油浸式配电变压器教程培训.docx
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油浸式配电变压器教程培训
目录
1简介
1.1变压器的基础知识
1.1.1变压器的定义
1.1.2变压器的分类和型号
1.1.3变压器运行的基本原理
1.2变压器的主要技术参数
1.3油浸式变压器执行规范及标准
2产品的结构特点
2.1生产范围
2.2结构特点
2.2.1铁芯
2.2.2线圈
2.2.3器身装配与引线
2.2.4油箱
2.2.5真空注油
2.3标准附件
2.3.1安全保护装置
2.3.2油温测量装置
2.3.3油位保护装置
2.4密封罩
2.5电缆终端
3主要设备、材料和附件介绍
3.1主要设备
3.2主要材料和附件的产地
4试验
4.1出厂试验
4.2型式试验
4.3特殊试验
5全密封变压器的优点和投入运行前注意事项
5.1全密封变压器的优点
5.2投入运行前注意事项
6订货须知
6.1填写技术数据表6.2影响产品成本的主要参数
6.3其它
1简介
1.1变压器基础知识
1.1.1变压器的定义：
变压器是借助于电磁感应，以相同的频率，在两个或更多的绕组之间交换交流电压或电流的一种电气设备。
从电厂发出的电能，要经过很长的输电线路输送给远方的用户，为了减少输电线路上的电能损耗，必须采用高压或超高压输送。
而目前一般发电厂发出的电压，由于受到绝缘水平的限制，电压不能太高，这就要经过变压器将电厂发出的电压进行升高送到电力网。
这种变压器统称升压变压器。
对各用户来说，各种电气设备所要求的电压又不太高，也要经过变压器，将电力系统的高电压变成符合用户各种电气设备要求的额定电压。
作为这种用途的变压器统称降压变压器。
由上述可知，电力变压器是电力系统中，用以改变电压的主要电气设备。
再从电力系统的角度来看，一个电力网将许多的、发电厂和用户联在一起，分成主系统和若干个分系统。
各个分系统的电压并不一定相同，而主系统必须是统一的电压等级，这也需要各种规格和容量的变压器来联接各个系统。
所以说电力变压器是电力系统中不可缺少的一种电气设备。
1.1.2变压器的分类和型号
按用途分类：
有电力变压器、特种变压器（电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、冲击变压器、电抗器、互感器等。
按结构型式分类：
有单相变压器、三相变压器及多相变压器。
按冷却介质分类：
有干式变压器、液（油）浸变压器及充气变压器等。
按冷却方式分类：
有自然冷式、风冷式、水冷式、强迫油循环风（水）冷方式、及水内冷式等。
按线圈数量分类：
有自耦变压器、双绕组及三绕组变压器等。
按导电材质分类：
有铜线变压器、铝线变压器及半铜半铝、超导等变压器。
按调压方式分类：
可分为无励磁调压变压器、有载调压变压器。
电力变压器产品型号型式
变压器的型号通常由表示相数、冷却方式、调压方式、绕组线芯等材料的符号，以及变压器容量、额定电压、绕组连接方式组成。
电力变压器型号代号含义:
D S J LZSCSG JMB YD BK（C） D-单相S-三相J-油浸自冷L-绕组为铝线Z-又载调压
SC-三相环氧树脂浇注SG-三相干式自冷JMB-局部照明变压YD-试验用单相变压器BF（C）-控制变压器（C为C型铁芯结构）
1.1.3变压器运行的基本原理
简单地说，变压器的基本原理是：
电磁感应原理，即“电生磁，磁生电”。
以变压器三相中的一相为例（如图）：
它由二个绕组和一个铁心组成。
在一次侧施加交流电压U1,流过的电流为I1,则在铁心中会有交变的磁通Φ产生,使这两个绕组发生电磁联系.根据电磁感应原理,交变磁通穿过这两个绕组就会感应电动势E1.E2.当二次侧接入负载后,在电动势E2的作用下,将有二次电流I2通过,该电流产生的磁动势F2也将作用在同一铁心上,起到反向去磁的作用.但因主磁通Φm定于电源电压U1,而U1基本不变,所以主磁通Φm也基本不变.故一次绕组电流I1必将自动增加一个分量产生磁动势F1,以抵消二次绕组电流I2所产生的磁动势F2.
