干式变压器简介
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干式变压器简介
建一流企业 创世界名牌
顺特电气有限公司 技术开发部 编
变压器的基本原理 干式变压器的结构、特点及制造工艺 地铁牵引整流变压器 干式变压器的安装、运输
基本原理
第一部分 变压器的基本原理
1.1法拉第电磁感应定律：
基本原理
基本原理
1.2根据欧姆定律，推算空载漏抗电压：基本原理Fra bibliotek组成部件
线圈（电路） 附件（固定、支撑件）
2.1 铁心的结构及工艺
干式变压器的结构
干式变压器的铁心采用心式结构，一般为三相三柱式。 由于高导磁冷轧硅钢片的磁畴具有方向性，顺着磁畴 的方向导磁性能最好，垂直于磁畴的方向导磁性能最 差，因此铁心柱与铁轭的连接通常采用45°全斜接缝。 为了减少接缝处磁密不均匀以致铁损过大而造成局部 过热的现象，一般采用5阶梯交错迭片的方法。可以有 效降低变压器噪声、空载损耗。
压一般采用分段圆筒式，低压为多层圆筒式。 2）高压采用分段圆筒式，低压采用铜箔绕制。 3）高、低压绕组均采用铜箔绕制。
2.2 线圈结构及工艺
干式变压器的结构
在用导线绕制时，一般采用绝缘材料和导线一起 伴绕，绕制后装模，放置在浇注罐内干燥、抽 真空。待一定时间真空度和湿度到达要求时， 将配好料的树脂在真空状态下缓慢浇注。浇注 完毕后放置在烘箱里固化。真空浇注使线圈内 部不含气泡，保证线圈具有较高的耐压水平， 浇注后具有较高的机械强度。
干式变压器的特点
2.5 环氧树脂浇注式变压器的特点
2.5.1 防灾性能突出：无油、无污染、难燃阻燃、自熄防火， 不致引发爆炸等二次灾害。
2.5.2 抗突发短路能力强：抗开裂、抗温度变化，机械强度高 。由于树脂的材料特性，加之绕组是整体浇注，经加热固化成型 后成为一个刚体所以机械强度很高，经突发短路试验证明，浇注 式变压器因短路而损坏的极少。
三相变压器的连接
线电压＝相电压
UA=UAφ；
线电流 ＝√3X相电流
IA=√3×IAφ；
(以上均为有效值）
三相变压器的连接
连接组标号（连接组别）：
定义：用一组字母和时钟序数指示高压、 中压（如果有）及低压绕组的连接方式， 且表示中压、低压绕组对高压绕组相位 移关系的通用标号。 －－(GB1094.1-1996)
2.3 定义：干式变压器相对油浸式变压器而言，用非液体的绝缘 介质代替油浸式变压器的油介质的固体气体混合绝缘变压器。
2.4 分类：目前世界上的干式变压器主要有环氧树脂浇注式与浸 渍式两大类型，由于在耐受短路能力、绝缘特性、节能降耗、 抗恶劣环境和免维护方面环氧树脂浇注式变压器优于浸渍式变 压器，国内干式变压器普遍采用环氧树脂浇注式变压器，因此 下面重点介绍环氧树脂浇注式变压器的特点。
变压器的基本参数
小结： 变压器的基本参数有： 1）一、二次绕组的额定电压（及分接范围）； 2）短路阻抗； 3）连接组别； 4）额定容量； 5）绝缘等级； 6）耐压水平； 7）损耗标准； 8）额定频率；
第二部分
干式变压器的结构、特点及制造工艺
干式变压器的结构
干式变压器的构成
干式变压器的结构
铁心（磁路）
根据欧姆定律，推算空载漏抗电压：
（U=I*R）
基本原理
1.3一、二次电路的电压方程式：
重要公式
1.4 几个重要公式：
1)一二次绕组的端电压之比等于感应电压 之比等于匝数比
U1 U2
=
E1 E2
=
W1 W2
= Kw
Kw：叫变比（Kw>1）。
若（Kw<1），则 1/KW 叫变比
重要公式 2)流过一二次绕组的电流之比等于匝数比的反比
变压器的短路阻抗
变压器的短路阻抗
短路阻抗： 同时也反应了 变压器漏磁空 间的大小
三相变压器的连接
三相绕组的主要连接方式
星型接法（Y接） 分类 三角型接法（D接）
曲折型接法（Z接）
Y型接法
三相变压器的连接
线电流＝相电流
IA=IAφ；
线电压 ＝√3X相电压
UA=√3×UAφ；
(以上均为有效值）
D型接法
I1 I2
=
W2 W1
基本原理
变压器负载运行示意图
变压器的短路阻抗
1.5 短路阻抗： 在额定频率和参考温度下，一对绕组中 某一绕组端子之间的等效串连阻抗， Z=R+jX（Ω）。确定此值时，另一绕组 的端子短路，而其他绕组（如果有）开 路。 －－(GB 1094.1-1996)
