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维修电工(中级)
讲义
变压器及其检修
2012
王老师
变压器及其检修
培训目标:
熟悉三相变压器的测试使用方法;
了解电焊变压器和仪用互感器的使用。
(一)、三相变压器
三相交流电在经济、技术上有极大的优势,所以现代电力系统都采用三相交流电,为此三相交流变压器也被广泛应用。它可以由三个单相变压器连接组成,所以称为三相组式变压器;也可以采用三相合为一体的变压器,称为三相芯式变压器。三相芯式变压器由于体积小、经济性好,所以应用广泛。
三相变压器也称电力变压器,多采用油浸式,主要组成部分是绕组和铁心,另外还包括油箱、绝缘套管、储油柜、冷却装置、压力释放阀、安全气道、温度计和气体继电器等附件,结构图如图2-72所示。
绕组是变压器的电路部分,一般用绝缘铜线或??线绕制而成。接电源的绕组称为一次绕组,接负载的称为二次绕组。一、二次绕组常采用同芯绕组或交叠绕组两种绕制方式。同芯绕组是将一次、二次绕组套在同一个铁心柱的内外层。一般低压绕组在内层,高压绕组在外层,绕组层间有油道,以利于绝缘和散热。同芯绕组结构简单,制作方便,被大多数电力变压器所采用。交叠绕组是将一、二次绕组绕成饼状,沿铁心轴向交叠放置,靠近铁扼处两端,放置低压绕组,有利于绝缘,适用于干壳式、干式变压器。
图2一花 电力变压器结构图
铁心是变压器的磁路部分,是主磁通的通道,也是器身的骨架。铁心一般用硅钢片叠装而成,片间涂覆绝缘漆,以减小涡流。变压器铁心的形状有口字形、日字形、C字形、E字形等,为了减少叠装时接缝处的气隙,减少磁阻,增加导磁能力,硅钢片的叠装通常采用交叉叠装法。铁心因线圈位置的不同,可分为芯式和壳式两类。芯式是指线圈包着铁心,其结构简单,装配容易,省导线,适用于大容量、高电压,因此,电力变压器一般采用三相芯式铁心。常见形状有三芯四铁心柱、三芯三铁心柱立体式、三芯三铁心柱平面式。壳式是指铁心包着线圈,铁心易散热,用线量多,工艺复杂,一般用于小型干式变压器。三相变压器的铁心必须接地,以防感应电压或漏电。而且铁心只能有一点接地,以免形成闭合回路产生环流。
1.三相变压器的连接及其组别
(1) 三相绕组的首尾判别。电力变压器一次侧、二次侧的三相绕组之间必须正确判别首尾端。特别是一次绕组,如果有一相绕组的首尾端接反,就会破坏三相磁通的相位平衡,使总磁通不为零,需要从空气和油箱中绕走,增大磁阻和空载电流,因此,不允许接错首尾端。绕组首尾端判别的标准是:磁路对称,三相总磁通为零。绕组的首尾端是一个相对的概念,任意指定一段为首端,则另一端就为尾端。判断首尾端的方法有直流法和交流法两种。
1) 直流法。如图2-73a所示,在其中一相绕组两端接入一个直流电源E,在另外一相绕组两端接入一个毫安表。当开关S闭合瞬间,若毫安表的指针正偏,则直流电源正极所接端点与毫安表正极所接端点同为首端(或尾端),否则,若毫安表的指针反偏,则直流电源负极所接端点与毫安表正极所接端点同为首端(或尾端)。按照相同的方法,可以判别第三相的首尾端。
2) 交流法。如图2-73b所示,在其中一相绕组两端接入一个交流电源U,在将另外两相绕组的一端连接起来,另一端之间接入一个灯泡。当开关S闭合时,若灯泡不发光,则表示灯泡两端连接的端点同为首端(或尾端),否则,若灯泡发光,则表示灯泡两端连接的端点互为首尾端。按照相同的方法,可以判别剩下的一相绕组的首尾端。
(2) 变压器一、二次绕组同名端的判别。三相变压器除了一次侧、二次侧的三相绕组间必须判别首尾端外,一次和二次绕组间还必须判别同名端。这就关系到一次侧和二次侧线电压的相位差,影响联结组别。判断同名端的方法有直流法和交流法两种。
1) 直流法。如图2-74a所示,在一次绕组两端接入一个直流电源E,在对应的二次绕组两端接入一个毫安表。当开关S闭合瞬间,若毫安表的指针正偏,则直流电源正极所接端点与毫安表正极所接端点互为同名端,否则,若毫安表的指针反偏,则直流电源正极所接端点与毫安表正极所接端点互为异名端。
2) 交流法。如图2-74b所示,在一次绕组两端接入一个交流电源U1,将一次绕组一端与对应二次绕组一端连接起来,在一次绕组另一端与对应的二次绕组的另一端之间接入电压表。若电压表电压等于一次侧电压U1与二次侧电压U2之差,则表示电压表两端连接的互为同名端,否则,若电压表电压等于一次侧电压U1与二次侧电压U2之和,则表示电压表两端连接的互为异名端。
图2-73 变压器绕组首尾端的判别 图2-74 魁酷器-、二绕组同名端判别
a) 直流法b) 交流法a) 直流法b) 交流法
(3) 三相绕组的联结
1) 三相绕组
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