變壓器的分類、結構及技術參數
發布時間:2018-10-23 責任編輯:xueqi
【導讀】變壓器(Transformer)是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,變壓器中最主要的部件是鐵芯和繞組,它的主要功能有:電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓(磁飽和變壓器)等。以下將詳細介紹變壓器的分類、結構及技術參數。
變壓器的分類
變壓器的種類很多,可按其用途、結構、相數、冷卻方式等不同來進行分類。
1、按用途分類:有電力變壓器、特種變壓器(電爐變、整流變、工頻試驗變壓器、調壓器、礦用變、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、衝擊變壓器、儀用變壓器、電子變壓器、電抗器、互感器等)。
2、按結構分類:有雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器、自耦變壓器。
3、按冷卻方式分類:有油浸式變壓器、幹式變壓器。
4、按冷卻方式分類:有自然冷式、風冷式、水冷式、強迫油循環風(水)冷方式、及水內冷式等。
5、按鐵芯或線圈結構分類:芯式變壓器(插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯)、殼式變壓器(插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯)、環型變壓器、金屬箔變壓器、輻射式變壓器等。
6、按電源相數分類:單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。
7、按導電材質分類:有銅線變壓器、鋁線變壓器及半銅半鋁、超導等變壓器。
8、按調壓方式分類:可分為無勵磁調壓變壓器、有載調壓變壓器。
9、按中性點絕緣水平分類:有全絕緣變壓器、半絕緣(分級絕緣)變壓器。
變壓器的結構
tiexinheraozushibianyaqizhongzuizhuyaodebujian,gouchenglebianyaqideqishen。zhuyaojieshaosanxiangyoujinshidianlibianyaqihehuanyangshuzhijiaozhujueyuandesanxiangganshidianlibianyaqidejiegou。
1、三相油浸式電力變壓器,如下圖所示:

1-銘牌;2-信號式溫度計;3-吸濕器;4-油標;5-儲油櫃;6-安全氣道;7-氣體繼電器;8-高壓套管;9-低壓套管;10-分接開關;11-油箱;12-放油閥門;13-器身;14-接地板;15-小車;16壓力釋放閥(補充:圖左上側)
(1) 銘牌:在技術參數中具體講。
(2) 信號式溫度計:熱保護裝置,監測油和繞組的溫度,變壓器的壽命取決於它的運行溫度。
(3) 吸濕器:吸xi濕shi器qi又you名ming呼hu吸xi器qi,常chang用yong吸xi濕shi器qi為wei吊diao式shi吸xi濕shi器qi結jie構gou。吸xi濕shi器qi內nei裝zhuang有you吸xi附fu劑ji矽gui膠jiao,油you枕zhen內nei的de絕jue緣yuan油you通tong過guo吸xi濕shi器qi與yu大da氣qi連lian通tong,內nei部bu吸xi附fu劑ji吸xi收shou空kong氣qi中zhong的de水shui分fen和he雜za質zhi,以yi保bao持chi絕jue緣yuan油you的de良liang好hao性xing能neng。為wei了le顯xian示shi矽gui膠jiao受shou潮chao情qing況kuang,一yi般ban采cai用yong變bian色se矽gui膠jiao。變bian色se矽gui膠jiao原yuan理li是shi利li用yong二er氯lv化hua鈷gu(CoCL2)所含結晶水數量不同而有幾種不同顏色做成,二氯化鈷含六個分子結晶水時,呈粉紅色;含有兩個分子結晶水時呈紫紅色;buhanjiejingshuishichenglanse。huxiqidezuoyongshitigongbianyaqizaiwendubianhuashineibuqitichurudetongdao,jiechuzhengchangyunxingzhongyinwendubianhuachanshengduiyouxiangdeyali。huxiqineiguijiaodezuoyongshizaibianyaqiwenduxiajiangshiduixijindeqitiquchaoqi。youfengbeidezuoyongshiyanchangguijiaodeshiyongshouming,baguijiaoyudaqigelikai,zhiyoujinrubianyaqineidekongqicaitongguoguijiao。
(4) 油標:可以觀察油麵的高低,油麵以一半高為好。
