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变压器培训-精品课件1. 引言变压器作为电力系统中常见的电气设备，广泛应用于输电、配电和电力变换等领域。
本课件旨在介绍变压器的原理、结构和运行等方面的知识，帮助学员全面了解变压器的基本知识，并掌握变压器的选型、运维和故障检修等技能。
2. 变压器原理2.1 基本原理变压器是利用电磁感应原理工作的电气设备，通过改变线圈的匝数比来实现电压的变换。
根据法拉第电磁感应定律，当交流电通过一卷线圈时，会在另一卷线圈中产生感应电动势。
2.2 变压器的工作方式变压器按照工作方式可以分为两种类型：功率变压器和信号变压器。
功率变压器用于电力传输和变换，而信号变压器用于信号传输和隔离。
2.3 变压器的基本结构变压器主要由铁心和线圈组成。
铁心由硅钢片叠压而成，用于提高磁耦合效率。
线圈分为初级线圈和次级线圈，通过绕制在铁心上的线圈中的电流产生磁场，并传递给另一线圈。
3. 变压器选择与设计3.1 变压器的选型依据变压器的选型依据主要包括功率需求、输入/输出电压、变压器类型和工作环境等因素。
根据电气负荷的需求和供电条件，合理选择变压器的规格和参数。
3.2 变压器的设计方法变压器的设计需要考虑线圈匝数、铁心截面积和绕组方式等因素。
通过合理的设计方法可以提高变压器的工作效率和性能。
4. 变压器运维与保养4.1 变压器的运行状态监测为了确保变压器的正常运行，需要定期对其运行状态进行监测。
常用的监测方法包括温度、振动和噪声等。
4.2 变压器的故障检修在变压器运行过程中，可能会出现各种故障，如绝缘击穿、短路和接地等。
及时发现故障并进行检修是保证变压器正常运行的关键。
4.3 变压器的保养与维护变压器的保养与维护包括清洁、绝缘测量和维护记录等方面的工作。
定期进行保养和维护可以延长变压器的使用寿命。
5. 变压器应用案例本课件提供一些变压器应用案例，包括电力输配变压器、工业变压器和轨道交通变压器等。
通过实际案例的分析，帮助学员更好地理解变压器的应用场景和技术要求。
第一章换流变结构一、换流变概述通常，我们把用于直流输电的主变压器称为换流变压器。
它在交流电网与直流线路之间起连接和协调作用，将电能由交流系统传输到直流系统或由直流系统传输到交流系统。
换流变压器是超高压直流输电工程中至关重要的关键设备，是交、直流输电系统中换流、逆变两端接口的核心设备。
直流输电系统的接线方式有多种，目前常见的接线方式如图1-1所示。
图1-1两个六脉冲换流桥构成一个单极十二脉动接线，这两个六脉冲换流桥分别由Yy与Yd联结的换流变压器供电。
两个单极叠加在一起构成一个双极。
每极所用的换流变压器可以由下述方式实现，两台三相双绕组变压器（一个Yy联结，一个Yd联结）或三台单相三绕组变压器（一个网侧绕组和两个阀侧绕组，一个Y接，一个D接）或六台单相双绕组变压器（三个Yy 单相，三个Yd单相）。
由建设规模的大小及直流电压等级可以确定换流变压器的大致型式。
选择不同的型式主要受运输尺寸的限制，其次是考虑备用变容量的大小，当然，备用变容量越小越经济。
当直流输送容量较大时可采用每级两组基本换流单元的接线方式，此种接线方式有串联和并联两种方式。
如目前在建的±800kv项目即采用了串联方式，其基本接线原理见图2。
800（HY）600（HD）400（L Y）200（LD）图1-2图1-3 单相双绕组换流变压器外形图1-4 单相三绕组换流变压器外形图1-5 云广±800kV项目高端（800kV）换流变压器外形二、绕组的常见类型换流变中的绕组按照其连接的系统不同，通常可分为连接交流系统的网绕组及调压绕组；连接换流阀的阀绕组。
绕组的排列方式通常有以下两种：铁心柱→阀绕组→网绕组→调压绕组；铁心柱→调压绕组→网绕组→阀绕组。
1.网绕组目前，我公司的网绕组主要采用轴向纠结加连续式结构。
与传统的纠结或内屏连续式不同，轴向纠结采用特殊的阶梯导线绕制n个双饼构成n/2个纠结单元。
