变压器的结构与维修研讨.ppt

图7-1 变压器原理 变压器由铁心、和绕在铁心上的原边绕组和副边绕组组成，如图7-1所示。原边绕组从电源吸取能量；副边绕组以变换后的电压向负载输出能量。变压器的原边绕组电流在铁心中建立起磁场，副边绕组借助耦合的交变磁力线感应出与匝数成正比的交流电压。副边电压与原边电压的比值取决于它们的匝数比，如图7-2和7-3所示。 在一个升压变压器中，1：2的匝比使副边电压加倍，看起来好像是一个放大器。但是，如果不考虑损耗，原边和副边的功率是相等的。由于功率等于电压乘电流（P=E×I），电压的变化必然导致电流的变化。 例如，在一个220V/110V的降压变压器中，匝比等于2：1，电流从原边的1A增加到副边的2A，保持两边功率相等。同样，在一个110V/220V的升压变压器中，匝比等于1：2，电流从原边的2A降到副边的1A，保持两边功率平衡。 升电压/降电流的一个重要的优点是可以使用线径较小的传输线，从而降低电能传输的成本。正是因为这个原因，发电机发出的电能通常经过升压变压器升压后，再经传输线送往远处；在最终用户能够使用前，须经降压变压器降低电压。电力系统中使用的一种变压器如图7-4所示，是用油冷却的油浸电力变压器。除了油浸式电力变压器外，还有其它类型的变压器。 变压器的功能主要有：电压变换；电流变换，阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）;自耦变压器；高压变压器（干式和油浸式）等，变压器常用的铁芯形状一般有E型和C型铁芯，XED型，ED型。 变压器按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、 全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、 单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器 试验变压器 转角变压器。 大功率变压器通常为电力公司所拥有，并且为受过专门培训的、能在高压线路上操作的熟练电工所维护。 技术人员经常和小功率的控制变压器打交道。控制变压器将动力线路和控制线路隔离，为操作人员提供附加的安全性。在电子电路中，也常使用变压器将动力线电压降低到所需要的工作电压。 第一节 变压器的结构 变压器的主要部件是铁心和绕组 根据铁心的结构分为心式和壳式 电力变压器主要：器身 、油箱和附件 （一）器身 1.铁心：采用三相心式结构 2.绕组：三相对称绕组 3.分接开关：改变高压绕组的抽头以调整输出电压 （二）油箱 器身浸放在装有变压器油（绝缘介质、冷却介质）的油箱内 （三）其他一些附件 1.信号温度计 2.吸湿器 3.储油柜 4.安全气道 5.气体继电器 6.绝缘套管 变压器的发热：主要是由于变压器在工作的时候因铁损和铜损使铁心和绕组发热 冷却方式：自冷式和油冷式 变压器的外壳上的铭牌： 1.原绕组的额定电压 2.副绕组的额定电压 3.原绕组的额定电流 4.副绕组的额定电流 5.额定容量 第二节 变压器常见的故障及排除方法 一、过热现象 热源：线圈和铁心 故障的判断：油的温升 负载与温升的关系：在时间上有滞后的关系 油温增高的原因：通风受阻、表面积灰、油路阻塞、输入电压和电流波形严重畸变、匝间短路及铁心片间绝缘损坏等 二、线圈故障 （一）匝间或层间短路 原因有4点 （二）断线事故 原因：由于导线接头焊接不良，线圈引出线连接不良，匝间或层间短路后把线匝烧断或短路应力使线圈断裂 三、主绝缘击穿 主要原因:绝缘老化引起破裂或折断、变压器油受潮、油质变劣、线圈内落入异物、短路故障使绝缘受到机械损伤及各种过电压 处理方法：测量绝缘电阻，再吊出器身更换有关绝缘，将器身烘干，把变压器油进行处理 四、铁心故障 第三节 变压器的大修 大修：必须取出器身进行修理 5-10年 小修：不取出器身的修理 一、变压器大修的工作项目 （11项） 1.检修前的准备工作 2.打开顶盖，取出器身 3.检修器身 4.检修顶盖、储油柜、安全气道、散热管、油门和套管等 5.检查冷却装置和滤油装置 6.清扫外壳 7.检查控制测量仪表、信号和保护装置 8.滤油或换油 9.必要时进行绝缘干燥处理 10.变压器装配 11.进行规定的测量和试验 二、大修前应做好如下准备工作（5项） 第四节 变压器的试验 变压器试验的目的：验证变压器的性能是否符合有关标准和技术条件的规定，是否存在影响正常运行的。 修理后的试验目的：检查修理部位的质量 一、绝缘性能试验 目的：验证绝缘情况的好坏，以决定是否投入运行或继续运行。 试验项目：绝缘电阻和吸收比的测量、介质损失角正切的测量、外施高压试验、感应高压试验等 （一）绝缘电阻和吸收比的测量 （二）介质损失角正切的测量 介质损失角正切表示相对的介质损失的大小 能反映出绝缘的状态，对整体的缺陷反映灵敏，主要用来检查绝缘受潮，油质优劣，线圈上附着油泥等 （三）外施高压