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1、变压器知识 一、变压器的概念 变压器是一种静止的电气设备, 用来将某一等级的交流电压转变为频率相同的一 种或几种等级的交流电压,但不改变传输的容量。 二、变压器的结构及其分类 1.1 变压器的分类 1.1.1 按用途分类:电力变压器(含配电变压器)、特种变压器 特种变压器分为:电炉变压器 整流变压器(电解化工行业使用) 矿用类变压器分为一般型、隔爆型 隔爆型分为(干式变压器)和(移动变电站) 牵引变压器(一般电压为127 伏、380 伏、3000 伏用 于火车) 吸流变压器 静电除尘变压器(一般是 380伏变 7.2 万伏或 10 万伏 直流电) 干式变压器 试验变压器 1.1.2 按相数分类
2、:单相、三相、多相 1.1.3 按绕组分类:双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器 1.1.4 按冷却方式分为:油浸自冷变压器油浸风冷变压器 油浸式强油循环风冷却变压器 油浸式强油循环水冷却变压器 干式变压器气体变压器 1.1.5 按调压方式分类:有载调压变压器无励磁调压变压器 1.1.6 按铁芯形式分类:星式变压器壳式变压器 卷铁芯变压器立体铁芯变压器 1.1.7 按中性点绝缘水平分类:全绝缘变压器半绝缘变压器 1.1.8 按绕组导线材料分类: 铜线变压器铝线变压器半铜线半铝线变压器 箔式绕组变压器 1.1.9 按容量分类: 630KVA 以下的称小型变压器 800KVA 63
3、00KVA 称中型变压器 电压在 110KV及以下 8000KVA 63000KVA 属于大型变压器 电压在 220KV及以上容量 31500KVA以上称为特大型变压器 1.1.10 按结构分类: 全密封变压器( M )非晶合金变压器( H) 预装箱式变电站地埋式变压器 超导变压器 1.2变压器的型号规格 1.2.1 产品型号的命名原则 产品型号采用汉语拼音大写字母或其它合适字母来表示产品的主要特征字母后 面用阿拉伯数字来表示产品的损耗水平。 1.2.2 型号规格的表示方式 1.2.3HSSPZ-45000/35 电炉变压器:三相,水冷,强迫,有载 皂硅炉用 80 伏 电渣炉用代表字号为HZ
4、HZD-560/10 黄“磷”炉用代表字号为 HL-HLS-800/10 1.2.4 单相代表字母为 D D9-50/10 三相代表字母为 S S9-100/10 空气干式代表字母为G SG9-100/10 电压等级 (KV )表 输入电压 额定容量( KVA) 特殊用途或特殊结构 性能水平代号 产品型号字母 特 殊 环 境 使用代号 干式胶注式代表字母为C SC9-100/10 充气体式代表字母为Q SQ9-100/10 风冷却式代表字母为F SF 9-6300/35 水冷却式代表字母为S SS 9-6300/35 三绕组成代表字母为S SSS 9-10000/35 有载调压代表字母为Z S
5、Z 11-10000/35 铜箔代表字母为B SCB10-315/10 铝箔代表字母为LB SCLB-315/10 铝线绕制代表字母为L SL 7-400/10 三相强迫油循环水冷式有载代表字母为P SSPZ 10-500/35 电炉类非晶合金代表字母为SH SH 15-630/10 电弧炉用代表字母为H HS-1800/35 (200300V) 铁合金炉用代表字母为HT HTS-2500/10(120) 电石炉用代表字母为HC HCS-630/35(120) 盐浴炉用代表字母为HV HV-500/10 一般工业用整流变压器ZB 如 ZB-125/10 ZH-3300/35 电解用 ZH 直流
6、牵引用 ZQ “直”流输电用 ZZ 矿用“一般型” K KS9-500/6 矿用“隔爆型” KB KBSG-500/10 组合式 Z KBSGZY-500/10 移动式 Y KBSGZY-500/10 工频试验用 Y YD-50/100(10万) 中频试验用 YZ 冲击试验用 YC 短路试验大电流用(发生器)YL 型号中性能水平代号其中阿拉伯数字代表空载损耗和负载损耗 空载损耗简称铁损负载损耗简称铜损 S7型以后属于低损耗变压器数字超大,损耗越低 S-S6型为高损耗变压器 SP型比 S7型空载损耗下降 10% ,负载损耗下降 15% S10型比 S9型空载损耗下降 10% ,负载损耗相同 S1
