北京华泰变压器有限公司
+ 变压器原理及额定数据 + 变压器结构 + 变压器运行和维护注意事项 + 变压器柜体电气连锁装置原理 + 考试题
变压器原理
变压器的工作原理建立在电磁感应原理的基础上，通过电磁感应，在两个电路之 间实现电能的传递。铁心是闭合铁心，原绕组接通电源后，交变电流在铁心中产生一 个交变磁通，交变磁通在原副绕组中感应出交流电势，该电势的大小均正比于磁通的 变化率与对应绕组的匝数，一、二次侧电压之比近似等于匝数比。改变副绕组的匝数， 可达到改变输出电压的目的，此为变压器的工作原理。
+ 变压器运行
+ 变压器在运行过程中，应经常对其进行监视和检查，若发现有异常现象或有碍于变压 器正常运行的情况发生，应立即停电处理。情况严重时应尽快与我们联系。
+ 监视变压器运行时的声音及温度。 + 监视、检查变压器的线圈、铁心及封线的外观，查看线圈有无损伤、变色的现象发生；
灰尘堆积的程度以及线圈上各类标志损坏，脏污的情况。 + 监视测温装置等各个部件的状况。 + 在运行过程中，一定要防止水滴滴落在变压器上，并应避免日光直接照射线圈。 + 在运行过程中，防止人手及身体摸触线圈树脂层的表面。
高压线圈环氧树脂浇注采用静态混 料技术，绕制完的高压线圈经过预热后 转入环氧树脂真空浇注设备的浇注舱中 进行真空干燥以除去绝缘材料中的水分 和气体。环氧树脂、固化剂等化工材料 分别独立地进行真空脱气处理。计算机 控制软件按照工艺要求设定的配比、重 量和速度，将各种材料通过计量泵压入 静态混料器，充分混合后注入带模具的 线圈中，最后将浇注完毕的线圈加温固 化。
(10) 频率：50Hz (11) 冷却方式：AN (12) 阻抗电压：6% (13) 绝缘水平：LI 75 AC 35/LI-AC 3 (14) 总重：3800kg (15) 出厂序号： （16）变压器的分接档位与电压的对应关系，见下表。
电压V 10500 10250 10000 9750 9500
干式变压器在标准规定的温度下运行，予期有30年的使用寿命。变压器的寿命与其 绕组的热点温度是密切相关的；绕组热点温度相对于标准规定的额定值每升高或降低 12 K，变压器的寿命损失将增加一半或减少一倍。这一法则是确定变压器超铭牌额定 值负载能力的重要根据。在这一法则的制约下，为了保证干式变压器的正常使用寿命， 变压器短时超铭牌额定值负载运行时，必须注意以下因素：
芯螺杆固定加紧力均匀，变压器线圈套装完
成后与铁心成为一个整体，结构稳定性好。
+
变压器铁芯表面涂刷具有防锈、防潮、
防止铁心表面结露功能的环氧树脂基涂料；
金属构件及全部标准紧固件均有表面防锈层
处理方案。
变压器低压线圈采用箔绕树脂 封端结构，并以予浸环氧树脂F级绝 缘的DMD复合箔作为层间绝缘。热固 化后完全成为一个刚体，有利于高、 低压线圈之间磁势平衡，提高变压 器的动稳定性；可以有效地减小低 压阀侧线圈中的涡流损耗。
为了防止发生意外的触点事故，出厂变压器线圈表面均有粘贴有标示危险的标志，现 场的操作人员应注意。
+ 变压器的负载能力
变压器在运行过程中，是允许短时间超铭牌额定值负载的，其前提条件是不得损害 其正常的使用寿命。
变压器的使用寿命用下式表示：
L = a ebwh
式中， L —变压器的使用寿命 wh—变压器绕组的热点温度 (C) a —与绝缘材料相关的系数，a=0.1 b —与绝缘材料相关的系数，对于干式变压器 b=0.0578
阻抗电压：短路试验在原边测出短路电压的实际值Uk，用原边额定电压的百分数表示， 称为阻抗电压uk,即uk = Uk /U1N×100%；阻抗电压为百分数。
联结组：在三相系统中，关心的是线值，三相变压器高、低压绕组线电动势之间的相 位差，因其联结方法的不同而不一样，国际上采用时钟表示法标志三相变压器高、低 压绕组线电动势的相位关系，即规定高压绕组线电动势为长针，永远指向钟面上的 “12”，低压绕组线电动势为短针，它指向的数字表示为三相变压器联结组标号的时 钟序数，其中指向“12”，时钟序数为0。用大写、小写英文字母Y或y分别表示高、低 压绕组星形联结；D或d分别表示高、低压绕组三角形联结，在英文字母后边写出时钟 序数。下针对高、低压绕组Dy联结确定其联结组标号为11。（见图2）
1000-额 定容量 （kVA）
10-一次 侧额定 电压(kV)
额定电压：一次绕组的额定电压是电网(电源)额定电压；
电压。
二次绕组额定电压是在一次绕组加额定电压，变压器处于空载状态时的二次
额定电流：它是变压器正常运行时所能承担的电流，在三相变压器中，额定电流均指 线电流。
额定容量：在额定工作条件下，变压器输出能力的保证值，即额定电压与额定电流的 乘积。
Imax
图3 最严重情况下的突发短路电流
图4 变压器突发短路时绕组受到的机械力
+ 铁心采用45°全斜接缝结构，铁心柱与铁 轭接缝处采用5级步进单片叠积结构，可改善 接缝处的磁场分布。
+
