电力变压器问答

电力变压器

第一节基本知识

1.什么是变压器?其工作原理和作用各是什么？

答：变压器是利用电磁感应原理，以相同的频率在两个或多个相互耦合的绕组回路之间传输功率的静止电器。变压器通过变换（升高或降低）交流电压和电流，传输交流电能。它是电网和变电站中间环节中最重要的主设备，它连接着不同电压的配电装置，是电网安全、经济运行的基础。

2.变电站常用的电力变压器有哪几种？

答：变电站常用的电力变压器有：三相双绕组、三相三绕组和三相自耦式三种类型。

3.什么是额定值？

答：所谓额定值系指在给定的技术条件下（包括冷却介质和环境条件等），所规定的电气和机械容许量值。也称为铭牌值。

4.变压器铭牌的主要技术参数有哪些？

答：（1）额定容量：变压器长时间所能连续输出的最大功率。单位是kVA。

（2）额定电压：变压器长时间运行时所能承受的工作电压（铭牌值为中间分接头的值）。单位是kV。（3）额定电流：变压器在额定电压下允许长期通过的电流。单位是A。

（4）容量比：变压器各侧额定容量之比。（各侧的额定容量不一定相同）。

（5）电压比：变压器各侧额定电压之比。

（6）阻抗（或短路）电压（%）：把变压器二次绕组短路，在一次绕组上逐渐升压到二次绕组的短路电流达额定值时，一次绕组所施加的电压值。常用额定电压的百分数来表示。

（7）短路损耗（即铜损）：把变压器二次绕组短路，在一次绕组通入额定电流时变压器消耗的功率。单位是kW。

（8）空载损耗（即铁损）：变压器在额定电压下，二次空载（开路）时变压器铁芯（励磁和涡流）所产生的损耗。单位是kW。

（9）空载电流（%）：变压器在额定电压下，二次空载（开路）时在一次绕组通过的（励磁）电流。常用额定电流的百分数来表示。

10）接线（或联结）组别：用于标明变压器各侧三相绕组的连接顺序、绕向和极性以及各侧线电压相互关系的时钟表示方法。对高压绕组用符号Y（星形）、D（三角形）、Z（曲折形）；中、低压侧用y、d、z；有中性点引出时用YN、ZN和yn、zn；自耦变有公共部分的两绕组中额定电压低的一个用a表示。

5.变压器型号（新）中字母都代表什么意义？

答：第一位：S——三相；D——单相。第二位：S——三绕组；E——双绕组。第三位：O——自耦。F——非自耦。第四位：Z——有载调压；W——无励磁调压。第五位：O——油绝缘；G——SF6绝缘。

第六位（内部冷却方式）：N——自然循环；F——强迫循环；D——强迫导向循环。第七位（外部冷却方式）：A——空气；W——水。第八位：N——自然循环；F——强迫循环。“/”前数字——额定容量（kVA）。“/”后数字——额定电压（kV）。

6.变压器的主要组成部分有哪些？

答：变压器的主要组成部分有：铁芯、绕组（线圈）、油箱、油枕（储油柜）、呼吸器、防爆管或泄压器、散热（冷却）器、绝缘套管、分接开关、瓦斯继电器、温度计、净油器、分接开关滤油机等。

7.变压器油枕（储油柜）的作用是什么？

答：（1）当变压器油的体积随着油的温度膨胀或缩小时，油枕（储油柜）起储油或补油的作用，保证油箱内充满油，同时也使变压器缩小了油与空气的接触面积，可减少油的劣化速度。其侧面还装有油标管（铁磁油位计），用以监视油位变化。其体积大小是以在冬季停用时看得见和夏季最大负荷时不溢出为标准的，

约为变压器油体积的1/10。对于铁磁油位计其指示值应与变压器本体上的温度-油位曲线相对应。

（2）变压器的油枕（储油柜）分本体（油箱）和分接开关油枕（储油柜）两种。要求本体油位略高于分接油位，以防止分接油箱的油渗入本体油箱，影响变压器本体油箱油的绝缘。因为分接油箱的油还有灭弧作用，油的劣化快且杂质多。分接开关滤油机的作用就是在有载分接开关每次动作调压后自动滤油一次。