7、1型比 S10型空载损耗下降10% ,负载损耗相同 C特殊用途或特殊结构 全密封式 M (使用寿命 20 年)S9-M-315/10 卷铁芯 R S9-R-315/10 立体式 L S9-L-315/10 地埋式 D S9-D-315/10 隔离变压器 G S9-G-315/10 一次可星形或角形;二次必须角形接法;一二次之间必须放接地片; 例:S11-MRL-315/10 全密封卷铁芯立体式 D容量等级( KVA )10 10系列( R10 ) 30 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 25
8、00 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 20000 25000 31500 40000 50000 63000 E 电压等级(一次电压或输入电压) F 特殊使用环境代号 高原地区用符号“ GY ”S11-100/10 GY 污秽地区用(地区用) 污秽等级 O W1 W2 W3 例如: S11-100/10 W3 腐蚀地区:户外型:防轻腐蚀W ;防中腐蚀 WF1 ;防强腐蚀 WF2 ; 户内型:防中腐蚀 F1;防强腐蚀 F2 注:材料为防污套管不锈钢板材。 干热带地区用代表符号: TA 例如: S9-100/10 TA 湿热带地区用代表符号:
9、TH 例如: S9-100/10 TH T 代表热带地区。 三、变压器的主要结构 2.1 变压器的组成部分 变压器 1. 器身分为:铁芯、绕组、引线及绝缘 2.油箱分为:(油箱本体)和 ( 油箱附体 ) 油箱本体分为:箱盖、箱壁、箱底、上节油箱、下节油箱 油箱附体分为:放油阀门、活门、小车架、接地螺栓、名牌 3. 调压装置分接开关 4. 冷却装置散热器、冷却器 5. 保护装置储油柜、压力释放阀、气体继电器、吸湿器、净 油器( 350KVA ), 测温原件 6. 出线装置高压、低压、中压、 7. 变压器油 铁芯密度:理论值 7.65kg/dm 3 热轧片取 B1.45T(14500 高斯) 冷轧
10、片取 B1.8T 磁通 B.S (S为面积 ) 磁花曲线 BUH 附图 磁花曲线是反应磁通密度与磁场强度的关系 2.2 铁芯 2.2.1 铁芯组成部分 a. 拉螺杆式(中小型变压器)由铁芯片,上下夹件,夹件绝缘,无纬绑扎 带,铁轭螺杆,拉螺杆,垫脚,垫脚垫件,垫脚绝缘,接地片 b. 拉扳式(拉板式中的拉板为低磁扳或隔磁扳) 2.2.2 铁芯片(简称硅钢片) (含硅量高) 磁路电能磁能电能 起导磁性能分两类:热轧硅钢片冷轧硅钢片(生产厂家武钢,宝钢) 厚度 0.23-0.35 冷轧硅钢片分为(有取向)和(无 取向) 有取向分为(晶粒取向, 方向轧制),无取向分为(晶粒状无取向) 2.2.3 铁芯
11、叠片形式 分为(直接缝)和(斜直缝45 度) 毛刺最高点不能超0.03mm fc为叠片系数 2.2.4 铁芯的截面 常用型为(多级圆柱形) , (矩形) , (椭圆形), (R型) 空载损耗 wkg(铁损) 空载电流(指极磁电流) 铁芯的接地只允许一点有效接地,如不接地产生的静电对线圈损害。 硅钢片的生产设备:纵剪横剪 线圈的结构(绕组) 结构式分为(同心式)和(交叠片交错,抗短路能力强) 按电网高低分:习惯性分为(高压线圈)和(低压线圈) 3.2 绕圈的绕向和连接组分为(左绕向)和(右绕向) 从左走为右绕向,从右走为左绕向 逆时针方向走势为左绕向,顺时针方向为右绕向。 常则变压器一般为左绕向
12、,绕向一致时,并联连接,头接头,尾接尾。 绕向不一致时,串联连接,头接头,尾接尾 变流磁场不打架单相磁场方向必须闭合 PA+PB+PC=0 三相 UA=UAmSnp UB=UBmSm (-n) UC=UCmSm (24) 绕线方式分为:圆筒式、螺旋式、饼式 电炉大型特种变压器高压必须角接 3.2.2 极性(见图) 3.2.3 连接组(见图) 3.3 导线换位 双螺旋式 匝数除以根数等于换位位置 丹尼森纸抗高磁场 3.4 圆筒式线圈基本结构分为:导线、端绝缘、层间绝缘、绝缘筒、油道、静电 屏 3.5 饼式线圈基本结构分为:导线、绝缘筒、撑处、燕尾垫、绝缘纸圈、端圈、 角环 感应试验 U=4.44
