电力变压器

电力变压器———黄娜一电力变压器的作用和基本原理二电力变压器的组成部件及其功用三电力变压器的主要参数四电力变压器的保护一电力变压器的作用和基本原理电力变压器是发电厂和变电站的主要设备之一，其原理是：通过电磁感应的原理来改变电压U1/U2=N1/N2。在电力系统传送电能的过程中，必然会产生电压和功率两部分的损耗，在输送同等功率时电压的损耗与电压的一次方成反比，功率的损耗与电压的二次方成反比。　　其用途是：在传输电能时提高电压，减少送电过程中的损失，当电能送到用电地区后，再把电压降低为各个等级的使用电压，以满足用户的需求。电压损耗：U’=I*r=(P/U)*r功率损耗：P’=I*I*r=（P/U）*(P/U)*r二　电力变压器的组成部件及其功用1　铁芯这是变压器最基本的组成部件之一，它是用导磁性能很好的硅钢片叠加组成的闭合磁路（为了减少涡流损失，硅钢片和螺栓均做了绝缘处理），变压器的一次、二次绕组都绕在铁芯上。2绕组变压器有一次和二次绕组，它们是用铜线或是铝线绕在圆筒型或是饼式铁芯柱上的多层线圈，导线外面采用纸绝缘或是纱包绝缘等。3油箱是变压器的外壳，内装铁芯和绕组并充满变压器油，使铁芯和绕组浸在油中（干式变压器除外）。变压器的油有两大用处：散热和绝缘。变压器的油为亮黄色。4储油枕作用：1)　调节变压器油位，起储油补油的作用；2)　减少空气与绕组、铁芯的接触，减少油的劣化速度；3)　其侧面装有油位计（油标管），可以很直观的观察油位。储油枕的容量约为变压器本体的10％。1—变压器大盖；2—储油枕；3—瓦斯继电器；4—连接管6防爆管（喷油管）装于变压器的顶盖上面，喇叭型的管子接于储油枕或与大气连接，关口用薄膜封住。当变压器内部有故障的时候，油箱内温度升高，油剧烈分解产生大量的气体，使油箱内的压力剧增，这时防爆管的薄膜破碎，油以及气体由管口喷出，防止变压器的油箱爆炸或是变形。小型变压器，其薄膜为玻璃制品；大型变压器使用压力释放器（压力释放器可以复位）。5呼吸器由一铁管和玻璃容器组成，内装干燥剂（硅胶），当储油枕内的空气随变压器油的体积膨胀或是缩小时，排出或是吸入的空气都要经过呼吸器，呼吸器内部的干燥剂吸收空气中的水份，对空气进行过滤作用，保持油的干燥和清洁。经常用的硅胶本生为浅蓝色，受潮后变为粉红色，可以重复利用。散热器（冷却器）工作原理：变压器上层油温高于下层油温，通过散热器形成对流，经过散热器冷却后流回油箱，起到降低变压器温度的作用。即是变压器两边的管道。小型变压器采取自然冷却的方法。大型变压器为了提高变压器油的冷却效果，可以采用强制风冷，水冷等措施。8绝缘套管变压器各侧绕组引出线必须采用的绝缘套管，以便于连接各侧引线。套管有纯磁套管，充油套管和电容套管等不同形式。原理：通过改变闸数，来调整电压比的装置。双绕组变压器的一次绕组和三绕组变压器的一二次绕组一般都有3～5个分头位置（三个分头的中间分头2为额定电压位置，相邻分头相差5%；多分头的根据分头的个数相差2.5％或1.25％）。操作部分装于变压器的顶部，经过传动杆伸入变压器油箱。根据系统运行的需要，用无励磁分接开关选择分头位置。分类：有载调压装置。可以带负荷调节分接头;无载调压装置。调节的时候必须停电，并且调节完毕后必须测量绝缘电阻。9调压开关（切换器）由上图可知：调压装置不是直接放在变压器油中的，而是和变压器本体分开；调压装置有自己的储油枕；调压装置有自己的保护装置（瓦斯保护）。调压方式：顺调压、逆调压、恒调压。注意事项：（a）变压器的油压大于有载调压油压；（b）水冷的时候，变压器油压大于水压；（c）变压器满负荷和过负荷的时候不宜调压。（由上可知，变压器的油压最大，这是为了保证：在存在渗漏的情况下，不要使外界的液体渗入变压器，以保证变压器的安全。）