变压器干货精华:油浸电力变压器的构造讲解---技能提升篇
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油浸式电力变压器一、油浸式电力变压器的结构器身:铁心、绕组、绝缘结构、引线、分接开关油箱:油箱本体、箱盖、箱壁、箱底、绝缘油、附件、放油阀门、油样活门、接地螺栓、铭牌冷却装置:散热器和冷却器保护装置:储油柜油枕、油位表、防爆管安全气道、吸湿器( 呼吸器) 、温度计、净油器、气体继电器瓦斯继电器出线装置:高压套管、低压套管1 、铁芯铁芯在电力变压器中是重要的组成部件之一。
它由高导磁的硅钢片叠积和钢夹夹紧而成铁心具有两个方面的功能。
在原理上:铁心是构成变压器的磁路。
它把一次电路的电能转化为磁能又把该磁能转化为二次电路的电能,因此,铁心是能量传递的媒介体。
在结构上:它是构成变压器的骨架。
在它的铁心柱上套上带有绝缘的线圈,并且牢固地对它们支撑和压紧。
铁心必须一点接地。
2、绕组绕组是变压器最基本的组成部分,绕组采用铜导线绕制,它与铁心合称电力变压器本体,是建立磁场和传输电能的电路部分。
电力变压器绕组由高压绕组、低压绕组,高压引线低压引线等构成。
3、调压装置变压器调压是在变压器的某一绕组上设置分接头,当变换分接头时就减少或增加了一部分线匝,使带有分接头的变压器绕组的匝数减少或增加,其他绕组的匝数没有改变,从而改变了变压器绕组的匝数比。
绕组的匝数比改变了,电压比也相应改变,输出电压就改变,这样就达到了调整电压的目的。
⑴有载分接开关:有载分接开关的额定电流必须和变压器额定电流相配合。
切换开关需要定期检查,检查时应易于拆卸而不损坏变压器油的密封。
开关仅应在运行 5~6年之后或动作了 5 万次之后才需要检查。
⑵无励磁分接开关:无励磁分接开关应能在停电情况下方便地进行分接位置切换。
无励磁分接开关应能在不吊芯(盖)的情况下方便地进行维护和检修,还应带有外部的操动机构用于手动操作。
4、油箱电压等级高的变压器油箱应装设压力释放装置,根据保护油箱和避免外部穿越性短路电流引起误动的原则,确定合理的动作压力。
油箱顶部应带有斜坡,以便泄水和将气体积聚通向气体继电器。
10kv油浸式变压器10kV油浸式变压器引言10kV油浸式变压器是一种常见的配电变压器,广泛用于城市、农村和工业领域的电力系统中。
它将电能从高压输电网转变为低压供电网络,以满足用户对电能的需求。
本文将介绍10kV油浸式变压器的工作原理、结构特点、维护保养以及在实际应用中的注意事项。
一、工作原理10kV油浸式变压器通过变压器的双绕组及铁芯实现电能的变压转换。
高压侧绕组接入高电压输电网,通过铁芯的磁路作用,将高电压侧的电流转换为低电压侧的电流,从而实现电能的传输。
同时,通过油的介质性质和冷却系统的设计,确保变压器能够稳定工作并保持正常温度。
二、结构特点1. 绕组:10kV油浸式变压器由高压绕组、低压绕组和中性点绕组组成。
高压绕组和低压绕组分别与高压侧和低压侧的模拟回路相连接,通过电流的转变实现变压功能。
2. 铁芯:铁芯是变压器的重要组成部分,能够提供磁路导磁能力。
铁芯采用高磁导率的硅钢片制成,以减少磁阻,提高磁通密度,并降低变压器的磁损耗。
3. 油箱:油箱是变压器的外壳,由钢板焊接而成,承载和保护变压器内部的各个部件。
油箱内填充绝缘油,起到绝缘和冷却的作用。
4. 冷却系统:冷却系统是变压器的重要组成部分,用于控制变压器的温度。
常见的冷却方式有自然冷却和强迫冷却两种,采用自然冷却时变压器利用周围空气的自然对流进行散热,而采用强迫冷却时则需要配备风扇或冷却系统进行散热。
三、维护保养1. 保护系统:10kV油浸式变压器应配备有效的保护系统,包括过流、过压、过载等保护装置,以确保变压器在异常情况下能够及时断电,避免损坏。