13、fW (f:2倍1 分钟 100HZ) (3倍40 秒 150HZ) 4. 器身部分由线圈、铁芯、引线部分、绝缘、铁轭绝缘 变压器绝缘分为(内绝缘)和(外绝缘) 主绝缘工频耐压试验纵绝缘感应耐压试验 主绝缘分为(线圈对铁芯) 、 (线圈对地)、 (线圈与线圈之间)。 纵绝缘分为(层间绝缘) 、 (匝间绝缘)、 (饼间绝缘) 5. 油箱部分盛装变压器油和器身的容皿 油箱按结构分类:吊心式油箱(6300KVA 及以下) 钟罩式油箱( 8000KVA 及以上) 按冷却系统分类:平滑式箱壁散热筋式散热管式 片式散热器式分为(固定式) 、 (可卸式)、 (膨胀式) 波纹式油箱 变压器油箱主要是为了保障人
14、身安全,必须接地 开关分 63A ,125A, 250A ,选用最低 23 倍 空心套管集肤效益(中间不导电) ,套管为伞形为增加爬电距离 胶式金属膨胀式隔莫式 电压极差分为( 355% 3档) 、 (352*2.5% 5 档) 6. 配件 储油柜分为( +40) 、 (+20) 、 (-30) 常用规格分为 180,250,310,440,630 套管和分接开关,变压器套管有何作用? 为了将线圈的引出线从油箱内引到邮箱外,使带电的引线穿过油箱时, 必须利用。 套管分为复合式(低压式)单柱式(高压式)附加绝缘 无载开关结构分为盘形条形笼形 调压方式分为中性点调压中部调压端部调压 气相色谱分析
15、总烃含量大于 150PPM 变压器有问题 (氢气) H2的含量大于 150PPM 变压器有问题 (乙炔) C2H2 的含量大于 5PPM 变压器有问题 8. 变压器油分为(绝缘油) 、 (矿物油) 变压器油的作用是什么?起绝缘和冷却作用 变压器油有 3 种DB-10(10#)长江以南 DB-25(25#)华北地区 DB-45(45#)东北地区 号代表冷凝点颜色是(澄清色), (无沉淀及悬浮物) 闪点不低于 140一般为 140170 含水量 3040mg (毫克) /kg 新油击穿电压 30KV,经处理的油 50KV分为(石蜡基)和(环烷基) 用于 35KV克拉玛依油。 介质损耗低的能引起绝缘
16、低变压器油的密度为0.9 电阻 R=PS L U=IR 第二章变压器制造检试执行的标准 第一节电力变压器执行的标准 GB1094.1-96 电力变压器(总则) 正常使用条件 a. 海拔 1000m 1环境温度:最高温度 +40 最热月均温度 +30 最高年平均温度 +20 最低气温不低于 -25 2. 额定值(保证值) a. 容量 KVA视在容量(视在功率) COS =1 =1 (电流)IN= U P 3 功率 IN(电流)= , (功率) cos3 U P b. 额定电压 c. 额定频率 50HZ 实测温度减去环境温度等于变压器油面温度 d. 额定分接 3 档5% 5档2*2.5% 7档3*
17、2.5% 3.GB1094.2-96电力变压器(温升) O N A N O代表变压器油 N 代表自然对流 A 代表空气 N 代表自然对流 变压器油在空气中自然对流 O N A F ( F 代表风扇冷却) O N O F (OF代表油拉出去冷却 ) 线圈温升 65油面温升 55 (型式试验)温升试验 阻抗电压体现电阻电抗的压降 短路阻抗体现(超负荷)和(超短路) 4. GB1094.3 2003 电力变压器(绝缘水平和绝缘试验) 绝缘水平 LZ75 AC35(10KV) LZ(雷电冲击试验) AC( 工频耐压 ) LZ200 AC85(35KV) 5 .GB1094.4 1985( 联接组别 )
18、 Yyno Yd11 Dyn11 Yzn0 6. GB1094.5 2003( 承受短路的能力 ) 7.GB/T6451 2008三相油浸式电力变压器技术参数和要求 额定容量电压高压( KV )低压( KV ) a. 空载损耗(铁耗) b.负载损耗(铜耗) c. 空载电流( % ) d.短路阻抗( % ) 三证分为防爆合格证煤安证生产许可证 生产制造检查合国标证GB8286 2005 标准 第二节矿用类变压器执行的标准 1. 矿用一般型 JB/T3955 2006矿用一般型 2. 矿用隔爆型 矿用隔爆型干式变压器( KBSG ) 矿用隔爆型移动变电站GB8286 2005 标准 矿用隔爆型移动