1.2变压器的主要技术参数
变压器在规定的使用环境和运行条件下，主要技术数据一般都都标注在变压器的铭牌上。
主要包括：
额定容量、额定电压及其分接、额定频率、绕组联结组以及额定性能数据（阻抗电压、空载电流、空载损耗和负载损耗）和总重。
A、 额定容量（kVA）：
额定电压.额定电流下连续运行时,能输送的容量。
B、 额定电压（kV）：
变压器长时间运行时所能承受的工作电压.为适应电网电压变化的需要,变压器高压侧都有分接抽头,通过调整高压绕组匝数来调节低压侧输出电压.
C、 额定电流（A）:
变压器在额定容量下,允许长期通过的电流.
D、 空载损耗（kW）:
当以额定频率的额定电压施加在一个绕组的端子上，其余绕组开路时所吸取的有功功率。
与铁心硅钢片性能及制造工艺、和施加的电压有关.
E、 空载电流（%）:
当变压器在额定电压下二次侧空载时,一次绕组中通过的电流.一般以额定电流的百分数表示.
F、 负载损耗（kW）:
把变压器的二次绕组短路,在一次绕组额定分接位置上通入额定电流,此时变压器所消耗的功率.
G、 阻抗电压（%）：
把变压器的二次绕组短路,在一次绕组慢慢升高电压,当二次绕组的短路电流等于额定值时,此时一次侧所施加的电压.一般以额定电压的百分数表示.
H、 相数和频率：
三相开头以S表示，单相开头以D表示。
中国国家标准频率f为50Hz。
国外有60Hz的国家（如美国）。
I、 温升与冷却：
变压器绕组或上层油温与变压器周围环境的温度之差,称为绕组或上层油面的温升.油浸式变压器绕组温升限值为65K、油面温升为55K。
冷却方式也有多种：
油浸自冷、强迫风冷，水冷，管式、片式等。
J、 绝缘水平：
有绝缘等级标准。
绝缘水平的表示方法举例如下：
高压额定电压为35kV级，低压额定电压为10kV级的变压器绝缘水平表示为LI200AC85/LI75AC35，其中LI200表示该变压器高压雷电冲击耐受电压为200kV，工频耐受电压为85kV，低压雷电冲击耐受电压为75kV，工频耐受电压为35kV.奥克斯高科技有限公司目前的油浸变压器产品的绝缘水平为LI75AC35，表示变压器高压雷电冲击耐受电压为75kV，工频耐受电压为35kV，因为低压是400V，可以不考虑。
K、 联结组标号：
根据变压器一.二次绕组的相位关系,把变压器绕组连接成各种不同的组合,称为绕组的联结组。
为了区别不同的联结组,常采用时钟表示法,即把高压侧线电压的相量作为时钟的长针,固定在12上,低压侧线电压的相量作为时钟的短针,看短针指在哪一个数字上,就作为该联结组的标号.如Dyn11表示一次绕组是（三角形）联结，二次绕组是带有中心点的（星形）联结，组号为（11）点。
1.3油浸式变压器执行规范及标准：
GB1094，GB6451，IEC76
使用条件
环境温度
日温差
最大风速
相对湿度
污秽
海拔高度
地震烈度
2产品的结构特点
2.1生产范围：
电压小于等于35KV；容量范围30KVA至10000KVA，通常6300KVA及以下采用波纹油箱，8000KVA及以上采用储油柜式油箱，对于客户不同需求，我们亦可满足。
2.2结构特点
2.2.1铁芯：
普通变压器硅钢片叠成，卷铁芯变压器的铁芯由硅钢带绕制而成。
它的作用有两点：
