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电力变压器的结构及工作原理


7.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。 当储油柜油面下降时,外 部空气因为大气压的作用, 先通过呼吸器底部变压器 油,滤去杂质,再通过干 燥剂吸去水分,最后进入 储油柜,保证了变压器油 的绝缘强度。
8.净油器 变压器的净油器也是一个充有吸收剂的 容器。当变压器油流经吸收剂时,油中 所带的水分、游离酸和加速绝缘老化的 氧化物等皆被吸收,借此使变压器油得 到连续再生。 根据油在净油器内的循环流通的方式不 同,净油器可分为温差环流法和强制环 流法两类。变压器运行时,由于上下层 油存在温差,于是变压器油从上至下经 过净油器,这种方式称为温差环流法, 常用于油浸自冷或油浸风冷变压器。强 制环流法净油器需有强迫油循环的机械 力(如油泵)作为油流动的动力,适用 于强迫油循环冷却的变压器。
5.油枕 (1)使变压器油箱在任何气温及运行状况下均充满油。 (2)为了使变压器器身和套管下部能可靠地浸入油中,保证了安全运行, 且可减小套管的设计尺寸。 (3)变压器油仅在油枕内与空气接触 (有些还装有胶囊呼吸器),与空气接触 面减少,使变压器油的受潮和氧化机会减少,油枕内的油温较油箱内油温低, 也使氧化速度变慢,有利于减缓油的老化。 (4)油枕和油箱的连管中间可安装气体继电器。 (5)变压器油从空气中吸收的水分将沉积在油枕底部集污器内以便定期放 出,使水分不会迸人油箱。
强迫油循环风冷变压器:
冷却器全停后,油温达75度,持续20分钟跳闸; 冷却器全停后,持续60分钟,不经油温控制跳闸; 冷却器全停后,温度达95度,直接跳闸。
3.型号(了解)
特殊使用环境代号 额定电压 额定容量 特殊用途和特殊结构代号 设计序号 调压方式 导线材料 绕组数 油循环方式 冷却方式 相数 产品类别
“高往高调:低压侧电压高,分接头就往高档位调。”(1档为高档) “低往低调:低压侧电压高,分接头就往低档位调。” 某220kV变压器,1档高压侧额定电压250kV,中压侧110kV,变比为 25/11;2档高压侧额定电压220kV,中压侧110kV,变比为22/11。假 设系统电压为220kV,1档中压侧为220/25*11=96.8kV,2档中压侧电 压为220/22*11=110kV。 不能用有载调压的情况: 过负荷、调压装置异常、调压装置油位低、调压装置瓦斯发信、调压 装置油温低于-40度。
11.温度计 大型变压器都装有测量上层油温的测温装置,它装在变压器油箱外,便于 运行人员监视变压器油温情况。 绕组温度是通过采集上层油温和负荷电流后,通过相应的热反应得到,也 即其不是真实的绕组温度。
12.套管 变压器套管是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,同时起固定引 出线的作用。因电压等级不同,绝缘套管有纯瓷套管、充油套管和电容套 管等形式。纯瓷套管多用于10kV及以下变压器,它是在瓷套管中穿一根导 电铜杆,瓷套内为空气绝缘。充油套管多用在35kV级变压器,它是在瓷套 管充油,在瓷套管内穿一根导电铜杆,铜杆外包绝缘纸。电容式套管由主 绝缘电容芯子,外绝缘上下瓷件,连接套筒,油枕,弹簧装配,底座,均 压球,测量端子,接线端子,橡皮垫圈,绝缘油等组成。它用于100kV以 上的高电压变压器上。
电力变压器的结构及工作原理
一、电力变压器的用途和分类
二、电力变压器的结构 三、电力变压器的电气特性
一、电力变压器的用途和分类
1.升压变和降压变 升压变低压侧额定电压=发电机额定电压 升压变高压侧额定电压比线路额定电压高10% 降压变高压侧额定电压=线路额定电压 降压变低压侧额定电压比线路额定电压高10% 多的10%一般是用于补偿线路电压损失和变压器 阻抗压降。
6.气体继电器 A、罩 B、项针 C、气塞 D、磁铁 E、开口杯 F、重锤 G、探针 H、支架 K、弹簧 L、挡板 M、磁铁 N、螺杆 P、干簧接点(跳闸用) Q、调节杆 R、干簧节点(信号用) S、套管 T、嘴子
6.气体继电器 气体继电器又称瓦斯继电器,是利用变压器内故障时产生的热油流 和热气流推动继电器动作的元件,是变压器的保护元件; 瓦斯继电器装在变压器的油枕和油箱之间的管道内; 轻瓦斯主要反映在运行或者轻微故障时由油分解的气体上升入瓦斯 继电器,气压使油面下降,继电器的开口杯随油面落下,轻瓦斯干 簧触点接通发出信号,当轻瓦斯内气体过多时,可以由瓦斯继电器 的气嘴将气体放出。规程规定,轻瓦斯报警必须检查主变。 重瓦斯主要反映在变压器严重内部故障(特别是匝间短路等其他变 压器保护不能快速动作的故障)产生的强烈气体推动油流冲击挡板, 挡板上的磁铁吸引重瓦斯干簧触点,使触点接通而跳闸。规程规定, 重瓦斯动作不可试送主变。
