电气课件(变压器的运行与维护).ppt

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变压器构造、运行与维护变压器构造、运行与维护0909十一月十一月2022202211变压器的基本工作原理变压器的基本工作原理22变压器的基本结构变压器的基本结构33变压器的主要参数变压器的主要参数44变压器的冷却方式变压器的冷却方式55变压器的调压方式变压器的调压方式66变压器的并列运行变压器的并列运行77变压器运行中的检查及维护变压器运行中的检查及维护88仪用变压器仪用变压器（互感器互感器）简介）简介变压器是用来改变电压大小的一种电气设备，它在电力系统变压器是用来改变电压大小的一种电气设备，它在电力系统中占有很重要的地位。

变压器利用电磁感应原理，把一种电压等中占有很重要的地位。

变压器利用电磁感应原理，把一种电压等级的交流电能转换成频率相同的另一种电压等级的交流电能。

级的交流电能转换成频率相同的另一种电压等级的交流电能。

变压器变压器定义及目录定义及目录上述标题为超链接，鼠标点击后即可进入该项内容上述标题为超链接，鼠标点击后即可进入该项内容。

99思思考题与习题考题与习题2变压器构造、运行与维护变压器构造、运行与维护变压器的主要部件是铁芯和套在铁芯上的两个绕组。

变压器的主要部件是铁芯和套在铁芯上的两个绕组。

两绕组只有磁耦合没电联系。

在一次绕组中加上交变电两绕组只有磁耦合没电联系。

在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。

别感应电动势。

当原边绕组接到交流电源时，绕组中便当原边绕组接到交流电源时，绕组中便当原边绕组接到交流电源时，绕组中便当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过，并在铁心中产生与外加电压频率相同有交流电流流过，并在铁心中产生与外加电压频率相同有交流电流流过，并在铁心中产生与外加电压频率相同有交流电流流过，并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通的磁通的磁通的磁通（主磁通主磁通主磁通主磁通），这个交变磁通同时交链着原边绕组和，这个交变磁通同时交链着原边绕组和，这个交变磁通同时交链着原边绕组和，这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。

并且在一、二次绕组中分别产生感应电动势。

副边绕组。

并且在一、二次绕组中分别产生感应电动势。

副边绕组。

并且在一、二次绕组中分别产生感应电动势。

副边绕组。

并且在一、二次绕组中分别产生感应电动势。

1.1.变压器的基本工作原理和结构变压器的基本工作原理和结构上式为上式为感应电动势感应电动势大小表示式，式中大小表示式，式中N1N1、N2N2分别为一、二次分别为一、二次绕组的匝数，绕组的匝数，为磁通为磁通变化率变化率3变压器构造、运行与维护变压器构造、运行与维护油浸式电力变压器油浸式电力变压器11信信号号温温度度计计；22吸吸湿湿器器；33储储油油柜柜；44油油表表；55安安全全气气道道；66气气体体继继电电器器；77高高压压套套管管；88低低压压套套管管；99分分接接开开关关；1010油油箱箱；1111铁铁芯芯；1212绕绕组组；1313放油阀门放油阀门2.2.变压器的基本构造变压器的基本构造4变压器构造、运行与维护变压器构造、运行与维护一、铁芯变压器的主磁路，由变压器的主磁路，由铁芯由铁铁芯由铁芯芯柱和铁轭两部分构柱和铁轭两部分构成。

铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合成。

铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路，构成了变压器的磁路，同时又是套装绕组的骨架。

磁路，构成了变压器的磁路，同时又是套装绕组的骨架。

铁心材料：

为了提高磁路的导磁性能，减少铁铁心材料：

为了提高磁路的导磁性能，减少铁芯芯中的中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁性材料磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁性材料硅钢片叠成。

其厚度为硅钢片叠成。

其厚度为0.350.350.5mm0.5mm，两面涂以厚，两面涂以厚0.020.020.23mm0.23mm的漆膜，使片与片之间绝缘。

的漆膜，使片与片之间绝缘。

交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种。

交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种。

交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种。

交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种。

变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。

变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。

一次绕组（原绕组）：

输入电能一次绕组（原绕组）：

输入电能二次绕组（副绕组）：

输出电能二次绕组（副绕组）：

输出电能它们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用，它们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组具有不同的电压和电流。

一次绕组的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组具有不同的电压和电流。

其中，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕组，相应的电压较低的称为低压绕组。

其中，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕组，相应的电压较低的称为低压绕组。

为了绝缘布置方便，通常低压绕组装得靠近铁芯，高压绕组则套在低压绕组的外面，低压绕组为了绝缘布置方便，通常低压绕组装得靠近铁芯，高压绕组则套在低压绕组的外面，低压绕组与高压绕组之间，以及低压绕组与铁芯之间都留有一定的绝缘间隙和散热油道，并用绝缘纸筒与高压绕组之间，以及低压绕组与铁芯之间都留有一定的绝缘间隙和散热油道，并用绝缘纸筒隔开，使绕组有效地散热。

隔开，使绕组有效地散热。

从高、低压绕组的相对位置来看，变压器的绕组又可分为同心式、交迭式。

由于同心式绕从高、低压绕组的相对位置来看，变压器的绕组又可分为同心式、交迭式。

由于同心式绕组结构简单，制造方便，所以，国产的均采用这种结构，交迭式主要用于特种变压器中。

组结构简单，制造方便，所以，国产的均采用这种结构，交迭式主要用于特种变压器中。

将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的绝缘，担负着固定的作用。

将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的绝缘，担负着固定的作用。

绝缘套管一绝缘套管一般是陶瓷的，其结构取决于电压等级。

般是陶瓷的，其结构取决于电压等级。

二、绕组三、绝缘套管22.11基本结构基本结构5变压器构造、运行与维护变压器构造、运行与维护油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。

