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电力变压器保护及其整定计算一、电力变压器保护原理1.过流保护：通过监测变压器的入线电流，当电流超过额定值时，将触发保护装置，切断电源或报警。
过流保护装置通常包括整流器、电流互感器、电流继电器等。
2.差动保护：差动保护是变压器保护的核心，主要用于检测变压器的绕组之间的电流差异。
当绕组电流发生差异时，差动保护将切断电源，以保护变压器免受劣化或故障。
3.过温保护：过温是变压器损坏的主要原因之一，过温保护装置主要通过监测变压器的油温、绕组温度和冷却剂流量等参数，当温度超过额定值时，自动切断电源或发出报警信号。
4.接地保护：接地保护用于检测变压器的绕组或外壳的接地故障，当检测到接地故障时，立即切断电源，以防止事故蔓延。
二、电力变压器保护整定计算1.过流保护整定计算：过流保护的整定值通常根据变压器的额定电流和过流保护的动作特性来确定。
常用的整定计算方法有基于电流定值、基于额定值和基于热负荷的定值计算方法。
2.差动保护整定计算：差动保护的整定值主要根据变压器的绕组电流和保护装置的动作特性来确定。
常用的整定计算方法有瞬时动作保护和延时动作保护的整定计算方法。
3.过温保护整定计算：过温保护的整定值通常根据变压器的额定功率、散热方面和温度传感器的特性来确定。
常用的整定计算方法有基于温度上升率和基于冷却器容量的整定计算方法。
4.接地保护整定计算：接地保护的整定值通常根据变压器的额定电流和接地故障电流来确定。
常用的整定计算方法有基于电流定值和基于电流比率的整定计算方法。
以上是电力变压器保护及其整定计算的基本原理和方法，不同的变压器类型和运行环境会有所差异，因此在实际应用中需要根据具体情况进行相应的调整和优化。
为了确保变压器保护系统的可靠性，还需要进行周期性的检测和维护工作，及时发现和排除故障，保证变压器的正常运行。
电力变压器基础知识变压器是一种静止的电气设备，它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能转变成另一种电压等级的交流电能。
变压器用途一般分为电力变压器和特种变压器及仪用互感器（电压互感器和电流互感器）。
电力变压器按冷却介质可分为油浸式和干式两种。
在电力系统中，电力变压器（以下简称变压器）是一个重要的设备。
发电厂的发电机输出电压由于受发电机绝缘水平限制，通常为6.3kV、IO.5kV，最高不超过2OkV。
在远距离输送电能时，须将发电机的输出电压通过升压变压器将电压升高到几万伏或几十万伏，以降低输电线电流，从而减少输电线路上的能量损耗。
输电线路将几万伏或几十万伏的高压电能输送到负荷区后，须经降压变压器将高电压降低，以适合于用电设备的使用。
故在供电系统中需要大量的降压变压器，将输电线路输送的高压变换成不同等级的电压，以满足各类负荷的需要由多个电站联合组成电力系统时，要依靠变压器将不同电压等级的线路连接起来。
所以，变压器是电力系统中不可缺少的重要设备。
第一节变压器的工作原理与结构一、变压器的工作原理变压器是根据电磁感应原理工作的。
图2-1是单相变压器的原理图。
图中在闭合的铁芯上，绕有两个互相绝缘的绕组，其中，接入电源的一侧叫一次侧绕组，输出电能的一侧为二次侧绕组。
当交流电源电压U i加到一次侧绕组后，就有交流电流I i通过该绕组，在铁芯中产生交变磁通0,这个交变磁通不仅穿过一次侧绕组，同时也穿二次侧组，两个组分别生感应过绕绕产单相变压器原理 C. 1势E i 和E 2，。
这时，如果二次侧绕组与外电路的负荷接通，便有电流12,流入负荷，即二次侧绕组有电能输出根据电磁感应定律可以导出 一次侧绕组感应电势为：E i =4.44fN i $ m二次侧绕组感应电势为:E 2=4.44fN 2 $ m式中:f------电源频率；N i ------- 一次侧绕组匝数N 2-----二次侧绕组匝数$ m ---铁芯中主磁通幅值。
