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1、变压器的结构与技术参数一、变压器的结构油浸电力变压器的结构如图所示。变压器由器身、油箱、冷却装置、保护装置和出线装置组成。器身包括铁心、绕组（线圈）、绝缘、引线和分接开关;油箱包括油箱本体和油箱附件（放油阀、接地螺钉、小车、铭牌等）；冷却装置包括散热器和冷却器;保护装置包括贮油柜、油标、防爆管、吸湿器、测温元件和气体继电器;出线装置包括高、低压套管。（I）铁芯：它是变压器最基本的组成部分之一。铁芯是导磁性能很好的砖钢片叠合组成的闭合磁路。变压器的一、二次绕组都绕在铁芯上，是变压器电磁感应的磁通路。（2）绕组：绕组也是变压器的基本部件。变压器有原边绕组和副边绕组，它们是用铜质或铝质材料绕制而成圆
2、筒形状的多层线圈，绕在铁芯上的导线外面,具有高强度绝缘作用。以构成变压器的电路。（3）油箱：油箱是变压器的外壳，内装铁芯和线圈并充满变压器油，使铁芯和线圈浸在油内，变压器油起着绝缘和散热的作用。（4）油材：油机安装在油箱的顶端。油材与油箱之间有管子相通。当变压器油的体积随油温变化而膨胀或缩小时，油枕起着储油和补油的作用，以保证油箱内充满油。油枕还能减少油和空气的接触面，防止油被过速氧化和受潮而劣化。油枕的侧面还装有油位计（油标管），可以监视油位变化。（5）呼吸器：又称吸湿器，是由一铁管和玻璃容器组成，内装干燥剂（如硅胶）。当油枕内的空气随着变压器油的体积膨胀或缩小时。排出或吸入的空气经过呼吸器
3、内干燥剂吸收空气中的水分及杂质，使油保持良好的电气性能。（6）防爆管（又称安全气道）：安装在变压器的顶盖上，喇叭形的管子与油枕或大气连通，管口用薄膜封住。当变压器内部发生严重故障时，箱内油的压力骤增，可以冲破顶部的薄膜，使油和气体向外喷出，可防止油箱破裂。（7）气体继电器：装在油箱或油枕的连管中间。当变压器油面降低或有气体分解时，轻瓦斯保护动作，发出信号。当变压器内部发生严重故障时，重瓦斯保护动作，接通断路器的跳闸回路，切除电源。（8）绝缘套管;变压器的各侧线圈引出线必须采用绝缘套管，它起着固定引线和对地绝缘作用。（9）分接开关：调整电压比的装置，分为有载和无载调压两类。（10）变压器还有散热
4、器、温度计、热虹吸过滤器（净油器）等部件。二、变压器的铭牌和技术参数典型变压器的铭牌如下：电力变J9产品型号S400/10标准代号定存，400kVA产B代号定电压100005400V出厂序号&定频率50Hx相数3和连接期标号Y,%冷却方式ONAN使用条件户外式Bi抗电压4.12%身吊重897kg油M279kg总重kg开关位置X压低&VAVAI11IOSOO10000S50023.4400577.4中华人民共和0BXXXXX年月铭牌中标有变压器的型号、额定技术参数及其他提供给用户的必备材料。变压器的型号按以下方法标识：相数代号S表示三相、D表示单相。结构特征代号L表示铝绕组、Z表示有载调压、F表
5、示风冷、G表示线圈外绝缘介质为空气（干式）等。铜绕组、五载调压、自然冷却、油浸式均无须表示结构特征。变压器的额定容量是变压器在正常工作条件下能发挥出来的是大容量，指视在功率，用kVA表示。变压器的额定电压包括一次额定电压和二次额定电压，都是指的线电压。由于允许高压电源电压在5%的范围内浮动，一次额定电压往往只表示电压等级。二次额定电压指控载电压。上一铭牌中连接组别标号Y.yn2表示高压绕组星形接法，低压绕组中性点直接接地并接出中性线的星形接法。相应的旧标示方法为Y/Y。一12.低压侧额定电压O.4kv的配电变压器大都采用这种连接组。冷却方式ONAN表示油浸自冷式变压器。阻抗电压用百分数表示，是