油是冷却介质，又是绝缘介质。

油箱侧壁有冷油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。

油是冷却介质，又是绝缘介质。

油箱侧壁有冷却用的管子（散热器或冷却器）。

却用的管子（散热器或冷却器）。

四、油箱四、油箱五、压力释放阀五、压力释放阀作用：

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。

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，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。

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。

六、瓦斯继电器六、瓦斯继电器是变压器的主要保护，能有效的反应变压器的内是变压器的主要保护，能有效的反应变压器的内部故障。

部故障。

轻瓦斯保护的气体继电器由开口杯、干簧触点等组成，作轻瓦斯保护的气体继电器由开口杯、干簧触点等组成，作用于信号。

重瓦斯保护的气体继电器由挡板、弹簧、干簧触点等组用于信号。

重瓦斯保护的气体继电器由挡板、弹簧、干簧触点等组成，作用于跳闸。

成，作用于跳闸。

正常运行时，瓦斯继电器充满油，开口杯浸在油中，处于上浮位置，正常运行时，瓦斯继电器充满油，开口杯浸在油中，处于上浮位置，干簧触点断开。

当变压器内部故障时，故障点局部发生高热，引起干簧触点断开。

当变压器内部故障时，故障点局部发生高热，引起附近的变压器油膨胀，油内溶解的空气被逐出，形成气泡上升，同附近的变压器油膨胀，油内溶解的空气被逐出，形成气泡上升，同时油和其他材料在电弧和放电等的作用下电离而产生气体。

当故障时油和其他材料在电弧和放电等的作用下电离而产生气体。

当故障轻微时，排出的气体缓慢上升而进入瓦斯继电器，使油面下降，开轻微时，排出的气体缓慢上升而进入瓦斯继电器，使油面下降，开口杯产生以支点为轴的逆时针转动，使干簧触点接通，发出信号。

口杯产生以支点为轴的逆时针转动，使干簧触点接通，发出信号。

当变压器内部故障严重时，放电电弧使变压器油发生分解当变压器内部故障严重时，放电电弧使变压器油发生分解,产生甲产生甲烷、乙炔、氢气、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙烷等多种特征气烷、乙炔、氢气、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙烷等多种特征气体，故障越严重，气体的量越大，使变压器内部压力突增，产生很体，故障越严重，气体的量越大，使变压器内部压力突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击挡板，挡板克服弹簧的阻力，大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击挡板，挡板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动，使干簧触点接通，作用于跳闸。

带动磁铁向干簧触点方向移动，使干簧触点接通，作用于跳闸。

6变压器构造、运行与维护变压器构造、运行与维护2.2胶囊式储油柜结构原理油的老化，除了油本身的质量原因外，油和大气相接触是一个非常它要的原油的老化，除了油本身的质量原因外，油和大气相接触是一个非常它要的原因。

因。

因为变压器油中溶解出一部分空气，空气中的氧将促使变压器油及浸泡在油因为变压器油中溶解出一部分空气，空气中的氧将促使变压器油及浸泡在油中的纤维老化。

为了防止和延缓油的老化，必须尽量避免变压器油直接和大气相中的纤维老化。

为了防止和延缓油的老化，必须尽量避免变压器油直接和大气相接触。

变压器油面与大气相接触的部位有两处：

一是安全气道的油面；二是油枕接触。

变压器油面与大气相接触的部位有两处：

一是安全气道的油面；二是油枕中的油面。

气道采用压力释放阀，油枕采用胶囊密封，可以减少油与大气接中的油面。

气道采用压力释放阀，油枕采用胶囊密封，可以减少油与大气接触的面积，用这种力方法能防止和减缓油质老化。

触的面积，用这种力方法能防止和减缓油质老化。

胶囊式油枕是在油枕的内壁增加了一个胶囊袋。

胶囊袋内部经过呼吸器及其胶囊式油枕是在油枕的内壁增加了一个胶囊袋。

胶囊袋内部经过呼吸器及其连管与大气相通，胶囊袋的底面紧贴地浮在油枕上，使胶囊袋和油面之间没有空连管与大气相通，胶囊袋的底面紧贴地浮在油枕上，使胶囊袋和油面之间没有空气，隔绝了油面和空气的接触。

这样空气中的氧不再和油中的气体相交换，油中气，隔绝了油面和空气的接触。

这样空气中的氧不再和油中的气体相交换，油中溶解氧的含量渐渐下降，直到全部消耗完为止，从而可达到阻止油氧化的目的。

溶解氧的含量渐渐下降，直到全部消耗完为止，从而可达到阻止油氧化的目的。

用胶囊袋还可以防止外界的湿气、杂质等侵入变压器内部，使变压器能保持一定用胶囊袋还可以防止外界的湿气、杂质等侵入变压器内部，使变压器能保持一定的干燥程度。

当油面随温度变化时胶囊袋也会随之膨胀和压缩，起到了呼吸的的干燥程度。

当油面随温度变化时胶囊袋也会随之膨胀和压缩，起到了呼吸的作用。

作用。

11吸湿器；吸湿器；22胶囊；胶囊；33放气塞；放气塞；44胶囊压胶囊压板板55安装手孔；安装手孔；66储油柜本体；储油柜本体；77油位计注油油位计注油及呼吸塞；及呼吸塞；88油位计（与储油柜不连通）油位计（与储油柜不连通）99油位计胶囊（将油位计内油油位计胶囊（将油位计内油与储油柜内油隔离）与储油柜内油隔离）7变压器构造、运行与维护变压器构造、运行与维护油枕、呼吸器、防爆管装设图油枕、呼吸器、防爆管