(5) 儲油櫃:當dang變bian壓ya器qi油you的de體ti積ji隨sui著zhe油you的de溫wen度du膨peng脹zhang或huo減jian小xiao時shi,油you枕zhen起qi著zhe調tiao節jie油you量liang,保bao證zheng變bian壓ya器qi油you箱xiang內nei經jing常chang充chong滿man油you的de作zuo用yong。如ru沒mei有you油you枕zhen,油you箱xiang內nei的de油you麵mian波bo動dong就jiu會hui帶dai來lai一yi下xia不bu利li因yin素su:一是油麵降低時露出鐵芯和線圈部分會影響散熱和絕緣;ershisuizheyoumianbodongkongqicongxianggaifenglipaichuhexijin,eryouyushangcengyouwenhengao,shiyouhenkuaidiyanghuaheshouchao。youzhendeyoumianbiyouxiangdeyoumianyaoxiao,zheyang,keyijianshaoyouhekongqidejiechumian,fangzhiyoubeiguosudiyanghuaheshouchao。sanshiyouzhendeyouzaipingshijihubucanjiayouxiangneidexunhuan,tadewenduyaobiyouxiangneideshangcengyouwendedideduo,youdeyanghuaguochengyemandeduo,yinciyouleyouzhen,keyifangzhiyoudeguosuyanghua。
(6) 安全氣道:防fang爆bao管guan又you名ming安an全quan氣qi道dao,裝zhuang在zai油you箱xiang的de上shang蓋gai上shang,由you一yi個ge喇la叭ba形xing管guan子zi與yu大da氣qi相xiang通tong,管guan口kou用yong薄bo膜mo玻bo璃li板ban或huo酚fen醛quan紙zhi板ban封feng住zhu。為wei防fang止zhi正zheng常chang情qing況kuang下xia防fang爆bao管guan內nei油you麵mian升sheng高gao使shi管guan內nei氣qi壓ya上shang升sheng而er造zao成cheng防fang爆bao薄bo膜mo鬆song動dong或huo破po損sun及ji引yin起qi氣qi體ti繼ji電dian器qi誤wu動dong作zuo,在zai防fang爆bao管guan與yu儲chu油you櫃gui之zhi間jian連lian接jie一yi小xiao管guan,已yi使shi兩liang處chu壓ya力li相xiang等deng。防fang爆bao管guan的de作zuo用yong使shi當dang變bian壓ya器qi內nei部bu發fa生sheng故gu障zhang時shi,將jiang油you裏li分fen解jie出chu來lai的de氣qi體ti及ji時shi排pai出chu,以yi防fang止zhi變bian壓ya器qi內nei部bu壓ya力li驟zhou然ran增zeng高gao而er引yin起qi油you箱xiang爆bao炸zha或huo變bian形xing。容rong量liang為wei800KVA以上的油浸式變壓器均裝有防爆管,且其保護膜的爆破壓力應低於50662.5Pa。
(7) 氣體繼電器:dangbianyaqifashengguzhangshi,qishenjiuhuiguore,shiyoufenjiechanshengqiti。ruguochanshengshaoliangqitijiuhuifachubaojingxinhao,ruguochanshengdaliangqitijiuhuijietongtiaozhahuilu,qieduandianyuan。
(8) 高壓套管:絕jue緣yuan套tao管guan是shi油you浸jin式shi電dian力li變bian壓ya器qi箱xiang外wai的de主zhu要yao絕jue緣yuan裝zhuang置zhi,變bian壓ya器qi繞rao組zu的de引yin出chu線xian必bi須xu穿chuan過guo絕jue緣yuan套tao管guan,使shi引yin出chu線xian之zhi間jian及ji引yin出chu線xian與yu變bian壓ya器qi外wai殼ke之zhi間jian絕jue緣yuan,同tong時shi起qi到dao固gu定ding引yin出chu線xian的de作zuo用yong。
(9) 低壓套管:絕jue緣yuan套tao管guan是shi油you浸jin式shi電dian力li變bian壓ya器qi箱xiang外wai的de主zhu要yao絕jue緣yuan裝zhuang置zhi,變bian壓ya器qi繞rao組zu的de引yin出chu線xian必bi須xu穿chuan過guo絕jue緣yuan套tao管guan,使shi引yin出chu線xian之zhi間jian及ji引yin出chu線xian與yu變bian壓ya器qi外wai殼ke之zhi間jian絕jue緣yuan,同tong時shi起qi到dao固gu定ding引yin出chu線xian的de作zuo用yong。
