变压器组配件基本知识

这是典型变压器的外形图，其上所用主要组件（配套件）为：
1. 储油柜 （吸湿器、油位计、胶囊）
2. 气体继电器
3. 压力释放阀（速动油压继电器）
4. 套管
5. 油面（绕组）温度控制器
6. 散热器（冷却器）
7. 净油器
8. 阀门、放气塞、油样活门
9. 开关
10. 控制柜（端子箱）
11.其它（充氮灭火装置、各种类型的在线监测仪）
储油柜
变压器运行时由于温度变化，其内部变压器油也因此产生体积上的变化，为了保证变压器在最低温度时其绝缘、电气部分依然被油浸泡(保护)，最高温度时油又不溢出，因此设置一个与油箱想通的可容纳此种体积变化的容器就是储油柜。

储油柜的分类：
储油柜按其内部变压器油是否与空气接触分为敞开式和密封式；
密封式储油柜按其内部隔离空气和变压器的材料分为胶囊式、隔膜式和波纹管式；
波纹管式储油柜按其波纹管与变压器油的相对位置分为外油式和内油式
储油柜的发展简史
下面我们就以储油柜的发展为线索来看看储油柜结构及其配件（油位表、胶囊）等的变化和发展：
第一代：最早我们使用的就是敞开式储油柜，其结构最为简单，就是储油柜本体（一个圆柱体的铁质桶装容器）、油位表（一般为玻璃管式）；有些加装了吸湿器。

具体结构见下图。

优点：结构简单、便宜，不考虑玻璃管的损毁与变压器同寿命
缺点：不能抽真空、变压器油与空气直接接触，易分解老化；变压器油受阳光照射，也易老化分解。

第二代：密封式储油柜
密封式储油柜就是针对敞开式的缺点做了如下改进：1.增加胶囊或隔膜防止变压器油与空气直接接触；2.将玻璃管式油位计更换为磁铁式油位,避免了变压器油受阳光照射分解；3.增加抽真空系统。

此三种改动可分别实施，户不影响。

第三代：波纹管式储油柜，其分为外油式和内油式。

外油式以沈阳天工为代表，其结构如下附图：
不锈钢波纹管作为容积补偿元件和隔离密封元件，在彻底隔绝空气及湿气的条件下，实现对变压器绝缘油的体积补偿。

特点：
1. 无需采用吸湿器。

2. 工作寿命长、无老化、抗破损、免维护
注意事项：
为防止运输中内部波纹管颠簸受损，在出厂运输前必须向储油柜内充气将波纹压合固定或抽真空使波纹管处于压合状态
相关标准：JB/T6484-2005 变压器用储油柜
检验项目：
外购储油柜主要有沈阳东电的双密封隔膜式储油柜和沈阳海为和天工的波纹管式储油柜。

波纹式储油柜还应检查波纹管是否处于压合固定状态。

检查是否压合，主要是看油位指示是否在充气压合状态或最低位置。

胶囊式储油柜外购的配套件：
1.油位表：表头、摆杆、浮球组成，有时浮球和摆杆固定成一体。

负责指示油位的高低。

主要检查安装尺寸,(法兰中心距、孔的大小是否与公司要求一致)。

机械结构是否灵活。

开关是否动作。

2.胶囊：橡胶材质的袋子。

主要检查外形尺寸和安装尺寸。

另厂内不允许安装。

密封试验压力为20kPa，30min。

3. 吸湿器.
结构如右图所示：
其主要结构为装有变色硅胶（浸渍氯化钴的硅胶）的玻璃筒。

应注意
变色硅胶干燥状态下呈兰色，吸收水分后变为
粉红色，当全部硅胶都变为粉红色时，应更换
干燥的变色硅胶。

（可使用原硅胶再生）
气体继电器：
气体继电器是油浸式变压器一种主要保护装置。

变压器因内部故障而使油分解产生气体或造成油流冲动，从而使气体继电器接点动作，以接通指定的控制回路，并及时发出信号或自动切除变压器。

气体继电器内部结构简图
工作原理：
变压器正常工作时，继电器内充满变压器油，变压器在运行中出现轻微故障时，因变压器油分解而产生的气体将聚集在继电器容器的上部，迫使继电器浮子下降，当降至预定高度时，接通轻瓦斯报警接点发出报警信号。

若变压器因为内部渗漏等原因使油面下降，同样会发出报警信号。

如果变压器内部发生严重故障，将会出现油的涌浪，在管路内产生油流，冲击继电器的挡板运动，如果油流速超过预设值，会使重瓦斯跳闸接点接通，发出跳闸信号，将变压器从线路中切除。

