变压器结构与原理0要点.ppt

变压器是一种静止的电气设备，它通过电磁感应的作用，把一种电压的交流电能变换成频率相同的另一种电压的交流电能。 油浸式变压器在电力系统使用最为广泛，三相油浸式电力变压器的外形如图 。其基本结构可分成以下几个部分：铁心、绕组、绝缘套管、油箱及其他附件等。??? 铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器身，如图 ，器身放在油箱内部。 变压器是通过电磁感应实现两个电路之间能量的，因此它必须具有电路和磁路两个基本部分。 一、变压器的结构 　　 变压器是由套在闭合铁心上的原、副两线圈组成． 铁心（磁路部分） 铁心的材料 （2）铁心形式 绕组 绕组是变压器的电路部分，它是由铜或铝的绝缘导线绕制而成。为了便于绝缘，低压绕组靠近铁心柱，高压绕组套在低压绕组外面。 油箱 油浸式变压器均要有一个油箱，装入变压器油后，将组装好的器身装入其中，以保证变压器正常工作。变压器油用作加强变压器内部绝缘强度和散热作用。 储油柜 变压器在运行中，随着油温的变化，油的体积会膨胀和收缩，为了减少油与外界空气的接触面积，减小变压器受潮和氧化的概率，通常在变压器上部安装一个储油柜（俗称油枕）。 呼吸器 变压器随着负荷和气温变化，各变压器油温不断变化，这样油枕内的油位随着整个变压器油的膨胀和收缩而发生变化，为了使潮气不能进入油枕使油劣化，将油枕用一个管子从上部连通到一个内装硅胶的干燥器（俗称呼吸器），硅胶对空气中水份具有很强的吸附作用，干燥状态状态为兰色，吸潮饱和后变为粉红色。吸潮的硅胶可以再生。 冷却器 直接装配在变压器油箱壁上，对于强迫油循环风冷变压器，电动泵从油箱顶部抽出热油送入散热器管簇中，这些管簇的外表受到来自风扇的冷空气吹拂，使热量散失到空气中去，经过冷却后的油从变压器油箱底部重新回到变压器油箱内。无论电动泵装在冷却器上部还是下部，其作用是一样的。 绝缘套管 变压器绕组的引出线从油箱内部引到箱外时必须经过绝缘套管，使引线与油箱绝缘。绝缘套管一般是陶瓷的，其结构取决于电压等级。1kV以下采用实心磁套管，10～35kV采用空心充气或充油式套管，110kV及以上采用电容式套管。为了增大外表面放电距离，套管外形做成多级伞形裙边。电压等级越高，级数越多。 分接开关 变压器常用改变绕组匝数的方法来调压。一般从变压器的高压绕组引出若干抽头，称为分接头，用以切换分接头的装置叫分接开关。分接开关分为无载调压和有载调压两种，前者必须在变压器停电的情况下切换；后者可以在变压器带负载情况下进行切换。分接开关安装在油箱内，其控制箱在油箱外，有载调压分接开关内的变压器油是完全独立的，它也有配套的油箱、瓦斯继电器、呼吸器。 压力释放阀 当变压器内部发生严重故障而产生大量气体时，油箱内压力迅速增加，为防止变压器发生爆炸，油箱上安装压力释放阀。 气体继电器 气体继电器又称为瓦斯继电器，是变压器的一种保护装置，安装在油箱与储油柜的连接管道中，当变压器内部发生故障时（如绝缘击穿、匝间短路、铁芯事故、油箱漏油使油面下降较多等）产生的气体和油流，迫使气体继电器动作。轻者发出信号，以便运行人员及时处理。重者使断路器跳闸，以保护变压器。 二、变压器的工作原理 简单的说，变压器的工作原理就是电磁感应原理，也就是“电生磁，磁生电”的过程。 　　　与电源连接的线圈叫原线圈，也叫初级线圈，与负载连接的线圈叫副线圈，也叫次级线圈，两线圈由绝缘导线绕制，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成． 变压器的变压原理 （2）电压关系 （３）电流关系 需要注意： ．变压器虽能改变电压、电流，但不能改变功率和频率，输入功率总等于输出的总功率，次级交变电流的频率总等于初级交变电流的频率． 小结： 变压器由套在闭合铁芯上的原、副线圈组成，电磁感应是变压器工作的基础. 对于理想变压器有： 变压器常见的故障 1 绕组的主绝缘和匝间绝缘故障 变压器绕组的主绝缘和匝间绝缘是容易发生故障的部位，其主要原因是:由于长期过负荷运行,或散热条件差,或使用年限长,使变压器绕组绝缘老化脆裂,抗电强度大大降低;变压器多次受短路冲击,使绕组受力变形,隐藏着绝缘缺陷,一旦遇有电压波动就有可能将绝缘击穿;在高压绕组加强段处或低压绕组部位,因统包绝缘膨胀,使油道阻塞,影响散热,使绕组绝缘由于过热而老化,发生击穿短路;由于防雷设施不完善,在大气过电压作用下,发生绝缘击穿。 2 引线绝缘故障 变压器引线通过变压器套管内腔引出与外部电路相连,引线是靠套管支撑和绝缘的.由于套管上端帽罩(将军帽)封闭不严而进水,引线主绝缘受潮而击穿,或变压器严重缺油使油箱内引线暴露在空气中,造成内部闪络,都会在引线处发生故障。 3 铁芯绝缘故障 变压器铁芯由硅钢片叠装而成,硅钢片之间有绝缘漆膜.由于硅钢片紧固不好,使漆膜破坏产生涡流而