电力变压器基础知识培训 (2)
变压器基础知识培训
k2 Z
I1
N2 N1
I2
N2
I2
∴变压器具有阻抗变换作用，常用在电子线路中进
行阻抗匹配。 通常可令：kZ=k2 ， kZ称为变压器阻抗变比。
变压器的功能
变压器功能有四个： ①. 电压变换的功能； ②. 电流变换的功能； ③. 阻抗变换的功能；
此外（双绕组变压器）还有： ④. 电气隔离的功能。
电气隔离功能，可保证必要的安全。
两个线圈中有两个端子为同名端，则另外两个端子 之间也是同名端；而1-4或2-3则称为“异名端”或“异 极性端”。所以说，线圈同名端的标记不是唯一的。
同名端的判别(交流法)
l交流法：
交流法接线如右图所示。电 压表两端电压 V = U1 －U2。
若1、3为同名端，因为U1、 U2 同相位，则V ＜ U1 ；
电压平衡方程
原边电压平衡方程根据基尔霍夫电压定律直接列 出：Ėσ1 = - j İ1Xσ1 —— 满足电磁感应定律
绕组电势Ė1不采用电 抗表示是因为带铁心线圈 的电抗为非线性的，不是 常数，只有进行小范围线 性处理后才能采用电抗X1 表示。
小范围线性处理：在工 作点附近进行。
注意：电势此时的性质是被当作电压降处理(电抗压降)。
目录
第一章 变压器的应用与结构 第二章 变压器的基本工作原理 第三章 三相电压的变换 第四章 特殊变压器
变压器的概述
为了供电、输电、配电的需要，就必须使用一种电气设
备把发电厂内交流发电机发出的交流电压变换成不同等级的 电压。这种电气设备就是变压器。
变压器是在法拉第电磁感应原理的基础上设计制造的一
磁势平衡方程
注意：因为变压器对电流的变换作用，磁势平衡方程 实际上就是电流平衡方程。若令电流İ′1= -（N1/N2）İ2 则：İ1=İ0+İ′1 —— 就是电流的平衡方程。
电力变压器基础知识
（培训讲义课件）
目录
1.变压器的作用、原理、分类、基本结 构及其特性介绍。 2.电力变压器基本参数介绍。 3.变压器主要原材料及组部件介绍。
变压器作用
电力变压器是电力电网中的主要电气设 备，发电机所发出的电力一般均需经过 变压器升压并在用户端经变压器降压才 能被用户使用。
变压器线圈及其对变压器负载特 性的影响
根据电压等级、容量、电流的大小等使 用因素，线圈分为许多不同的形式，如 圆筒式、箔式、螺旋式、连续式、纠结 式、纠结连续式、插入电容连续式（内 屏蔽式）、以及双饼连续式、双饼纠结 式、交错式等等。 为了降低线圈中的附加损耗，增加线圈 轴向电容，降低变压器在冲击电压作用 下的线圈电压梯度等，线圈中的多根导 线在绕制过程中一般都要进行换位。
变压器铁心和变压器空载特性
变压器线圈及其对变压器负载特性的影响
线圈又称绕组，是变压器的主要构成部件之 一，根据电磁感应定律把磁和电联系在一起。 线圈是变压器的电路部分，它完成电能的传 输和转换：一次线圈将系统的电能引入变压 器，二次线圈将电能传输出去。 线圈一般由纸包或漆包的铜导线或铝导线连 续绕制成一组串联的线匝而成，为了绝缘和 散热的要求，其层间或段间一般设臵由绝缘 垫块组成的油道。
变压器铁心和变压器空载特性
变压器铁心本体的材料要求有高的磁导率和低的励 磁损耗等特点，经历了普通铁片、热轧磁性钢带、 冷轧磁性钢带、非晶合金、高导磁磁性钢带、磁畴 细化钢带等发展过程，磁导率越来越高，单位损耗 则越来越低。目前大型电力变压器所使用的铁心材 料一般为0.3mm厚的冷轧取向硅钢片，如国内武汉钢 铁集团产的30Q130、30Q(G)120、30QG105，日本 新日铁公司产的30ZH120、30ZH105，日本JFE公司 产的30JGH105、30JGH120等。
电力变压器基础知识培训PPT
•单相变压器：用于单相负荷和三相变压器； •三相变压器：用于三相系统的升、降压。
3.变压器用途和分类
3.3 按绕组分：
• 自耦变压器：用于联接超高压、大容量的电力系统； • 双绕组变压器：用于联接两个电压等级的电力系统； • 三绕组变压器：用于联接三个电压等级，一般用于电力系统的区域变
750kV单相自藕GIS出线电力变压器
图片4——特殊变压器
油浸风冷变压器
油浸水冷变压器
图片5——干式变压器
干式浇注双电压变压器
H级浸渍式环保型干式变压器
立体三维卷铁芯干式变压器
35KV干式变压器
电力变压器
• 具有两个或两个以上绕组的静止设备 • 为了传输电能，在同一频率下，通过电磁
感应将一个系统的交流电压和电流转换为 另一个系统的交流电压和电流，通常这些 电流和电压是不同的
温升
• 所考虑部位的温度与外部冷却介质的温度 之差
双零偏差 国标要求 国网要求 南网要求
偏差
联结
星形联结（Y）
三相变压器的每个相绕组的一端或组成三 相组的单相变压器的三个具有相同额定电压 绕组的一端连接到一个公共点（中性点）， 而另一端连接到相应的线路端子。
1）线段：若干 线匝沿径向排 列起来成为一 个线段
2）整数匝线段 ：线段的起绕 点和终止点在 同一个撑条间 隔内。
3）分数匝线段 ：线段的起绕 点和终止点不 在同一个撑条 间隔内。
4）正段：从内径向外绕，即尾端在外径侧的线段。 5）反段：从外径侧向里绕（通常先绕一个临时线段，再推