铁心柱自动叠积成型，有效减小铁心片
的毛刺高度、保证铁心片的几何尺寸精度。
+
采用槽钢夹件, 夹件刚度高，铁心外观
好,有很好的机械强度。上下铁轭采用四根穿
(a) 绕组联结图
图2 Dyn11联结
(b) 相量图
变压器相关内容注释：
+ 变压器的空、负载损耗： 空载损耗：变压器的空载损耗主要是铁损耗，主要包括
磁滞损耗 涡流损耗
附加损耗 负载损耗：主要是铜损耗，为原、副绕组内电流所引起的欧姆电阻损耗，其实际值与用户的行时，空载励磁电流时额定电流的2%-10%，但在空载接通瞬间，电 流的幅值却很大，往往比额定电流还要大好几倍。在变压器空载接通电源的过渡过程中，自由分量 磁通的大小与合闸的出相角α 有关。空载合闸电流的冲击对变压器本身并没有直接的危害。
(1) 一次与二次绕组额定电压彼此相同(变比相等)； (2) 二次线电压对一次线电压的相位移相同（联结组标号相同)； (3) 短路阻抗标幺值相等。 3、简述影响述变压器过负载的三个要素？ (1) 环境温度 (2) 过负载前的起始负载率（负载率为相对于铭牌额定值负载电流的百分率） (3) 变压器的热时间常数。 4、变压器温控仪的功能？
表1 变压器分接档示意表
高压侧
联接 11-21 12-21 12-22 13-22 13-23
低压侧
出线端 电压V 出线端
A
0
a
B
400
b
c
C
+ 铭牌数据的相关说明：
产品型号：SCB10-1000/10
S-三相 D-单相
C-成形 固体 G-干式
SCB10-1000/10
B-箔式 绕组
10-性能 损耗水 平代号
变压器门体电磁锁与变压器10kV进线断路器闭锁，当进线断路器分闸 后，对应电变压器门才可打开；变压器门打开的情况下，进线10kV断 路器不能合闸。
电源回路
电磁锁回路
开门报警回路
合闸联锁回路 开门跳闸回路 备用回路
1、变压器在运行前测试绝缘电阻时，绝缘电阻最小应保证多少？(75MΩ ) 2、简述变压器并联运行的三个基本条件？
a. 环境温度 b. 过负载前的起始负载率（负载率为相对于铭牌额定值负载电流的百分率） c. 变压器的热时间常数。
+ 变压器的维护
干式变压器在运行一段时间后，应停电进行以下必要的检查和保养： a. 检查线圈、铁心、封线、分接端子及各部位的紧固件，查看有无损伤、变形、 变色、松动、过热痕迹及腐蚀等现象产生，若有不正常的情况，应查明原因，采取必 要的政策。 b. 清除变压器上的灰尘。凡手能触及到的部位都应用干布檫拭，但不得使用挥发 性的清洁剂。铁心、线圈内部难以擦拭到的部位用吹风机将灰尘吹净。压缩空气的流 动方向与变压器运行时冷却空气的流动方向相反。 检查、保养完毕，变压器再次投入运行前，认真检查有无金属或非金属异物掉落， 遗留在线圈、铁心内及绝缘件上。还应进行绝缘电阻测试。 变压器的温控器在出现误报警、误跳闸的情况时，运行人员应参考温控器使用说明 书检查报警和跳闸的设定温度是否正确。若设置温度正确，则立即通知变压器专业人 员进行处理。
a 1.0
e —树脂的介电常数
e 5.0
对于10kV 级，三相星接的线圈 Vo = 10000 / 3 =5774V
若ta = 180 mm te = 2.5 mm 则 Vs= 5758 V
虽然线圈树脂层的绝缘电阻相当大，当人摸、触时可将充电电流限制到很小的数值，
但仍会受到强烈的电冲击，导致其他的危险情况出现。
励磁涌流：变压器在投入运行的合闸瞬间，被施电压侧的绕组中将会有过渡电流产生，即激磁涌流。 突发短路：三相变压器的短路故障：一相接地、两相接地、三相短路。最严重的情况发生在
α =0(即在端电压经过零值时发生突然短路)时，此时最大短路电流为额定电流的25-30倍，运行时 应注意。短路时高压绕组是张力，低压绕组是压力。
+ 温控仪
温度传感器能实时监测三相绕组及铁心温度，具有绕组 超温报警、绕组超高温跳闸，铁心超高温报警，外壳开门 监视等功能，并能通过远程通信接口将信息上送到变电所 综合自动化系统，装置失电或装置故障信号有硬接点信号 输出。
柜体
根据用户要求，北京地铁柜体的 防护等级为IP20的外壳。外壳为拼装 式，现场可方便组装/拆卸，外壳柜 体材质为冷轧钢板。钢板表面喷塑， 结构紧凑，造型美观，外壳的前后板 壁上有门，便于用户维护。壳内设有 高低压电缆支架，电缆头置于壳内。
知识回顾 Knowledge Review
图1 变压器原理图
变压器铭牌数据
每台变压器都有一个铭牌，包括以下数据(以SCB10-1000/为例)： (1) 产品型号：SCB10-1000/10 (2) 标准代号：GB1094.11 (3) 产品代号：1FBG.715.345 (4) 额定容量：1000kVA (5) 额定电压 高压侧：10000V 低压侧：400V (6) 额定电流 高压侧：33.33 A 低压侧：1443.4 A (7) 绝缘温升：F (8) 联结组标号：Dyn11 (9) 相数：3相