牵引变压器 结构

牵引变压器
变压器的外部结构和各部分作用 变压器的型号和参数介绍 变压器的工作原理 变压器的接线组别介绍 阻抗匹配平衡变压器介绍 三相不等容变压器介绍
变压器常见故障分析和处理
高压套管 油箱
铁心 信号温度计 线圈
分低瓦 接压斯 开套继 关管电
器
防爆管 油枕
油位表
呼吸器
散热器
10-----铭牌 11-----接地螺栓 12-----油样阀门 13-----放油阀门 14-----阀门 18-----净油器 20-----变压器油
高、低压绝缘套管
1 ：当载流导体需要穿过与其电位不同的金 属箱壳或墙壁时，需用套管 2：套管结构具有强垂直分量的极不均匀电 场 3：套管内部结构影响外绝缘性能和内绝缘 性能
高压套管整体外形
单油隙套管：35kV及以下 导杆表面油道里的场强较高：常在导杆上包 5～15mm的电缆纸或套绝缘纸桶=>纸的介 电常数较高，因而场强降低。
牌
L：铝线（铜线不标）
）
Z：有载调压（无励磁调压不标）
TH：湿热 （防护代号） TA：干热
高压绕组额定电压（KV） 额定容量（KVA）
设计序号（1、2、3……）
S F 2- QY – 20000 / 110 S F 3 – Q Y – 25000 / 110 GY
三相 油浸风冷
设计序号 牵引
三相 油浸风冷
4、线圈组别 5、阻抗电压
阻抗电压也称短路阻抗或短路电压，即把变压器二次线圈短路，一次线圈通以 额定电 流时所加的电压，以对额定电压比值的百分数来表示。 6、短路损耗 二次侧短路、一次侧通以额定电流时，变压器所消耗的功率，称为短路损耗（铜耗） 7、空载电流 二次侧空载、一次侧加以额定电压时，一次线圈中流过的电流称之为空载电流。 8、空载损耗 二次侧空载、一次侧加以额定电压时，变压器所消耗的功率，称之为空载损耗（铁 损） 9、冷却方式
❖ 当变压器内部有轻微故障，仅有少量气体上升，气体继电器WSJ内上 触点在气体上升，油流冲动下闭合，接通信号回路，给出轻瓦斯信号， 其下触点则在内部严重故障，大量气体上升时闭合，通过断路器跳闸 保护变压器，即重瓦斯动作。
热虹吸过滤器
❖ 热虹吸过滤器，也称净油器，它由短管连接变压器油箱的 上部和下部，内充满吸附剂（如硅胶等），变压器在运行 中上层油温与下层油温间有一个温差，使油在过滤器中循 环，使油中水分，杂质吸到吸附剂内，使油净化。
3、 提供两种安装尺寸：为了满足不同用户的使用需求，本机推出两种安装尺 寸，供用户选择。
主要技术数据
(一) 804型温控器主要技术指标 1、 正常工作条件：-30～+55℃ 2、 温度测量范围：0-100℃ 0-120℃ 0-150℃ 3、 指标精确度：1.5级 4、 控制性能： (1) 设定范围：全量程可调 (2) 设定精确度：±3℃ (3) 开关差：6±2℃ (4) 额定功率：AC220V/3A (5) 标准设定点： 0-100℃：K1=55℃ K2=65℃ K3=80℃ K4=90℃ 0-120℃：K1=55℃ K2=65℃ K3=80℃ K4=100℃ 0-150℃：K1=55℃ K2=65℃ K3=80℃ K4=130℃ 5、 输出性能：(1)Pt100铂电阻； (二) 直流4-20mA电流。 6、 防护等级：IP55
❖ 现在，我段只有旧型号牵引变变压器（SF7—20000/110GY） 装于变压器油箱外部。
•牵引变压器的型号
产
品
型
一般不标 O：自耦
号
D：单相 S：三相
的 （可不标）J：油浸自冷 F：油浸风冷
含
S：油浸水冷
义
G：干式空气自冷 C：干式浇注绝缘
（
P：强迫循环
铭
S：三绕组（双绕组可不标） F：双分裂绕组
其他部件、附件
❖ 散热器采用可拆卸的双面扁管式，安装于油箱壁上，再配 合风扇电机，对运行中绝缘油在油箱内上、下油层温差下 循环冷却散热，延缓绝缘油及部件老化。
温度计
❖ 为测量油箱内上层油温以监视运行，变压器装有信号温度 计，其内部有温度控制器，指针偏转，指
❖ 当油温升高至预定值时，器内电触点闭合，启动电风扇， 也可给出油温过高的运行异常信号。