倒临时线段，然后从尾端在理顺至始端），即尾 端在内径侧的线段为反段。 6）换位：指导线从一个线段过渡到另一个线段的“S”弯， 对 于两根及以上的导线并联的绕组，换位包含改变 并联导线沿径向排列的意义。 内部换位：在绕组内径侧的“S”弯，称为底位。 外部换位：在绕组外径侧的“S”弯，称为表位。
变压器第2次课(空载与负载运行)
I Z I Z I Z U1 E 1 0 1 0 m 0 1 (r jX ) I (r jX ) I
0 1 1 0 m m
(3-16)
根据式 (3-16) 可画出对应的电路 , 如
图3-11 所示。
3.2.5 空载运行时的相量图 ①以 m 为参考相量
U1N/U2N=380V/220V,r1=0.14Ω ,r2=0.035Ω ， X1=0.22Ω , X2=0.055Ω , rm=30Ω ,Xm=310Ω 。一次侧加额定频率的 额定电压并保持不变,二次侧接负载阻抗ZL=(4+j3) Ω 。 试用简化等效电路计算：
(3-11)
在 电 力 变 压 器 中 , 由 于 Iμ 》IFe, 当 忽 略 IFe 时,I0≈Iμ ,因此把空载电流近似称为励磁电流。 空载电流越小越好 , 一般电力变压器 ,I0=2%～ 10%,
容量越大,I0相对越小,大型变压器I0在1％以下。
2. 空载损耗 变压器空载运行时 , 空载损耗p0 主要包括铁心损耗
同理
dΦ e2 N 2 2fN 2 m sin t 90 E2 m sin t 90 dt
e2也按正弦规律变化,但e1、e2滞后于Φ90°,且感应电动势 的有效值为 结论1
（3-7） 由上式可知,当主磁通Φ按正弦规律变化时,电动势e1、
E1m m N1 2fN1 m E1 4.44 fN1 m 2 2 2
路的电磁效应,X1=ω L1σ 由于漏磁通的路径是非铁磁性物质,磁路不会饱和, 是线性磁路 , 因此对已制成的变压器 , 漏电感Ｌ 1σ 为常 数,当频率f一定时,漏电抗X1也是常数。
变压器专业培训(特变电工)
发电厂自用变压器：简称厂用变,是电厂内作为动力和照明等电 源用的变压器,一般阻抗较高,多直接用于 发电机母线。 分 裂 变 压 器：这种变压器有两个或两个以上低压绕组， 可单独或并联运行。发电厂自用变压器多 采用这种形式的变压器。 升（降）压变压器：是指将一种电压等级升（降）到另一种电 压等级的变压器。
同一线圈 各引线间 的绝缘
距接地部 分及其他 线圈的绝缘
分接开关绝缘
主绝缘
纵绝缘
1、变压器的内部绝缘
变压器的内部绝缘可分为主绝缘和纵绝缘。 主绝缘：每一线圈对接地部分及其他线圈间的绝缘。例如：成 型绝缘筒、围板等。 纵绝缘：线圈的匝绝缘（导线的纸包绝缘）、层间绝缘（圆筒 式线圈）、饼式线圈线饼间的绝缘（油隙垫块）等。
3、对耐热性能方面的要求
变压器运行中的线圈导线，由于产生的基本损耗和附
加损耗，铁心中的磁滞损耗和涡流损耗，以及漏磁通在钢 结构件中的杂散损耗而发热。在高温下，无论是长期运行 还是短期释放，都将加速绝缘材料老化，缩短变压器寿命。
4、 化学性能及其他要求 油浸式变压器最基本的绝缘材料是绝缘纸板及
变压器油，因此要求变压器油在产品运行时具备不
电能、改变电压、但不改变频率的一种静止的电器。
1、变压器工作原理 它有一个共用的铁芯和 与其交链的几个绕组，且它 们之间的空间位置不变。当 某一个绕组从电源接受交流 电能时，通过电感生磁、磁 感生电的电磁感应原理改变 电压(电流)，在其余绕组上 以同一频率、不同电压传输 出交流电能。因此，变压器 的主要结构就是铁心和绕组。
将绝缘分为主绝缘和纵绝缘的方法也适用与干式变压器。
2、油浸式变压器的常用绝缘材料 1）变压器油：变压器油的成分是环烷烃、烷烃和芳香烃，以及 其他一些成分。它是油浸式变压器的最基本的绝缘材料，充 满整个变压器油箱中，起着绝缘、散热和消弧的作用。 2）油纸绝缘：油浸式变压器绝缘结构中所用的主要绝缘材料是 变压器油和绝缘纸，即油纸绝缘结构。变压器油与绝缘纸相 结合具有很高的耐电强度。比两者分开单独的油和纸任何一 种材料都高得多。 3）电缆纸：一般是由未漂白硫酸盐纸浆抄纸而制成。在变压器 中采用型号为DLZ-08和DLZ-12的电缆纸，主要作用是做导线 绝缘和线圈层间绝缘，引线包扎绝缘等。
变压器基础知识培训
变压器基础知识培训变压器是电力系统中常见且重要的电气设备，承担着改变电压、输配电、节能减排等重要任务。
为了更好地了解和应用变压器，下面将对变压器的基础知识进行培训。
一、什么是变压器变压器是一种通过电磁感应原理，将交流电能从一个电路传输到另一个电路的静态电气设备。
它由两个或多个线圈（一般为铜线绕制）和铁芯组成，其中一个线圈为输入侧，另一个线圈为输出侧。
通过变压器，可以实现电压的升高或降低。
二、变压器的工作原理变压器的工作原理基于电磁感应现象。
当输入端通入交流电流时，通过线圈产生的磁场会在铁芯中形成磁通。
磁通的变化又会诱导出输出线圈中的电动势，进而产生输出电流。
变压器工作时，输入和输出的电能通过铁芯以电磁能量的形式进行传递。