2. 绝缘性能:绝缘油对于变压器的绝缘性能至关重要。
使用过程中,应经常检查变压器绝缘电阻,保持电气绝缘性能良好。
3. 温度控制:变压器的温度过高会引发诸多问题,因此需要定期检查变压器的温度表并做好温度控制。
同时,要保证变压器工作环境的通风良好,避免堆积杂物影响散热。
4. 油质检测:油浸式变压器使用的绝缘油在使用过程中会发生老化和污染,影响变压器的性能和寿命。
10kV配电室变压器—干式变压器油浸式变压器解析
②10kV配电室变压器
干式变压器
油浸式变压器
1、干式变压器
内部材质:硅钢片(环氧树脂包封(SCB)、非包封(SGB))
内部材质:非晶合金(SCBHR)
2、油浸式变压器(S11)
室内油浸变压器
室外油浸变压器
变压器温控器功能:
显示变压器绕组内温度
控制风机启停
向高压柜发出保护信号(高温保护、超温跳闸、变压器开门动作)变压器损耗:
铜损(空载时发生)
铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗。
当电流通过线圈电阻发热时,一部分电能就转变为热能而损耗。
由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成,因此称为铜损。
变压器的铜损通常被称作短路损耗或可变损耗。
铁损(有电流通过时发生)
一是磁滞损耗,当交流电流通过变压器时,通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化,使得硅钢片内部分子相互摩擦,放出热能,从而损耗了一部分电能。
二是涡流损耗,当变压器工作时。
铁芯中有磁力线穿过,在与磁
力线垂直的平面上就会产生感应电流,由于此电流自成闭合回路形成环流,且成旋涡状,故称为涡流。
涡流的存在使铁芯发热,消耗能量。
油浸电力变压器基础知识油浸电力变压器是电力系统中广泛使用的一种重要电气设备。
它的主要作用是对电压进行变换和分配,以满足不同电气设备的需求。
本文将介绍油浸电力变压器的基础知识,包括其结构、工作原理、分类和应用。
结构油浸电力变压器的主要结构包括铁心、线圈、绝缘材料、冷却装置和油箱。
铁心铁心是油浸电力变压器的核心部件,它由高导磁率的硅钢板制成。
铁心的主要作用是提供一个强烈的磁场,使得变压器能够对电压进行变换。
线圈油浸电力变压器中的线圈包括高压线圈、低压线圈和中性线圈。
这些线圈是由导体绕成的,它们围绕在铁心上,并通过绝缘材料隔开。
绝缘材料绝缘材料用于隔离铁心和线圈之间的电流。
常见的绝缘材料包括纸板、石棉纸、波纹管和绝缘漆等。
冷却装置油浸电力变压器的冷却装置通常采用油循环冷却或自然冷却。
油循环冷却通过循环油的方式将变压器内部的热量带走,而自然冷却则通过自然对流将热量散发到空气中。
油箱油箱是油浸电力变压器的主要外壳,它通常是由钢板或铝板制成的。
油浸电力变压器中的油直接储存在油箱中,它可以通过油位计进行监测和调整。
工作原理油浸电力变压器的工作原理基于电磁感应。
当高压线圈中的电流改变时,它会产生一个磁场,这个磁场会穿透铁心并影响低压线圈中的电流。
通过调整高压线圈和低压线圈中的匝数比例,变压器可以实现电压的变换。
在油浸电力变压器中,油不仅用作绝缘材料,还用作冷却剂。
当电流通过线圈时,它产生的热量会被吸收到油中,并通过油循环冷却或自然冷却的方式带走。
分类油浸电力变压器可以按照功率、结构和用途进行分类。
功率根据功率的不同,油浸电力变压器可以分为大功率变压器、中功率变压器和小功率变压器。
结构根据结构的不同,油浸电力变压器可以分为壳式变压器、开式变压器和混合型变压器。
用途根据用途的不同,油浸电力变压器可以分为发电厂变压器、变电站变压器、输电系统变压器和工业用变压器等。
应用油浸电力变压器广泛应用于电力系统中,主要用于电压变换和电能分配。
油浸式变压器的构造
