变压器结构及原理
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? 1、铁芯
? 铁芯是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高,厚 度分别为 0.35 mm\0.3mm\0.27 mm ,由表面涂有绝缘漆的热 轧或冷轧硅钢片叠装而成。
? 铁芯分为铁芯柱和横片两部分,铁芯柱套有绕组;横片是 闭合磁路之用。
? 铁芯结构的基本形式有心式和壳式两种。
心式及壳式变压器
心式变压器
(二)、变压器工作原理
变压器是利用电磁感应原理构成的一种元器 件。由一个初级线圈(线圈圈数n1)及一个 次级线圈(线圈圈数n2)环绕着一个核心, 也就是铁芯,常用的铁芯形状一般有E型和C 型。 ? 变压器的的基本原理是:电磁感应原理,即 “电生磁,磁生电”。
变压器基本原理图
? E1是初级电 压;E2是次 级电压
? 2、凝点:牌号: 10、25、45#凝点:-10,-25,-45℃
? 3、水分:水分是影响变压器设备绝缘老化的重要原因。标准: ≤20uL/L ? 4、闪点:闪点降低表示油中有挥发性可燃气体产生,标准:≥135℃ ? 5、酸值: 油中所含酸性产物会使油的导电性增高,降低油的绝缘性能,投
运前的油≤0.03 mgKOH/g 运行中的油≤ 0.1 mgKOH/g; ? 6、水溶性酸碱度(PH值):投入运行前的油>5.4运行油≥ 4.2 ? 7、运动粘度:粘度低,流动性好,变压器的冷却效果好,牌号 10,25,45
变压器基础培训
新疆国信生产准备部
变压器基础知识
(一)变压器概述
电力变压器是一种静止的电气设备,是用来将某一数值 的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不 同的电压(电流)的设备。当一次绕组通以交流电时,就 产生交变的磁通,交变的磁通通过铁芯导磁作用,就在二 次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一 二次绕组匝数的多少有关,即电压大小与匝数成正比,电 流的大小与匝数成反比。变压器主要作用是传输电能,因 此,额定容量是它的主要参数。
?
随着变压器技术的发展,变压器的性能和可靠性大大提高,
越来越多的大型变压器采用全焊接结构,这样可减少变压器的渗
漏点,便于运行维护,如需检查可以从人孔进入,缺点是一旦变 压器出现故障,必须切开变压器外壳。
钟罩式
全焊接式
4、变压器油
?
变压器油是由石油精炼而成的一种精加工产品,其成分组成
主要为碳氢化合物,即烃类。它包括烷烃、环烷烃、芳香烃。
? N1初级线圈 匝数,n2是 次级线圈匝 数
(三)变压器应用
Baidu Nhomakorabea
发电 厂
输电 线
10.5K
V升 压
220K V
实验室/用 户
380 / 220V 降压
降压
变电站 10/35KV
降压
仪器 36/24/12V
(四)变压器结构
i1
u1
N1
原边 绕组
Φ N2
铁芯
i2
u2 K
ZL
副边 绕组
变压器结构
变压器组成部件包括器身(铁芯、绕组、绝缘、引线)、变压 器油、油箱和冷却装置、调压装置、保护装置(吸湿器、 安全气道、气体继电器、储油柜及测温装置等)和出线套 管。
粘度≯13,13,11mm2/s; ? 8、击穿电压:变压器油的击穿电压是检验变压器油耐受极限电应力情况,标
准:220、330、500KV变压器及以上≧35、45、50kV投运后,每年测一次 ? 9、体积电阻率:标准:500kV及以上变压器油 ≧1×10; ≤330KV变压器油
≧5×10 ??m; ? 10、介质损耗因数:tgδ(%)90 ℃ ≤ 0.5
3、外壳
?