三、变压器的结构变压器的主要组成部分包括铁芯、线圈和外壳。
铁芯通常由层叠的硅钢片组成，其目的是增加磁阻，从而减小铁芯的功率损耗。
线圈则是由导线绕制而成，一般采用铜线，以减小线圈的电阻和电能损耗。
外壳则是保护变压器内部零部件，并使其具有结构完整性和耐腐蚀性。
四、变压器的类型根据使用场合和用途的不同，变压器可以分为多种类型，包括配电变压器、电力变压器、自耦变压器、隔离变压器等。
配电变压器主要用于城市或工业区的低压电网中，将高压电能转换为低压供给用户；电力变压器通常用于电力系统中的发电厂、变电站等，起到输电、分配和传输电能的作用。
五、变压器的额定容量和参数变压器的额定容量和参数是指变压器设计和制造时的设计工作条件和技术规格。
额定容量表示变压器设计能够正常运行的最大容量，一般以千伏安（KVA）为单位。
额定电压则是指输入侧和输出侧的额定电压值。
此外，变压器还具有负载损耗、空载损耗、短路阻抗等参数，这些参数直接影响着变压器的运行效率和质量。
六、变压器的保护和维护为了保障变压器的正常运行和延长使用寿命，必须进行相应的保护和维护措施。
主要的保护装置包括过流保护、过压保护、温度保护等，这些装置可以监测变压器的工作状态，并在故障发生时采取相应的措施。
变压器基本工作基础学习知识原理
第1章 变压器的基本知识和结构1.1变压器的基本原理和分类一、变压器的基本工作原理变压器是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。
变压器工作原理图当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过，并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通，这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。
原、副绕组的感应分别表示为dt d N e Φ-=11 dtd Ne Φ-=22 则k N N e e u u ==≈212121 变比k ：表示原、副绕组的匝数比，也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比。
改变变压器的变比，就能改变输出电压。
但应注意,变压器不能改变电能的频率。
二、电力变压器的分类变压器的种类很多，可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。
按用途分类：升压变压器、降压变压器； 按相数分类：单相变压器和三相变压器；按线圈数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器； 按铁心结构分类：心式变压器和壳式变压器；按调压方式分类：无载（无励磁）调压变压器、有载调压变压器； 按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干式变压器等；按容量大小分类：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。
三相油浸式电力变压器的外形,见图1，铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器身见图2，器身放在油箱内部。
1.2电力变压器的结构一、铁心1.铁心的材料采用高磁导率的铁磁材料—0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。
为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、涡流损耗。
变压器用的硅钢片其含硅量比较高。
硅钢片的两面均涂以绝缘漆，这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。
2.铁心形式铁心是变压器的主磁路，电力变压器的铁心主要采用心式结构。
二、绕组1.绕组的材料铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成。
2.形式圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式等结构。
为了便于绝缘，低压绕组靠近铁心柱，高压绕组套在低压绕组外面，两个绕组之间留有油道。
关于变压器的基础知识
13、变压器调压有哪几种？变压器分接头为何多在高压侧？ 变压器调压方式有有载调压和无载调压两种：有载调压是指变压器在运行中可 以调节其分接头位置，从而改变变压器变比，以实现调压目的。有载调压变压 器中又有线端调压和中性点调压二种方式，即变压器分接头在高压绕组线端侧 或在高压绕组中性点侧之区别。 分接头在中性点侧可降低变压器抽头的绝缘水平，有明显的优越性，但要求变 压器运行时其中性点必须直接接地。无载调压是指变压器在停电、检修情况下 进行调节变压器分接头位置，从而改变变压器变比，以实现调压目的。 变压器分接头一般都从高压侧抽头，其主要是考虑： (1)变压器高压绕组一般在外侧，抽头引出连接方便； (2)高压侧电流小些，引出线和分头开关的载流部分导体截面小些，接触不良 的影响好解决。原理上，抽头在哪一侧都可以，要进行经济技术比较，如 500kV大型降压变压器抽头是从220kV侧抽出的，而500kV侧是固定的。