油浸式变压器是一种常见的电力变压器,它主要由铁芯、绕组、油箱和绝缘油等组成。
铁芯是变压器的核心部分,由高导磁率的硅钢片叠压而成,能够有效地集中磁通线,提高变压器的效率。
绕组是由绕在铁芯上的导线组成,一般分为高压绕组和低压绕组。
高压绕组通常包裹在低压绕组的外面,两者之间有绝缘层隔开,以避免短路。
油箱是变压器的外壳,一般由钢板焊接而成。
油箱还有一个重要的功能,就是存放变压器的绝缘油。
绝缘油是一种特殊的油,具有良好的绝缘性能,可以隔离高压部分和低压部分,保证变压器的安全运行。
除了以上主要构造部分外,油浸式变压器还包括一些辅助设备,如冷却器、油泵、防爆装置等。
这些设备的作用是为变压器提供必要的保护和维护,确保其长期安全稳定运行。
油浸式电力变压器一、油浸式电力变压器的结构器身:铁心、绕组、绝缘结构、引线、分接开关油箱:油箱本体、箱盖、箱壁、箱底、绝缘油、附件、放油阀门、油样活门、接地螺栓、铭牌冷却装置:散热器和冷却器保护装置:储油柜油枕、油位表、防爆管安全气道、吸湿器( 呼吸器) 、温度计、净油器、气体继电器瓦斯继电器出线装置:高压套管、低压套管1 、铁芯铁芯在电力变压器中是重要的组成部件之一。
它由高导磁的硅钢片叠积和钢夹夹紧而成铁心具有两个方面的功能。
在原理上:铁心是构成变压器的磁路。
它把一次电路的电能转化为磁能又把该磁能转化为二次电路的电能,因此,铁心是能量传递的媒介体。
在结构上:它是构成变压器的骨架。
在它的铁心柱上套上带有绝缘的线圈,并且牢固地对它们支撑和压紧。
铁心必须一点接地。
2、绕组绕组是变压器最基本的组成部分,绕组采用铜导线绕制,它与铁心合称电力变压器本体,是建立磁场和传输电能的电路部分。
电力变压器绕组由高压绕组、低压绕组,高压引线低压引线等构成。
3、调压装置变压器调压是在变压器的某一绕组上设置分接头,当变换分接头时就减少或增加了一部分线匝,使带有分接头的变压器绕组的匝数减少或增加,其他绕组的匝数没有改变,从而改变了变压器绕组的匝数比。
绕组的匝数比改变了,电压比也相应改变,输出电压就改变,这样就达到了调整电压的目的。
⑴有载分接开关:有载分接开关的额定电流必须和变压器额定电流相配合。
切换开关需要定期检查,检查时应易于拆卸而不损坏变压器油的密封。
开关仅应在运行 5~6年之后或动作了 5 万次之后才需要检查。
⑵无励磁分接开关:无励磁分接开关应能在停电情况下方便地进行分接位置切换。
无励磁分接开关应能在不吊芯(盖)的情况下方便地进行维护和检修,还应带有外部的操动机构用于手动操作。
4、油箱电压等级高的变压器油箱应装设压力释放装置,根据保护油箱和避免外部穿越性短路电流引起误动的原则,确定合理的动作压力。
油箱顶部应带有斜坡,以便泄水和将气体积聚通向气体继电器。
通向气体继电器的管道应有 1.5%的坡度。
气体继电器应装有防雨措施,并将采气管引至地面。
5、绝缘油:绝缘油采用环烷基油,绝缘油应为IEC 规范IA 号油,其闪点不低于140℃。
制造厂除供应满足变压器标准油面线的油量( 含首次安装损耗 ) 以外,另加10%的备用绝缘油。
6、冷却装置油浸式变压器冷却装置包括散热器和冷却器,不带强油循环的称为散热器,带强油循环的称为冷却器。
散热器和冷却器应有足够的冷却能力,所有冷却装置应能承受变压器油箱泄漏试验。
冷却方式和负荷能力:变压器的冷却方式有自然冷却(ONA)N、自然油循环风冷(ONA)F、强迫油循环风冷(OFAF)和强迫导向油循环风冷(ODA)F等冷却方式。
当变压器上层油温与下部油温产生温差时,通过冷却器形成油温对流,经冷却器冷却后流回油箱,起到降低变压器温度的作用。
冷却器有强油风冷却器、新型大容量风冷却器、强油水冷却器7、油枕当变压器油的体积随着油的温度膨胀或减小时,油枕起着调节油量,保证变压器油箱内经常充满油的作用。
