电力变压器及配电装置

电力变压器

2.1.1 变压器的原理为电磁感应原理制成。

2.1.1用途分为：电力变压器、特种变压器、仪用互感器。

2.1.2冷却介质分为：油浸式和干式两种。

2.1.3 原理构成：

一次

二次

E1(感应电动势)=4.44fN1Φm

E2(感应电动势)=4.44fN2Φm

E1/E2=N1/N2

由于变压器的功率传输是不变的故应该电流的变比应与感应电动势的反比。

2.1.4变压器的结构：

变压器的铁芯是磁路部分由铁芯柱和铁厄组成并且分为壳式结构和芯式结构。站内的变压器主要是芯式结构（其主要是由于结构简单）。

组成：铁芯、绕组、绝缘、分接开关、邮箱、冷却装置、储油柜、安全气道、吸湿器、气体继电器、高低压绝缘套管

2.1.5变压器的铁芯材料分为冷轧和热轧两种，其中导磁性能好并且损耗小，于是硅钢片的厚度多为0.35mm、0.27mm、

0.30mm，片越厚则涡流损耗越大，故在硅钢片的表面必须覆盖一层绝缘漆以保证之间的绝缘。

2.1.6分接开关：为了稳定电压、控制电力潮流或调节负载电流，均对变压器进行电压调整，就是在高压线圈上进行

分接线匝，以改变绕组的匝数，从而达到改变电压比的有级调压的方法，从高压线圈引出的原因为1、方便引出2、高压侧的电流小，分接引线和分接开关的载流部分界面小，触头容易制造。

2.1.7变压器的调节电压分为有载(有励磁调压)、无载（无励磁调压）。

2.1.8储油柜的作用是保证邮箱内总是充满油，并减小与空气的接触面，从而减缓油的老化。

2.1.9吸湿器：其作用是保证储油柜上方的空气保持干燥，其内装有氯化钙或氯化钴浸渍过的硅胶，吸收空气中的水

分从而受潮到一定程度时颜色会变为蓝色或粉红色。

2.1.10气体继电器：当内部发生闸间短路或绝缘击穿时产生气体或邮箱漏油等使油面降低，接通信号或跳闸回路保

护变压器。

2.1.11额定电压规定：

0.38、3、6、10、35、63、110、220、330、500KV，线路连接于终端变压器为降压变压器

2.1.12额定容量规定：在变压器铭牌所规定的额定状态下，变压器的二次侧输出能力对于三相变压器，额定容量是

三相容量之和。变压器的额定容量大小与电压等级也是密切相关的，电压低、容量大时电流大，损耗增大；

电压高、容量小时绝缘比例过大，因此电压高容量大，电压低容量低。

2.1.13额定容量和额定电流之间的系数：

I n=Sn/Un（单相）三相为I n=Sn/√3Un 故在Y形连接时线电流为绕组电流，D连接时线电流=√3组电流。

2.1.14变压器的点连接组成，高压用△形连接故应该用D表示，低压侧用Y连接则用y表示，故组合连接为Dy(Dy11).