14、什么是变压器的过励磁？变压器的过励磁是怎样产生的？ 当变压器在电压升高或频率下降时都将造成工作磁通密度增加，变压器的铁芯 饱和称为变压器过励磁。 电力系统因事故解列后，部分系统的甩负荷过电压、铁磁谐振过电压、变压器 分接头连接调整不当、长线路末端带空载变压器或其他误操作、发电机频率未 到额定值过早增加励磁电流、发电机自励磁等情况都可能产生较高的电压引起 变压器过励磁。
3、变压器在运行中有哪些损失?怎样减少损失? 变压器运行中的损失包括两部分： (1)是由铁芯引起的，当线圈通电后，由于磁力线是交变的，引起铁芯中涡流 和磁滞损耗，这种损耗统称铁损。 (2)是线圈自身的电阻引起的，当变压器初级线圈和次级线圈有电流通过时， 就要产生电能损失，这种损失叫铜损。铁损与铜损的和就是变压器损失，这些 损失与变压器容量、电压和设备利用率有关。 因此，在选用变压器时，应尽量使设备容量和实际使用量一致，以提高设备利 用率，注意不要使变压器轻载运行。
电力变压器基础知识介绍
1 . 铁芯
铁芯在电力变压器中是重要的组成部件之一。它 由高导磁的硅钢片叠积和钢夹件夹紧而成，铁心具 有两个方面的功能。
在原理上，铁心是构成变压器的磁路。它把一次 电路的电能转化为磁能，又把该磁能转化为二次电 路的电能，因此，铁心是能量传递的媒介体。
在结构上，它是构成变压器的骨架。在它的铁心 柱上套上带有绝缘的线圈，并且牢固地对它们支撑 和压紧。
适用于各种单相变压器。
单相两柱式叠铁心
1 . 铁芯
铁心的结构形式和用途
中间为一个心柱，两边为 旁轭，轭的截面为心柱截 面的1/2。可降低上、下 轭高，有助于减少附加损 耗，但电工钢片用量多。 它实际上是垂直放置的单 相壳式铁心。
适用于高压大容量单相电 力变压器和大电流单相变 压器。
单相单柱旁轭式叠铁心
1 . 铁芯
变压器铁心的绝缘
铁芯片与其夹紧结构件的绝缘是防止与结构件短 接和短路。铁心片间短接总是不允许的，但是结 构件间形成短路的回路顺着磁通方向而不交链磁 通，或者交链磁通很小，则影响不大。如果两个 单排的心柱螺杆短路形成的闭合回路是顺着磁通 方向的，不易产生短路电流；拉螺杆与夹件等形 成的闭合回路，交链测通小又不同相；而铁轭夹 件和旁螺杆形成的闭合回路虽交链部分有磁通， 但环流不经过铁心，且可作为三次谐波电流通路， 因此它们之间不需要绝缘。
1 . 铁芯
变压器铁芯涡流的形成
当成块的金属放在 变化的磁场中．或者在 磁场中运动时，金属内 将产生感应电流。这种 电流在金属内自成闭合 回路，犹如水的旋涡故 称涡流，由于成块金属 的电阻很小，所以涡流 很强，使成块金属大量 发热，同时电能遭到大 量的浪费。
1 . 铁芯
为了减少铁心的磁滞和涡流损耗，铁心用厚度 为0.3～0.5mm的硅钢片冲剪成几种不同尺寸，并在 表面涂厚为0.01～0.13mm的绝缘漆，烘干后按一定 规则叠装而成。
变压器知识培训资料全
预防性试验
按照规程要求对变压器进行预防 性试验，如绝缘电阻测量、直流 电阻测量、变比测量等，以发现 潜在故障，确保变压器安全可靠
运行。
油品维护
定期检查变压器油品质量，及时 更换劣化油品，保持油品清洁干 燥，防止油品老化影响变压器绝
缘性能。
变压器的故障诊断与排除
常见故障类型
变压器常见故障包括绕组故障、铁芯故障、油质劣化等。这些故障可能导致变压器温升异 常、噪音增大、油品变黑等现象。
电压等级
根据电网的电压等级选择相应的变压器，确保变压器的额 定电压与电网电压相匹配。
效率和损耗
选择高效率、低损耗的变压器，以降低运行成本和节约能 源。
变压器的设计方法
磁芯选择
线圈设计
根据变压器的工作频率、磁通密度和温升 要求，选择合适的磁芯材料和形状。
绝缘设计
确定原边和副边线圈的匝数、线径和绕制 方式，以满足变压器的电压比、电流和阻 抗要求。
并列运行方式
两台或多台变压器并列运行，以提高供电可靠性和容量的方式。并列运 行要求变压器的额定电压、额定频率和阻抗等参数相同，以确保负荷均 匀分配。
变压器的日常维护
定期检查
定期对变压器进行外观检查、油 位检查、油温检查等，确保变压 器处于正常工作状态。同时，检 查变压器周围环境，确保通风良
好，无杂物堆积。
变压器的温升与效率评估
温升测试：在额定负载下，测量变压器 的温升，可以判断变压器的散热性能是
否良好，以及是否存在过热现象。
效率评估：通过比较变压器的输入功率 与输出功率，可以计算出变压器的效率 。高效率的变压器能够降低能源损耗，
提高能源利用效率。
以上是关于变压器性能测试与评估的一 些主要内容。通过这些测试与评估，可 以全面了解变压器的性能状况，确保变 压器在正常运行时具有良好的电气性能
变压器理论知识培训课件精选全文
18
41、
变压器基础知识
画册内页
变压器发展趋势
