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电工基础 2017-07-26 16:28
诚博娱乐讯:
 
变压器的分类
 
变压器的种类很多,可按其用途、结构、相数、冷却方式等不同来进行分类。
1、 按用途分类:有电力变压器、特种变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等)。
 
2、按结构分类:有双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器。
 
3、按冷却方式分类:有油浸式变压器、干式变压器。
 
4、按冷却方式分类:有自然冷式、风冷式、水冷式、强迫油循环风(水)冷方式、及水内冷式等。
 
5、按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器、辐射式变压器等。
 
6、按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。
 
7、按导电材质分类:有铜线变压器、铝线变压器及半铜半铝、超导等变压器。
 
8、按调压方式分类:可分为无励磁调压变压器、有载调压变压器。
 
9、按中性点绝缘水平分类:有全绝缘变压器、半绝缘(分级绝缘)变压器。
 
 
变压器的结构
铁芯和绕组是变压器中最主要的部件,构成了变压器的器身。主要介绍三相油浸式电力变压器和环氧树脂浇注绝缘的三相干式电力变压器的结构。
 
1、三相油浸式电力变压器,如下图所示:
1-铭牌;2-信号式温度计;3-吸湿器;4-油标;5-储油柜;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;16压力释放阀(补充:图左上侧)
 
(1) 铭牌:在技术参数中具体讲;
 
(2) 信号式温度计:热保护装置,监测油和绕组的温度,变压器的寿命取决于它的运行温度
 
(3) 吸湿器:吸湿器又名呼吸器,常用吸湿器为吊式吸湿器结构。吸湿器内装有吸附剂硅胶,油枕内的绝缘油通过吸湿器与大气连通,内部吸附剂吸收空气中的水分和杂质,以保持绝缘油的良好性能。为了显示硅胶受潮情况,一般采用变色硅胶。变色硅胶原理是利用二氯化钴(CoCL2)所含结晶水数量不同而有几种不同颜色做成,二氯化钴含六个分子结晶水时,呈粉红色;含有两个分子结晶水时呈紫红色;不含结晶水时呈蓝色。呼吸器的作用是提供变压器在温度变化时内部气体出入的通道,解除正常运行中因温度变化产生对油箱的压力。呼吸器内硅胶的作用是在变压器温度下降时对吸进的气体去潮气。油封杯的作用是延长硅胶的使用寿命,把硅胶与大气隔离开,只有进入变压器内的空气才通过硅胶
 
(4) 油标:可以观察油面的高低,油面以一半高为好
 
(5) 储油柜:当变压器油的体积随着油的温度膨胀或减小时,油枕起着调节油量,保证变压器油箱内经常充满油的作用。如没有油枕,油箱内的油面波动就会带来一下不利因素:一是油面降低时露出铁芯和线圈部分会影响散热和绝缘;二是随着油面波动空气从箱盖缝里排出和吸进,而由于上层油温很高,使油很快地氧化和受潮。油枕的油面比油箱的油面要小,这样,可以减少油和空气的接触面,防止油被过速地氧化和受潮。三是油枕的油在平时几乎不参加油箱内的循环,它的温度要比油箱内的上层油温的低的多,油的氧化过程也慢的多,因此有了油枕,可以防止油的过速氧化。
 
(6) 安全气道:防爆管又名安全气道,装在油箱的上盖上,由一个喇叭形管子与大气相通,管口用薄膜玻璃板或酚醛纸板封住。为防止正常情况下防爆管内油面升高使管内气压上升而造成防爆薄膜松动或破损及引起气体继电器误动作,在防爆管与储油柜之间连接一小管,已使两处压力相等。防爆管的作用使当变压器内部发生故障时,将油里分解出来的气体及时排出,以防止变压器内部压力骤然增高而引起油箱爆炸或变形。容量为800KVA以上的油浸式变压器均装有防爆管,且其保护膜的爆破压力应低于50662.5Pa
 
(7) 气体继电器:当变压器发生故障时,器身就会过热,使油分解产生气体。如果产生少量气体就会发出报警信号,如果产生大量气体就会接通跳闸回路,切断电源。
 
(8) 高压套管:绝缘套管是油浸式电力变压器箱外的主要绝缘装置,变压器绕组的引出线必须穿过绝缘套管,使引出线之间及引出线与变压器外壳之间绝缘,同时起到固定引出线的作用。
 
(9) 低压套管:绝缘套管是油浸式电力变压器箱外的主要绝缘装置,变压器绕组的引出线必须穿过绝缘套管,使引出线之间及引出线与变压器外壳之间绝缘,同时起到固定引出线的作用。
 