如没有油枕,油箱内的油面波动就会带来一下不利因素:1)是油面降低时露出铁芯和线圈部分会影响散热和绝缘2)是随着油面波动空气从箱盖缝里排出和吸进,而由于上层油温很高,使油很快地氧化和受潮。
油枕的油面比油箱的油面要小,这样,可以减少油和空气的接触面,防止油被过速地氧化和受潮。
3)是油枕的油在平时几乎不参加油箱内的循环,它的温度要比油箱内的上层油温的低的多,油的氧化过程也慢的多,因此有了油枕,可以防止油的过速氧化。
8、气体继电器A、罩B、项针C、气塞D、磁铁E、开口杯F、重锤G、探针H、支架K、弹簧L、挡板M、磁铁N、螺杆P、干簧接点跳闸用Q、调节杆 R、干簧节点信号用S、套管T、嘴子9、吸湿器吸湿器又名呼吸器,常用吸湿器为吊式吸湿器结构。
吸湿器内装有吸附剂硅胶,油枕内的绝缘油通过吸湿器与大气连通,内部吸附剂吸收空气中的水分和杂质,以保持绝缘油的良好性能。
呼吸器的作用是提供变压器在温度变化时内部气体出入的通道,解除正常运行中因温度变化产生对油箱的压力。
呼吸器内硅胶的作用是在变压器温度下降时对吸进的气体去潮气。
油封杯的作用是延长硅胶的使用寿命,把硅胶与大气隔离开,只有进入变压器内的空气才通过硅胶。
10、净油器净油器又名热吸虹器,是用钢板焊接成圆筒形的小油罐,罐内也装有硅胶或活性氧化铝吸附剂。
当油温变化而上下流动时,经过净油器达到吸取油中水分、渣滓、酸、氧化物的作用。
3150KVA及以上变压器均有这种净化装置。
净油器安装再变压器上部时净化效率高装在下部时易于更换安装位置视情况而定。
11、防爆管防爆管又名安全气道,装在油箱的上盖上,由一个喇叭形管子与大气相通,管口用薄膜玻璃板或酚醛纸板封住。
为防止正常情况下防爆管内油面升高使管内气压上升而造成防爆薄膜松动或破损及引起气体继电器误动作,在防爆管与储油柜之间连接一小管,已使两处压力相等。
防爆管的作用使当变压器内部发生故障时,将油里分解出来的气体及时排出,以防止变压器内部压力骤然增高而引起油箱爆炸或变形。
容量为800KVA 以上的油浸式变压器均装有防爆管。
12、压力释放装置:为释放变压器油箱内的突然压力升高,主油箱应设压力释放装置。
装置应能立即动作并释放瞬时的压力升高,当压力超过时能可靠释放,压力降低至正常值后自行恢复到关闭位置。
压力释放装置设置在油箱顶盖上的边沿部位,并应设有排油管引至地面附近以引导向下排放油气,并使油远离控制箱等。
当变压器通过穿越性短路电流时,压力释放装置应不动作。
13、温度计大型变压器应设有就地指示的绕组温度计和油面温度计,它装在变压器油箱外,具有报警及跳闸触点,便于运行人员监视变压器油温情况14、高、低压套管绝缘套管是油浸式电力变压器箱外的主要绝缘装置,变压器绕组的引出线必须穿过绝缘套管,使引出线之间及引出线与变压器外壳之间绝缘,同时起到固定引出线的作用。
15、变压器的寿命:变压器在规定的工作条件和负荷条件下运行,并按照制造厂的说明书进行维护后,变压器的预期寿命应为 30 年或者更长。
二、变压器的工作原理变压器的一次绕组与交流电源接通后,经绕组内流过交变电流产生磁通,在这个磁通作用下,铁芯中便有交变磁通,即一次绕组从电源吸取电能转变为磁能在铁芯中同时交(环)链原、副边绕组(二次绕组),由于电磁感应作用,分别在原、二次绕组产生频率相同的感应电动势。
如果此时二次绕组接通负载,在二次绕组感应电动势作用下,便有电流流过负载,铁芯中的磁能又转换为电能。
这就是变压器利用电磁感应原理将电源的电能传递到负载中的工作原理。
三、型式:变压器按用途可分为:升压变压器、降压变压器和联络变压器;按绕组型式可分为:双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器;按相数可分为:三相变压器和单相变压器;按调压方式可分为:有载调压变压器和无励磁调压变压器;按冷却方式分为:自冷变压器、自然油循环风冷变压器、强迫油循环风冷变压器、强迫油循环水冷变压器等;按结构型式分为:芯式和壳式。