1.高电压大容量变压器 2.高电压直流换流变压器 3.解体变压器 4.过负荷能力强 5.抗短路能力强 6.联络变压器向全自冷方向发展 7.线圈热点温度的检测 8.智能变压器方向发展 9.户内变压器
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41、
变压器基础知识
画册内页
变压器选用标准
我国电力变压器的标准为GB1094,等同或等效IEC60076标准、美国 标准ANSI.IEEE; 通常选用标准有:
画册内页
电力变压器主要性能参数
8. 额定性能参数
8.1 空载损耗：从电压较低的绕组施加额定电压和额定频率的正弦 波，其他绕组开路时测量的损耗；
8.2 负载损耗：在变压器一侧绕组中通过额定频率和正弦波的额定 电流，另一侧绕组短路时的损耗；
8.3 空载电流：该绕组流过的稳态电流称之为空载电流；
8.4短路阻抗：由漏磁引起的变压器内部电压降，一侧绕组短路， 另一侧施加电压，当加压侧电流达到额定电流时，所施加电压占该 侧额定电压的百分数称为短路阻抗用“%”表示。
14
41、
变压器基础知识
画册内页
电力变压器主要性能参数
1.额定容量： 是指某一个绕组的视在功率的规定值（kVA或MVA）和该绕组的
额定电压，一起决定其额定电流。
2. 额定电压： 是指当施加在其中一个绕组上的电压为额定值时，在空载情况下，
所有绕组同感应出各自的额定值。
3. 额定电流： 由变压器的额定容量和额定电压计算出的流经绕组或线路端的电
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4二、
变压器品控培训内容简介
画册内页
1、变压器基础知识 2、变压器各部件结构设计、工艺流程和关键品控点
变压器基础知识 2
变压器基本知识
（三）变压器结构与附件
14、变压器油 是石油的一种分镏产物，它的主要成分是 烷烃,环烷族饱和烃,芳香族不饱和烃等化 合物。变压器油的主要作用：
1，变压器中的油在运行时主要起散 热冷却作用；
2，对绕组等起绝缘和绝缘保养作用 （保持良好绝缘状态）；
3，变压器油在高压引线处和分接开 关接触点起消弧作用，防止电晕和电弧放 电的产生。
b）干式变压器。绕组置于气体中（空气或六氟化硫气体），或是浇注 环氧树脂绝缘。它们大多在部分配电网内用作配电变压器。目前已可制 造到35KV级，其应用前景很广。
© ABB Group - 7 2020/3/30
变压器基本知识
（三）变压器结构与器身构造
器身
铁心 绕组 绝缘 引线（包括调压装置、引线夹件等）
分接引线和分接开关的载流部分截面小，分接开关接触部分容易解决。
© ABB Group - 27 2020/3/30
变压器基本知识
（4）阻抗电压（短路阻抗） 阻抗电压也称短路电压（Uz%），它表示变压器通过额定电流时在变
压器自身阻抗上所产生的电压损耗（百分值）。 用试验求取的方法为：将变压器二次侧短路，在一次侧逐渐施加电压， 当二次绕阻通过额定电流时，一次绕阻施加的电压Uz与额定电压Un之 比的百分数,即：Uz%=Uz/Un×100%。
OSFPSZ-180000/220：
自耦三相强迫油循环风冷三 绕组铜导线有载调压、额定 容量为180000KVA、高压额 定电压等级为220KV的电力 变压器。
变压器基本知识
（四）变压器型号表示方法的含义
© ABB Group - 25 2020/3/30
变压器基本知识
（五）变压器基本参数定义
变压器知识培训
变压器知识培训1. 介绍变压器是一种用来改变交流电压的电气设备。
在电力系统中，变压器起着非常重要的作用，能够将高电压的电能通过变压器转换为适合传输和使用的低电压。
本次培训将介绍变压器的基本原理、工作原理、分类和应用。
通过学习变压器知识，您将更好地理解和运用这一重要的电气设备。
2. 变压器的基本原理变压器基于电磁感应原理工作。
它由两个相互绝缘的线圈——称为初级线圈和副级线圈——以及一个铁芯组成。
当通过初级线圈中流过交流电时，产生变化的磁场会透过铁芯传播到副级线圈中，从而在副级线圈中诱导出电流。
根据理论基础，变压器的工作原理可以总结为以下几点： - 变压器的工作是基于磁通耦合的原理。
当通过变压器的主线圈（即初级线圈）中有交变电流时，变压器的铁芯中就会产生变化的磁场。
- 这个变化的磁场会被传导到副级线圈，并在副级线圈中产生电动势。
- 相对于初级线圈的匝数，副级线圈的匝数决定了变压器的变比。
变压器的变比决定了输入电压和输出电压的比例关系。
3. 变压器的工作原理变压器由于其工作原理的特点，可以将高电压转换为低电压，或者将低电压转换为高电压。
这种转换是通过变比来实现的。
变压器的变比反映了输入电压和输出电压之间的比例关系。
变压器的工作原理可以用以下几个步骤来概括： 1. 当交流电压输入到初级线圈时，产生变化的磁场。
2. 变化的磁场会在铁芯中传播，并诱导出副级线圈中的电动势。
3. 根据变比的关系，副级线圈中的电动势被转换为输出电压。
4. 变压器的分类根据变压器的用途和结构特点，可以将变压器分为多种不同类型。
