电力变压器主绝缘电场的数值分析

油浸电力变压器的构造讲解

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%

完整版电力变压器

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

高低高结构发电机变压器主绝缘结构分析

高低高结构发电机变压器主绝缘结构分析随着电力行业的飞速发展，500kV电力变压器的市场竞争越来越激烈，发电机变压器的单台容量也越来越大，材料消耗也随之上升，如何在保证可靠性的前提下降低成本，成为保证各厂经济效益的前提。文章以电力变压器的主绝缘结构理论为依据，描述了高低高结构发电机变压器主绝缘结构标签：高低高结构；发电机变压器；主绝缘 1 概述目前我公司设计的发电机变压器在保证运输条件的前提下，优先采用高低高结构。以一台单相24万、阻抗为15%的变压器为例，高低高结构要比双柱结构器身轻约8吨左右，可见高低高结构在大容量和大阻抗变压器下的优势。调查表明，变压器在运行中由于绝缘部件发生故障造成变压器失效占总失效数的一半左右，绝缘性能的良好对运行可靠性具有决定性意义，以电力变压器的主绝缘结构理论为基础，并以DFP-380000/500单相发电机变压器为例，对高低结构变压器的主绝缘结构进行描述，并进行简单分析。 2 电力变压器的主绝缘结构目前，油浸式电力变压器的主绝缘采用油-隔板结构形式，主绝缘结构中的油隙靠纸筒来间隔。油的耐电强度在理论上是很高的，纯净的油的耐电强度高达4000kV/cm以上，标准油杯中击穿电压一般为40kV/2.5mm。1.0mm纸板的击穿强度为46-50kV/mm，1.5mm纸板的击穿强度为32-45kV/mm，2.0mm纸板的击穿强度为29-35kV/mm。线圈间的绝缘结构采用薄纸筒小油隙结构。这种结构纸筒厚度为4mm及以下，油隙宽度小于15mm及以下。主绝缘的击穿先发生在油隙中的，而油隙一旦击穿，纸筒也就随着击穿，因此并不要求纸筒能承受住全部试验电压。此外，在电场较均匀的情况下，根据变压器油的体积效应，油隙耐电强度随油隙的减小而增大，因此在同一主绝缘距离，同一纸筒占绝缘距离百分数情况下，油隙分割越小，则耐电强度越高。由于纸筒只起到分割油隙的作用，所以不宜太厚，但由于机械强度的要求，纸筒也不能太薄。在薄纸筒小油隙结构中，纸筒的总厚度一般占主绝缘的1/5左右。每个纸筒的厚度取决于机械强度。一般来说，最小为1.5mm，靠近线圈的纸筒为3mm，由2张1.5mm厚的纸板组成。紧靠线圈内径侧的纸筒由5mm以上的硬纸板滚压而成，纸板先在两端磨成斜梢，然后沿斜梢粘合成纸筒，线圈直接绕在纸筒上。薄纸筒小油隙结构的最小击穿电压按下式计算：

大型电力变压器绝缘事故的分析与预防正式版

Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 大型电力变压器绝缘事故的分析与预防正式版

大型电力变压器绝缘事故的分析与预防正式版下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1 概述变压器的安全运行受到绝缘事故的威胁，因此，在变压器的制造、安装、检修和运行过程中，对变压器绝缘系统的安全十分重视。本文着重分析引起变压器绝缘事故的原因以及对绝缘事故的预防。 2 绝缘事故产生的原因 2.1 绝缘事故概述变压器的绝缘系统是一个绝缘配合问题。合理的绝缘配合是指变压器绝缘的耐受电场强度（以下简称“场强）大于其受

到的作用场强，并有一定的裕度。当绝缘配合受到破坏，便引起绝缘事故的发生。 2.2 作用场强失控引起的绝缘事故 1）长期工作电压长期工作电压失控的问题是不存在的，但这不等于作用场强不失控。因为在一定的电压下，如果发生电场畸变，作用场强就会发生变化，引起电场畸变的原因有金属导体悬浮、导体上有尖角毛刺以及导电尘埃的积集等。例如：高压套管均压球安装时未拧紧或在运行中振松，就形成了悬浮导体，产生足以使油隙击穿的作用场强，引起局部放电和使变压器油分解出乙炔。 2）暂时过电压