一是在原边线圈交流电流的作用下形成工频交变磁通Φ；二是通过铁芯中的交变磁通感生出副边线圈中的电动势，形成低压电源。
铁芯是完成电能---磁能---电能转换的主体。
ABB变压器铁芯的主要特点是：
变压器铁心采用激光照排的高导磁冷轧晶粒取向硅钢片。
硅钢片的厚度应小于0.35毫米。
铁心结构采用45度全斜接缝和多级叠片角接工艺,使用6级步进式叠片。
铁心在全自动硅钢片裁剪和叠装流水线上进行剪切和搭叠，以保证铁心剪切和叠装工艺要求
2.2.2线圈
一般用绝缘扁铜线或圆铜线在绕线模上绕制而成。
包含一次、二次（高压、低压）两组。
一次线圈是将原边电能引进变压器中一部分完成励磁过程，另一部分填补二次线圈中的电能，二次线圈是将磁能转换成电能并传送出去。
线圈通常是依照一定的电气回路连接方法（D角接或Y星接）连接的。
ABB变压器线圈的特点
线圈绕制要求高、低压绕线机有可调的恒张力设备，以确保线匝的绕制张力。
产品容量大于等于200KVA的变压器应采用箔式低压绕组。
绕制时铜箔的张力应该达到15-20N/mm2。
采用铜箔因无螺旋角和降低线圈端部横向漏磁，具有较强的变压器抗短路能力。
产品容量小于等于160KVA的变压器低压绕组应采用QQ-2漆包铜扁线。
绕线时导线的张力应该达到20-30N/mm2。
采用QQ-2漆包铜扁线因绝缘性能好、硬度高，具有较强的变压器抗短路能力。
高压绕组采用圆线时要求使用QQ-2无氧铜线并时采用导线压扁工艺，以增强导线的硬度及导线与层绝缘的接触面积。
绕线时导线的张力应该达到20-30N/mm2。
从而具有较强的变压器抗短路能力。
绕组层绝缘使用双面DDP网状点胶绝缘纸,低压若为箔式绕组,则必须使用双层双面DDP网状点胶绝缘纸；以保证线圈的机械强度和绝缘绝缘性能。
为保证器身绕组的整体强度与工艺性，即铁心、低压线圈和高压线圈之间应配合紧密，无套装间隙工艺。
建议在铁心、低压线圈上直接绕制，以增强变压器抗短路能力。
2.2.3器身装配与引线：
包括初次级绝缘，匝间绝缘和与铁芯绝缘，与外壳间绝缘。
所用材料有：
纸板，环氧树脂，各种绝缘材料，变压器油，电工木材等。
其中变压器油除了具备良好的绝缘作用外，还有帮助变压器散热的作用，用以冷却运行的铁芯和线圈。
ABB变压器器身装配与引线的特点：
变压器高低压引线全部采用冷压焊接及防松螺栓连接技术，以确保引线连接可靠，器身不被污染。
箔式绕组低压引线必须使用软连接。
器身紧固要求使用扭矩扳手以保证铁心叠片均匀可靠的受力,紧固应使用自锁螺母。
器身在油箱内必须落实，严防器身悬吊；器身的上部和下部均须保证可靠定位，确保安全运输，到现场无需吊心检查。
2.2.4油箱：
油箱装有绝缘和冷却用的变压器油，用钢板加工制成，要求机械强度高，变形小，焊接处不渗漏。
ABB变压器油箱的特点：
变压器采用波纹油箱结构，波纹油箱的波峰高度不得小于120mm,箱壁波纹片材料应使用1~1.2mm高强度冷轧钢板,建议使用宝钢ST12或等同牌号的冷轧薄板。
油箱的焊接应使用CO2气体保护焊接以确保焊缝质量。
油箱的胀缩量应大于变压器油最大胀缩量（-25℃～105℃）的1.3倍,当环境温度45℃时、变压器1.5倍过负荷运行1小时的条件下,压力释放阀不应喷油,其它部位不得渗漏油,或产生永久变形及损坏。