报警信号：气体聚集250~300ml
跳闸信号：0.8m/s（出厂整定值，可调）
相关标准：JB/T9647-1999 气体继电器
压力释放阀：
压力释放阀是用来保护变压器设备过压力的安全装置，他的使用可避免油箱变形或爆炸。

当变压器内部发生故障时，油箱内的变压器油被汽化，产生大量气体，使油箱内压力急剧升高。

如果压力不及时释放，将会造成油箱箱壁的变形、引起变压器爆炸和火灾。

压力释放阀的主要结构：
安装压力释放阀就是在油箱内压力升高到压力释放阀的开启压力时，压力释放阀在2ms内迅速开启，使油箱内的压力很快降低。

当压力降到压力释放阀的关闭压力值时，压力释放阀又可靠关闭，使油箱内永远保持正压，有效地防止外部空气、水气及其他杂质进入油箱。

已动作过。

在压力释放阀关闭时，标志杆仍然滞留在开启的位置上，必须手动才能复位。

相关标准：JB/T7065-2004 变压器用压力释放阀
套管
为将变压器内部线圈（及其引线）引出变压器箱体外部，需使用套管作为出线的装置。

套管按其住绝缘分为电容式套管和非电容式套管；
电容式套管又可分为：胶粘纸式、胶浸纸式、油浸纸式、浇注树脂式、其它气体或液体绝缘式；
非电容式套管可分为：气体绝缘、液体绝缘、浇注树脂绝缘、复合绝缘。

电容式套管结构如下：
钉固定后再连接接头的其它部分。

具体结构见上图。

行操作。

主要见右图
套管如果储存时间较长，应竖直放置。

纯瓷套管结构一般比较相同，具体见下图。

左为穿缆式，右为导杆式
特点：以上两种结构的套管结构简单，便于维护。

注意：拆卸时注意保护外瓷套。

相关标准：GB/T 3969 35kV及以下变压器瓷套
温度控制器
因为变压器的使用寿命同运行时的温度有极大的关系，因此需要使用温度计来监视变压
器的运行温度，变压器所用温度计不仅要有监视温度的功能，还带有电器接点用于控制变压
器冷却系统及发出报警、跳闸信号，因此称为温度控制器。

从原理上说变压器所使用的温度控制器都属于压力式温度计，我们此次所用的温度控制器是复合式的，不仅能测量（监视）变压器油顶层或绕组温度，带有电器接点用于控制变压器冷
却系统及发出报警、跳闸信号，还能输出一路4~20mA信号提供给远方控制屏上的数显使用。

油面温度控制器
油面温度控制器主要由指示仪表（表头）、温包和毛细管三部分组成，这三部分组成一个
密闭的系统。

温包内充有感温液体，当被测温度发生变
积也随之变化，这一体积的变化量通过毛细管传递至表
头内的弹性原件内，使得弹性原件发生一相应的位移，该
位移通过机构放大后，即可带动表头指针指示为被测温
度。

(原理图见右)。

弹性原件位移时可触发微动开关，输出电信号控制变压器冷却系统以控制变压器温升或发出报警、跳闸信号。

绕组温度计指示的温度是变压器顶层油温与线圈对油的温升之和，反映了被测变压器温度。

同时表头内的4~20mA 信号远传至控制室二次仪表，提供给远方控制室或控制屏上的数显使用，同步显示变压器顶层油温。

进口AKM 油面温度控制器的型号组成含义如下：
毛细管长度
选用配件
温包固定方式
测量范围
温度设定开关
油面温度控制器
厂标
选用配件：TD111：输出4~20mA （需配合电源使用）
TD119-5：输出4~20mA 和0~5V （需配合电源使用）
TD66：Pt100输出
电源型号：AKM48450-1或48510
远方显示仪：AKM47877（模拟显示，开孔尺寸92×92，必须配套使用电源）或
AKM47875（数字显示，开孔尺寸92×44）（原使用47878-3）
进口Messko 油面温度控制器型号
COMPACT 紧凑型：
MT-ST160SK/TT （有开关接点和4~20mA 输出）
配套电源型号：PSLC242
远方显示仪： D1272（数字显示，开孔尺寸93×45）
绕组温度控制器
绕组温度控制器是采用附加温升的原理而设计，它是在温度指示控制器的基础上，加装对应铜油温差的电热元件，模拟显示变压器线圈的温度。

由于增加铜油温差的方式略有不同，我将其分为两大类
第一类，以AKM 为代表的（以下简称A 系）：变压器绕组温度计的温包插在变压器油箱顶层的油孔内，当变压器负荷为零时，绕组温度计的读数为变压器油的温度。