2.1.15当二次侧不带负载，一次侧与电网断开的调压分为无励磁调压，二次侧带负载下的调压为有载调压。

2.1.16电压的调整率：其是衡量变压器供电质量好坏的数据。△U%=(U2n—U2) ×100%

U2n

2.1.17 效率：变压器输出功率和输入功率之比的百分数即为效率，通常中小型变压器的效率约为90%以上，大型变

压器的效率为95%以上。

2.1.18温升：对于空气的冷却变压器是指测量部位的温度与冷却空气温度之差。

2.1.19冷却方式：干式自冷、油浸风冷。

2.1.20 对于变压器周围环境的最高温度为40度，其绕组的允许温升为65度，而上层油温则为55度，所以变压器

运行时的油温和温升不应超过允许值，即可保证变压器在规定的使用年限安全运行。

2.1.21变压器的过负载能力：1）正常情况下的过负载能力（高峰、低谷），事故时的过负载能力、允许短路。

2.1.22并列运行的目的：1）提高供电可靠性2）提高变压器运行经济性3）可以减少总备用容量并可随着用电量的

增加分批增加心的变压器。

2.1.23 并列运行条件：1）变压器的连结组标号相同2）变压器的电压变比相等3）变压器的阻抗电压UZ%相等。

2.1.24变压器油的作用：起到可以吸收绕组和铁芯产生的热量，起到散热和冷却的作用。

2.1.25 变压器的巡视检查：

1）检查储油柜和充油绝缘套管内的高度和封闭处有无漏油现象，以及油标管内的油色

2）检查变压器上层油温。正常时一般应在85度，加强水冷循环温度为75度

3）检查变压器的响声，正常时为均匀的嗡嗡声

4）检查套管是否清洁，有无破裂纹和放电烧伤的痕迹

5）清扫绝缘套管及有关附属设备

6）检查母线及接线端子灯连接点是否接触良好

7）容量在630KVA以上的变压器，每周应检查一次容量在630KVA以下的变压器，可适当的延长巡逻期。

8）有人值班的变电所，每班都检查变压器的运行状态√

9）对于强油循环水冷或风冷的变压器，不论有无人员值班都应每小时巡视一次

10）负载急剧变化或变压器发生短路故障后，都应增加特殊巡视。

2.1.26 其它变压器：1、环氧树脂绝缘干式变压器2、气体绝缘干式变压器3、H级绝缘干式变压器4、非晶态合金铁芯变压器5、低损耗油浸变压器6、卷铁芯变压器

2.1.27 互感器的分为电压互感器、电流互感器是提供供电系统的电气测量和保护用的重要设备，电压互感器是将系统的高电压改变为标准的低电压（100V或100/√3）电流互感器是将高压系统中的电流或低压系统中的大电流改变为低压标准的小电流（5A或1A），TV为电压互感器、TA为电流互感器。

2.1.28互感器的作用：

1）与测量仪表配合起到保护的作用。

2）将测量仪表、继电保护装置和线路的高电压隔开保证操作人员和设备的安全

3）将电压和电流变换成统一的标准值，以利于仪表和继电器的标准化。

2.1.29 电压互感器

其原理和变压器的原理相类似，只不过是体积上的区别。

电压互感器的分类为：测量用的互感器和保护用的互感器（标准为0.2、计量用的0.5、一般测量用1-3级，保护用0.2、0.5级）

电压互感器在正常运行时其二次侧不允许短路，电流互感器的与其相反二次侧不允许开路故不允许装设熔丝、隔离开关，为安全起见应将二次侧接地。

电流互感器的分类为（标准0.2、0.1、0.05、0.02、0.01级，计量用的0.25、0.55、一般测量为0.2、0.5、1.0、3.0 其电流比为一次侧为5—25000A二次侧为5A、其容量为5—100KVA

2.1.30 电流互感器的运行：

1）电流互感器的一次线圈串联接入被测电路、二次线圈与测量仪表连接、一、二次线圈极性应正确。

2）电流互感器二次线圈和铁芯均应可靠接地

3）二次侧的负载阻抗不得大于电流互感器的额定负载阻抗，以保证测量的准确性。

4）电流互感器不得与电压互感器二次侧互相连接，以免造成电流互感器近似开路，以出现高电压

5）电流互感器二次侧有一端必须接地，以防一、二次线圈绝缘击穿，一次侧高压窜入二次侧，危机人身安全。2.1.31 电力系统的短路：

短路；电力系统正常运行时，各相之间是绝缘的，电力系统相与相之间或相与地之间通过金属导体、电弧或其他较小的阻抗连接而形成的非正常状态称为短路。

分为：三相短路、两相短路、单相接地短路，一般单相短路的概率更大一点。

2.1.32 短路电流的危害

1）短路电流通过电气设备时，将引起导体的严重发热，造成导体温度升高甚至融化，并且会损害绝缘

2）短路电流通过设备时在相间产生很大的电动力作用，造成设备变形或损坏

3）短路处往往会有电弧产生，高温电弧会烧坏故障设备或烧伤周围人员，