变压器的短路阻抗
短路阻抗的物理意义： 表征变压器的某一次绕组在短路状况下， 对外电路呈现出来的阻抗特性。 Z=R+jX 电抗分量 电阻分量
2.5.3 环境性能优越：环氧树脂是化学上极其稳定的一种材料 ，防潮、防尘，即使在大气污秽等恶劣环境下也能可靠地运行， 甚至可在100%湿度下正常运行，停运后无需干燥预热即可再次 投运。可以在恶劣的环境条件下运行，是环氧浇注式干变较之浸 渍式干变的突出优点之一。
2.2 线圈结构及工艺
干式变压器的结构
当低压采用箔式绕制时，在层间设置DMD预浸布作 为层间绝缘，在绕制好后只要加热固化即可， 这样低压绕组就无需外模。除了工艺性能好， 可提高生产效率之外，还可以降低横向漏磁从 而时轴向电动力减小，相应的提高了产品的抗 短路强度，降低了附加损耗。
干式变压器的特点
干式变压器的结构
2.1 铁心的结构及工艺 铁心的夹紧结构使铁心的磁导体成为紧固的整体。它承
受了夹紧力、起吊变压器的重力和变压器短路时产生 的机械应力。通常有如下几种夹紧结构： 1）有孔铁轭螺杆，拉螺杆夹紧结构。适用于小容量产品 （200kVA以下）； 2）有孔铁轭螺杆，拉板结构。适用于中等容量产品 （315kVA～5000kVA）； 3）无孔绑扎，拉板结构。适用于大容量产品（5000kVA 以上）；
2.1 铁心的结构及工艺
干式变压器的结构
铁心在装配完后，需要在铁心表面涂绝缘漆以保 护硅钢片不受损伤，还能防止硅钢片生锈。绝 缘漆的绝缘耐热等级应当与铁心采用的绝缘南 热等级相符。
2.2 线圈结构及工艺
干式变压器的结构
浇注干式变压器的绕组结构主要有下列三种类型： 1）高、低压绕组均采用导线绕制的层式绕组。高
2.1 铁心的结构及工艺
干式变压器的结构
铁心的绝缘与变压器其他绝缘一样占有重要的地 位。包括铁心片相互间的绝缘、铁心片与结构 件之间的绝缘2种。铁心片间的绝缘把铁心截面 分成许多细小的小截面。硅钢片越薄、分割的 截面越小、产生的涡流损耗就越小。同时由于 绝缘层的存在，因此铁心需要单点接地，以避 免铁心放电和产生环流而增大损耗。
建一流企业 创世界名牌
顺特电气有限公司 技术开发部 编
变压器的基本原理 干式变压器的结构、特点及制造工艺 地铁牵引整流变压器 干式变压器的安装、运输
基本原理
第一部分 变压器的基本原理
1.1法拉第电磁感应定律：
基本原理
基本原理
1.2根据欧姆定律，推算空载漏抗电压：基本原理Fra bibliotek组成部件
线圈（电路） 附件（固定、支撑件）
2.1 铁心的结构及工艺
干式变压器的结构
干式变压器的铁心采用心式结构，一般为三相三柱式。 由于高导磁冷轧硅钢片的磁畴具有方向性，顺着磁畴 的方向导磁性能最好，垂直于磁畴的方向导磁性能最 差，因此铁心柱与铁轭的连接通常采用45°全斜接缝。 为了减少接缝处磁密不均匀以致铁损过大而造成局部 过热的现象，一般采用5阶梯交错迭片的方法。可以有 效降低变压器噪声、空载损耗。
压一般采用分段圆筒式，低压为多层圆筒式。 2）高压采用分段圆筒式，低压采用铜箔绕制。 3）高、低压绕组均采用铜箔绕制。
2.2 线圈结构及工艺
干式变压器的结构
在用导线绕制时，一般采用绝缘材料和导线一起 伴绕，绕制后装模，放置在浇注罐内干燥、抽 真空。待一定时间真空度和湿度到达要求时， 将配好料的树脂在真空状态下缓慢浇注。浇注 完毕后放置在烘箱里固化。真空浇注使线圈内 部不含气泡，保证线圈具有较高的耐压水平， 浇注后具有较高的机械强度。
干式变压器的特点
2.5 环氧树脂浇注式变压器的特点
2.5.1 防灾性能突出：无油、无污染、难燃阻燃、自熄防火， 不致引发爆炸等二次灾害。
2.5.2 抗突发短路能力强：抗开裂、抗温度变化，机械强度高 。由于树脂的材料特性，加之绕组是整体浇注，经加热固化成型 后成为一个刚体所以机械强度很高，经突发短路试验证明，浇注 式变压器因短路而损坏的极少。
三相变压器的连接
线电压＝相电压
UA=UAφ；
线电流 ＝√3X相电流
IA=√3×IAφ；
(以上均为有效值）
三相变压器的连接
连接组标号（连接组别）：