变压器是整个变压器的主体结构及盛油装置,铁芯和绕组就
放置油浸式变压器的外壳内。外罩按变压器容量的大小,结构基
本上有芯式和吊罩式两种。吊罩式外壳犹如一只钟罩,故又称钟
罩式油箱。当变压器铁芯和绕组需进行检修时,吊去外面钟罩形 状的外壳,即上节外罩,变压器铁芯和绕组便全部暴露在外了,
可以作充分的检修。吊外罩显然比吊铁芯和绕组容易得多,不需 要特别重型的起重设备。
壳式变压器
2、绕组
绕组是变压器的电路部分,它是用双丝包 绝缘扁线或漆包圆线绕成。绕组的作用 是电流的载体,产生磁通和感应电动势。
根据变压器高压绕组和低压绕组的相对位 置,变压器绕组可分为同心式和交叠式。 两者的区别是同心式绕组的高、低压绕 组同心地套在铁芯柱上,而交叠式绕组 都制成饼型,高低压绕组上下交替放置。 同心式绕组适合芯式变压器,高压绕组 在外部,低压绕组在内部,这样可以降 低对绕组绝缘等级的要求。交叠式绕组 变压器主要用在电焊、电炉等特殊变压 器上。
胶囊式储油柜存在的缺点
(1)在变压器安装、运行和检修过程中,胶囊因其机械强度 不够易产生破裂而漏油,且破损后不易被发现。
(2)橡胶材料本身材质决定其易老化,寿命短,需要定期更 换,且更换安装工作需要变压器放油和注油,工作量较大。 一般国产胶囊寿命为 3~5年,进口胶囊寿命为 8~10年,即 使采用进口胶囊,在变压器预期寿命期间,也要更换 3~4 次。
? (3)油枕的侧面还装有油位计,可以监视油位的变化。 ? (4)一般油枕的容积为变压器油箱的1/10。 ? (5)变压器油从空气中吸收的水分将沉积在油枕底部集污器内以
便定期放出,使水分不会迸人油箱。 ? 变压器油枕有三种形式:波纹式、胶囊式、隔膜式。
胶囊式储油柜
胶囊式储油柜是在敞开式储油柜的基 础上,内部加装了用于隔离空气的夹布 橡胶囊,与外壳体形成密封结构,橡胶 囊通过伸缩实现对绝缘油的体积补偿, 胶囊内腔通过呼吸器与大气相通。此种 结构储油柜初步实现了绝缘油与空气的 隔离,一定程度上减少了绝缘油的吸湿 和氧化,缓解了油质裂化对设备的影响。
? 作用:
? 1、绝缘作用:空气的介电常数为1.0,而变压器油的介电常数为2.25。 也就是说油的绝缘强度要比空气大的多。
? 2、散热冷却作用:运行变压器因电阻损耗和其他损耗而产生热量,这些 热量必须传递给变压器油,并由其带走。
? 3、延缓氧气对绝缘材料的侵蚀,保护铁芯和线圈组件。
? 技术要求:
? 1、外观:透明、无悬浮物和机械杂物;
5、油枕
? (1)储油和补油;为变压器油的热胀冷缩创造条件,使变压器油 箱在任何气温及运行状况下均充满油。
? (2)保护油品:变压器油仅在油枕内与空气接触 (有些还装有胶 囊呼吸器),与空气接触面减少,便油的受潮和氧化机会减少,油 枕内的油温较油箱内油温低,也使氧化速度变慢,有利于减缓油 的老化。
? 铁芯是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高,厚 度分别为 0.35 mm\0.3mm\0.27 mm ,由表面涂有绝缘漆的热 轧或冷轧硅钢片叠装而成。
? 铁芯分为铁芯柱和横片两部分,铁芯柱套有绕组;横片是 闭合磁路之用。
? 铁芯结构的基本形式有心式和壳式两种。
心式及壳式变压器
心式变压器
(二)、变压器工作原理
变压器是利用电磁感应原理构成的一种元器 件。由一个初级线圈(线圈圈数n1)及一个 次级线圈(线圈圈数n2)环绕着一个核心, 也就是铁芯,常用的铁芯形状一般有E型和C 型。 ? 变压器的的基本原理是:电磁感应原理,即 “电生磁,磁生电”。
变压器基本原理图
? E1是初级电 压;E2是次 级电压
? 2、凝点:牌号: 10、25、45#凝点:-10,-25,-45℃
? 3、水分:水分是影响变压器设备绝缘老化的重要原因。标准: ≤20uL/L ? 4、闪点:闪点降低表示油中有挥发性可燃气体产生,标准:≥135℃ ? 5、酸值: 油中所含酸性产物会使油的导电性增高,降低油的绝缘性能,投
运前的油≤0.03 mgKOH/g 运行中的油≤ 0.1 mgKOH/g; ? 6、水溶性酸碱度(PH值):投入运行前的油>5.4运行油≥ 4.2 ? 7、运动粘度:粘度低,流动性好,变压器的冷却效果好,牌号 10,25,45
变压器基础培训
新疆国信生产准备部
变压器基础知识
(一)变压器概述
电力变压器是一种静止的电气设备,是用来将某一数值 的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不 同的电压(电流)的设备。当一次绕组通以交流电时,就 产生交变的磁通,交变的磁通通过铁芯导磁作用,就在二 次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一 二次绕组匝数的多少有关,即电压大小与匝数成正比,电 流的大小与匝数成反比。变压器主要作用是传输电能,因 此,额定容量是它的主要参数。
?
随着变压器技术的发展,变压器的性能和可靠性大大提高,
越来越多的大型变压器采用全焊接结构,这样可减少变压器的渗
漏点,便于运行维护,如需检查可以从人孔进入,缺点是一旦变 压器出现故障,必须切开变压器外壳。
钟罩式
全焊接式
4、变压器油
?
