貴州高低壓配電設備和大家分享電力變壓器基礎知識

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一、電力變壓器的分類與型號

 1、按用途分類

（1）升壓變壓器：發電廠向外輸送電力用。

（2）降壓變壓器：供電局的變電站作為變換電壓用。

（3）配電變壓器：向用戶供電用。

（4）廠用變壓器：為發電廠提供內部用電。

（5）站用變壓器：為變電站提供內部用電。

（6）換流變壓器：直流輸電用，一側接交流電，一側接換流閥。

（7）整流變壓器：火電廠給電除塵供電用。

 2、按繞組分類

（1）雙繞組變壓器：用于升壓變、降壓變、廠用變等。

（2）三繞組變壓器：用于降壓變、聯絡變等。

（3）自藕變壓器：用于降壓變、聯絡變等。

（4）分裂變壓器：有軸向分裂和輻向分裂兩種，用于廠用變和啟備變。

 3、按結構分類

（1）單相變壓器：用于330~1000kV變壓器。

（2）三相變壓器：用于10~500 kV變壓器。

（3）組合式變壓器：將變壓器分為幾個部分，到現場后再組合起來的變壓器，用于交通不便地區。

4、按冷卻方式分類

（1）油浸式變壓器：用于10~1000kV變壓器。

（2）干式變壓器：用于10~110 kV變壓器。

（3）SF6變壓器：目前用于110 kV變壓器。

5、電力變壓器的型號

（1）型號中字母的含義

 D—單相                  F—油浸風冷

 O—自                     P—強迫油循環

 S —三相或三線圈     J—油浸自冷

 Z —有載調壓           L—鋁線圈

 *銅線圈和雙線圈不用加符號

（2）舉例

SFPSL—120000/110： 110kV、120MVA三相三線圈強迫油循環風冷鋁線圈變壓器

OSFPSZ—240000/330： 330 kV、240MVA三相三線圈有載調壓強迫油循環風冷自藕變壓

二、電力變壓器的線圈

線圈是電力變壓器中最重要、最復雜的部件，它由銅（或鋁）導線繞制，再配以專門的絕緣部件組成。

1、螺旋式線圈

貴州高低壓配電設備告訴你螺旋式線圈的主要特點是并聯導線的根數較多，線餅繞成螺旋狀，且一個線餅為一匝的線圈。螺旋式線圈具有較好的機械穩定性、散熱性好工藝性也好，廣泛用于變壓器的低電壓大電流線圈。

螺旋式線圈根據電流的大小，可以繞制成單螺旋、雙螺旋和四螺旋三種結構。

2、連續式線圈

當線圈是由若干個沿軸向分布，且由彼此不需要焊接的線段組成的線圈，稱為連續式線圈。

連續式線圈的端部支撐面大，承受軸向力大，抗短路能力強，且各線段上有較大的散熱能力。這種線圈無論是電壓等級還是容量范圍，應用都很廣泛。

3、糾結式線圈

糾結式線圈由若干糾結線段（餅）組成。全部是糾結線段（餅）的線圈稱為全糾結式線圈，廣泛用于220kV及以上電壓的變壓器。一部分糾結線段（餅）和一部分連續式線段組成的線圈稱為糾結連續式線圈，應用于66 kV及以上電壓的變壓器。

由于它在線圈的相鄰線匝間插入了不相鄰的線匝，形成了交錯的糾結線段并組成了糾結式線圈，從而使線圈的縱向電容增加，使得沿線圈軸向高度上的沖擊電壓分布特性改善，因此它在各種高電壓線圈上得到了廣泛應用。

4、內屏蔽式線圈

貴州高低壓配電設備告訴你內屏蔽連續式線圈是通過增大線段間的串聯電容的方式，來達到改善沖擊電壓分布的目的。其結構特點是將附加電容線匝直接繞在連續式線段內部，電容線匝的端頭包好絕緣后在線段中懸空，電容線匝不載電流，只在沖擊電壓下起作用。

