次级线圈，两线圈由绝缘导线绕制，铁芯由 涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。 U1 n1 n2 U2 U1 U2 电路中的符号 2018/10/20 电气知识学习 28 ? 电磁关系 1U 2U 1? ? 1 E ? 1 U ? 2 E ? 20 U ? 0 I 2 (I ) ?2 ?

　　9、? 0 ? 1u 2u 变压器的变压原理变压器的变压原理 （1）电动势关系 由于电磁感应现象，原、副线圈中具有 相同的? ?t 根据电磁感应定律有： t nE t nE ? ? ? ? ? ? 2211 、 2 1 2 1 n n E E ?所以， （2）电压关系）电压关系 如果不计原、副线 n n U U ?所以： n2 n 1时，U2U1，这种变压器叫做 升压变压器 n2 n 1时，U2U1，这种变压器叫做 降压变压器 所以，只要匝数不同，就可得到不同输出电 压，这就变压器的变压原理。 （）电流关系（）电流关系 由于不存在各种电磁能

　　10、量损失，输入功 率等于输出功率 P 1=P2，即：U1I1= U2I2 1 2 1 2 2 1 n n U U I I ? 所以：所以： 变压器高压线圈匝数多而通过的电流小， 可用较细的导线绕制，低压线圈匝数少而通过 电流大，应用较粗的导线绕制 四、变压器并列运行四、变压器并列运行 （1）、并列运行的变压器高低压侧电压 应分别相等； （2）、并列运行的变压器绕组的连接组 别应相等； （3）、并列运行的变压器短路阻抗应相等。 1、变压器并列运行的条件： 2、变压器并列运行的优势： 1）、提高配电系统的供电可靠性； 2）、增加配电系统的运行灵活性； 3）、尽量减少备品备件的数量。 需 要 注 意：

　　11、 、变压器能不能变换直流？、变压器能不能变换直流？ 、单纯的变压器虽能改变电压、电流、 阻抗，但不能改变系统功率和频率，输阻抗，但不能改变系统功率和频率，输 入功率总等于输出的总功率，次级交变 电流的频率总等于初级交变电流的频率。电流的频率总等于初级交变电流的频率。 ? 变压器由套在闭合铁芯上的原、副线圈 组成，电磁感应原理是变压器工作的理 论基础. ? 对于理想变压器有： 1 2 1 2 2 1 n n U U I I ? P 1=P2 , 当变压器的初级线圈中流过的 是正负交替变化的电流时，它的次级 线圈上就会产生感应电压，改变匝数 比就可以改变次级的输出电压。 如果初级线、正 负变化的直流电流，磁力线就不会变 化，也就不会有感应电势产生，因而， 变压器是不能改变直流电压的。 2018/10/20 电气知识学习 37 变压器的特殊巡视检查 1.当系统发生故障时，应立即检查变压器系统有无爆裂、 断脱、位移、变形、焦味、烧损、闪络、烟火和喷油现 象。 2.下雪天气，应检查变压器引线接头部分有无落雪立即融 化或蒸发冒气现象，导电部分有无积雪、冰柱。 3.大风天气，应检查引线摆动情况和是否搭挂杂物 4.雷雨天气，应检查瓷套管有无放电闪络现象（大雾天气 也是如此），以及避雷器放点记录器的动作情况。 5.气温骤变时，应检查变压器的油位是否正常，伸缩节导 线和接头有无变形或发热

　　13、等现象。 2018/10/20 电气知识学习 38 怎样拉、合变压器的高压跌落式 熔断器 1. 必须使用合格的绝缘棒，并应有监护人， 以防止发生事故。 2. 这种熔断器没有良好的灭弧装置，不能接 通和断开较大的负荷电流。否则，容易产 生电弧而引起相间短路或对地短路。 3. 拉闸时应先拉低压侧的各分路开关，在拉 低压侧总开关，最后才拉开高压跌落式熔 断器。为了防止相间电弧短路，拉开高压 跌落式熔断器时，应先拉开中间一相，在 拉开被风一相，最后拉开迎风一相。 2018/10/20 电气知识学习 39 4. 合闸的顺序与拉闸的顺序相反，即先合高 压，后合低压。合上高压跌落式熔断器时， 先合迎风一相，在合被风一相，最后合上 中间一相。 5. 拉、合闸时，操作人站立的位置，应偏离 跌落式熔断器，并且拉、合闸动作要迅速， 以减少电弧的延续，保证人身安全。

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