8.变压器防爆管或泄压器的作用是什么？

答：变压器的防爆管（泄压器）安装在变压器的顶盖上，当变压器一旦发生内部故障时，温度升高，油剧烈分解产生大量气体，使油箱内压力剧增至一定值（约0.5MPa）时，防爆管的防爆膜破碎（泄压器动作开启），将油箱内的油、气喷出，把压力释放出来，防止油箱变形或爆炸。防爆管与油枕（储油柜）之间还有一个连通管，使两处压力和油面相同，避免因油面变化造成瓦斯继电器误动。而泄压器的动作值可以按规定进行整定，其动作后还可发信号或动作于变压器各侧跳闸。

9.变压器冷却装置的作用原理是什么？

答：变压器运行时其铁耗、铜耗和附加损耗都转变成热量，使铁芯、绕组等部件温度升高。油浸式变压器的散热过程是：先由热传导将铁芯、绕组内部的热量传到其表面，然后传到油，再通过油的自然对流不断地将热量带到油箱、散热器油管的内壁，再通过热传导把热量传到油箱、散热器油管的外表面，之后再通过辐射和对流将热量散发到周围的空气中。而强迫油循环变压器的散热过程则是：用潜油泵将油上送入铁芯中或绕组间的油道中，使其中的热量直接由具有一定流速的冷油带走，而变压器上层的热油用潜油泵抽出，经冷却器冷却后再送入变压器油箱底部，强迫变压器油进行油循环冷却。

10.瓦斯继电器的作用是什么？

答：瓦斯继电器是变压器重要的保护元件。其作用是当变压器内部发生故障时，油中产生气体或油气流动时，瓦斯继电器动作，发出信号或作用于变压器跳闸，以保护变压器。另外，发生故障后，可以通过瓦斯继电器的视窗观察气体的颜色并取气进行分析，从而对故障性质做出判断。

11.三绕组变压器的特点有哪些？

答：三绕组变压器和双绕组变压器的原理相同，但由于多一个绕组因而形成以下特点：

（1）容量匹配：国家标准规定三个绕组的容量匹配有100/100/100、100/100/50和100/50/100三类。在运行时，一个绕组的负荷等于其它两个绕组负荷的相量和，但都不得超过各自的额定容量。

（2）由于三个绕组的电路是彼此关联的。在运行时，一个绕组负荷电流的变化将会影响其它绕组的电压。（3）降压型绕组的排列为：铁芯—低压—中压—高压，高—低之间的阻抗最大。

（4）三个绕组中通常要有一个三角形连接的绕组，用于减小三次谐波分量。

12.自耦变压器的特点有哪些？

答：（1）具有公共绕组的变压器称为自耦变压器。自耦变压器区别与普通变压器的特点是其中两个绕组除有磁的耦合外，还直接有电的联系。其它方面与普通变压器一样。

（2）自耦变压器铭牌上的额定容量是指额定通过容量，它包括串联绕组电路中直接由电流传输的功率和公共绕组磁路耦合传输的功率两部分。

（3）自耦变压器绕组（结构）容量，总小于额定（通过）容量。因此，与同容量同电压等级的普通变压器比较，具有用材少、体积小、重量轻、运输方便、投资少、损耗小、经济性好等显著优点。但其变比一般在3：1以内。

13.变压器的保护装置有哪些？

答：变压器的保护装置除继电保护装置外，还有本体和有载储油柜（油枕）、呼吸（吸湿）器、净油器、滤油机、本体和有载瓦斯继电器、防爆管或泄压器、温度计、油位计和充氮灭火装置或水喷雾灭火装置等。

第二节运行规定

14.对变压器的运行电压（高压侧）有哪些规定？

答：变压器的运行电压一般不应高于该运行分接额定电压的105%，变压器可按额定电流运行（5%电压下铁