內屏蔽連續式線圈在結構上有兩段跨接、四段跨接、八段跨接和分段連接等形式。

三、電力變壓器的鐵心

鐵心也是電力變壓器的重要組成部件，它由高導磁的硅鋼片疊積，然后用鋼夾件夾緊或用玻璃絲帶綁扎而成。

1、硅鋼片

電力變壓器用的硅鋼片是0.3~0.5mm厚的冷釓硅鋼片，目前國內只有武漢鋼鐵廠和上海寶鋼能生產這種冷釓硅鋼片。但是，大型變壓器用的硅鋼片還要從日本進口。

2、鐵芯的結構形式

（1）單相二柱式鐵芯，用于各種單相變壓器。

（2）單相段柱旁軛式鐵芯，用于高壓大容量單相變壓器。

（3）單相二柱旁軛式鐵芯，用于高壓和超高壓大容量單相變壓器。

（4）三相三柱是鐵芯，用于各種三相變壓器。

（5）五柱式鐵芯，用于大容量三相變壓器。

四、油浸式變壓器的油箱

1、筒式油箱，主要用于各種小型油浸式變壓器和特大型油浸式變壓器。

2、鐘罩式油箱，廣泛用于110~500kV油浸式變壓器。

3、全密封式油箱，即將油箱焊死，最近幾年才開始用于110kV及以上油浸式變壓器。

五、油浸式變壓器的儲油柜

貴州高低壓配電設備告訴你變壓器的儲油柜有兩個功能，一個是給油箱內變壓器油提供熱脹冷縮的空間；另外就是將變壓器油與外部大氣隔開，防止變壓器油老化。

1、膠囊式儲油柜，里面用橡膠膠囊將變壓器油與外部大氣隔開，并給變壓器油提供熱脹冷縮的空間。

２、隔膜式儲油柜，用橡膠隔膜將變壓器油與外部大氣隔開，并給變壓器油提供熱脹冷縮的空間。

３、波紋式儲油柜，用金屬波紋片組成的金屬膨脹器將變壓器油與外部大氣隔開，并給變壓器油提供熱脹冷縮的空間。波紋式儲油柜分為內油式和外油式兩種，內油式性能較好，但體積較大。

六、油浸式變壓器的冷卻方式

1、表示冷卻方式的符號

第一個字母：O—礦物油，  K—合成絕緣液，   L—絕緣氣體。

第二個字母：N—自然對流循環，   F—強迫油循環，  D—強迫導向循環。

第三個字母：A—空氣，     W—水。

第四個字母：N—自然對流，  F—強迫循環（風扇、泵）。

2、舉例

ONAN—自然冷卻

ONAF—風冷卻

OFAF—強迫油循環風冷

ODAF—強迫油循環導向冷卻

七、變壓器套管

1、40kV及以下純瓷絕緣套管

這種套管有導桿式和穿纜式兩種結構。導桿式用于變壓器的低壓套管；穿纜式用于10~20kV高壓出線。

2、40kV及以下大電流套管

這種套管有導桿式和電容式兩種結構。導桿式純瓷套管用于中等容量發電機變壓器的低壓繞組出線；電容式套管則用于大型發電機變壓器的低壓繞組出線。

3、66kV及以上油紙電容式套管

這種套管的內絕緣是由絕緣紙和鋁箔交替卷繞而成的電容芯子，電容芯子與瓷套之間充滿絕緣油，套管與繞組的連接有導桿式和穿纜式兩種結構。油紙電容芯子由0.08~0.12mm厚的電纜紙和0.01mm厚的鋁箔交替卷繞在導電管上。

4、66 kV及以上膠紙電容式套管

這種套管的內絕緣是由膠粘紙和鋁箔交替卷繞而成的電容芯子，電容芯子與瓷套之間充滿絕緣油，套管的下部不需要瓷套。但這種套管的tanδ大，膠粘紙容易裂紋而產生局部放電，目前已經停止生產。

5、樹脂澆注電容式套管

這種套管的主絕緣也是由絕緣紙和鋁箔交替卷繞而成的電容芯子，外面再澆注環氧樹脂，成為固體絕緣套管。這種套管可以用作油-氣套管，上部套在GIS的管道內，之間充入SF6氣體；下部浸入變壓器油中。

八、電力變壓器的調壓方式

1、調壓方式

變壓器的調壓方式有無勵磁調壓和有載調壓兩種。無勵磁調壓又稱為無載調壓，是在變壓器停止運行、不帶負荷的狀態下進行調壓；有載調壓是在變壓器運行中、帶負荷的狀態下運行調壓。無勵磁調壓的調壓裝置叫無載分接開關；有載調壓的裝置叫有載分接開關。