电力变压器一、电力变压器的概念电力变压器是一种通过磁耦合原理来实现交流电压变换的设备，它主要由铁芯、绕组和外壳等部分组成。
在变压器的工作过程中，通过输入和输出绕组之间的磁耦合作用，将输入电压转换为输出电压，从而实现电压的升降变化。
二、电力变压器的原理电力变压器根据磁耦合原理来工作，其工作原理可以简单描述为：当输入绕组中通过交流电流时，产生的磁场会在铁芯中产生磁通量，从而感应出输出绕组中的电动势，通过输出绕组产生输出电压。
三、电力变压器的结构电力变压器主要由铁芯、输入绕组、输出绕组和外壳等结构组成。
铁芯是变压器的主要磁路部分，它是由硅钢片通过压制和焊接而成，其作用是形成磁通路径并减小磁损。
输入绕组和输出绕组分别用于输入和输出电压的变换，它们由绝缘导线绕制而成，绕组的匝数和截面积决定了电压的变化比例和输送能力。
外壳则主要用于保护绝缘系统和内部元件，以及散热和防护的功能。
四、电力变压器的分类根据变压器的用途、结构和工作方式，电力变压器可以分为多种类型：按用途可分为发电变压器、变电变压器、配电变压器和特殊变压器；按结构可分为油浸式、干式、环氧浸渍、气体绝缘和复合绝缘变压器；按工作原理可分为电压变比器、自耦变压器和特殊变压器。
五、电力变压器的应用电力变压器是电力系统中的核心设备，其主要应用包括：发电变压器用于将发电机产生的低电压变换为高电压，以输送到变电站；变电变压器用于将输送到变电站的高电压再度变换为适合配送到用户的电压；配电变压器用于将变电站输送的电压再次变换为用户需要的低电压；特殊变压器用于特殊场合的电压变换。
六、电力变压器的发展趋势随着社会经济的不断发展和电力系统的不断完善，电力变压器的发展趋势主要体现在以下几个方面：一是能效的提高，通过新材料和设计理念的应用，提高变压器的能效，减小能量损耗。
二是智能化的发展，借助物联网技术和自动化控制技术，实现变压器的远程监控和故障诊断，提高其运行的可靠性和安全性。
$9一乂三相油浸式全密封电力变压器技术数据表S11-M系列全密封油浸式配电变压器是在新型S9系列产品结构设计的基础上进行开发的科技新产品。
设计的主导思想是满足产品的可靠性，提高产品的性能，根据新S9产品的实际情况，重新调整了一些损耗系数和结构，使损耗设计值更符合实测值，同时进行了优化设计，合理确定铜铁比例，使材料成本最低，结构合理。
S11-30〜1600/6-10电力变压器规格与主要技术数据额定容量电压KV 损耗W 阻抗电压空载电流联接组别重量kg 外形尺寸轨距高压低压空载负载% % 器身重油重总重（长*宽*高）(mm)102030 100 600 2.8 148 59 280 980*560*1030 400*400 50 130 870 2.5 215 74 376 1040*580*1080 400*400 63 150 1040 2.4 249 81 425 1060*752*1100 400*400 80 180 1250 2.2 308 92 507 1110*762*1140 400*400100 200 15004 2.1 349 103 588 1092*772*1170 550*550125 6 240 1800 2.0 417 115 682 1155*782*1214 550*550 160 270 2200 1.9 495 131 807 1240*792*1254 550*550 200 6.3 0.4 330 2600 1.8 Y,yno 581 160 952 1400*812*1350 550*550 250 400 3050 1.8 700 178 **** *****818*1455 550*550 315 10 480 3650 1.8 804 204 1281 1448*938*1500 550*550 400 570 4300 1.5 970 225 1508 1488*848*1550 550*550 500 680 5150 1.4 1143 254 1760 1610*868*1620 600*600 630 810 6200 1.3 1288 