直流4～20mA输出时，允许负载电阻为250～350Ω。
分接开关
❖ 为经济方便地调节二次侧供电电压，变压器各相高压侧线 圈中部引出6个分接头，与装设的中部单相分接开关相连 接，供变压器停电后通过改变变比而不励磁调压。它装上 油箱的顶部。
分接开关外形
气体继电器（瓦斯继电器）
❖ 在储油柜与上油箱的连管中间装有气体继电器，作为保护变压器内部 短路故障的一种灵敏装置。
A Í1 Ú1
X
单相 变压器工作原理
Φ
É1
É2
Φ—磁通 É—感生电动势 Í1—原边电流 Í2—副边电流
x Z Ú2 Í2 a
❖ 线圈变压器在一个闭合的铁 心上分别绕有两个匝数不等 的线圈
▪铁心是磁通的通路
▪线圈是电流的通路 ▪通常把变压器接电源的一侧称为一 次或原边相应的线圈称为一次或原 边线圈把变压器接负荷的一侧称二 次或副边,相应线圈称为二次或副边
▪当变压器二次侧开路如在一次侧施 加频率为f的交流电压Ú1 ，流过电 流为Í1，则在铁心中产生交变磁通Φ 使这两个线圈发生电磁联系
根据电磁感应原理：交变磁通穿过两个线圈感应出电势，其大 小与磁通所铰链的线圈匝数以及主磁通最大值成正比
即：
É=4.44fWΦm 式中：É—感应电动势 f—频率（Hz）
W—线圈匝数 Φm—主磁通最大值
储油柜（油枕）、吸湿器与油位计
❖ 为有效防止变压器内部绝缘油受潮和氧化，装设使绝缘油 不与空气直接接触的隔膜密封式储油柜。
❖ 通过悬挂式吸湿器与大气相通，吸湿器下端有空气进口， 器内装满吸潮物质硅胶，以除去空气中的尘埃和水分。
❖ 储油柜外装设指示油位变化的管式油位计，运行时变压器 油箱内会随温度变化而热胀冷缩，即油面上升或下降。
一、二次线圈由同一磁通Φ铰链
É1=4.44fW1Φm É2=4.44fW2Φm
由上两式可求出：
É1
W1
K
É2
W2
由于一次线圈漏抗和电阻都较小，故可忽略由它们引起的电压降
而二次侧开路
Ú1≈É1
Í2=0
Ú1≈É1
Ú1
W1
Ú2
W2
K
其中：
Ú1、 Ú2 — 一、二次线圈的端电压
K — 变压器的变比
▪由以上分析可以看出：
安全气道（防爆管）
❖ 密封式安全气道是油箱内部过压力保护部件，与储油柜配 合使用，增强密封效果，发生内部故障致产生较高压力时， 变压器油冲破气道膜到指定范围并释放。
❖ 新装变压器是装设压力释放阀做保护。
呼吸器
❖ 油枕内空气随变压器油的体积膨胀或缩小，排出或吸入的 空气都经过呼吸器。
呼
即：
U1
N1
=
U2
N2
一次电压与二次电压之比为匝数N1与N2之比
油箱和底座
❖ 为便于安装时进行变压器心部检查，油箱用两节钟罩式， 上节油箱与下节油箱的箱体沿凸缘之间夹密封条，再以联 系螺栓联成一体。
❖ 下节油箱底部装有放油阀，箱底固装底座以便座落在变压 器的基础上。
高、低压绝缘套管
❖ 高、低压线圈引出线由套管固定 ❖ 保持对地绝缘并引到上节油箱外 ❖ 通过套管顶部接线端子与外线相连
主要技术数据 1、 输入信号：Pt100 2、 测量范围：0～100℃ 0～120℃ 0～150℃ -20～80℃ 3、 精度：1.0级 4、 显示方式：0.8” 7段数码管 5、 分辩率：0.1℃ 6、 设定值范围：整个量程范围内可调 7、 引线方式：三线制 8、 接点输出：上下限报警各有一组常开(常闭)接点 9、 触点容量：220VAC 3A(阻性) 10、 标准信号输出： XMT-288FC有如下信号输出： 直流：0～5V或1～5V，直流4～20mA 通信接口：RS485、RS232(XMT-288FC-Ⅱ)
XMT-288F(C)系列数显温度控制仪是专门为电力变压器设计的配套 产品，它与BWY(WTYK)-802A、803A型温度控制器配接，可实现 电力变压器油温的遥测、遥控。
本产品有XMT-288F、XMT-288FC等型号。其中XMT-288FC可以 输出0～5VDC、1～5VDC或4～20mADC标准信号，XMT-288FCⅡ还配有RS-485、RS-232接口直接与计算机联网。