(10) 分接開關:變壓器的輸出電壓可能因負載和一次側電壓的變化而變化,可通過分接開關來控製輸出電壓允許範圍內變動,分接開關一般裝在一次側(高壓側),通過改變一次側調節輸出電壓;變bian壓ya器qi調tiao壓ya是shi在zai變bian壓ya器qi的de某mou一yi繞rao組zu上shang設she置zhi分fen接jie頭tou,當dang變bian換huan分fen接jie頭tou時shi就jiu減jian少shao或huo增zeng加jia了le一yi部bu分fen線xian匝za,使shi帶dai有you分fen接jie頭tou的de變bian壓ya器qi繞rao組zu的de匝za數shu減jian少shao或huo增zeng加jia,其qi他ta繞rao組zu的de匝za數shu沒mei有you改gai變bian,從cong而er改gai變bian了le變bian壓ya器qi繞rao組zu的de匝za數shu比bi。繞rao組zu的de匝za數shu比bi改gai變bian了le,電dian壓ya比bi也ye相xiang應ying改gai變bian,輸shu出chu電dian壓ya就jiu改gai變bian,這zhe樣yang就jiu達da到dao了le調tiao整zheng電dian壓ya的de目mu的de。在zai一yi般ban情qing況kuang下xia是shi在zai高gao壓ya繞rao組zu上shang抽chou出chu適shi當dang的de分fen接jie頭tou,因yin為wei高gao壓ya繞rao組zu常chang套tao在zai外wai麵mian,引yin出chu分fen接jie頭tou方fang便bian;另ling外wai高gao壓ya側ce電dian流liu小xiao,引yin出chu的de分fen接jie引yin線xian和he分fen接jie開kai關guan的de載zai流liu部bu分fen截jie麵mian積ji小xiao,開kai關guan接jie觸chu部bu分fen也ye容rong易yi解jie決jue。調tiao壓ya方fang式shi有you無wu勵li磁ci調tiao壓ya和he有you載zai調tiao壓ya兩liang種zhong。無wu勵li磁ci調tiao壓ya時shi,不bu是shi變bian壓ya器qi二er次ci不bu帶dai負fu載zai,而er是shi把ba變bian壓ya器qi各ge側ce都dou與yu電dian網wang斷duan開kai,在zai變bian壓ya器qi無wu勵li磁ci情qing況kuang下xia變bian換huan繞rao組zu的de分fen接jie頭tou;有載調壓時,變壓器時在不中斷負載的情況下進行變換繞組的分接頭。
(11) 油箱:油箱裏裝滿了變壓器油,首先保護鐵芯和繞組不受潮,又起著絕緣和散熱的作用。
(12) 放油閥門:顧名思義就是用來放出變壓器油的一個閥門。
(13) 器身:鐵芯和繞組。鐵芯:鐵(tie)芯(xin)在(zai)電(dian)力(li)變(bian)壓(ya)器(qi)中(zhong)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)組(zu)成(cheng)部(bu)件(jian)之(zhi)一(yi)。它(ta)由(you)高(gao)導(dao)磁(ci)的(de)矽(gui)鋼(gang)片(pian)疊(die)積(ji)和(he)鋼(gang)夾(jia)件(jian)夾(jia)緊(jin)而(er)成(cheng),鐵(tie)心(xin)具(ju)有(you)兩(liang)個(ge)方(fang)麵(mian)的(de)功(gong)能(neng)。在(zai)原(yuan)理(li)上(shang),鐵(tie)心(xin)是(shi)構(gou)成(cheng)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)磁(ci)路(lu)。它(ta)把(ba)一(yi)次(ci)電(dian)路(lu)的(de)電(dian)能(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)磁(ci)能(neng),又(you)把(ba)該(gai)磁(ci)能(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)二(er)次(ci)電(dian)路(lu)的(de)電(dian)能(neng),因(yin)此(ci),鐵(tie)心(xin)是(shi)能(neng)量(liang)傳(chuan)遞(di)的(de)媒(mei)介(jie)體(ti)。在(zai)結(jie)構(gou)上(shang),它(ta)是(shi)構(gou)成(cheng)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)骨(gu)架(jia)。