306 2025 1748*1042*1635 600*600 800 980 7500 1.0 1710 463 2781 2050*1125*2170 820*6601000 1150 10300 4.5 0.7 1748 533 3003 2030*1125*2220 820*6601250 1360 12000 0.6 2053 615 3052 2220*1294*2025 820*6601600 1640 14500.6 2640 740 4327 2600*1326*2213 820*660・80074~3150074三相双绕组无励磁调压电力变压器：（高压变压器技术数据）・2000KVA~200000KVA三相双绕组有载调压电力变压器:注1：对于低压电压为10.5kV和11kV的变压器，可提供连接组标号为Dyn11的产品。
电力变压器结构图解Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】电力变压器结构图解这是一个三相电力变压器的模型。
从外观看主要由变压器的箱体、高压绝缘套管、低压绝缘套管、油枕、散热管组成。
移去变压器箱体可看到变压器的铁芯与绕组，铁芯由硅钢片叠成，硅钢片导磁性能好、磁滞损耗小。
在铁芯上有A、B、C三相绕组，每相绕组又分为高压绕组与低压绕组，一般在内层绕低压绕组，外层绕高压绕组。
图2左边是高压绕组引出线，右边是低压绕组引出线?。
把铁芯与绕组放入箱体，绕组引出线通过绝缘套管内的导电杆连到箱体外，导电杆外面是瓷绝缘套管，通过它固定在箱体上，保证导电杆与箱体绝缘。
为减小因灰尘与雨水引起的漏电，瓷绝缘套管外型为多级伞形。
右边是低压绝缘套管，左边是高压绝缘套管，由于高压端电压很高，高压绝缘套管比较长。
变压器箱体（即油箱）里灌满变压器油，铁芯与绕组浸在油里。
变压器油比空气绝缘强度大，可加强各绕组间、绕组与铁芯间的绝缘，同时流动的变压器油也帮助绕组与铁芯散热。
在油箱上部有油枕，有油管与油箱连通，变压器油一直灌到油枕内，可充分保证油箱内灌满变压器油，防止空气中的潮气侵入。
油箱外排列着许多散热管，运行中的铁芯与绕组产生的热能使油温升高，温度高的油密度较小上升进入散热管，油在散热管内温度降低密度增加，在管内下降重新进入油箱，铁芯与绕组的热量通过油的自然循环散发出去。
一些大型变压器为保证散热，装有专门的变压器油冷却器。
冷却器通过上下油管与油箱连接，油通过冷却器内密集的铜管簇，由风扇的冷风使其迅速降温。
油泵将冷却的油再打入油箱内，下图是一台容量为400000KVA的特大型电力变压器模型，其低压端电压为20KV，高压端电压为220KV。
采用油冷却的变压器结构较复杂，由于油是可燃物，也就存在安全性问题。
目前，在城市内、大型建筑内使用的变压器已逐渐采用干式电力变压器，变压器没有油箱，铁芯与绕组安装在普通箱体内。
电力变压器科技名词定义中文名称：电力变压器英文名称：powertransformer定义：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电压和电流的电力设备。
由铁心和套于其上的两个或多个绕组组成。
所属学科：电力〔一级学科〕；变电〔二级学科〕本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布电力变压器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。
三相油浸式电力变压器外形图1-铭牌；2-信号式温度计；3-吸湿器；4-油标；5-储油柜；6-平安气道7-气体继电器；8-高压套管；9-低压套管；10-分接开关；11-油箱；12-放油阀门；13-器身；14-接地板；15-小车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。
二次感应电动势的上下与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。