6、指做变压器短路试验时短路电压所占额定电压的百分数。变压器的额定电流指线电流。三相电力变压器的额定电流按下式计算：=7:和A=岛QUl23式中L和Ul为一次边的额定电压和额定电流；L和L为二次边的额定电压和额定电流；S为额定容量。阻抗电压是表示变压器内阻抗（漏阻抗）大小的参数。阻抗电压由短路试验求得。变压器短路试验在高压边进行。变压器短路试验接线如图15-3.图中，V、A和W分别表示电压表、电流表和功率表。逐渐升高试验电压至额定电流时读取所施加的电压。这个电压称作短路电压，记作Uko短路电压与额定电流之比称作变压器的短路阻抗。短路电压与额定电压之比即变压器的阻抗电压。阻抗电压用百分数表示，即W1
7、=-100%4q式中uk、Uk和Un分别表示阻抗电压、短路电压和额定电压。IOkV变压器的阻抗电压在4%-7.5%之间，35kv变压器的阻抗电压多在6.5%-7.5%之间。大容量变压器的阻抗电压偏大。除上述技术参数外，有的变压器铭牌上还有空载电流、空载损耗、短路损耗、温升等参数。空载电流基本上是变压器的励磁电流。变压器空载电流的大小决定于变压器的电磁结构。10-35kV变压器的空载电流多在额定电流的2%-6%之间。变压器越大，空载电流所占比例越小。例如，10kVSL7系列变压器100kVA者空载电流为4.2%,50OkVA者为3.2%,100OkVA者为2.5%,630OkVA者为2.0%等。
8、空载损耗是做变压器空载试验时测得的功率损耗。单相变压器空载试验接线见图15-4.注意此图与短路试验的不同；短路试验在高压边进行，而空载试验是在低压边进行；短路试验时电流表接在电压侧、电压表接在负荷侧，而空载试验时电流表接在负荷侧、电压表接在电源侧。空载损耗基本上是铁芯中的功率损耗，简称铁损，大致上与电压的平方成正比。短路损耗是做变压器短路试验时测的功率损耗，基本行是绕阻中的功率损耗，简称铜损，大致上与电流的平方成正比。温升是变压器温度与环境温度之差。温升值决定与绝缘材料的种类。三、电压器的安装和运行（一）变压器的安装安装变压器前，应仔细阅读产品说明书，掌握各安全注意事项：应核对铭牌，检查该变压
9、器与工程设计是否相符。对新购入或大修后的变压器均应严格验收。安装前应检查变压器外观有无缺陷；零、附件是否齐全、完好；各部密封是否完好，有无渗、漏油痕迹；油面是否在允许范围之内等。对于经过运输的变压器，安装前应测量绝缘电阻。变压器安装位置的选择应考虑到运行、安装和维修的方便。1 .室内变压器安装室内变压器的安装应注意以下问题：（1）油浸电力变压器的安装应略有倾斜。从没有贮油柜的一边向有贮油柜的一边应有现7.5%的上升坡度，以便油箱内产生的气体能比较顺利地进入气体继电器。（2）变压器各部件及本体的固定必须牢固。（3）电气连接必须良好；铝导体与变压器的连接应采用铜铝过渡接头。（4）变压器的接地一般是
10、其低压绕组中性点、外壳及其阀型避雷器三者共用的接地，并称之为“三位一体”接地如图15-5.变压器的工作零线应与接地线分开，工作零线不得埋入地下；接地必须良好；接地线上应有可断开的连接点。（5）变压器防爆管喷口前方不得有可燃物体。（6）变压器室须是耐火建筑。油浸电力变压器室的耐火等级应为一级。变压器室的门和通风窗应采用非燃材料或难燃材料制成（木质门应包铁皮），并应向外开启。单台变压器油量超过600kg时，变压器下方应有油量100%的贮油坑，坑内应铺以厚25Cm以上的卵石层，地面应向坑边稍有倾斜。变压器室位于高层主体建筑物内，或变压器室附近堆有易燃物品或通向汽车库，或变压器位于建筑物的二层或更高层