2、有載調壓位置

變壓器有載調壓的位置有中性點調壓、中壓線端調壓和高壓線圈線端調壓三種。其中中性點調壓的結構和工藝比較簡單，應用也比較多。

3、有載調壓開關

調壓開關亦分接開關。目前國內生產的有載分接開關的質量都不夠好，大部分有載分接開關都依賴進口，其中從德國MR和瑞典ABB公司進口的較多。

九、變壓器油

1、變壓器油的成分

變壓器油是礦物質油，它是由許多不同分子量的碳氫化合物分子組成的混合物，是以烷烴、環烷烴和少量芳香烴為主的烴類化合物。

2、變壓器油的作用及牌號 

油浸式變壓器的絕緣油用變壓器油。變壓器油不但有絕緣作用，還有散熱的作用。

變壓器油根據其凝固點的不同，分為25號油和45號油。25號油的凝固點是零下25℃；45號油的凝固點是零下45℃。

25號變壓器油屬于石蠟基油，45號變壓器油是環烷基油。過去45號變壓器油要從國外進口，現在新疆克拉瑪依煉油廠也能生產了。

十、電力變壓器的制造工藝

貴州高低壓配電設備告訴你電力變壓器由器身和附件兩大部分組成。器身又由線圈、絕緣件、鐵心、分接開關、變壓器油和油箱組合而成。變壓器的附件有儲油柜、冷卻器、套管、瓦斯繼電器、壓力釋放器及溫度計等。其中冷卻器、絕緣油、套管、分接開關、瓦斯繼電器、壓力釋放器及溫度計等都是從外面采購。下面僅簡單介紹幾種主要部件的制造工藝。

1、線圈繞制：安裝繞線骨架—繞制線圈—導線焊接—包絕緣—線圈整形—線圈測試。

2、鐵心組裝：硅鋼片裁剪—去毛刺—疊裝鐵心—裝拉板和屏蔽—綁紮鐵心—鐵芯試驗——裝鐵心夾件。

3、絕緣件加工：絕緣件切割—去毛刺—倒園角—防潮處理。

4、油箱和儲油柜加工：鋼板切割—油箱和儲油柜焊接—除銹—噴砂—打底漆—噴漆—機械強度試驗。

5、總裝配：裝鐵心—裝油箱管道—套線圈—疊裝上鐵軛—裝分接開關—焊接引線—包引線絕緣—半成品試驗——器身干燥—整理器身—油箱裝配—附件裝配—注油—密封試驗—熱油循環—靜放。

十一、電力變壓器的出廠試驗

電力變壓器的出廠試驗分為例行（出廠）試驗、型式試驗和特殊試驗三種類型。例行試驗是每臺變壓器出廠都要進行的試驗項目，通常又稱為出廠試驗；型式試驗是在一種類型的產品中抽測1~2臺變壓器來進行的試驗項目；特殊試驗是由用戶提出，并與制造廠協商同意的試驗項目。

1、對高電壓絕緣試驗的基本要求和規定

變壓器繞組是按最高運行電壓Um以及相應的絕緣水平進行檢驗的，下表是國家標準GB1094.3—2003《電力變壓器 第三部分：絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙》規定的絕緣試驗項目。

2、例行（出廠）試驗項目

（1）繞組直流電阻測量：在所有分接引出端上進行的測量。

（2）變比測量：在所有分接位置上進行測量。

（3）接線組別檢測：在額定分接位置上進行測試。

（4）絕緣電阻、吸收比和極化指數測量：220kV及以上變壓器才進行極化指數測量。

（5）繞組tanδ和電容量測試: 35kV及以上變壓器都要進行tanδ測量。.

（6）套管tanδ和電容量測試:66kV及以上電容式套管都要進行tanδ和電容量測試

（7）變壓器油的試驗：油化分析、絕緣強度、tanδ、色譜分析等項目，750kV及以上變壓器還要進行油中顆粒度測試。而且油化分析和油的色譜分析在整個試驗過程中要反復進行。

（8）空載損耗和空載電流測量：在額定電壓接線下進行試驗。

（9）負載損耗和短路阻抗測量：在額定電壓接線下進行試驗。

（10）局部放電試驗：放電量不作為考核，僅作為能否進行高電壓試驗的參考。

（11）雷電全波沖擊試驗：220kV及以上、120MVA及以上變壓器.

（12）操作沖擊試驗：330 kV及以上變壓器。

（13）帶有局部放電測量的感應耐壓試驗：110 kV及以上變壓器。

（14）低壓繞組與中性點的外施工頻耐壓試驗。

（15）局部放電試驗：這次試驗是作為出廠試驗值的考核試驗。

（16）油流帶電測量：330 kV及以上帶油泵的變壓器。

（17）轉動油泵的局部放電試驗：330 kV及以上帶油泵的變壓器。

 2、型式試驗項目

（1）溫升試驗。

（2）雷電截波曾經試驗。

（3）中性點的雷電全波沖擊試驗。

（4）無線電干擾試驗

3、特殊試驗項目

（1）聲級測量。

（2）三相變壓器的零序阻抗測量。

（3）空載電流的諧波測量。

（4）風扇電機和油泵電機吸收的功率測量。

（5）暫態電壓傳輸特性測量。

（6）承受短路能力試驗。

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