纠结绕制和换位示意见下图。
换流变压器的工作原理好啦，今天咱们来聊聊换流变压器，听起来是不是有点高深莫测？别担心，咱们用最简单的方式来解读它。
你得知道，换流变压器的名字可不复杂，它的工作原理也并没有你想的那么神秘。
它就是在电力系统里变电压、转换电流方向的小“魔术师”！是的，你没听错，它能把电流的方向“换个样”，而且电压也能随它高低起伏。
不过，别急，咱们一个一个来，慢慢说清楚。
大家应该都知道，电力系统里面，电压和电流是非常关键的两个东西。
电压高，电流就会低，反之亦然。
一般情况下，我们的电网是要通过变压器来调节电压的，但对于换流变压器来说，它除了调节电压之外，还有一个更特别的任务——它能让电流方向发生变化。
咋回事呢？别着急，听我细细给你解释。
咱们要从交流电说起。
交流电的特点就是电流的方向会周期性地反转，也就是说，它会来回走，走着走着就“换个方向”。
但有些时候，我们需要让电流一直朝一个方向流动，这时候就需要换流变压器来帮忙了。
比如说在高压直流输电（HVDC）系统中，电流就得一直往一个方向走，这时候，换流变压器就派上用场了，它能帮助交流电变成直流电，让电流听话地朝一个方向“跑”。
怎么做到的呢？换流变压器内部有一套非常复杂的装置，能够通过电气设备的切换，把交流电“转换”成直流电。
想象一下，你在家里的插座上插入一台电器，插座是交流电源，电器里可能有电路板需要直流电，没错，就是换流变压器会悄悄在中间帮你“换个频道”。
这样，电器就能顺利工作，不管你插座里的电是“来来回回”的交流电，还是直来直去的直流电。
是不是听起来像是在做一场神奇的电流“大变身”？换流变压器并不是万能的，它也有自己的局限性。
比如说，它的体积比较大，重量也不轻，所以安装的时候得特别小心。
要是放错地方，可能就得“费劲儿”才能搬走。
更别提它的工作原理了，涉及到的电路和磁场，听起来就不简单。
所以，这东西的价格也不便宜。
你以为它是个“魔术师”，其实它背后可是得靠一堆技术、材料和设备才能保证它“魔术”的成功。
一、换流变压器1、定义：换流变压器（Converter Transformer）接在换流桥与交流系统之间的电力变压器。
采用换流变压器实现换流桥与交流母线的连接，并为换流桥提供一个中性点不接地的三相换相电压.换流变压器与换流桥是构成换流单元的主体。
2、换流变压器在直流输电系统中的作用：（1）、传送电力;（2）、把交流系统电压变换到换流器所需的换相电压;（3）、利用变压器绕组的不同接法，为串接的两个换流器提供两组幅值相等、相位相差30°(基波电角度）的三相对称的换相电压以实现十二脉动换流；（4）、将直流部分与交流系统相互绝缘隔离，以免交流系统中性点接地和直流部分中性点接地造成直接短接，使得换相无法进行；（5）、换流变压器的漏抗可起到限制故障电流的作用;（6）、对沿着交流线路侵入到换流站的雷电冲击过电压波起缓冲抑制的作用。
3、换流变压器的特点及要求：（1）漏抗以往由于晶闸管的额定电流和过负荷能力有限，为了限制阀臂短路和直流母线短路的故障电流，换流变压器的漏抗一般比普通电力变压器的大，一般为15－20%, 有些工程甚至超过20%。
随着晶闸管的额定电流及其承受浪涌电流能力的提高,换流变压器的漏抗可按对应的容量和绝缘水平合理选择，阻抗相应降低，通常为12－18%,因此，设备主参数、绝缘水平、换流器无功消耗及能耗等都可相应降低，同时，换流器的运行性能也有所改进。
为减少非特征谐波,换流变压器的三相漏抗平衡度要求比普通电力变压器高，通常漏抗公差不大于2%.如果运输条件允许，工程多采用单相三绕组换流变压器结构，进一步减少十二脉动换流单元中换流变压器六个阻抗值的差别。
(2）绝缘换流变压器阀侧绕组和套管是在交流和直流电压共同作用之下工作的,由于油、纸两种绝缘材质的电导系数与介电系数之比差别很大，油纸复合绝缘中直流场强按电导系数分布,交流场强则按介电系数分布。
当直流电压极性迅速变化时，会使油隙绝缘受到很大的电应力.在套管与底座的连接部分，由于绝缘结构复杂，这一问题最为严重。