11、，或变压器位于地下室或下方有地下室时，变压器室的门应为防火门。变压器室通向配电装置室的门、变压器室之间的门也应为防火门。（7）居住建筑物内安装的油浸式变压器，单台容量不得超过400kVA.（8）为了维护安全，安装时应考虑把油标、温度计、气体继电器、取油放样油阀等放在最方便的地方，通常是在靠近门的一面，而且这一面应留有稍大的间距。变压器宽面推进者低压边应在外侧，窄面推进者贮油柜端应在外侧。IOkV变压器壳体距门不应小于1m、距墙不应小于0.8m（装有操作开关时不应小于1.2m）;35kV及以上的变压器距门不应小于2m、距墙不应小于1.5m。（9）变压器室宜采用自然通风，夏季的排风温度不宜高于45
12、,进风和排风的温差不宜大于15C。变压器的下方应设有通风道，墙上方或屋顶应有排气孔。注意通风孔和排气孔都应该装设铁丝网以防小动物钻人引起事故。变压器采用自然通风时，变压器室地面应高出室外地面Llm。（IO）变压器二次母线支架的高度不应小于2.3mo高压母线两侧应加遮栏。母线的安装应考虑到可能的吊芯检修。一次和二次引线均不得使绝缘套管受力。（Il）变压器室的门应上锁，并在外面悬挂”止步，高压危险!”的警告牌。2 .室外变压器安装室外变压器的安装有地上安装、台上安装、柱上安装3种安装方式。变压器容量不超过315kVA者可柱上安装，315kVA以上者应地上安装或台上安装。就安全要求而言，室内变压器安
13、装的15项对于室外变压器也是适用的。室外变压器的安装还应注意以下问题：（1）室外变压器的一次引线和二次引线均应采用绝缘导线。（2）柱上变压器应安装平稳、牢固;腰栏应用直径4mm的镀（3）柱上变压器底部距地面高度不应小于2.5m、裸导体距地面高度不应小于3.5m。（4）变压器台高度一般不应低于0.5m、其围栏高度不应低于1.7m、变压器壳体距围栏不应小于1m、变压器操作面距围栏不应小于2m。（5）变压器室围栏上应有“止步，高压危险!”的明显标志。（二）变压器运行1.变压器巡视对运行中的变压器应巡视检查负荷电流、运行电压是否正常;温度和温升是否过高，冷却装置是否正常，散热管温度是否均匀，散热管有无
14、堵塞迹象;油温、油色是否正常，有无渗油、漏油现象;接线端子连接是否牢固、接触是否良好，有无过热迹象;套管及整体是否清洁，套管有无裂纹、破损和放电痕迹;变压器运行声音是否正常;呼吸器内吸潮剂的颜色是否加深、是否达到饱和状态;通向气体继电器的阀门和散热器的阀门是否处于打开状态;防爆管的隔膜是否完整;变压器外壳接地是否良好;变压器室的门窗、通风孔、百叶窗、防护网、照明灯等是否完好;室外变压器基础是否良好、有无下沉，电杆是否牢固、有无倾斜，木杆杆根是否腐朽。变电室有人值班者，每班巡视检查一次;变电室无人值班者，每周巡视检查一次;对于强迫油循环的变压器，每小时巡视检查一次;对于室外柱上变压器，每月巡视检
15、查一次;在天气恶劣，或变压器负荷变化剧烈，或变压器运行异常，或线路发生故隙后，应增加特殊巡视。2 .变压器运行参数新投入的变压器带负荷前应空载运行24ho运行中变压器的运行参量应当符合规定。例如，高压侧电压偏差不得超过额定值的5%、Y,ymo接法者低压中性线最大电流不得超过额定电流的25%、温度和温升不得超过规定值;声音不得太大或不均匀;套管应保持清洁、外壳和低压中性点接地应保持完好、接线端子不应过热等。变压器允许过负荷运行，但允许过载的时间必须与过载前上层油温和过载量相适应。油浸电力变压器的允许过载时间可参考表15-2确定。过负载()过截前上层油温(C)2595755025-*3070503
