完整版电力变压器

电力变压器

、电力变压器的结构组成

电力变压器的主要结构是由铁芯、绕组、油箱、附件等这几部分组成。其中铁芯和绕组装在一起构成的整体叫器身。在当今市场中，运用高端技术造就的复杂结构的变压器具有容量大、电压高、重量受到严格限制等优点，这是设计师在数年成功制造电力变压器积累了丰富经验的基础上，对那些不合理的落后的结构进行了改进同时采用新型技术的结晶，使得现在的变压器在结构上更加趋于合理，经济，耐用。

1.电力变压器各部分的结构组成:

（1）铁芯

铁芯是电力变压器的磁路部分，也是器身的骨架，由铁芯柱（柱上套装绕组）、铁轭（连接铁芯以形成闭合磁路）组成。为了减小涡流和磁滞损耗，提高磁路的导磁性，铁芯采用0.35mm-0.5mm厚的硅钢片涂绝缘漆后交错叠成。小型变压器铁芯截面为矩形或方形，大型变压器铁芯截面为阶梯形，这是为了充分利用空间。

为缩短绝缘距离，降低局部放电量，在铁芯外面置一层由金属膜复合纸条黏

制而成的金属围屏。金属膜本身厚度很薄，宽度也仅有50mn而已，因此，一方面不会在自身中形成较大的涡流，另一方面对铁芯的尖角产生了较好的屏蔽作用。与此同时，在铁芯的旁轭内侧也置有金属膜围屏，用以保护高压线圈。

夹件则多采用大板式腹板和鱼刺状支板结构，这在很大程度上降低了金属构件垂直线圈顶部的漏磁面积。再配上纸板结构，将大大降低杂散损耗。线圈引线的引出结构也在不断被简化，不仅省去了夹件加强板，还方便中低压引线的排布, 从而可将强油导向循环的导油管和下夹件连为一体。这也促进了杂散损耗值的降低，对大型电力变压器来讲意义更为重大。因为杂散损耗在变压器总损耗中所占比例会随着容量的增大而增大。因此，有效提高了线圈的电流密度，减轻电力变压器的重量。

上铁轭下部用楔形绝缘撑紧，进一步加强器身短路的机械强度；下铁轭垫块分块制造分块安装，在器身装配完成以后，仍能方便地固定在铁轭上均匀分布的夹紧钢带螺栓。

铁芯油道共4层，为提高散热效率，使用6mn厚纸板直接黏在铁芯片上，并在铁芯每隔100mn放置一层0.5mm的纸板，防止铁芯片的相对滑动。

（2）绕组

绕组是电力变压器的电路部分，采用绝缘铜线或铝线绕制而成，一般有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈（或原绕组），其余的绕组叫次级线圈（或副绕组），原、副绕组同心套在铁芯柱上。为便于绝缘，一般低压绕组在里，高压绕组在外，但大容量的低压大电流变压器，考虑到引出线工艺困难，往往把低压绕组套在高压绕组的外面。线圈以及匝绝缘高压线圈使用高密度的电缆纸包导线：中压线圈和低压线圈分别采用绝缘强度较好的高密度电缆纸包换位导线、丹尼森纸包换位导线。线圈配置了内外导向隔板，目的是提升油的冷却效率。高压线圈的两端以及中压线圈的首端都安装了

30mn厚、馒头状均压环, 这极大地改善了端部的电场分布。并且所有的线圈端部出头和第

二饼之间都垫有扇形绝缘块，加强出线端部的绝缘效果。

（3）油箱

油箱是装器身和变压器油的，它保护铁芯和绕组不受潮，又有绝缘和散热的作用。电力变压器运行时器身发出的热量由变压器油传给油箱壁和箱体外侧的散热管（片）。为了便于散热，有的箱壁上焊有散热管。变压器油的作用是绝缘和冷却。为了减轻油箱重量以及节省钢材和变压器油，在保证符合绝缘距离的条件下，上节油箱采用梯形，下节为梯形适形油箱。

电力变压器是电力系统中最关键的设备之一，它承担着电压变换，电能分配和传输，并提供电力服务。变压器作为电力系统的一个重要设备，一旦发生故障，将直接影响供电。发生严重故障的情况下甚至会造成除维修费用之外的重大经济损失。因此，变压器的正常运行是对电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证，必须最大限度地防止和减少变压器故障和事故的发生。但由于变压器长

期运行，故障和事故总不可能完全避免，且引发故障和事故又出于众多方面的原因。如外力的破坏和影响，不可抗拒的自然灾害，安装、检修、维护中存在的问题和制造过程中遗留的设备缺陷等事故隐患，特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化及预期寿命的影响，已成为发生故障的主要因素。

2.电力变压器的分类

电力变压器类型较多，可按电力变压器的相数、调压方式、绕组形式、绕组 绝缘及冷却方式、连接组标号等进行分类。

电力变压器按相数可分为单相和三相两种。

电力变压器按调压方式可分为有无载调压和有载调压两种。

电力变压器按绕组形式可分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器。

电力变压器按绕组绝缘及冷却方式分，有油浸式、干式和充气式 (SF6)等。 油浸式变压器的冷却方式有自冷式、风冷式、水冷式和强迫油循环冷却方式等。

干式变压器的冷却方式有自冷式和风冷式两种， 采用风冷式可提高干式变压器的 过载能力。

配电变压器按连接组标号分，常见的有 YynO 和Dyn11两种。Dyn11变压器 相对于YynO 变压器具有以下优点：

(1) 低压侧单相接地短路电流大，有利于低压侧单相接地短路故障的切除。

(2) 承受单相不平衡负荷的负载能力强。

(3) 高压侧三角形接线有利于抑制 3n 次谐波电流注入电网。所以，在 TN

及TT 系统接地形式的低压电网中，Dyn11变压器得到越来越广泛的应用。

考虑到防雷方面的要求，对多雷地区及土壤电阻率较高的地区，宜选用 型变压器。 电力变压器的基本结构，包括铁心和一、二次绕组两大部分。新型的 三相卷铁心全密封配电变压器在结构和材料上有较大改进， 其主要特点是其铁心

由晶态取向优质冷轧硅钢片卷制经退火而成，

减少了传统铁心的接缝气隙，噪声 明显下降，其空载损耗比S9型产品平均下降30%

3. 变压器常见故障

(1) 响声异常

若变压器响声大而嘈杂，则需要检查铁芯是否出现问题。比如压紧铁芯的螺 丝发生松动，而仪表的指示却正常，绝缘油的温度、颜色等属性亦无变化，此时 就要停止运行，细致地检查变压器的夹件或压紧铁芯的螺丝。

若能听到水沸腾的声音，可能绕组发生了严重的故障，导致其周围的零件发 热，使油发生气化；可能是分接开关接触不良，局部过热；也可能是变压器发生 了砸间短路。这种情况下，应该立即停止运行变压器，进行检修。

若听到放电的声音，很可能是器身或者套管表面局部放电。 倘若是套管发生 了问另外, Yzn11

S11-M.R