当变压器带上负荷后，通过变压器电流互感器取出的与负荷成正比的电流，经变流器调整后流经嵌装在波纹管内的电热元件。

电热元件产生的热量，使弹性元件的位移量增大。

因此在变压器带上负荷后，弹性元件的位移量是由变压器顶层油温和变压器负荷电流二者所决定。

绕组温度计指示的温度是变压器顶层油温与线圈对油的温升之和，反映了被测变压器绕组的温度。

（原理图
第二类，以Messko （组合型）为代表的（以下简称M 系）：其它与A 系相同，只是通过电流互感器取出的与负荷成正比的电流，经变流器调整后流经温包内附设的一组电热元件。

电热元件产生的热量的温度，叠加到温包获得的变压器油面温度，反映了被测变压器绕组的
毛细管长度
选用配件
温包固定方式
测量范围
温度设定开关
绕组温度控制器
厂标
选用配件：TD111：输出4~20mA （需配合电源使用）
TD119-5：输出4~20mA 和0~5V （需配合电源使用）
匹配器型号：44674（CT的二次输出电流应在0.6~1A之间）
TD50（内置、CT的二次输出电流应在2~2.2A之间）
TD76（内置、CT的二次输出电流应在2.2A~2.65之间）
44677（CT的二次输出电流应在3.6~5A之间）
电源型号：AKM48450-1或48510
远方显示仪：AKM47877（模拟显示，开孔尺寸92×92，必须配套使用电源）或
AKM47875（数字显示，开孔尺寸92×44）（原使用47878-3）
进口Messko绕组温度控制器型号
COMPACT紧凑型：
MT-ST160W/TT（有开关接点和4~20mA输出）
配套电源型号：PSLC242
远方显示仪：D1272（数字显示，开孔尺寸93×45）
匹配器型号：Multi Ballast Transformer
TRASY2 组合型：
MT-STW160F2（只有开关接点输出）
相关标准：
JB/T 6302-2005 变压器用油面温控器
JB/T 8450-2005 变压器绕组用温控器
JB/T 7631-2005 变压器用电子温控器
除检查尺寸外，可使用热水浸泡温包，检测其机械传动是否正常，接点信号是否能正常输出。

光纤测温系统
随着电力行业的发展，对变压器监测的要求不断的提高，由于“热模拟”方法固有的缺陷，在测量绕组温度上，有两种不同的发展方向：一、提高附加温度的精度，通过计算机技术直接叠加。

有资料称之为计算法；二、采用光纤技术直接测量变压器绕组温度。

这里我们主要介绍第二种方法。

原理：由于各生产厂家不同，光纤测温系统的原理略有差异，但都是利用光的某些特性针对温度做特定的改变，测量其改变量从而确定温度的大小，其精度一般在1度左右。

生产厂家：美国Luxtron ；加拿大FISO ；加拿大 OPSENS
结构：各生产厂家由于原理、选用原材料的不同，在光纤测温系统的结构上也不完全相同，但总体结构都可分为：内部光纤、外部光纤、贯通器、显示器四大部分。

内部光纤头部有感温材料，尾部是与贯通器连接的接头；一般将内部光纤头部夹在绝缘垫块中间，然后将绝缘垫块组放置在线圈需测量的位置。

贯通器负责连接内外部光纤，并穿过变压器箱壁。

外部光纤：头部是与贯通器连接的接头；尾部是与显示器连接的接头。

显示器：负责接收光纤传过来的光信号，并将其转化为温度值显示出来。

由于其防护等级不高，如安装在变压器箱壁上，需使用防护等级至少在IP54的盒子。

散热器
散热器：靠自身油自然循环冷却的冷却装置
片式散热器；我们以PC1300-22/520片式散热器为例来解释其型号含义如下：
P-片式散热器；C-可拆式；1300指片散的中心距（mm）；22为片散的散热片片数；520-片散宽度尺寸。

我公司现在还大量使用鹅颈式散热器，其型号含义标准未有规定，我公司设计暂按：
PCJ 长片中心距（短片中心距）-长片数（短片数）/片宽
来执行，直至有新标准规定。

结构：
片散是由散热片、集油管、放气塞，放油塞、吊环和联结法兰等零件组成。

具体结构见下：
散热片由1mm以上冷轧钢板经挤压成带有油道的两个单片散热片组成，各组合焊接好的散热片与集油管焊接组成散热器。

注意：
散热器起吊时注意防止磕碰。

根据标准散热器应是使用热油冲洗，其耐压值应不低于35kV。

相关标准：JB/T 5347-1999 变压器用片式散热器
冷却器
强迫油自然循环冷却的冷却装置
分类：
冷却器按其冷却介质一般分为强迫油循环风冷却器（以下简称风冷却器）和强迫油循环水冷却器（以下简称水冷却器）两大类。