要紧作用是传输电能，因此，额定容量是它的要紧参数。
额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以kVA或MVA表示，当对变压器施加额定电压时，依据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。
现在较为节能的电力变压器是非晶合金铁心配电变压器，其最大优点是，空载损耗值特低。
最终能否确保空载损耗值，是整个设计过程中所要考虑的核心咨询题。
当在产品结构布置时，除要考虑非晶合金铁心本身不受外[1]力的作用外，同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。
国内生产电力变压器较大的厂家有特变电工，洛阳星牛，保变天威，西电集团，山东电力设备厂等。
供配电方式10KV高压电网采纳三相三线中性点不接地系统运行方式。
电力变压器用户变压器供电大都选用Yyn0结线方式的中性点直截了当接地系统运行方式，可实现三相四线制或五线制供电，如TN-S系统。
电力变压器、电力变压器的结构组成电力变压器的主要结构是由铁芯、绕组、油箱、附件等这几部分组成。
其中铁芯和绕组装在一起构成的整体叫器身。
在当今市场中，运用高端技术造就的复杂结构的变压器具有容量大、电压高、重量受到严格限制等优点，这是设计师在数年成功制造电力变压器积累了丰富经验的基础上，对那些不合理的落后的结构进行了改进同时采用新型技术的结晶，使得现在的变压器在结构上更加趋于合理，经济，耐用。
1.电力变压器各部分的结构组成:（1）铁芯铁芯是电力变压器的磁路部分，也是器身的骨架，由铁芯柱（柱上套装绕组）、铁轭（连接铁芯以形成闭合磁路）组成。
为了减小涡流和磁滞损耗，提高磁路的导磁性，铁芯采用0.35mm-0.5mm厚的硅钢片涂绝缘漆后交错叠成。
小型变压器铁芯截面为矩形或方形，大型变压器铁芯截面为阶梯形，这是为了充分利用空间。
为缩短绝缘距离，降低局部放电量，在铁芯外面置一层由金属膜复合纸条黏制而成的金属围屏。
金属膜本身厚度很薄，宽度也仅有50mn而已，因此，一方面不会在自身中形成较大的涡流，另一方面对铁芯的尖角产生了较好的屏蔽作用。
与此同时，在铁芯的旁轭内侧也置有金属膜围屏，用以保护高压线圈。
夹件则多采用大板式腹板和鱼刺状支板结构，这在很大程度上降低了金属构件垂直线圈顶部的漏磁面积。
再配上纸板结构，将大大降低杂散损耗。
线圈引线的引出结构也在不断被简化，不仅省去了夹件加强板，还方便中低压引线的排布, 从而可将强油导向循环的导油管和下夹件连为一体。
这也促进了杂散损耗值的降低，对大型电力变压器来讲意义更为重大。
因为杂散损耗在变压器总损耗中所占比例会随着容量的增大而增大。
因此，有效提高了线圈的电流密度，减轻电力变压器的重量。
上铁轭下部用楔形绝缘撑紧，进一步加强器身短路的机械强度；下铁轭垫块分块制造分块安装，在器身装配完成以后，仍能方便地固定在铁轭上均匀分布的夹紧钢带螺栓。
铁芯油道共4层，为提高散热效率，使用6mn厚纸板直接黏在铁芯片上，并在铁芯每隔100mn放置一层0.5mm的纸板，防止铁芯片的相对滑动。
（2）绕组绕组是电力变压器的电路部分，采用绝缘铜线或铝线绕制而成，一般有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈（或原绕组），其余的绕组叫次级线圈（或副绕组），原、副绕组同心套在铁芯柱上。
为便于绝缘，一般低压绕组在里，高压绕组在外，但大容量的低压大电流变压器，考虑到引出线工艺困难，往往把低压绕组套在高压绕组的外面。
线圈以及匝绝缘高压线圈使用高密度的电缆纸包导线：中压线圈和低压线圈分别采用绝缘强度较好的高密度电缆纸包换位导线、丹尼森纸包换位导线。
线圈配置了内外导向隔板，目的是提升油的冷却效率。
高压线圈的两端以及中压线圈的首端都安装了30mn厚、馒头状均压环, 这极大地改善了端部的电场分布。
并且所有的线圈端部出头和第二饼之间都垫有扇形绝缘块，加强出线端部的绝缘效果。