油箱底部侧壁须设置兼具放油和取油样功能的两用活门，并有不少于两道的密封措施。
产品应密封良好,无渗漏现象。
出厂前试漏加压时间不少于24小时（波纹式油箱315kVA及以下应承受20kPa,400kVA及以上应承受15kPa）。
油箱内壁应涂刷防锈漆，油箱的表面处理推荐采用（更环保、美观的）聚酯喷塑，喷塑的干膜厚度应大于60um。
2.2.5真空注油
器身的干燥应在热风烘房或低频加热烘房中做妥善的干燥处理,线圈内部烘干温度至少保持在120度9小时以上。
变压器应使用全真空注油工艺。
器身出烘房后进入真空注油罐的时间间隔不得超过45分钟。
注油时真空度建议不低于0.5毫巴，且采用60℃左右的热油从油箱底部实施注油。
2.3标准附件
2.3.1安全保护装置
压力释放阀：
电力变压器压力释放阀的作用：
为防止变压器内部发生严重故障而产生大量气体，引起变压器发生爆炸。
压力释放装置在变压器油箱顶盖上，压力释放装置在保护电力变压器方面起重要作用。
充有变压器油的电力变压器，如果内部出现故障或短路，电弧放电就会在瞬间使油汽化，导致油箱内压力极快升高。
如果不能极快释放该压力，油箱就会破裂，将易燃油喷射到很大的区域内，可能引起火灾，造成更大破坏，因而通过压力释放装置使油箱内减压防止上述情况发生。
气体继电器：
气体继电器是变压器的保护装置，装在油箱和油枕的连接管上。
一般容量在800kVA以上的油浸式变压器均有瓦斯继电器。
瓦斯继电器的作用是当变压器内部发生绝缘击穿、严重过热、匝间短路、铁芯短路等故障时将绝缘油分解产生气体，或油箱漏油使油面降低时，给值班员发出报警信号或切断电源以保护变压器，不使故障扩大。
同时在瓦斯继电器上部排气阀口还能取出气样进行分析，用以判断变压器内部故障情况。
2.3.2油温测量装置
信号温度计
信号温度计：
监视变压器运行温度，发出信号。
指示的是变压器上层油温，变压器线圈温度要比上层油温高10℃。
国标规定：
变压器绕组的极限工作温度为105℃;（即环境温度为40℃时），上层温度不得超过95℃，通常以监视温度（上层油温）设定在85℃及以下为宜。
温度计是监视变压器运行温度的表计，一般都把测温点放在变压器的上层。
上层油温正常不应超过85℃，最高不得超过95℃，否则大中型变压器的温度计（带电接点）就会发出报警信号。
远距离测温装置
2.3.3油位保护装置
油位表在最高和最低油位均有报警信号，当储油柜内油位达到最高或最低油位时可自动发出报警，另外通过油位表上的刻度和油温度关系曲线，可查得变压器油的温度。
2.4密封罩
2.5电缆终端
3主要设备、材料和附件介绍
3.1主要设备
序号
设备名称
型号
数量
制造单位
购置时间
1
乔格线
TBA/ME/HY200×700STA/BCNC1000W
1
HEINRICHGEORG
2000
2
高压绕线机
AM3175VPL
2
德国B+RwickelsytemeGmbH&Co.KG
2000
3
低压箔绕机
WM450
1
SwitzerlandDottikon
2000
4
低压箔绕机
WM450
1
SwitzerlandDottikon
2001
5
高压绕线机EX
AM3175VPL
1
德国BRcompany
2002
6
高压绕线机
WHDF1000
1
TubolyLtd.