运行维护：（a）有载调压装置运行6～12个月或切换达2000～4000次，需取油样检查；（b）有载调压装置运行1～2年或切换达5000次，需调出来检查；（c）有载调压装置操作5000～10000次时，油的试验耐压低于25KV时，需要换油。气体继电器（瓦斯继电器）是变压器的主保护，装在变压器的油箱和储油枕的连接管上。当变压器内部故障的时候，气体继电器上触点接信号回路，下触点接断路器跳闸回路。注意：变压器本体有两个坡度。（1）沿气体继电器方向变压器大盖坡度，要求在安装变压器时从底部垫好，约为1%～1.5%；（2）变压器油箱到储油枕连接管的坡度，由厂家制造好，约为2%～4%。11变压器除此之外还有温度计，热虹吸，吊装环，人孔支架等附件。温度计测量的是油的上层温度，因为上层的油温比较高，变压器内温度最高的部分是铁芯。油温一般不得超过95°C，运行中的监视油温为85°C。加速主变绝缘老化的主要原因：温度过高。其作用：一防止在变压器内储存空气；二在故障的时候便于使气体迅速可靠的冲入气体继电器，保证继电器的正确动作。三相油浸式变压器的外形图1-铭牌2-信号式温度计3-呼吸器4-油位计5-储油枕6-安全气道7-气体继电器8-高压套管9-低压套管10-分接开关11-油箱12-放油阀门13-器身14-接地板15-小车三变压器的主要参数额定容量、电压、电流、容量比、电压比、短路损耗、空载损耗等等相信大家都比较熟悉了，在此只介绍两方面的内容：第一个字母：S——三相D——单向O——自耦二三个字母：P——强迫油循环F——风冷W——水冷D——强迫油循环带导向J——自冷1变压器型号中字母代表的意义最后一两个字母：S——三绕组L——铝绕组Z——有载调压X——消弧线圈练习：SFPSL—50000／110SFPSZ7—90000／220SFSZ9—63000／220口诀：顺时针平移加四点；逆时针平移减四点；反方向减六点。为了表明变压器原边线电压和副边线电压之间的相位关系，将三相变压器的接线分为若干组，称为不同的接线组别，一般采用时钟表示法。下面以最常用的YD—11为例：2接线组别指的是原边不变，副边顺时针平移，其接线组别即在原有基础上加四点。把前面YD—11接线方式的副边顺时针平移，则平移后应为YD—3接线。1顺时针平移加四点：由其矢量图可知，接线组别确为YD—3接线。下面分别解释一下这几句话的意思2逆时针平移减四点：指的是原边不变，副边逆时针平移，其接线组别即在原有基础上减四点。把前面YD—11接线方式的副边逆时针平移，则平移后应为YD—7接线。由其矢量图可知，接线组别确为YD—7接线。3反方向减六点：指的是原边不变，副边同名端反向，其接线组别即在原有基础上减六点（加六点也可）。把前面YD—11接线方式的副边同名端反向，则反向后应为YD—5接线。由其矢量图可知，接线组别确为YD—5接线。四变压器的保护主保护：差动保护和瓦斯保护后备保护：过流保护，零序保护，间隙保护。当主变中性点地刀拉开时，必须加用相应的间隙保护，停用相应侧的零序保护。中性点地刀推上时刚好相反。瓦斯保护动作的时候可能是变压器内部有气体或是故障。瓦斯继电器中有两对节点，分为轻瓦斯和重瓦斯，轻瓦斯动作发信号，重瓦斯动作跳开三相开关。相同点：（1）两个主保护的动作时间几乎为零，都为速动保护。（2）都能保护主变的内部故障，且动作后跳开三侧的开关。区别：（1）性质不同。一个是电气量的保护，一个是非电气量的保护；（2）保护范围不同。差动保护可以保护三相CT范围以内的全部电气元件（刀闸，连线，套管，主变本体）。瓦斯保护只能保护变压器本体；（3）灵敏度不同。当出现变压器匝间短路这种轻微的故障时，瓦斯保护比差动保护灵敏。两个主保护的异同：谢谢！