定义：用一组字母和时钟序数指示高压、 中压（如果有）及低压绕组的连接方式， 且表示中压、低压绕组对高压绕组相位 移关系的通用标号。 －－(GB1094.1-1996)
2.3 定义：干式变压器相对油浸式变压器而言，用非液体的绝缘 介质代替油浸式变压器的油介质的固体气体混合绝缘变压器。
2.4 分类：目前世界上的干式变压器主要有环氧树脂浇注式与浸 渍式两大类型，由于在耐受短路能力、绝缘特性、节能降耗、 抗恶劣环境和免维护方面环氧树脂浇注式变压器优于浸渍式变 压器，国内干式变压器普遍采用环氧树脂浇注式变压器，因此 下面重点介绍环氧树脂浇注式变压器的特点。
变压器的基本参数
小结： 变压器的基本参数有： 1）一、二次绕组的额定电压（及分接范围）； 2）短路阻抗； 3）连接组别； 4）额定容量； 5）绝缘等级； 6）耐压水平； 7）损耗标准； 8）额定频率；
第二部分
干式变压器的结构、特点及制造工艺
干式变压器的结构
干式变压器的构成
干式变压器的结构
铁心（磁路）
根据欧姆定律，推算空载漏抗电压：
（U=I*R）
基本原理
1.3一、二次电路的电压方程式：
重要公式
1.4 几个重要公式：
1)一二次绕组的端电压之比等于感应电压 之比等于匝数比
U1 U2
=
E1 E2
=
W1 W2
= Kw
Kw：叫变比（Kw>1）。
若（Kw<1），则 1/KW 叫变比
重要公式 2)流过一二次绕组的电流之比等于匝数比的反比
变压器的短路阻抗
变压器的短路阻抗
短路阻抗： 同时也反应了 变压器漏磁空 间的大小
三相变压器的连接
三相绕组的主要连接方式
星型接法（Y接） 分类 三角型接法（D接）
曲折型接法（Z接）
Y型接法
三相变压器的连接
线电流＝相电流
IA=IAφ；
线电压 ＝√3X相电压
UA=√3×UAφ；
(以上均为有效值）
D型接法
I1 I2
=
W2 W1
基本原理
变压器负载运行示意图
变压器的短路阻抗
1.5 短路阻抗： 在额定频率和参考温度下，一对绕组中 某一绕组端子之间的等效串连阻抗， Z=R+jX（Ω）。确定此值时，另一绕组 的端子短路，而其他绕组（如果有）开 路。 －－(GB 1094.1-1996)
变压器的短路阻抗
短路阻抗的物理意义： 表征变压器的某一次绕组在短路状况下， 对外电路呈现出来的阻抗特性。 Z=R+jX 电抗分量 电阻分量
2.5.3 环境性能优越：环氧树脂是化学上极其稳定的一种材料 ，防潮、防尘，即使在大气污秽等恶劣环境下也能可靠地运行， 甚至可在100%湿度下正常运行，停运后无需干燥预热即可再次 投运。可以在恶劣的环境条件下运行，是环氧浇注式干变较之浸 渍式干变的突出优点之一。
2.2 线圈结构及工艺
干式变压器的结构
当低压采用箔式绕制时，在层间设置DMD预浸布作 为层间绝缘，在绕制好后只要加热固化即可， 这样低压绕组就无需外模。除了工艺性能好， 可提高生产效率之外，还可以降低横向漏磁从 而时轴向电动力减小，相应的提高了产品的抗 短路强度，降低了附加损耗。
干式变压器的特点
干式变压器的结构
2.1 铁心的结构及工艺 铁心的夹紧结构使铁心的磁导体成为紧固的整体。它承
受了夹紧力、起吊变压器的重力和变压器短路时产生 的机械应力。通常有如下几种夹紧结构： 1）有孔铁轭螺杆，拉螺杆夹紧结构。适用于小容量产品 （200kVA以下）； 2）有孔铁轭螺杆，拉板结构。适用于中等容量产品 （315kVA～5000kVA）； 3）无孔绑扎，拉板结构。适用于大容量产品（5000kVA 以上）；
2.1 铁心的结构及工艺
干式变压器的结构
铁心在装配完后，需要在铁心表面涂绝缘漆以保 护硅钢片不受损伤，还能防止硅钢片生锈。绝 缘漆的绝缘耐热等级应当与铁心采用的绝缘南 热等级相符。
2.2 线圈结构及工艺
干式变压器的结构
浇注干式变压器的绕组结构主要有下列三种类型： 1）高、低压绕组均采用导线绕制的层式绕组。高
2.1 铁心的结构及工艺
干式变压器的结构
铁心的绝缘与变压器其他绝缘一样占有重要的地 位。包括铁心片相互间的绝缘、铁心片与结构 件之间的绝缘2种。铁心片间的绝缘把铁心截面 分成许多细小的小截面。硅钢片越薄、分割的 截面越小、产生的涡流损耗就越小。同时由于 绝缘层的存在，因此铁心需要单点接地，以避 免铁心放电和产生环流而增大损耗。