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电力变压器基础知识

2021-08-23 14:48:51

电力变压器基础知识

变压器是一种静止的电气设备,属于一种旋转速度为零的电机。电力变压器在系统中工作时,可将电能由它的一次侧经电磁能量的转换传输到二次侧,同时根据输配电的需要将电压升高或减少。故它在电能的生产输送和分配使用的全过程中,作用重要。整个电力系统中,变压器的容量通常约为发电机容量的3倍以上。 

二、电力变压器分类及工作原理 (一)电力变压器的分类 根据电力变压器的用途和结构等特点可分如下几类: (1)按用途分有:升压变压器(使电力从低压升为高压,然后经输电 线路向远方输送);降压变压器(使电力从高压降为低压,再由 配电线路对近处或较近处负荷供电)。 (2)按相数分有:单相变压器;三相变压器。 (3)按绕组分有:单绕组变压器(为两级电压的自耦变压器);双绕 组变压器;三绕组变压器。 (4)按绕组材料分有:铜线变压器;铝线变压器。 (5)按调压方式分有:无载调压变压器;有载调压变压器。 (6)按冷却介质和冷却方式分有: a)油浸式变压器。冷却方式一般为自然冷却,风冷却(在散热器 上安装风扇),强迫风冷却(在前者基础上还装有潜油泵,以使油循环)。此外,大变压器还有采用强迫油循环风冷却、强迫油 循环水冷却等。 b)干式变压器。绕组置于气体中(空气或六氟化硫气体),或是浇注环 氧树脂绝缘。它们大多在部分配电网内用作配电变压器。目前已可制造到 35KV级,其应用前景很广。

 (二)变压器的工作原理 变压器是基于电磁感应原理而工作的。变压器本体主要由绕组和铁心组成。工作时,绕组是“电”的通路,而铁心则是“磁”的通路,且起绕组骨架的作用。一次侧输入电能后,因其交变故在铁心内产生了交变的磁场(即由电能变成磁场);由于匝链(穿透),二次绕组的磁力线在不断地交替变化,所以感应出二次电动势,当外电路沟通时,则产生了感生电流,向外输出电能(即由磁场能又转变成电能)。这种“电—磁—电”的转换过程是建立在电磁感应原理基础上而实现的,这种能量转换过程也就是变压器的工作过程。

 三、变压器结构与器身构造

 (一)主变的主要组成部分及其作用

 1、铁芯:变压器的磁路部分。铁芯是用导磁性能很好的硅钢片叠放组 成的闭合磁路,变压器的原线圈和副线圈都绕在铁芯上。 2、绕组:变压器的电路部分。变压器有原线圈和副线圈,它们是用铜 线或铝线绕成圆筒形的多层线圈,绕在铁芯柱上,导线外边 采用纸绝缘或纱包绝缘等。

 3、套管:支持引出线之间及与变压器箱体绝缘。 110kV及以上套管采用全密封油浸纸绝缘电容式套管,套管自身密封不与变压器本体相同,并充有变压器油,下部装设CT以供测量和保护用。 

4、油枕:油枕保障油箱内充满油,使变压器缩少与空气的接触面,减少油的劣 化速度;变压器油温随着负载和环境温度的变化而变化,当油的体积随着温度膨胀或缩少时,油枕起储油及补油作用;在油枕的侧面装有监视油位的油位计(玻璃式、连杆式、铁磁式)。油枕内放置气囊,与呼吸器配合调节油位变化。

 5、油箱:承载铁芯和线圈、变压器油。 贵州电力设备

6、变压器油:绝缘及冷却 。

 7、调压装置:调整电压比。 a、有载调压:变压器带负载状态下切换分接头位置 ; b、无载调压:变压器调压时不带其他负载,且与电网断开,在无励磁情况 下变换绕组分接头。 

8、净油器:改善运行中绝缘油特性,防止绝缘油继续老化(多应用于有载调压 油箱)。净油器内装吸附硅胶,吸收油中的水份及氧化物,使油保持洁净,延长油的使用年限,改善油的电气化学性能。 

9、冷却器:当变压器上层油温与下部油温产生温差时,通过散热器形成油的对 流,经散热器冷却后流回油箱,起到减少变压器温度的作用。 

10、呼吸器:当油枕内的空气随变压器油的体积膨胀或缩少时,排出或吸入的 空气都经呼吸器,呼吸器内的干燥剂吸收空气中的水份,对空气起 过滤作用,从而保障油的清洁。呼吸器内的硅胶变色过程: 蓝色→淡紫色→淡粉红(≥2/3时需更换)。

11、瓦斯继电器:变压器的保护装置,装在变压器油箱至油枕的连接管上。 a、轻瓦斯:通过检测瓦斯继电器中积聚气体到一定量时动作。 b、重瓦斯:通过检测油流速度到一定值时动作。 

12、防爆阀:当变压器发生内部故障时,温度升高,油剧烈分解产生大量气 体,使油箱内压力剧增,当压力到防爆阀动作值时,防爆阀打 开,油及气体油阀门喷出,防止变压器的油箱炸或变形。

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