为什么高压绕组都在外侧? 一是绝缘考虑,电压等级低一些的绕组靠近铁芯,从绝缘角度容易做 到;二变压器调档是改变高压侧匝数实现,因为高压侧电流小一些, 分接开关体积小,接触器引线和接头容易解决。 升压变功率是从低压侧流向高压侧,低压侧在中间,其自感被抵消, 等值电抗较小,它与高压侧的短路电压变小,也即高压侧达到额定电 流时,低压侧所需施加的电压较小,利于升压。
在结构上,它是构成变压器的骨架。在它的铁芯柱上套上带有绝缘的线 圈,并且牢固地对它们支撑和压紧。
铁芯的结构
接地片 上夹件 铁轭螺杆 拉螺杆 芯柱绑扎
铁芯磁导线
下夹件
变压器铁损:当成块的金属放在变 化的磁场中.或者在磁场中运动时, 金属内将产生感应电流。这种电流 在金属内自成闭合回路,犹如水的 旋涡故称涡流,由于成块金属的电 阻很小,所以涡流很强,使成块金 属大量发热,同时电能遭到大量的 浪费。 此外还存在磁滞损耗 。
高压套管、低压套管
出线装置
1.高压套管 2.分接开关 3.低压套管 4.瓦斯继电器 5.防爆管 6.油枕 7.油位表 8.吸湿器 9.散热器 10.铭牌
11.接地螺栓 12.油样活门 13.放油阀门 14.活门 15.绕组
16.温度计 17.铁芯
18.净油器 19.油箱 20.变压器油
1 . 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,铁芯具有两个方面的功能: 在原理上,铁芯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,铁芯是能量传递的媒介体。
为了减少铁芯的磁滞和涡流损耗,铁芯用厚度为0.3~0.5mm的硅钢片冲 剪成几种不同尺寸,并在表面涂厚为0.01~0.13mm的绝缘漆,烘干后按 一定规则叠装而成。 由于硅钢片比普通钢的电阻串大,因此利用硅钢片制成的铁芯可以进一 步减小涡流损耗。
为什么铁芯要一点接地?
因为运行中变压器的铁芯与其他附件都处于绕组周围很强的电磁场内, 如果不接地,必然因为电磁场作用,铁芯与其附件必然产生一定的电 位差。容易造成放电现象,使绝缘油分解或损坏其他固体绝缘介质。 如果是几点接地,通过接地点形成涡流通路,将造成铁芯发热,所以 只允许一点接地。 铁芯多点接地的故障特征: 铁芯局部过热,使铁芯损耗增加,甚至烧坏; 过热造成的温升,使变压器油分解,产生的气体溶解于油中,引起变 压器油性能下降,油中总烃大大超标; 油中气体不断增加并析出(电弧放电故障时,气体析出量较之更高、更 快),可能导致气体继电器动作发信号,甚至使变压器跳闸。
负 载 损 耗
符合GB/T 6451
8
比GB/T 6451平均 下降10%
6、10
≥35
比GB/T 6451组Ⅰ平均下降30%
比GB/T 6451平均下降40%
比GB/T 6451平均 下降15%
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(9)特殊用途或特殊结构代号 Z――低噪声用; L――电缆引出 X――现场组装式; J――中性点为全绝缘; CY――发电厂自用变压器 (10)变压器的额定容量 变压器的额定容量,单位为kVA。 (11)变压器的额定电压 变压器的额定电压,单位为kV。
9.防爆管 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。
10.压力释放阀 压力释放阀是变压器的一种压力保护装置,当主变内部严重故障 时,大量油分解,压力急剧上升,压力释放阀及时打开放出油气, 避免损坏变压器,当压力降低时,压力释放阀自动闭合。
二、油浸式电力变压器的结构
油 浸 式 电 力 变 压 器
器身
油箱
铁芯、绕组、绝缘结构、引线、分接开关 油箱本体(箱盖、箱壁、箱底)和附件(放油阀门、 油样活门、接地螺栓、铭牌
散热器和冷却器
冷却装置
保护装置
储油柜(油枕)、油位表、防爆管(安全气道)、吸 湿器(呼吸器)、温度计、净油器、气体继电器(瓦斯 继电器)
(8)性能水平代号(设计序号)
性能水 平代号 7 电压等 级 kV 6、10 ≥35 6、10 ≥35 6、10 9 6、10 ≥35 10 11 6、10 ≥35 性 能 参 数
空 载 损 耗
符合GB/T 6451组Ⅱ 符合GB/T 6451 符合GB/T 6451组Ⅰ 比GB/T 6451平均下降10% 配电变压器符合表A2 电力变压器比GB/T 6451组Ⅰ平均下降 10% 比GB/T 6451平均下降20% 比GB/T 6451组Ⅰ平均下降20% 比GB/T 6451平均下降30%
(1)产品类别代号 O-自耦变压器,通用电力变压器不标 H-电弧炉变压器 C-感应电炉变压器 Z-整流变压器 K-矿用变压器 Y-试验变压器
(2)相数 D-单相变压器 S-三相变压器 (3)冷却方式 F-风冷式 W-水冷式 注:油浸自冷式和空气自冷式不标注
(4)油循环方式 N―自然循环 O―强迫导向循环 P―强迫循环 (5)绕组数 S―三绕组 注:双绕组不标注 (6)导线材料 L―铝绕组 注:铜绕组不标注 (7)调压方式 Z―有载调压 注:无载调压不标注
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