（3）油箱油箱是装器身和变压器油的，它保护铁芯和绕组不受潮，又有绝缘和散热的作用。
电力变压器运行时器身发出的热量由变压器油传给油箱壁和箱体外侧的散热管（片）。
为了便于散热，有的箱壁上焊有散热管。
变压器油的作用是绝缘和冷却。
为了减轻油箱重量以及节省钢材和变压器油，在保证符合绝缘距离的条件下，上节油箱采用梯形，下节为梯形适形油箱。
电力变压器是电力系统中最关键的设备之一，它承担着电压变换，电能分配和传输，并提供电力服务。
变压器作为电力系统的一个重要设备，一旦发生故障，将直接影响供电。
发生严重故障的情况下甚至会造成除维修费用之外的重大经济损失。
因此，变压器的正常运行是对电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证，必须最大限度地防止和减少变压器故障和事故的发生。
但由于变压器长期运行，故障和事故总不可能完全避免，且引发故障和事故又出于众多方面的原因。
如外力的破坏和影响，不可抗拒的自然灾害，安装、检修、维护中存在的问题和制造过程中遗留的设备缺陷等事故隐患，特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化及预期寿命的影响，已成为发生故障的主要因素。
2.电力变压器的分类电力变压器类型较多，可按电力变压器的相数、调压方式、绕组形式、绕组 绝缘及冷却方式、连接组标号等进行分类。
电力变压器按相数可分为单相和三相两种。
电力变压器按调压方式可分为有无载调压和有载调压两种。
电力变压器按绕组形式可分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器。
电力变压器按绕组绝缘及冷却方式分，有油浸式、干式和充气式 (SF6)等。
油浸式变压器的冷却方式有自冷式、风冷式、水冷式和强迫油循环冷却方式等。
干式变压器的冷却方式有自冷式和风冷式两种， 采用风冷式可提高干式变压器的 过载能力。
配电变压器按连接组标号分，常见的有 YynO 和Dyn11两种。
Dyn11变压器 相对于YynO 变压器具有以下优点：(1) 低压侧单相接地短路电流大，有利于低压侧单相接地短路故障的切除。
(2) 承受单相不平衡负荷的负载能力强。
(3) 高压侧三角形接线有利于抑制 3n 次谐波电流注入电网。
所以，在 TN及TT 系统接地形式的低压电网中，Dyn11变压器得到越来越广泛的应用。
考虑到防雷方面的要求，对多雷地区及土壤电阻率较高的地区，宜选用 型变压器。
电力变压器的基本结构，包括铁心和一、二次绕组两大部分。
新型的 三相卷铁心全密封配电变压器在结构和材料上有较大改进， 其主要特点是其铁心由晶态取向优质冷轧硅钢片卷制经退火而成，减少了传统铁心的接缝气隙，噪声 明显下降，其空载损耗比S9型产品平均下降30%3. 变压器常见故障(1) 响声异常若变压器响声大而嘈杂，则需要检查铁芯是否出现问题。
比如压紧铁芯的螺 丝发生松动，而仪表的指示却正常，绝缘油的温度、颜色等属性亦无变化，此时 就要停止运行，细致地检查变压器的夹件或压紧铁芯的螺丝。
若能听到水沸腾的声音，可能绕组发生了严重的故障，导致其周围的零件发 热，使油发生气化；可能是分接开关接触不良，局部过热；也可能是变压器发生 了砸间短路。
这种情况下，应该立即停止运行变压器，进行检修。
若听到放电的声音，很可能是器身或者套管表面局部放电。
倘若是套管发生 了问另外, Yzn11S11-M.R题，夜间还可见蓝紫色小火花。
此时，停止运行，清理套管表面污渍，并涂上硅油硅脂涂料。
若夹杂爆炸声，可能是器身绝缘被击穿，需要立即停止运行，检查维修。
如果响声中夹杂连续规律性的摩擦或撞击声，就要检查变压器铁芯部件是否发生振动，是否是静电放电的结果。
此类响声虽然危害不大，但要及时排除。
(2)温度异常若变压器在大致相同的负荷、散热条件和环境温度下温度异常升高，就需要及时采取措施降温。
温度异常诱因有多种，常见如下：长期超负荷运行；散热条件恶化；铁芯局部发生短路；漏磁或涡流导致；变压器内部故障等等。
