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变压器基础知识培训
变压器基本概念与原理
变压器基本组成部件
变压器运行特性分析
变压器选型及安装要点
变压器维护与故障处理
变压器发展趋势及新技术应用
contents
目
录
01
变压器基本概念与原理
变压器是一种利用电磁感应原理来改变交流电压大小的电气设备。
定义
在电力系统中，变压器起到升高或降低电压的作用，以满足不同电气设备的电压需求，实现电能的传输和分配。
作用
根据用途、结构、相数等不同，变压器可分为电力变压器、仪用变压器、整流变压器、特种变压器等。
变压器主要由铁芯、绕组、油箱、绝缘套管、冷却装置等部分组成。其中，铁芯和绕组是变压器的核心部件，负责电磁能量的转换。
结构
分类
变压器的工作原理基于电磁感应定律，即当一个导体在磁场中作切割磁感线运动时，会在导体两端产生感应电动势。
电磁感应原理
在变压器中，原边绕组接入交流电源后产生交变磁通，磁通穿过铁芯并在副边绕组中感应出电动势，从而实现电压的变换。
变压器工作过程
指变压器在额定电压、额定电流下连续运行时所能输送的容量，单位通常为kVA或MVA。
额定容量
指变压器设计时所确定的原边和副边的电压值，分为空载电压和负载电压。
额定电压
指变压器在额定电压下运行时原边和副边的电流值。
额定电流
指变压器副边短路时，原边施加额定电压而副边产生的电压降的百分值，它反映了变压器的内阻抗大小。
阻抗电压
02
变压器基本组成部件
铁芯
变压器的磁路部分，由硅钢片叠装而成，分为心式和壳式两种结构。铁芯的作用是导磁，提高磁感应强度，减少磁滞和涡流损耗。
绕组
变压器的电路部分，由绝缘导线绕制而成。绕组的作用是通电后产生磁场，实现电能的传递和转换。根据电压等级和电流大小，绕组可分为高压绕组和低压绕组。
油箱
变压器的外壳，内部充满变压器油。油箱的作用是容纳和保护铁芯、绕组等内部部件，同时起到散热和绝缘的作用。
散热器
位于油箱外部，通过热管与油箱内部相连。散热器的作用是增加散热面积，提高冷却效果，保证变压器的安全运行。
绝缘材料
用于保证变压器内部各部件之间的电气绝缘性能。常用的绝缘材料有绝缘纸、绝缘板、绝缘油等。
绝缘应用
在变压器的制造过程中，需要对铁芯、绕组等部件进行绝缘处理，以防止电气击穿和漏电现象的发生。同时，还需要对变压器油进行过滤和处理，以去除杂质和水分，保证油的绝缘性能。
用于调节变压器输出电压的装置。通过改变绕组的匝数比，实现电压的升降。分接开关一般分为有载分接开关和无载分接开关两种类型。
分接开关
用于保护变压器免受各种故障和异常情况的损害。常见的保护装置有过流保护、差动保护、瓦斯保护等。这些保护装置能够及时切断故障电流，防止变压器损坏和扩大事故范围。
保护装置
03
变压器运行特性分析
空载电流
变压器在额定电压下空载运行时，一次绕组中的电流称为空载电流，它主要用来建立磁场并克服铁芯损耗。
空载损耗
空载损耗主要是铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗，以及附加损耗。这些损耗与负载大小无关，仅与变压器本身的特性和电压高低有关。
当变压器带上负载后，一次绕组和二次绕组中都有电流流过，这些电流称为负载电流。
负载电流
负载损耗主要是绕组电阻中的铜损和附加损耗。这些损耗与负载大小有关，负载越大，损耗也越大。
负载损耗
VS
短路阻抗是变压器的一个重要参数，它反映了变压器在短路状态下的电压降和电流变化情况。短路阻抗的大小对变压器的并列运行和短路时的稳定性有很大影响。
电压调整率
电压调整率是衡量变压器在负载变化时输出电压稳定性的一个指标。它反映了变压器在负载变化时输出电压的波动情况。
短路阻抗
变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗两部分。空载损耗可以通过测量空载电流和空载电压来计算，而负载损耗则需要通过测量负载电流和负载电压来计算。
变压器的效率是指输出功率与输入功率之比。在给定条件下，可以通过测量输入功率和输出功率来计算变压器的效率。同时，也可以通过测量变压器的损耗来计算其效率。
损耗计算
效率计算
04
变压器选型及安装要点
根据负载的性质和大小，选择合适的变压器类型，如配电变压器、电力变压器等。
负载类型
根据电网电压等级和负载电压需求，选择合适的变压器额定电压。
电压等级
根据负载的功率需求和变压器的效率，选择合适的变压器容量，避免过大或过小造成的能源浪费或设备损坏。
容量选择
室内安装
变压器应安装在干燥、通风良好的室内，避免潮湿、高温和腐蚀性气体对设备的影响。
室外安装
如需在室外安装，应选择防雨、防晒、防雷击的设施，并确保设备基础稳固，防止自然灾害对设备造成损坏。
按照设计要求制作设备基础，保证基础的水平和稳固。
基础制作
设备就位
接线调试
将变压器运输到指定位置，使用吊车等设备进行就位，确保设备平稳放置。
按照接线图进行接线，检查接线是否正确、紧固，然后进行
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