四、变压器重要的技术性能1、变压器额定电压:按照电网需要,选取变压器的额定电压。
2 、变压器短路阻抗根据电网运行的要求,合理确定变压器的短路阻抗。
在满足电网要求的前提下,选用较高的短路阻抗,有利于减小系统短路电流。
对于变电站扩建的变压器短路阻抗,应尽量与原有变压器的短路阻抗实测值相同,以利于变压器的并联运行。
3 、绝缘水平变压器的绝缘水平,原则上应按照国家标准规定的上限数值。
有时,根据一个时期变压器的故障情况,可以适当提高同类型变压器的冲击和工频耐压水平,以提高变压器的安全可靠性。
同样,也可以适当提高变压器局部放电测量中的短时过冲电压的水平。
4、温升限值和过负荷能力变压器绕组、顶层油、铁心和油箱等金属部件的温升,原则上应按照国家标准规定的数值。
考虑到自然循环冷却变压器上下油温差加大,易导致绕组的热点温升超过标准规定的实际情况,应增加对绕组热点温升的考核(采用计算方法)。
这些温升限值,在变压器的各种冷却方式和负载能力下,均应满足。
三绕组变压器的温升,要考虑最严重的负载组合,一般取三侧同时满负荷。
在低压绕组接无功补偿设备的情况,最严重的负载组合接近三侧同时满负荷。
变压器的短时急救负载能力,应满足运行的要求,取决于正常运行时的负载大小和退出一台变压器所带来的其他变压器负载上升。
5、耐受短路的能力耐受短路电流的动、热稳定能力按国家标准规定。
变压器应提供同类型变压器耐受突发短路的试验报告;变压器应提供同类型变压器耐受突发短路的试验报告或计算报告,计算报告应有相关理论和模型试验的技术支持。
有条件时,对于多台使用的变压器,可抽样进行耐受突发短路的试验。
在设计联络中,制造厂应提供变压器每一个线圈(包括稳定绕组)耐受短路的计算报告,并确保具有足够的安全裕度。
对于出现过变压器短路损坏的变压器制造厂,不论是否具有耐受突发短路的试验报告,均应提供损坏原因分析和整改措施报告。
6、变压器的过励磁能力为适应电网电压波动的情况,变压器在 1.1 倍额定电压下,应具有80%负荷的持续运行能力。
7、频率: 50Hz。
表报警和跳闸保护触点表序号项目要求的输出触点1 主油箱气体继电器重瓦斯跳闸,轻瓦斯报警2 压力突发继电器报警或跳闸3 分接开关保护继电器跳闸4 主油箱油位计低油位报警5 分接开关压力释放装置报警或跳闸6 主油箱压力释放装置(二套)报警或跳闸7 油温指示计油温过高报警8 油流继电器油流停止报警9 冷却系统交流电源故障正常电源或备用电源故障报警10 冷却器故障油泵、风扇故障报警11 备用冷却器投运报警12 绕组温度计温度过高报警13 两台变压器分接头位置不一致报警14 分接开关直流电源故障报警15 分接开关交流电源故障报警注:直流电源电压为110V (或 220V)五、铭牌1、变压器名称,型号、产品代号。
2、标准代号。
3、制造厂名 ( 包括国名 ) 。
4、出厂序号。
5、制造年月。
6、相数。
7、额定容量 (MVA,对多绕组变压器,应给出每个绕组的额定容量。
如果一个绕组的额定值并不是其它绕组额定容量的总和时,则要给出负载组合) 。
8、额定频率 (Hz) 。
9、各绕组额定电压 (kV) 。
10、各绕组的额定电流(A,三绕组自耦变压器,还应注出公共线圈中长期允许的值) 连接组标号,绕组连接示意图。
11、额定电流下的短路阻抗( 实测值,如果需要,应给出参考容量,对多绕组变压器应表示出相当于100%额定容量时的短路阻抗) 。
12、冷却方式 ( 如果变压器有几种冷却方式,除应表示出冷却方式外,还应以额定百分数表示出相应的冷却容量,如ONAN/ONA6F6/100%)。
13、使用条件。
14、总重量 (t) 。
15、绝缘油重量(t), 品牌(厂商、型号)。