2024年度-电气设计变压器课件精华版.pptx

电气设计变压器课件精华版

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目录

变压器基本原理与结构

电气设计基础知识

变压器选型与配置

变压器保护与控制

变压器运行与维护

高压试验与故障诊断技术

总结与展望

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变压器基本原理与结构

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电磁感应原理

变压器利用电磁感应原理实现电压的变换，当原边绕组施加交流电压时，铁芯中产生交变磁通，从而在副边绕组中感应出电动势。

磁路闭合

变压器的铁芯构成磁路，使得原、副边绕组中的磁通量相等，保证电压变换的准确性。

匝数比与电压比

原、副边绕组的匝数比决定了电压比，即输出电压与输入电压的比值。

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心式变压器的铁芯呈“日”字形，绕组套在铁芯柱上，具有结构紧凑、散热效果好等优点。

心式变压器

壳式变压器

其他特殊类型

壳式变压器的铁芯呈“口”字形，绕组套在铁芯外面，具有散热面积大、绝缘性能好等特点。

如自耦变压器、互感器、调压器等，具有不同的结构特点和用途。

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指变压器在正常工作条件下所能承受的最大电压值，通常以kV表示。

额定电压

指变压器在额定电压下运行时，原、副边绕组允许通过的最大电流值，通常以A表示。

额定电流

指变压器在额定电压和额定电流下运行时所能输出的最大视在功率，通常以kVA表示。

额定容量

指变压器在正常工作条件下允许的最大温升值，通常以K表示。

温升限值

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电气设计基础知识

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包括发电、输电、变电、配电和用电等环节。

电力系统的组成

根据电力设备的额定电压，将电力系统划分为不同的电压等级，如低压、中压、高压和超高压等。

电力系统的电压等级

包括直接接地、不接地和经消弧线圈接地三种方式。

电力系统的中性点接地方式

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安全原则

可靠原则

经济原则

适用原则

确保电气设备和线路在正常运行和故障情况下，不会对人身安全造成危害。

在满足安全和可靠的前提下，尽量降低电气设备和线路的投资和运行费用。

保证电气设备和线路在规定的条件下和规定的时间内，完成规定的功能。

根据用电设备的特点和用电负荷的性质，选择适当的电气设备和线路，满足生产和生活用电的需要。

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电气设备图形符号

电气线路图形符号

电气安装图形符号

其他常用图形符号

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包括开关、熔断器、接触器、继电器等常用电气设备的图形符号。

包括导线、电缆、母线等电气线路的图形符号。

包括灯具、插座、开关等电气安装设施的图形符号。

包括接地符号、保护接地符号、防雷接地符号等。

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变压器选型与配置

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根据负荷的性质和用电设备的特性，选择适合的变压器类型，如油浸式变压器、干式变压器等。

负荷性质

容量需求

电压等级

短路阻抗

根据用电设备的总容量和负荷的同时率，确定变压器的额定容量。

根据电网的电压等级和用电设备的电压要求，选择变压器的额定电压。

根据电网的短路容量和用电设备的短路阻抗要求，选择变压器的短路阻抗。

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对于负荷较小或用电设备较集中的场所，可选择单台变压器供电。

单台变压器配置

对于负荷较大或用电设备较分散的场所，可选择多台变压器供电，以提高供电可靠性和灵活性。

多台变压器配置

对于重要负荷或不允许中断供电的场所，应配置备用变压器，以确保在主变压器故障时能够及时切换至备用变压器供电。

备用变压器配置

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并列运行的变压器变比应相等，以保证电压的一致性和系统的稳定性。

变比相等

并列运行的变压器接线组别应相同，以避免产生环流和电压偏差。

接线组别相同

并列运行的变压器短路阻抗应相等，以保证负荷分配的均匀性和系统的稳定性。

短路阻抗相等

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变压器保护与控制

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保护配置应确保在变压器内部故障时，能可靠动作，切除故障。

保护配置应有选择性，以最小范围切除故障，保证系统稳定。

保护配置应对故障具有足够的灵敏度，快速响应并切除故障。

保护配置应在满足技术性能要求的前提下，尽量简化，降低成本。

可靠性原则

选择性原则

灵敏性原则

经济性原则

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差动保护原理

比较变压器两侧电流的相位和幅值，当发生内部故障时，两侧电流存在差流，从而启动保护。

差动保护实现

通过电流互感器采集变压器两侧电流，经相位和幅值比较后，送入保护装置进行判断。当差流超过设定值时，保护装置发出跳闸命令，切除故障变压器。

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当变压器主保护拒动或断路器失灵时，后备保护作为第二道防线切除故障。根据故障类型不同，后备保护可分为过流保护、零序保护等。

后备保护原理

通过电流互感器、电压互感器等设备采集电气量，经保护装置判断后发出跳闸命令。后备保护应具有足够的灵敏度和选择性，确保在故障时能够正确动作。同时，后备保护的整定应与上级保护相配合，避免越级跳闸。

后备保护实现

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变压器运行与维护

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油枕油位、油色正常，无渗漏油现象。

瓷瓶应清洁，无裂纹和破损。

呼吸器完好，硅胶无变色。

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