2008
7
干燥烘房（1-6）
OWENTYRSTG2.9-2X1.1-2.9
1
ViverkVislandaSweden
2001
8
干燥烘房（7-12）
OWENTYRSTG2.9-2X1.1-2.9
1
ViverkVislandaSweden
2001
9
箱壳生产线EX
FM100-30
1
TubolySwitzerland
2001
10
真空注油系统
IOT400/VACUUMCHAMBER
2
ALFALAVAL
2001
11
线绕机二台
HWM2-500
2
TUBOLYSWITZERLAND
2001
12
铁芯剪切线
TRL250-1,35
1
SoenenInternationaln.v.
2009
13
低压绕线机
FLDC800-1
1
TubolyLtd.
2009
14
高压绕线机
WHDF1000
2
TubolyLtd.
2009
15
低频干燥注油设备
MicafilLFH400－2500kVA
1
Micafil（ABBABPowerTransformer）
2009
16
低频干燥注油罐体（含管道系统）
MicafilLFH400－2500kVA
1
合肥通用特种材料设备有限公司
2009
17
MDT吊铁心用机械手,立柱式机械手
400－2500kVA
1
POSILIFTLIMITED
2009
18
SDT传输线系统
30－500kVA
1
上海和进物流机械有限公司
2009
3.2主要材料和附件的产地
序号
名称
规格型号
产地
生产厂家
1
硅钢片
23D078,27D084,30R122
日本
新日铁
2
扁铜线
2.8x5~3.55x12
江苏
无锡环宇
3
铜箔
0.3~2.5x250~750
洛阳
中铝洛阳铜业有限公司
4
绝缘纸板
DDP
江苏
南通中菱/常州华电
绝缘成型件
DDP
江苏
南通中菱/常州华电
5
变压器油
25#
江苏
泰州双江石化
6
钢材
1.0~1.5x500~1100
安徽
马钢
7
无载分接关
WST系列
浙江
浙江三门腾龙
8
高压套管
BLQ-20/315,BFW-40.5/100-4XL
湖南/南京
株洲阳光/南京智达
9
低压套管
B-1/315~1250,BP-1/2000~4000
湖南/南京
株洲阳光/南京智达
10
压力释放阀
YSF9系列
沈阳
沈阳科奇
4试验
4.1出厂试验
（1）绕组电阻测定；
（2）绕组对地绝缘电阻测定；
（3）电压比测量和联接组标号的校定；
（4）空载损耗及空载电流测量；
（5）短路阻抗和负载损耗测量；
（6）外施耐压试验；
（7）感应耐压试验；
（9）铁心绝缘电阻测量；
（10）密封试验
（11）变压器油试验
（12）热保护装置（如果有）的试验（提供试验报告）。
4.2型式试验
（1）雷电冲击全波试验；
（2）温升试验；
4.3特殊试验
（1）声级测量；
（2）短路试验；
（3）突发短路试验
（4）空载电流的谐波测量
5全密封变压器的优点和投入运行前注意事项
5.1全密封变压器的优点
全密封变压器的主要特点是采用有效措施，使变压器油与空气及阳光完全隔绝，避免变压器油氧化和受潮，以减缓变压器绝缘的老化速度，减少变压器的日常维护和维修，延长变压器的使用寿命。
ABB全密封变压器具有高度可靠；极强的抗短路和过负载能力；承受雷电冲击能力强；运行噪音低；免维护；30年设计寿命；免吊芯检查；环保和安全。
5.2投入运行前注意事项：
检查油位计是否完好，油位是否清晰且在与环境温度相符的油位线上，不能过高或过低。
过高了，在变压器投入运行带上负荷后，油温上升，油膨胀，很可能使油从油枕顶部的呼吸器连通管处溢出；过低了，则在冬季轻负荷或短时期内停运时，很可能使油位下降至油位计上看不到的位置。
检查盖板、套管、油位计、排油阀等处是否密封良好，有无渗漏油现象。
否则当变压器带上负荷后，在热状态下，会发生严重的渗漏现象。
检查变压器的外壳接地是否牢固可靠，因为它对变压器起着直接的保护作用。
检查变压器一、二次出线套管及与导线的连接是否良好，相色是否正确。
检查变压器上的铭牌与所要求选择的变压器规格是否相符。
例如各侧电压等级、变压器的接线组别、变压器的容量及分接开关位置等。
6订货须知
6.1填写技术数据表（附标准格式）
6.2影响产品成本的主要参数：
变压器的材料成本主要取决于硅钢片、铜导线、变压器油及油箱，这些材料使用的重量与变压器的容量有关。
对变压器空载损耗及负载损耗要求较高时这些变压器的材料会相应增加，从而导致变压器成本的增加。
如果客户对变压器的使用环境温度高于标准、高海拔、负荷不稳定、增加保护装置等有非标要求，也会影响产品价格。
6.3其它
6.3.1变压器的容量是视在功率S=1.732×U×I，式中s是视在功率，U是线电压，I是线电流.