以下是一些常见的变压器分类： - 按用途分：电力变压器、配电变压器、仪表变压器等。
- 按结构分：干式变压器、油浸式变压器等。
- 按相数分：单相变压器、三相变压器等。
不同类型的变压器具有不同的特点和应用范围，适用于不同的场合。
5. 变压器的应用变压器在电力系统中有广泛的应用。
以下是一些常见的变压器应用场景： - 电力输送：将发电厂产生的高电压输送至远距离的用户。
变压器培训文档
十五、管式油位计
X 现一般厂家都生产全密封配电变压器，故 尔不需要储油柜。它通过波纹片的热胀冷 缩来呼吸。现一般用的油位计也包含了压 力释放阀。
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第三部份：变压器试验
变压器试验
X 1、例行试验 2、型式试验 3、特殊试验 X 例行试验包括： X 绕组电阻测量 X 电压比测量和联结组标号检定 X 短路阻抗和负载损耗测量 X 空载电流和空载损耗测量 X 绕组对地绝缘电阻 X 变压器油试验 X 吸收比 X 感应耐压试验 X 工频耐压试验
3m/S2，垂直方向低于1.5m/S2。
变压器全体员 工培训
第二部份：变压器结构
油浸式变压器在电力系统使用最为广 泛，三相油浸式电力变压器的外形如图 。 其基本结构可分成以下几个部分：铁心、 绕组、绝缘套管、油箱及其他附件等。
铁心和绕组是变压器的主要部件，称为 器身，如图 ，器身放在油箱内部。
一、铁心（磁路部分）
五、变压器额定数据
1.额定容量PN用千伏安（kVA）来表示。 2.额定电压U1N/U2N用千伏表示，对于三相变压器，额定电压是指
线电压，我国变压器额定电压等级分为：0.4、3.15、6.3、 10.5、15.75、38.5、69、121、242、363、550、750、 1000KV。
3. 额定电流I1N/I2N用安（A）来表示，对于三相变压器，额定电 流是指线电流。
除此之外 ，还有多 种分类方 法如：按 调压方式 分为有载 调压和无 励磁调压 ；按中性 点绝缘水 平分为全 绝缘变压 器和半绝 缘变压器 ；按铁心 形式分为 心式变压 器和壳式 变压器等 。
四、变压器的型号一般用字母来表示
XH：消弧线圈 CK：串联电抗器 D：单相 Y：实验变压器 K：电抗器
35kV箱式变压器基础知识培训
24
断开箱变低压室检修变压器上端QF-微型断路器电源空开；
25
断开箱变低压室1QF-塑壳断路器电源；
26
关闭箱变低压室UPS；源自27查箱变高压侧隔离开关三相确在“合”位；
28
断开箱变高压侧隔离开关；
29
查箱变高压侧隔离开关三相确在“分”位；
30
合上风机终端杆接地刀闸；
31
查风机终端杆接地刀闸三相确在“合”位；
处理后照片
谢 谢！
案例2 2020年6月27日08：37风机监控后台报“电网故障、1U1电压 高故障、电网电压极高故障、防孤岛电压高保护切出、电网电压 超高故障、电网电压高故障、高电压穿越超时”。查看监控显示A 、B相电压偏高，C相电压为零，测量风机低压侧输入电压A、B相 电压偏高，C相电压为零，判断箱变侧问题造成机组报电网故障； 就地检查箱变低压侧相对地电压：A相--地：685V;B相--地： 683V；C相--地：0V； 检查箱变低压侧中心点铜排联络线与接地铜排连接处有明显 放电痕迹，低压侧中心点铜排联络线线鼻子处熔断； 就地检查发现C相一根电缆（单相总8根）绝缘损伤，有对地 放电痕迹，进一步检查发现电缆防护胶皮垫持续受力被边缘切割 开，后续因C相电缆终端冷缩套及电缆外皮持续受力被边缘切割开 ，C相电缆头破损处与箱变外壳接触，导致对地放电，并将箱变低 压侧中心点铜排联络线与接地铜排连接处线鼻子处放电熔断。C相 持续接地，因此导致C相电压为0，A、B两相电压升高。
目录
一 、35kV箱变基础施工 二、35kV箱变组成 三、35kV箱变一次接线图
2四、35kV箱变巡检项目
五、35kV箱变停送电操作停送电操作 六、35kV箱变保护配置
4七、35kV箱变故障处理及案例
变压器设备基础知识题库100道(含答案)
变压器设备基础知识题库100道(含答案)一、变压器的基本概念1. 变压器是一种（）的电气设备。
A. 变换电压B. 变换电流C. 变换阻抗D. 变换功率答案：A2. 变压器的主要功能是（）。
A. 升高电压B. 降低电压C. 变换电压、电流和阻抗D. 分配电能答案：C3. 变压器的铁芯通常采用（）材料。
A. 铜B. 铝C. 铁D. 硅钢片答案：D4. 变压器的绕组一般用（）材料制成。
A. 铜B. 铝C. 铁D. 绝缘材料答案：A（或B，实际中铜和铝都有应用）5. 变压器的冷却方式有多种，其中油浸自冷式变压器是利用（）进行冷却。
A. 空气自然对流B. 变压器油的自然对流C. 风扇强制冷却D. 水冷答案：B二、变压器的工作原理6. 变压器的工作原理是基于（）。
A. 电磁感应原理B. 电流的磁效应C. 欧姆定律D. 基尔霍夫定律答案：A7. 在变压器中，一次绕组的匝数为N1，二次绕组的匝数为N2，当N1>N2 时，变压器是（）。
A. 升压变压器B. 降压变压器C. 隔离变压器D. 自耦变压器答案：B8. 变压器的变比等于（）。
