三相电力变压器(精)

一、三相电力变压器的原理及结构
（一）变压器的基本结构
电力变压器是利用电磁感应原理进行工作的，因此其最基本的结构组成是电路和磁路部分。

变压器的电路部分就是它的绕组，对于降压变压器，与系统电路和电源连接的称为一次绕组，与负载连接的为二次绕组；变压器的铁心构成了它的磁路，铁心由铁轭和铁心柱组成，绕组套在铁心柱上；为了减少变压器的涡流和磁滞损耗，采用表面涂有绝缘漆膜的硅钢片交错叠成铁心。

1.常用三相油浸式电力变压器如图6－1所示。

图6－1 三相油浸式电力变压器的结构
1—信号温度计2—铭牌3—吸湿器4—油枕(储油柜) 5—油位指示器
6—防爆管7—气体继电器8－高压套管9—低压套管10—分接开关
11—油箱及散热油管12—铁心13—绕组及绝缘14—放油阀15—小车16—接地端子（1）油箱油箱由箱体、箱盖、散热装置、放油阀组成，其主要作用是把变压器连成一个整体及进行散热。

内部是绕组、铁心和变压器的油。

变压器油既有循环冷却和散热作用，又有绝缘作用。

绕组与箱体(箱壁、箱底)有一定的距离，由油箱内的油绝缘。

油箱一般有四种结构：
ａ.散热管油箱，散热管的管内两端与箱体内相通，油受热后，经散热管上端口流人管体，冷却后经下端口又流回箱内，形成循环，用于1600kV·A及以下的变压器。

b.带有散热器的油箱，用于2000kV·A以上的变压器。

c.平顶油箱。

d.波纹油箱（瓦楞型油箱）。

(2)高低压套管套管为瓷质绝缘管，内有导体，用于变压器一、二次绕组接入和引出端的固定和绝缘。

(3)气体继电器容量在800kV·A及以上的油浸式变压器（户内式的变压器容量在
400kV·A及以上）才安装，用于在变压器油箱内部发生故障时进行气体继电保护。

(4)储油柜又叫油枕，内储有一定的油，它的作用一是补充变压器因油箱渗油和油温变化造成的油量下降，二是当变压器油发生热胀冷缩时保持与周围大气压力的平衡。

其附件吸湿器与油枕内油面上方空间相连通，能够吸收进入变压器的空气中的水分，以保证油的绝缘强度。

（5）防爆管其作用是防止油箱发生爆炸事故。

当油箱内部发生严重的短路故障，变压器油箱内的油急剧分解成大量的瓦斯气体，使油箱内部压力剧增，这时，防爆管的出口处玻璃会自行破裂，释放压力，并使油流向一定方向喷出。

（6）分接开关用于改变变压器的绕组匝数以调节变压器的输出电压。

2.环氧树脂浇注的三相干式变压器
图6－2环氧树脂浇注绝缘的三相干式电力变压器
1－高压出线套管和结线端子2－吊环3－上夹件4－低压出线结线端子5－铭牌6－环氧树脂浇注绝缘绕组7－上下夹件拉杆8－警示标牌9－铁心10－下夹件11－小车
12－三相高压绕组间的连接导体13－高压分接头连接片
环氧树脂浇注绝缘的干式变压器又称树脂绝缘干式变压器，它的高低压绕组各自用环氧树脂浇注，并同轴套在铁心柱上；高低压绕组间有冷却气道，使绕组散热；三相绕组间的连线也由环氧树脂浇注而成，因此其所有带电部分都不暴露在外。