(10) 分接开关:变压器的输出电压可能因负载和一次侧电压的变化而变化,可通过分接开关来控制输出电压允许范围内变动,分接开关一般装在一次侧(高压侧),通过改变一次侧调节输出电压;变压器调压是在变压器的某一绕组上设置分接头,当变换分接头时就减少或增加了一部分线匝,使带有分接头的变压器绕组的匝数减少或增加,其他绕组的匝数没有改变,从而改变了变压器绕组的匝数比。绕组的匝数比改变了,电压比也相应改变,输出电压就改变,这样就达到了调整电压的目的。在一般情况下是在高压绕组上抽出适当的分接头,因为高压绕组常套在外面,引出分接头方便;另外高压侧电流小,引出的分接引线和分接开关的载流部分截面积小,开关接触部分也容易解决。调压方式有无励磁调压和有载调压两种。无励磁调压时,不是变压器二次不带负载,而是把变压器各侧都与电网断开,在变压器无励磁情况下变换绕组的分接头;有载调压时,变压器时在不中断负载的情况下进行变换绕组的分接头。
 
(11) 油箱:油箱里装满了变压器油,首先保护铁芯和绕组不受潮,又起着绝缘和散热的作用。
 
(12) 放油阀门:顾名思义就是用来放出变压器油的一个阀门。
 
(13) 器身:铁芯和绕组。铁芯:铁芯在电力变压器中是重要的组成部件之一。它由高导磁的硅钢片叠积和钢夹件夹紧而成,铁心具有两个方面的功能。在原理上,铁心是构成变压器的磁路。它把一次电路的电能转化为磁能,又把该磁能转化为二次电路的电能,因此,铁心是能量传递的媒介体。在结构上,它是构成变压器的骨架。在它的铁心柱上套上带有绝缘的线圈,并且牢固地对它们支撑和压紧;绕组:绕组是变压器最基本的组成部分,它与铁心合称电力变压器本体,是建立磁场和传输电能的电路部分。它是由铜或铝绝缘导线绕制而成。一次绕组输入电能,二次绕组输出电能。两个绕组中电压较高的叫高压绕组,电压较低的叫低压绕组。不同容量、不同电压等级的电力变压器,绕组形式也不一样。一般电力变压器中常采用同心式和交叠式两种结构形式。
 
(14) 接地板:用作变压器外壳接地的。
  (15) 小车:方便搬运
 
(16) 压力释放阀:变压器内部发生故障产生气体,内部压力超过50KPa,油和气体会顶开膜盘释放压力,起保护作用。
 
2、环氧树脂浇注绝缘的三相干式电力变压器:
 
 
变压器的技术参数
变压器在规定的使用环境和运行条件下,主要技术数据一般都都标注在变压器的铭牌上。主要包括:型号、额定容量、额定电压及其分接、额定电流、额定频率、绕组联结组以及额定性能数据(阻抗电压、空载电流、空载损耗和负载损耗)和总重。
(1) 型号:如下图所示
 
如:SFPZ9-120000/110
指的是三相(双绕组变压器省略绕组数,如果是三绕则前面还有个S)双绕组强迫油循环风冷有载调压,设计序号为9,容量为120000KVA,高压侧额定电压为110KV的变压器。   (2) 额定容量(kVA):额定电压.额定电流下连续运行时,能输送的容量。   (3) 额定电压(kV):变压器长时间运行时所能承受的工作电压.为适应电网电压变化的需要,变压器高压侧都有分接抽头,通过调整高压绕组匝数来调节低压侧输出电压。   (4) 额定电流(A):变压器在额定容量下,允许长期通过的电流.   (5) 空载损耗(kW): 当以额定频率的额定电压施加在一个绕组的端子上,其余绕组开路时所吸取的有功功率。与铁心硅钢片性能及制造工艺、和施加的电压有关.   (6) 空载电流(%): 当变压器在额定电压下二次侧空载时,一次绕组中通过的电流.一般以额定电流的百分数表示.   (7) 负载损耗(kW): 把变压器的二次绕组短路,在一次绕组额定分接位置上通入额定电流,此时变压器所消耗的功率.   (8) 阻抗电压(%):把变压器的二次绕组短路,在一次绕组慢慢升高电压,当二次绕组的短路电流等于额定值时,此时一次侧所施加的电压.一般以额定电压的百分数表示.   (9) 相数和频率:三相开头以S表示,单相开头以D表示。中国国家标准频率f为50Hz。国外有60Hz的国家(如美国)。   (10) 温升与冷却:变压器绕组或上层油温与变压器周围环境的温度之差,称为绕组或上层油面的温升.油浸式变压器绕组温升限值为65K、油面温升为55K。冷却方式也有多种:油浸自冷、强迫风冷,水冷,管式、片式等。   (11) 绝缘水平:有绝缘等级标准。绝缘水平的表示方法举例如下:高压额定电压为35kV级,低压额定电压为10kV级的变压器绝缘水平表示为 LI200AC85/LI75AC35,其中LI200表示该变压器高压雷电冲击耐受电压为200kV,工频耐受电压为85kV,低压雷电冲击耐受电压为75kV,工频耐受电压为35kV。   (12) 联结组标号:根据变压器一.二次绕组的相位关系,把变压器绕组连接成各种不同的组合,称为绕组的联结组。为了区别不同的联结组,常采用时钟表示法,即把高压侧线电压的相量作为时钟的长针,固定在12上,低压侧线电压的相量作为时钟的短针,看短针指在哪一个数字上,就作为该联结组的标号.如Dyn11表示一次绕组是(三角形)联结,二次绕组是带有中心点的(星形)联结,组号为(11)点。
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