变压器基本知识(中文)

目录

第一节变压器的基本知识

第二节变压器的基本工作原理

第三节变压器的并联运行

第四节变压器的投运及维护

第五节变压器的异常运行及处理

第六节变压器有载分接开关运行维护

第一节变压器的基本知识

一、变压器的用途

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，变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。

变压器的用途很广，在国民经济的各部门，都十分广泛应用着各种各样的变压器。从电力系统角度而言，一个电力网将许多发电厂和用户连在一起。发电厂发出的电能往往需经远距离传输才能到达用电地区，在传输的功率恒定时，传输电压越高，则所需电流越小。因为电压降正比于电流，电能损耗正比于电流的平方，所以用较高的输电电压可以大大降低线路的电压降和电能损耗。要制造电压很高的发电机，目前技术上还很困难，所以需用升压变压器将发电机端的电压升高以后再输送出去。随着输送距离的增加，输电功率的增大，对变压器的容量和电压等级的要求也就越来越高。而电力网内部存在多种电压等级，这就需要用各种规格电压等级和容量的变压器来连接。

另一方面，当电能输送到受电端时，又必须用降压变压器将输电线路上的高电压降低到配电系统的电压，然后再经过配电变压器将电压降低到符合用户各种电气设备要求的电压。

由此可见，在电力系统中变压器的地位是十分重要的，不仅需要变压器数量多，通常变压器的安装总容量为发电机的安装总容量的8～10倍。而且要求其性能好，运行安全可靠。

变压器除了应用在电力系统中，还应用在需要特种电源的工矿企业中。例如：冶炼用的电炉变压器，电解或化工用的整流变压器，焊接用的电焊变压器，试验用的试验变压器，铁路用的牵引变压器。属于变压器类产品范畴的还有互感器、电抗器、消弧线圈等。由于其基本原理和结构与变压器相似，常和变压器一起统称为变压器类产品。它们的用途更为广泛，品种更多。

二、变压器的分类

(1)按用途分类，有电力变压器、电炉变压器、整流变压器、电焊变压器、试验变压器、调压变压器、电抗器和互感器等。

(2)按电源输出相数分类，有单相变压器、三相变压器。

(3)按冷却介质分类，有干式变压器、油浸式变压器用充气式变压器。

(4)按冷却方式分类，有油浸自冷式变压器、油浸风冷式变压器、油浸强迫油循环风冷却变压器、油浸强迫油循环水冷却变压器及干式变压器。

(5)按绕组数量分类，有双绕组变压器、三绕组变压器及自耦变压器。

(6)按调压方式分类，有无励磁调压变压器、有载调压变压器。

(7)按铁心结构分类，有心式变压器、壳式变压器。

(8)按中性点绝缘水平分类，有全绝缘变压器、分接绝缘变压器。

(9)按导线材料分类，有铜导线变压器、铝导线变压器。

三、变压器型号及额定参数

1.变压器型号

变压器的各种分类不能包含变压器的全部特征，需要产品型号把所有的特征均表达出来。变压器产品型号是用汉语拼音的字母及阿拉伯数字组成，每个拼音和数字均代表一定含义。

S F S R N Z - □ / □ 高压绕组电压等级（kV ）

额定容量 (kVA)

调压方式：有表示有载调压，无表示是无励磁调压 “耐”高温（指绝缘温度等级F 级）

绝缘（冷却）介质为难“燃”油

绕组数：有表示三绕组，无表示双绕组

冷却方式：有表示风冷，无表示自冷

三相变压器

电力变压器产品型号举例：

SRNZ-25000/33表示三相有载调压耐高温液浸式自冷双绕组电力变压器，高压额定电压为33kV ，额定容量为25000kVA 。

2.变压器的额定参数

（1）额定电压N N U U 21/。单位用千伏（kV ）来表示，对于三相变压器额定电压均指线电压。

（2）额定电流N N I I 21/。单位用安（A ）来表示，对于三相变压器额定电流均指线电流。

（3）额定容量N S 。也就是视在功率，单位用千伏安（kVA ）来表示。它与额定电压、额定电流的关系如下：

单相变压器 N N N I U S 11=； N N N I U S 22=

三相变压器 N N N I U S 113=； N N N I U S 223= 变压器额定容量是变压器输出能力的保证值。变压器的额定容量与绕组的额定容量有所区别，双绕组变压器的额定容量即为绕组的额定容量；多绕组变压器应对每个绕组的额定容量加以规定，其额定容量为最大的绕组额定容量。

我国现在变压器的额定容量等级是按1010倍数增加的R10优先数系，只有30kVA 及63000kVA 以上的与优先数系有所不同。具体容量等级见表1-3。

表1-3 变压器的额定容量等级 单位：kVA 10

20

（30）

50

63

80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 20000 25000 31500 40000 50000 63000 （90000） （120000） （150000） （180000） （240000） （360000）

注 组成三相变压器组的单相变压器为表中数值的1/3，其余用途的单相变压器与表中数值相同。

（4）额定频率f 。单位为赫兹（Hz ），我国工频为50Hz 。

（5）空载电流和空载损耗。当变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时，其中所流通的电流称为空载电流I 0，通常空载电流以额

定电流的百分数表示；变压器空载运行时产生的有功损耗为空载损耗P 0。