A. 一次绕组匝数与二次绕组匝数之比B. 二次绕组匝数与一次绕组匝数之比C. 一次绕组电流与二次绕组电流之比D. 二次绕组电流与一次绕组电流之比答案：A9. 变压器在空载运行时，一次绕组中的电流主要是（）。
A. 有功电流B. 无功电流C. 负载电流D. 短路电流答案：B10. 变压器在负载运行时，二次绕组中的电流产生的磁通势与一次绕组中的电流产生的磁通势（）。
A. 方向相同B. 方向相反C. 大小相等D. 相互独立答案：B三、变压器的结构11. 变压器的铁芯由（）和铁轭两部分组成。
A. 绕组B. 线圈C. 铁心柱D. 绝缘材料答案：C12. 变压器的绕组分为（）和二次绕组。
A. 一次绕组B. 高压绕组C. 低压绕组D. 励磁绕组答案：A13. 油浸式变压器的油箱内充满了（）。
A. 空气B. 变压器油C. 氮气D. 六氟化硫答案：B14. 变压器的分接开关用于改变（）。
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空载电流
当额定频率下的额定电压（分接电压）施加到 一个绕组的端子上，其它绕组开路时流经该绕 组线路端子的电流方均根值
负载损耗
在一对绕组中，当额定电流（分接电流）流经 一个绕组的线路端子，且另一绕组短路时在额 定频率及参考温度下（见11.1）所吸取的有功 功率。此时，其它绕组（如果有）应开路
短路阻抗
变交不变直，变压不变频
3.变压器用途和分类
3.1 按用途分
电力变压器：用于电力系统升压或降压；图片1
试验变压器：产生高压，用于电气设备进行高压试验；图片2 仪用变压器：用于测量仪表和继电保护装置，如电压互感器； 特殊用途变压器：如冶炼用的电炉变压器、电解用的整流变压器、试
验用的调压变压器等。图片3
图片1 电力变压器
图片1 电力变压器
220kV单相组合式变压器
图片1 电力变压器
运行于国网公司首条750kV兰州东-官厅线路35kV产品
图片1 电力变压器
连接发电机与电网的升压变压器
图片2 ——试验变压器
1700kV610MVA试验 变压器
图片3——特殊变压器
345kV壳式电力变压器
750kV单相自藕GIS出线电力变压器
• 使用装配台，预先放置线圈
非晶合金铁心工艺路线
非晶合金装配工艺
将非晶铁心的接头打开
• 将打开的铁心接头保护住
非晶合金装配工艺
将铁心依次吊入
• 按铁心接头打开时相反的 顺序闭合接头
非晶合金装配工艺
在铁心接头的两侧面涂耐温 和耐油的硅胶，把硅胶刮平 整
• 在铁心侧面和线圈之间插 入插片，力度适中
在额定频率及参考温度下，一对绕组中某一绕 组端子之间的等效串联阻抗Z = R + jX（Ω）。 确定此值时，另一绕组的端子短路，而其它绕 组（如果有）开路。对于三相变压器，表示为 每相的阻抗（等值星形联结）
声级
声级是空载声级水平 声级测定按照GB/T 1094.10,结果不应超过保
证的最大声级水平 运行中的声级水平受负载电流的影响
非晶铁心
三框三柱式非晶合 四框五柱式非晶合金
金铁心
铁心
非晶铁心
铁心选用带材宽度 （K=142mm， N=170mm， T=213mm）
铁心编号 ZJA1411001019 ZJY1411003019 ZJ 1411007019
铁心部分计算
空载损耗，（W） 公式：P0=kp0×Pt×Gfe 式中P t---单位重量的 损耗（W/kg） kp0---空载损耗附加工 艺系数，取1.35
3.2 按相数分
•单相变压器：用于单相负荷和三相变压器； •三相变压器：用于三相系统的升、降压。
3.变压器用途和分类
3.3 按绕组分：
自耦变压器：用于联接超高压、大容量的电力系统； 双绕组变压器：用于联接两个电压等级的电力系统； 三绕组变压器：用于联接三个电压等级，一般用于电力系统的区域变
电站。
充气式变压器：用特殊气体（SF6）代替变压器油散热； 蒸发冷却变压器：用特殊液体代替变压器油进行绝缘散热。
3.6 按调压方式分：
• 无载调压； • 有载调压。
图片1 电力变压器
SFF-40000/20厂用分裂式变压器
840MVA 500千伏三相发电机变压器
风力发电变压器
图片1 电力变压器
330kV电压等级变压器
100/10/1.732=5.77 A
4.5 短路阻抗
——指变压器一侧绕组短路,另一侧绕组达到额定电流所施加的电压和 额定电压的百分比。
一般以额定电压的百分数表示
4.变压器主要技术数据
4.6 负载损耗
——一侧绕组短路，另一侧绕组施以额定电流时的损耗值。 单位以瓦（W）、千瓦（kW）表示。
4.7 空载损耗
2.变压器工作原理
基于法拉第的电磁感应定律， 即“电生磁、磁生电”。
在发电机中，不管是线圈运动 通过磁场或磁场运动通过固定 线圈，均能在线圈中感应电势， 此两种情况，磁通的值均不变， 但与线圈相交链的磁通数量却 有变动，这是互感应的原理。
变压器就是一种利用电磁互感 应，变换电压，电流和阻抗的 器件。
液浸式变压器
铁心和绕组都浸入液体中的变压器 GB/T25446 油浸式非晶合铁心配电变压器技术
参数和要求