在(zai)它(ta)的(de)鐵(tie)心(xin)柱(zhu)上(shang)套(tao)上(shang)帶(dai)有(you)絕(jue)緣(yuan)的(de)線(xian)圈(quan),並(bing)且(qie)牢(lao)固(gu)地(di)對(dui)它(ta)們(men)支(zhi)撐(cheng)和(he)壓(ya)緊(jin);繞組:繞(rao)組(zu)是(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)最(zui)基(ji)本(ben)的(de)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen),它(ta)與(yu)鐵(tie)心(xin)合(he)稱(cheng)電(dian)力(li)變(bian)壓(ya)器(qi)本(ben)體(ti),是(shi)建(jian)立(li)磁(ci)場(chang)和(he)傳(chuan)輸(shu)電(dian)能(neng)的(de)電(dian)路(lu)部(bu)分(fen)。它(ta)是(shi)由(you)銅(tong)或(huo)鋁(lv)絕(jue)緣(yuan)導(dao)線(xian)繞(rao)製(zhi)而(er)成(cheng)。一(yi)次(ci)繞(rao)組(zu)輸(shu)入(ru)電(dian)能(neng),二(er)次(ci)繞(rao)組(zu)輸(shu)出(chu)電(dian)能(neng)。兩(liang)個(ge)繞(rao)組(zu)中(zhong)電(dian)壓(ya)較(jiao)高(gao)的(de)叫(jiao)高(gao)壓(ya)繞(rao)組(zu),電(dian)壓(ya)較(jiao)低(di)的(de)叫(jiao)低(di)壓(ya)繞(rao)組(zu)。不(bu)同(tong)容(rong)量(liang)、不同電壓等級的電力變壓器,繞組形式也不一樣。一般電力變壓器中常采用同心式和交疊式兩種結構形式。
(14) 接地板:用作變壓器外殼接地的。
(15) 小車:方便搬運。
(16) 壓力釋放閥:變壓器內部發生故障產生氣體,內部壓力超過50KPa,油和氣體會頂開膜盤釋放壓力,起保護作用。
2、環氧樹脂澆注絕緣的三相幹式電力變壓器:

變壓器的技術參數
變壓器在規定的使用環境和運行條件下,主要技術數據一般都都標注在變壓器的銘牌上。主要包括:型號、額定容量、額定電壓及其分接、額定電流、額定頻率、繞組聯結組以及額定性能數據(阻抗電壓、空載電流、空載損耗和負載損耗)和總重。
(1) 型號:如下圖所示

電力變壓器銘牌
如:SFPZ9-120000/110
指的是三相(雙繞組變壓器省略繞組數,如果是三繞則前麵還有個S)雙繞組強迫油循環風冷有載調壓。設計序號為9,容量為120000KVA,高壓側額定電壓為110KV的變壓器。
(2) 額定容量(kVA):額定電壓.額定電流下連續運行時,能輸送的容量。
(3) 額定電壓(kV):變壓器長時間運行時所能承受的工作電壓.為適應電網電壓變化的需要,變壓器高壓側都有分接抽頭,通過調整高壓繞組匝數來調節低壓側輸出電壓。
(4) 額定電流(A):變壓器在額定容量下,允許長期通過的電流。
(5) 空載損耗(kW): 當以額定頻率的額定電壓施加在一個繞組的端子上,其餘繞組開路時所吸取的有功功率。與鐵心矽鋼片性能及製造工藝、和施加的電壓有關。
(6) 空載電流(%): 當變壓器在額定電壓下二次側空載時,一次繞組中通過的電流.一般以額定電流的百分數表示。
(7) 負載損耗(kW): 把變壓器的二次繞組短路,在一次繞組額定分接位置上通入額定電流,此時變壓器所消耗的功率。
(8) 阻抗電壓(%):把變壓器的二次繞組短路,在一次繞組慢慢升高電壓,當二次繞組的短路電流等於額定值時,此時一次側所施加的電壓.一般以額定電壓的百分數表示。
(9) 相數和頻率:三相開頭以S表示,單相開頭以D表示。中國國家標準頻率f為50Hz。國外有60Hz的國家(如美國)。
(10) 溫升與冷卻:變壓器繞組或上層油溫與變壓器周圍環境的溫度之差,稱為繞組或上層油麵的溫升.油浸式變壓器繞組溫升限值為65K、油麵溫升為55K。冷卻方式也有多種:油浸自冷、強迫風冷,水冷,管式、片式等。
(11) 絕緣水平:有絕緣等級標準。絕緣水平的表示方法舉例如下:高壓額定電壓為35kV級,低壓額定電壓為10kV級的變壓器絕緣水平表示為 LI200AC85/LI75AC35,其中LI200表示該變壓器高壓雷電衝擊耐受電壓為200kV,工頻耐受電壓為85kV,低壓雷電衝擊耐受電壓為75kV,工頻耐受電壓為35kV。
(12) 聯結組標號:根據變壓器一.二次繞組的相位關係,把變壓器繞組連接成各種不同的組合,稱為繞組的聯結組。為了區別不同的聯結組,常采用時鍾表示法,即把高壓側線電壓的相量作為時鍾的長針,固定在12上,低壓側線電壓的相量作為時鍾的短針,看短針指在哪一個數字上,就作為該聯結組的標號.如Dyn11表示一次繞組是(三角形)聯結,二次繞組是帶有中心點的(星形)聯結,組號為(11)點。
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