(3)放电故障放电故障类型大致有3种：火花放电、局部放电、高能量放电。
火花放电因为油中掺有杂质；局部放电情况比较复杂；高能量放电常在绕组匝间层绝缘被击穿时发生。
(4)发生短路变压器短路故障的情况比较常见，包括变压器出口短路、内部引线或者绕组间对地短路等。
(5)绝缘故障绝缘条件是变压器正常工作的基本条件。
当其处于工作状态，随着电流的增加变压器线圈温度上升，直接导致绝缘材料变得脆弱，迅速老化直至出现裂纹, 引起变压器匝短路。
二、电力变压器状态检修1.状态检修简介设备状态检修是根据先进的状态监视和诊断技术提供的设备状态信息，判断设备的异常，预知设备的故障，在故障发生前进行检修的方式，即根据设备的健康状态来安排检修计划，实施设备检修。
2.变压器缺陷特性分析一般情况下，变压器的故障或缺陷在新安装投运期间由于安装质量方面的问题、设备本身存在的薄弱环节、设计和工艺等方面的缺陷等，在投运开始的一段时间内暴露的问题比较多，而随着消缺后运行时间的增长近于平缓，运行一定时间后，随着设备陈旧老化，逐步暴露的缺陷又开始增加，缺陷与时间的关系类似于一条浴盆曲线。
而经常性的定期检修使变压器运行浴盆曲线规律发生变化，可能反而会增加设备发生故障的几率，有人认为两次检修之间不应发生故障，这种说法完全忽略了检修本身可能引发变压器故障的各种原因，如工作人员的责任心、技术水平、工艺质量控制、零配件的特性等等，经验表明，往往严把检修质量关，变压器因检修的故障仍会频繁发生。
因此，需要尽量减少无必要的检修安排。
3.电力变压器状态检修简介变压器状态检修遵循的原则：保证设备的安全运行。
总体规划，分步实施,先行试点，逐步推进。
充分运用现有的技术手段，适当配置监测设备。
状态检修的核心包括两个方面，一是维修时机，即维修周期；一是检修方案, 即如何实施维修或进行何种类别的维修。
这样就通过设备状态评分的高低来指导设备检修。
针对电网的设备绝缘情况，由电气设备绝缘状况来决定、指导状态检修。
4.变压器状态检修的主要技术内容及需注意问题状态检修技术的内容涉及较多，主要包括复杂大系统可靠性评价、先进的传感技术、信息采集处理技术、干扰抑制技术、模式识别技术、故障严重性分析、寿命估计等领域。
开展状态检修需要观念更新，加强管理，综合考虑经济性，考虑技术先进性和成熟性，提咼人员素质。
维修策略的更新进步是历史的必然，且随着传感技术、信息技术、计算机技术的发展，过去做不到的方法、技术，如今有了可能，但具体到工作中，不能采取一刀切，要结合工作经验全面分析哪些策略最有效，既提高了运行可靠性，又获得了更高的经济和社会效益。
5.变压器故障类型及原因由于变压器故障涉及面较广，具体类型的划分方式较多，如从回路划分主要有电路故障、磁路故障和油路故障。
若从变压器的主体结构划分，可分为绕组故障、铁芯故障、油质故障和附件故障。
习惯上对变压器故障的类型一般是根据常见的故障易发区位划分，如绝缘故障、铁芯故障、分接开关故障等。
同时还存在 变压器渗漏故障、油流带电故障、保护误动作故障等等。
所有这些不同类型的故 障，有的可能反映的是热故障，有的可能反映的是电故障，有的可能既反映过热 故障同时又存在放电故障，而变压器渗漏故障在一般情况下可能不存在热或电故 障的特征。
因此，很难以某一范畴规范划分变压器故障的类型。
油浸电力变压器的故障常被分为内部故障和外部故障两种。
内部故障为变压 器油箱内发生的各种故障，其主要类型有：各相绕组之间发生的相间短路、绕组 的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地故障等。
外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障， 其主要类型有：绝 缘套管闪络或破碎而发生的接地短路，引出线之间发生相间故障等而引起变压器 内部故障或绕组变形等。
变压器的内部故障从性质上一般又分为热故障和电故障 两大类。
热故障通常为变压器内部过热、 温度升高。