变压器油是由石油精炼而成的一种精加工产品,其成分组成
主要为碳氢化合物,即烃类。它包括烷烃、环烷烃、芳香烃。
? N1初级线圈 匝数,n2是 次级线圈匝 数
(三)变压器应用
Baidu Nhomakorabea
发电 厂
输电 线
10.5K
V升 压
220K V
实验室/用 户
380 / 220V 降压
降压
变电站 10/35KV
降压
仪器 36/24/12V
(四)变压器结构
i1
u1
N1
原边 绕组
Φ N2
铁芯
i2
u2 K
ZL
副边 绕组
变压器结构
变压器组成部件包括器身(铁芯、绕组、绝缘、引线)、变压 器油、油箱和冷却装置、调压装置、保护装置(吸湿器、 安全气道、气体继电器、储油柜及测温装置等)和出线套 管。
粘度≯13,13,11mm2/s; ? 8、击穿电压:变压器油的击穿电压是检验变压器油耐受极限电应力情况,标
准:220、330、500KV变压器及以上≧35、45、50kV投运后,每年测一次 ? 9、体积电阻率:标准:500kV及以上变压器油 ≧1×10; ≤330KV变压器油
≧5×10 ??m; ? 10、介质损耗因数:tgδ(%)90 ℃ ≤ 0.5
3、外壳
?
变压器是整个变压器的主体结构及盛油装置,铁芯和绕组就
放置油浸式变压器的外壳内。外罩按变压器容量的大小,结构基
本上有芯式和吊罩式两种。吊罩式外壳犹如一只钟罩,故又称钟
罩式油箱。当变压器铁芯和绕组需进行检修时,吊去外面钟罩形 状的外壳,即上节外罩,变压器铁芯和绕组便全部暴露在外了,
可以作充分的检修。吊外罩显然比吊铁芯和绕组容易得多,不需 要特别重型的起重设备。
壳式变压器
2、绕组
绕组是变压器的电路部分,它是用双丝包 绝缘扁线或漆包圆线绕成。绕组的作用 是电流的载体,产生磁通和感应电动势。
根据变压器高压绕组和低压绕组的相对位 置,变压器绕组可分为同心式和交叠式。 两者的区别是同心式绕组的高、低压绕 组同心地套在铁芯柱上,而交叠式绕组 都制成饼型,高低压绕组上下交替放置。 同心式绕组适合芯式变压器,高压绕组 在外部,低压绕组在内部,这样可以降 低对绕组绝缘等级的要求。交叠式绕组 变压器主要用在电焊、电炉等特殊变压 器上。
胶囊式储油柜存在的缺点
(1)在变压器安装、运行和检修过程中,胶囊因其机械强度 不够易产生破裂而漏油,且破损后不易被发现。
(2)橡胶材料本身材质决定其易老化,寿命短,需要定期更 换,且更换安装工作需要变压器放油和注油,工作量较大。 一般国产胶囊寿命为 3~5年,进口胶囊寿命为 8~10年,即 使采用进口胶囊,在变压器预期寿命期间,也要更换 3~4 次。
? (3)油枕的侧面还装有油位计,可以监视油位的变化。 ? (4)一般油枕的容积为变压器油箱的1/10。 ? (5)变压器油从空气中吸收的水分将沉积在油枕底部集污器内以
便定期放出,使水分不会迸人油箱。 ? 变压器油枕有三种形式:波纹式、胶囊式、隔膜式。
胶囊式储油柜
胶囊式储油柜是在敞开式储油柜的基 础上,内部加装了用于隔离空气的夹布 橡胶囊,与外壳体形成密封结构,橡胶 囊通过伸缩实现对绝缘油的体积补偿, 胶囊内腔通过呼吸器与大气相通。此种 结构储油柜初步实现了绝缘油与空气的 隔离,一定程度上减少了绝缘油的吸湿 和氧化,缓解了油质裂化对设备的影响。
? 作用:
? 1、绝缘作用:空气的介电常数为1.0,而变压器油的介电常数为2.25。 也就是说油的绝缘强度要比空气大的多。
? 2、散热冷却作用:运行变压器因电阻损耗和其他损耗而产生热量,这些 热量必须传递给变压器油,并由其带走。
? 3、延缓氧气对绝缘材料的侵蚀,保护铁芯和线圈组件。
? 技术要求:
? 1、外观:透明、无悬浮物和机械杂物;
5、油枕
? (1)储油和补油;为变压器油的热胀冷缩创造条件,使变压器油 箱在任何气温及运行状况下均充满油。
? (2)保护油品:变压器油仅在油枕内与空气接触 (有些还装有胶 囊呼吸器),与空气接触面减少,便油的受潮和氧化机会减少,油 枕内的油温较油箱内油温低,也使氧化速度变慢,有利于减缓油 的老化。