GB/T6451 油浸式电力变压器技术参数和要求
常用术语
线圈相关术语
绕组 构成与变压器标注的某一电压值相对应的
电气线路的一组线匝 高压绕组
具有最高额定电压值的绕组 中压绕组
多绕组变压器中的一个绕组，其额定电压 介于高压绕组额定电压和低压绕组额定电压 之间
单位损耗(典型值) 单位损耗（曲线图）
工艺系数统计
铁心部分计算
铁心总重Gfe为各单 框重量之和
密度 7.19kg/dm3 密度 7.65kg/dm3
铁心磁通密度Bm， (T)
公式
Bm=et / 4.44 / f / A t 每匝电势et 其中U2为低压相电压 （V），W2为低压每 相匝数
温升
所考虑部位的温度与外部冷却介质的温度之差
偏差
双零偏差 国标要求 国网要求 南网要求
联结
星形联结（Y） 三相变压器的每个相绕组的一端或组成三
相组的单相变压器的三个具有相同额定电压 绕组的一端连接到一个公共点（中性点）， 而另一端连接到相应的线路端子。
三角形联结(D) 三相变压器的三个相绕组或组成三相组
• 电力作为能源，可以从能源产地将煤炭、石油、天然气、核能等转化为电能；
•为了经济的远距离输送电力，必须将发电机提 高到输电电压； •在用户端，再将输电电压降低到用户适用 的电压；
•升高和降低电压的设备是变压器。
2.变压器工作原理
问题：为什么将变 压器的原边接到交 流电源上，灯泡就 会发光呢？
非晶合金装配工艺
在铁心接头处插入接地片
• 将接地片引出，并与夹件 引接地螺栓连接
例如 LI200AC85，其中LI200表示该变压器一次侧雷电冲击耐受电压为 200kV，工频耐受电压85kV。
5. 变压器器身结构
以下变压器结构的介绍主要围绕我公司生产配电变压器结构。
一般变压器制造工艺路线
5.1 铁心
铁心是导磁体、绝缘件和铁心结 构件等组成。 5.1.1 作用： 在一次绕组交流电流的作用下形成 工频交变磁通φ； 通过铁心中的交变磁通感生出二次 绕组中的电动势。 5.1.2 磁性材料 硅钢片 非晶合金
一般遵循JB3837《变压器型号编制办法》编写，例如：
S (B) H 15 — M — □ / □
三相 箔式低压线圈
密封式
额定电压(kV)
性能代号水平 额定容量(kVA)
非晶合金铁心
铭牌
4.变压器主要技术数据
4.2 额定容量
——指变压器在额定状态下的输出能力。 对于单相变压器指额定电流与额定电压的乘积， 对于三相变压器指三相容量的和， 单位以千伏安（kVA）表示。
4.3 额定电压
——指变压器长时间运行所承受的工作电压。 为适应电网电压波动，在一次侧都设有分接抽头，通过调节一次侧的 匝数来调节低压侧输出电压。例如：±5%、 ±2×2.5%等 单位以千伏（KV）表示。
4.变压器主要技术数据
4.4 额定电流
——指变压器在额定容量下，允许长期通过的电流 单位以安培（A）表示。 例如SH15-100/10变压器，其高压侧额定电流等于：
4.11 声级水平
变压器噪声是由于变压器本体的振动和冷却装置风扇的空气对流产生； 本体噪声主要来自硅钢片的磁致伸缩引起的铁心振动； 用声压级表示噪声的大小，单位为分贝（dB）；
4.12 相数和频率
三相以“S”表示，单相以“D”表示； 我国标准频率50Hz,国外有60Hz的国家（如美国）。
4.13 绝缘水平
非晶合金与硅钢的主要物理性能比较
饱和磁感应强度 T 矫顽力 A/m 铁损 W/kg
电阻率μΩ.cm 密度 g/cm3 硬度 hg/cm2
饱和磁致伸缩系数 ×10-6 最大导磁导率
厚度 mm
铁基非晶合金 1.54 ＜4 0.18 140 7.18 860 30
>200，000
0.027
冷轧硅钢 2.03 ＞30 1.2 50 7.65 --10
图片4——特殊变压器
油浸风冷变压器
油浸水冷变压器
图片5——干式变压器
干式浇注双电压变压器
H级浸渍式环保型干式变压器
立体三维卷铁芯干式变压器
35KV干式变压器
电力变压器
具有两个或两个以上绕组的静止设备 为了传输电能，在同一频率下，通过电磁感应
将一个系统的交流电压和电流转换为另一个系 统的交流电压和电流，通常这些电流和电压是 不同的
铁心装配用绝缘材料
绝缘纸板 电工纸板 点胶纸 环氧板
5.1.2 磁性材料——非晶合金
非晶合金带材
非晶合金的化学成份
含铁78%到 81%； 含硼13.5%； 含硅3.5%到8%； 含微量镍、钴等其它金属元素
非晶合金具有优异的软磁性能
磁滞回线
非晶合金与硅钢片的单位损耗曲线
非晶合金金属带材生产示意图
明确规定；例如油浸绕组平均温升为65K，一般环境温度为40℃，绕组最 高平均温度可以是（40+65）℃=105 ℃。
4.10 联结组别
——表示变压器一、二次绕组联结方式及线电压之间的相位差，
以时钟表示。 例如Dyn11，表示一次绕组为三角形联结，二次绕组是带 中点的星形联结，组号为11点。
4.变压器主要技术数据
额定值
对某些参数指定的值，用于限定变压器在本部 分规定条件下的运行，并作为试验的基准和制 造方的保证值
SBH15-M-200/10 SBH15-M-200/10.5±2×2.5%/0.4 Dyn11