6.3.2变压器能在105%的额定电压下输出额定电流，但不超过110%的额定电压。
6.3.3承受短路耐热能力稳定电流的持续时间2秒。
短路后线圈的最高平均温度：
铜线变压器不超过250度，铝线变压器不超过200度。
6.3.4承受变压器空载合闸时5-7倍的空载电流，0.5秒就衰减到额定电流。
6.3.5变压器并联运行的条件:
电压比相等，联接组别相同，阻抗电压相同，相序相同，容量比不超过3：
1，否则会在并联系统内产生较大的环流。
6.3.6变压器的过负荷
变压器在运行中的负荷是经常变化的，即负荷曲线有高峰和低谷。
当它过负荷运行时，绝缘寿命损失将增加；而轻负荷运行时绝缘寿命损失将减小，因此可以互相补偿。
变压器在运行中冷却介质的温度也是变化的。
在夏季油温升高，变压器带额定负荷时绝缘寿命损失将增加；而在冬季油温降低，变压器带额定负荷时的绝缘寿命损失将减小，因此也是可以互相补偿。
变压器的正常过负荷能力，是指在上述的两种补偿后，不以牺牲变压器的正常使用寿命为前提的过负荷。
标准配电变压器技术条件及参数一览表
序号
描述
标准参数
1
额定容量
参照附表
2
相数
3相
3
额定电压
HV
LV
10kV
0.4kV
4
冷却方式
ONAN
5
频率
50Hz
6
联结组别
Yyn0或Dyn11
7
分接范围
±5%或±2x2.5%
8
系统最高电压
12kV
9
系统短路容量
500MVA
10
工频耐压
35/5kV
11
雷电冲击电压
75/-Kv
12
绝缘等级
A
13
线圈材料
铜（Cu）
14
最高气温
+40ºC
15
最高月平均气温
+30ºC
16
最高年平均气温
+20ºC
17
最低气温
-25ºC
18
绝对海拔高度
≤1000M
19
污秽等级
II级（爬电比距≥22mm/kV）
20
耐震能力
地面水平加速度
地面垂直加速度
安全系数
3m/s2,（0.25g）
1.5m/s2,（0.125g）
≥1.67
21
温升限值
线圈
油顶层（针对全密闭产品）
65K
60K
22
空载损耗NL
参照附表,偏差≤+15%
（S11节能产品,偏差≤+7.5%）
23
负载损耗LL
参照附表,偏差≤+15%
（S11节能产品,偏差≤+7.5%）
24
总损耗TL
偏差≤+10%（NL+LL）
（S11节能产品,偏差≤+5%）
25
短路阻抗（主分接）
10~500kVA
630~1600kVA
2000~3150kVA
4%（偏差±10%）
4.5%（偏差±10%）
5.5%（偏差±10%）
26
应用标准
GB1094-1,2,3,5和GB/T6451（国外IEC60076）
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