风冷却器按其冷却管的材质分为铝管风冷却器、钢管风冷却器和复合管风冷却器（复合管风冷却器又分为钢铝复合管风冷却器和铜铝复合管风冷却器）。

水冷却器按冷却单元的型式分为管式水冷却器和板式水冷却器，我们通常所说水冷却器是管式的，所以经常省略管式二字，管式水冷却器按其冷却管的材质分为钢管水冷却器和钢铜复合管水冷却器和纯铜管水冷却器。

纯铜管水冷却器因其造价较高，基本不采用。

管式水冷却器按其冷却管根数分为单管水冷却器和双重管水冷却器；
板式水冷却器，我们现在变压器行业使用的就只有螺旋板式水冷却器。

风冷却器主要组成部分：冷却器本体（风扇）、油泵、油流继电器、端子箱（分控箱）。

具体见下图：
相关标准：JB/T 8315-2007 变压器用强迫油循环风冷却器
水冷却器
一般由几个通过管路连接在一起的单独的水冷却器单元组成的水冷却器组。

除了水冷却器本体外，其还有些配套的部件（单元），主要有：油流指示器、水流指示器、渗漏报警器，端子箱、控制柜（一般要求成套提供）。

相关标准：JB/T 8316-2007 变压器用强迫油循环水冷却器
净油器
是一个充有吸湿剂（硅胶）的容器，安装在油箱侧壁，通过油本身的循环吸收油中水分、和游离酸等加速变压器油和固体绝缘老化的氧化物等杂质。

维护变压器油的清洁，延长变压器的使用寿命。

具体结构：
安装的放气程序：
打开下部联管上的蝶阀（阀门）和上部的放气塞，直至有油冒出，关闭放气塞及活门，静置12小时，打开下部放油塞，放出变压器油和吸收剂的渣沫，关闭下部放油塞，再次打开下联管上的蝶阀（阀门）和上部的放气塞，直至有油冒出，关闭放气塞，打开上联管上的蝶阀（阀门）。

净油器可以使用。

如果储油柜内油面下降太多，适当进行补油工作。

吸湿剂使用注意事项：
新吸湿剂的使用
1）使用前应进行干燥处理。

2）进行筛选，并用合格变压器油冲洗两次
使用过的吸湿剂的再生：
1）加热至规定温度，烘焙至无水状态（原色）。

2）筛选并清洗。

净油器吸湿剂与吸湿器硅胶不能混用。

阀门、放气塞、油样活门
变压器上所用的阀门主要是蝶阀和铜（铸铁）阀
蝶阀按其材质分为铸铁、钢板（不锈钢）、铸铝
阀一般是阀片对阀体的硬密封，关闭之后，允许有微量的渗油（标准规定0.5MPa 、80℃、5min 、10g ） 相关标准：
JB/T5345-2005 变压器用蝶阀 铜（铸铁）阀
我公司主要使用的为截止阀（所有的铸铁阀、西变组件的铜阀）、闸阀（宁波埃美柯）和球阀。

虽然这些阀门的结构不太一样，但功用和所装配的位置基本相同。

开关
变压器上用来调换绕组分接位置的一种电压调节装置。

开关的分类：
按是否可在变压器励磁状态下调节分为：无励磁分接开关（俗称无载开关）和有载分接开关 无励磁分接开关按其相数分为单相无励磁分接开关和三相无励磁分接开关；
按其结构形式分为：鼓形无励磁分接开关、笼形无励磁分接开关、条形无励磁分接开关、盘形无励磁分接开关、和楔形无励磁分接开关；
按其调压部位分为：中性点调压无励磁分接开关、中部调压无励磁分接开关、线端调压无励磁分接开关。

按其调压方法分为手动无励磁分接开关和电动无励磁分接开
鼓形无励磁分接开关
笼形无励磁分接开关 相关标准：JB/T 8637-1997 无励磁分接开关
有载开关可以按过度电阻的特性分为电阻式和电抗式。

我国常用电阻式。

下图是我们常使用的CM 型开关本体
条励接开关
其组成为：有载开关本体、电动结构、气体（油流）继电器、连杆机构、远方控制器（档位显示器）组成。

具体见上右图（少远方控制器，因为其安装在远方控制室） 相关标准：GB 10230-1988 有载分接开关
端子箱
端子箱结构和功能较为简单，只是将变压器上附件的信号、电流互感器的二次侧电流接入，以备远方控制室使用。

此处就不多做介绍。