BWPK—802型变压器温度指 示计是适用于各种变压器温度 测量和控制，该仪表具有反应 灵敏、指示清晰、安装方便、 可靠性好、带有最高温度记录， 可在户外使用等特点，仪表外 壳采用不锈钢材料，外表美观 且使用寿命长
BWY-804型变压器温度控制器(以下简称804型温控器)是根据JB/T6302-92 《变压器用压力式温度控制器》标准，在BWY-802、803型温度控制器的基础 上研制开发的新一代产品。适用于中、大型变压器作油温测量控制。
2、额定电压 指变压器长时间运行时所能承受的工作电压kv。三相电压的额定电压指的是线电压。 单相变压器 Ue=Pe/ (Iecosφ)(V) 式中Ue---相电压 Ie---相电流 三相变压器 Ue=Pe/3(Iecosφ)(V) 式中Ue---相电压 Ie---相电流
3、额定电流 指变压器在额定容量下允许长期通过的电流值A。
▪线圈匝数多的一侧电压高
▪反之,线圈匝数少的一侧电压低
▪变压器空载时,一、二次侧端电压与一、二次线圈匝数成正比
▪这样,变压器就起到了变换电压的作用
三相变压器工作原理
A
B
C
X
Y
Z
x
y
z
a
b
c
❖ 三相变压器的铁心有三个心柱， 每个心柱上都套装着一、二次 线圈
❖ 其一、二次线圈分别接成星形 或三角形，构成三相电路并分 别与电源和负荷连接
铁心和线圈
❖ 铁心为三柱心式，由优质冷轧硅钢片叠成，是变压器的主 磁路，完成高、低压线圈电压的改变。
❖ 铁心必须单点接地，其接地引出线，通过磁套管从变压器 上部引出在油箱外接地。
❖ 高、低压线圈采用机械度较高的铜导线绕制于铁心上，高 压线圈外加撑条，压紧线圈，增强在短路时稳定性
❖ 通过改变高、低压线圈的匝数达到变换电压的目的：
设计套管时：需校验电晕起始电压和滑闪起 始电压：电晕起始电压应高于工作电压；滑 闪起始电压应高于工频试验电压和干闪电压
套管在油中的瓷套高度为空气中瓷套高度的 一半。
套管内的绝缘的击穿电压希望大于其干试电 压
多油隙套管： 35kV以上多个 绝缘桶以提高 击穿电压油隙 分隔得越细耐 压越高有时在 绝缘桶上包金 属极板
设计序号 牵引
高原
额定容量 额定电压
额定容量 额定电压
变压器的基本参数
1、额定容量 指变压器在厂家铭牌规定的额定电压、额定电流、额定功率下连续运行时，能输送的
容量即 视在功率 单相 Pe=UeIecosφ(KVA) 式中Ue---相电压 Ie---相电流 三相 Pe=3UeIecosφ(KVA) 式中Ue---相电压 Ie---相电流
❖ 三相变压器工作原理与单相一 样,单相中的电压和电流相当于 三相变压器的相电压和相电流
Y/Δ—11接线
❖ 三相变压器一、二次线圈的接法就是接线组别或称连接 组别，三相线圈的联结图
110kV及以上 主要依靠电容 芯子来改善电 场分布
电容芯子由多 层绝缘纸构成， 在层间按设计 要求得位置上 夹有铝箔，组 成了一串同轴 圆柱形电容器。
电场分布比充 油套管均匀得 多；相邻铝箔 间测绝缘层很 薄，因而介电 强度很高
分胶纸套管和 油纸套管
电容式套管
胶纸套管：用0.06mm涂环氧树脂的单 面上胶纸卷烘制而成。油中部分可不用 瓷套；长度可缩短；机械强度高、尺寸 小、用油量少；耐局部放电性能好；介 损大、极板边缘及层间气隙不易消除， 局部放电起始电压低 油纸套管：结构相似，以电缆纸浸以矿 物油为绝缘，经干燥、真空浸油处理， 介损小、局放起始电压高。 新发展：真空加压浸环氧树脂的浸胶套 管，尺寸小、强度高。 接地屏：最外层电容极板，用小套管引 出，运行时接地，试验时用来测量泄漏 电流、局放信号等。
804型温控器具有以下新特点： 1、 适用范围广： 针对变电所无人值班的智能化控制要求，本机能输出以下控制信号：
(1) Pt100铂电阻； (2) 直流4-20mA电流； (3) RS232、RS485通讯接口。 2、 带有4组开关，开关可全量程设定，分别用于变压器冷却系统的控制，超 温报警，超温跳闸等。