其容量从30kV·A到几千kV·A，最高可达上万kV·A，高压侧电压有6、10、35kV，低压侧电压为230/400V。

二、三相电力变压器的功能
变压器是借助于电磁感应，以相同的频率．在两个或更多的绕组之间变换交换电压或电流的一种静止电气设备。

从电厂发出的电能，要经过很长的输电线路输送给远方的用户(如工厂、矿山、医院、
学校、农林牧业场所等)，为了减少输电线路上的电能损耗，必须采用高压或超高压输送。

而目前一般发电厂发出的电压，由于受绝缘水平的限制，电压不能太高．这就要经过变压器将电厂发出的电能电压进行升高送到电力网。

这种变压器统称升压电力变压器。

对备用户来说．各种用电设备所要求的电压又不是太高，也要经过变压器，将电力系统的高电压变成符合用户各种电气设备要求的额定电压，作为这种用途的变压器统称降压电力变压器。

由上述可知，电力变压器是电力系统中，用以改变电压的主要电气设备。

再从电力系统的角度来看，一个电力网将许多发电厂和用户联在一起，分成主系统和若干个分系统，各个分系统的电压并不一定相同．而主系统必须是统的—种电压等级，这也需要各种规格和容量的变压器来联接各个系统。

所以说电力变压器是电力系统中不可缺少的一种电气设备。

三、我国目前常用三相变压器的种类、主要参数及用途
1.按功能分，有升压变压器和降压变压器。

在远距离输配电系统中，为了把发电机发出
的较低电压升高为较高的电压级，需升压型变压器；而对于直接供电给各类用户的终端变电所，则采用降压变压器。

2.按相数分，有单相和三相两类。

其中，三相变压器广泛用于供配电系统的变电所中，而单相变压器一般供小容量的单相设备专用。

3.按绕组导体的材质分，有铜绕组变压器和铝绕组变压器。

过去我国工厂变电所大多采
用铝绕组的，但现在低损耗的铜绕组变压器，尤其是大容量的铜绕组变压器已得到更为广泛的应用。

4.按绕组型式分，有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦式变压器。

双绕组变压器用于
变换一个电压的场所；三绕组变压器用于需两个电压的场所，它有一个一次绕组，两个二次绕组。

自耦式变压器大多用在实验室中作调压用。

5.按容量系列分，目前我国大多采用IEC推荐的R10系列来确定变压器的容量，即容
量按R10==1.26的倍数递增，常用的有100、125、160、200、250、315、400、500、
630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150 kV·A等，其中，容量在500kV·A以下为小型，630～6300kV?A的为中型，8000 kV·A以上的为大型。

这种容量系列的等级较密，便于合理选用。

6.按电压调节方式分，有无载调压变压器和有载调压变压器。

其中，无载调压变压器一
般用于对电压水平要求不高的场所，特别是10kV及以下的配电变压器；在10kV以上的电力系统和对电压水平要求较高的场所主要采用有载调压变压器。

7.按安装地点分，有户内式和户外式。

8.按冷却方式和绕组绝缘分，有油浸式、干式和充气式（SF6）等，其中油浸式变压器
又有油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却方式等，而干式变压器又有浇注式、开启式、封闭式等。

油浸式变压器具有较好的绝缘和散热性能，且价格较低，便于检修，因此被广泛地采用，但由于油的可燃性，不便用于易燃易爆和安全要求较高的场合。

干式变压器结构简单，体积小，重量轻，且防火、防尘、防潮，虽然价格较同容量的油浸式变压器贵，在安全防火要求较高的场所，尤其是大型建筑物内的变电所、地下变电所和矿井内变电所被广泛使用。

充气式变压器是利用充填的气体进行绝缘和散热，具有优良的电气性能，主要用于安全防火要求较高的场所，并常与其他充气电器配合，组成成套装置。

普通的中小容量的变压器采用自冷式结构，即变压器产生的损耗热经自然通风和辐射逸散；大容量的油浸式变压器采用水冷式和强迫油循环冷却方式；风冷式是利用通风机来加强变压器的散热冷却，一般用于大容量变压器（2000kV·A及以上）和散热条件较差的场所。

9.按用途分，有普通变压器、防雷变压器等。

6～10kV/0.4kV的变压器常叫做配电变压器，安装在总降压变电所的变压器通常称为主变压器。