16、0-一(-.35553515一.104025一一.452510一-50-I-油浸电力变压器采用的绝缘纸、木材、棉纱是A级绝缘材料。由于A级绝缘材料的最高工作温度为105C,变压器发热元件温度不得超过105C。因此,绕组温升不得超过65C;铁心表面温升不得超过70C;油箱上层油温最高不得超过95C,但为了减缓变压器油变质，上层油温最高一般不应超过85C。如发现运行中变压器的温度过高，应及时处理。如环境温度未发生变化，负荷电流和电源电压也没有变化，运行中变压器温度过高的原因和处理方法如下；(1)变压器绕组匝间短路或层间短路使油温上升导致变压器温度过高。根据变压器的声音粗略判断，有时发出”咕噜咕噜“
17、声。取油样化验，检查绝缘油是否变坏。检查气体继电器，轻气体是否动作发出信号、重气体是否动作造成掉闸。停电后测量绕组直流电阻作进一步判断。如确定为变压器绕组匝间短路或层间短路，应进行大修。（2）变压器分接开关接触不良，接触电阻过大而发热或局部放电导致变压器温度过高。观察是否负荷越大时温度升高越多。检查气体继电器，观察轻气体是否频繁动作发出信号。取油样化验，检在绝缘油是否变坏、闪点是否下降。停电后测量高压绕组的直流电阳是否发生变化。如确定为变压器分接开关接触不良，应吊芯修理分接开关;如系分接开关未就位，应将其就位。（3）变压器铁芯片间绝缘损坏或压紧螺栓绝缘损坏，造成铁芯短路，涡流损失增加使变压器温
18、度过高。检查气体继电器，轻气体是否频繁动作发出信号、是否导致重气体动作。取油样化验，检查绝缘油是否变坏、闪点是否下降。如确定为变压器铁芯短路，应吊芯检查并修理。如变压器负荷电流过大且延续时间过长或三相负荷严重不平衡，或电流电压偏高或电源缺相，也可能造成运行中变压器温度过高。应根据变压器的声音和仪表指示进行判断，并记录、报告上级和作相应的处理。如环境温度过高，通风条件恶化或变压器散热故隙。亦可导致变压器温度过高。应根据情况减小负荷、改善通风条件或修理变压器。3 .变压器并联运行为了提高运行的经济性和提高供电的可靠性，在很多情况下，需要用两台容量较小的变压器并联起来代替一台容量较大的变压器。两台变
19、压器并联运行是两台变压器一次侧和二次侧的同名端都连在一起的运行方式。单相变压器的并联运行接线如图15-6所示。变压器并联运行的基本要求是并联回路内不产生有害的环流。而且负荷合理分配。为此，变压器并联运行应当满足以下条件：国15-6单相变压的并取运行（1）并联变压器的额定变压比应当相等，满足U12=U22的条件。否则，二次并联回路中产生差值电动势，由于并联回路内的阻抗很小。该差值电动势将在二次并联回路中产生很大的环流;由于电磁感应，一次回路中也将产生很大的环流。环流将增加变压器的发热、降低变压器的出力，环流过大还可能烧毁变压器。为此，并联变压器变压比的偏差不得超过0.5%。（2）并联变压器的联结
20、组必须相同。否则，即使各变压器二次电压数值相等，即U12=U22,但由于二者的相位不同也会在二次并联回路中存在差值电动势,并产生危险的环流。（3）并联变压器的阻抗电压最好相等;阻抗电压相差不宜超过10%o因为并联变压器自身的负载率与阻抗电压成反比，所以，如两台变压器的阻抗电压相等，则各自的负载率相等;如两台变压器的阻抗电压不相等，则阻抗电压高的负载率低、阻抗电压低的负载率高。在后一情况下，阻抗电压低的变压器满负载时，阻抗电压高的变压器将不能满负载运行;而阻抗电压高的变压器满负载时，阻抗电压低的变压器将过负载运行。因此，并联变压器的阻抗电压不相等将造成并联变压器组负荷分配不合理或并联变压器组出力降低。（4）并联变压器的容量之比一般不应超过3:1。由于制造上的原因，如容量相差太大，阻抗电压的条件将得不到满足。并联变压器容量不相同时，希望容量较大的变压器的阻抗电压应当低一些。