19、变电站由4 部分组成 1)矿用隔爆型移动变电站用干式变压器 2)高压开关分为(负荷开关2.5 2.6 万元)和(真空开关45 万元) 3)低压开关分为(真空馈电开关)和(低压保护箱) 4)电缆接线腔 干变高压侧必须有急停的按钮,最大 6300KVA 低压开关分为(馈电开关)和(保护箱) 馈电开关分为 400A, 500A, 630A 保护箱分为 800A, 1000A, 1250A 使用条件:在有甲烷混合气体和煤尘且有爆炸危险的矿井中 容量标准 504000KVA 电压等级 6KVA 10KVA 二次电压 50200KVA 693/400V Yyn0 Yd11 3151250KVA 1200/
20、693V Yyn0 Yd11 16004000KVA 3450V Yy0 Yyn0 连接组别 Yyn0 Yd11/Dyn11 绝缘等级 H 级: 125 3150KVA 4000KVA C级: 145 法兰 6KV 高压 490*490 10KV高压 600*600 低压法兰分为( 490*490,800A 以下)和( 600*600,800A 以上及800A 保护箱) 煤安标志牌EXDI 铭牌 隔爆隔隙 0.5mm, 一一般为 0.2mm MA 3. 爆炸性气体环境用气设备 GB3836.1 2000 通用要求 GB3836.2 2000 隔爆型“ d” EXdI 电气产品为工类隔爆型 E代
21、表电气产品 d代表隔爆型 I代表 I 类 1000KVA 下,t 40 器盖 L110 t40 腔盖 15 按线拉螺纹 6 扣,接线杆长度 箱体必须进行水压试验,压力1MPa(10kg),时间为 1 分钟 干式变压器标准 GB6450-86 干式电力变压器 GB/T10288-1997三相干式电力变压器技术参数的要求 包封式(树脂浇注式)非包封式 第三章变压器试验 变压器试验分为(出厂试验)和(型式试验) 出厂试验分 8 相 1)直流电阻的测试相4% 线2% 最大值 - 最小值 / 平均值 双臂电桥 QJ-44 010 欧姆单臂电桥 QJ-23 10 欧姆以上 2)变比的测试 0.5% 变比电
22、桥 QJ-35 型 3)绝缘电阻负损耗 +空载损耗 =总损耗总损耗 +10% 4)工频耐压 10KV 35 油式 6KV 25KV 低压5KV 干式 6KV 1.8KV 10KV 2KV 660V 1.2KV 时间 60 秒 5)感应耐压:100HZ 1 分钟; 150HZ 40秒;电压为 2 倍 6)短路阻抗( 10% )和负载损耗( +15% )的测试 7)空载损耗( +15% )和空载电流( +30% )的测试 8)变压器油试验 35KV 型式试验 1. 温升试验 2. 雷电冲击试验 . 3. 局部放电试验 4. 突发短路试验 5. 声级试验 信号线 KBG 高压负荷开关 1 联锁线 2
23、 联锁线 KBG 低压真空馈电开关 1 联锁线 2 联锁线 3 温控线 4 温控线 KBG 高压真空开关 1 联锁线 2 联锁线 3 公共线 4 公共线 5 温控线 6 温控线 BXB低压保护箱 1 联锁线 2 联锁线 3 公共线 4 公共线 目前发电厂 84 万 KVA(20KV) 电压等级:500KV 220KV 110KV 35KV 10KV 6KV 1.2KV 3KV 0.693KV 0.4KV 0.22KV 配电变电器容量为301600KVA 电压 10KV或 6KV 60 万 KVA相当于 600兆瓦 变压器的主要组成部分:简单来说:油、铁芯、铁圈、油箱、油和其它附体组成 断路器接线端子 电电欠欠输输输输合闸合闸 分分压压入入出出线圈线圈 1 2 3 4 5 6 7 8 15 16 空空接接接接 整整继继 流流电电 桥桥器器 KB2 500A/660V或 1140V
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