变压器的主绝缘和纵绝缘

4.14 变压器的主绝缘和纵绝缘线圈的绝缘分为主绝缘和纵绝缘。主绝缘是指线圈对它本身以外的其他结构部分的绝缘，包括它对油箱、铁心、夹件和压板的绝缘，对同一相内其他线圈的绝缘，以及对不同相线圈的绝缘（相间绝缘）。纵绝缘是指线圈本身内部的绝缘。它包括匝间绝缘、层间绝缘、线段间的绝缘等。图4－23 干式变压器主绝缘表4－16 干式变压器主绝缘尺寸

455R +δ= 表4－17 圆筒式线圈层绝缘 4.15 变压器绝缘半径计算图4－24 圆筒式绕组绝缘半径（1）.圆筒式绕组绝缘半径计算（如图4－24所示） R 0——铁芯半径 ——铁芯对绕组绝缘距离 ——低压绕组内半径 ——低压绕组气道内侧绕组辐向厚度 ——低压绕组中气道宽度 ——低压绕组气道外侧绕组辐向厚度 ——低压绕组外半径 ——高低压绕组之间的气道宽度 ——高压绕组内半径 ——高压绕组气道内侧绕组辐向厚度 11S R +=L22B R +=233R +δ=L14 B R +=H26 B R +=

——高低压绕组之间的气道宽度 ——高压绕组气道外侧绕组辐向厚度 — 高压绕组外半径 ——高压绕组外直径 ——两铁芯柱中心距离低压绕组DY2平均半径 12 122R R R += 低压绕组DY1平均半径 34 342R R R += 高压绕组GY2平均半径 56 562R R R += 高压绕组GY1平均半径 78 782 R R R += 高低压间漏磁空道平均半径 45 2HL R R Y += 低压气道平均半径 23 2L R R Y += 高压气道平均半径 67 2 H R R Y += （2）．饼式（含螺旋式、连续式）绕组绝缘半径计算 R 0——铁芯半径 ——铁芯对绕组绝缘距离 ——低压绕组内半径图4－25 ——低压绕辐向厚度 H1 8B R +=2D ?=6 0S M +=677R +δ=11S R +=L 2B R +=233 R +δ=

电力变压器绝缘在线监测研究状况

电力变压器绝缘在线监测研究状况【摘要】在现代电力设备的运行和维护中，电力变压器是不仅属于电力系统中最重要的和最昂贵的设备之列，而且是故障多发设备。这就要求研制出可靠的智能的变压器在线检测装置。目前，变压器油中溶解气体分析是诊断变压器故障的重要方法之一，而离线的变压器油中溶解气体分析（DGA），由于操作复杂、试验周期长、人为影响的误差大，所以无法做到实时地了解变压器的内部绝缘状况。而在线监测可以克服传统方法的不足，实现真正的在线检测、分析和诊断一体化。由于变压器发生故障时，其油中含有气体的成分及含量与变压器的故障类型和严重程度密切相关，因此在线监测变压器油中气体变化及其发展趋势，是在线发现变压器故障的最常用方法。【关键词】电力变压器；在线监测；油中气体分析 1 绪论 1.1变压器绝缘在线诊断技术的目的和意义目前全国跨区联网日益紧密，局部故障有可能引发大范围的电网事故，变压器、断路器等电气主设备的故障将会严重影响到电力系统的安全运行。对变压器故障的在线监测，可以及时地掌握变压器设备内部绝缘的真实状况，尽早地发现变压器内部存在的故障隐患，将故障消灭于萌芽状态。 1.2国内外变压器在线监测技术研究状况 1.2.1 变压器在线监测技术的发展阶段变压器在线监测技术的发展，大体经历了以下三个阶段：（1）带电测量阶段。这一阶段起始于二十世纪70 年代左右，当时人们仅仅是为了不停电而对设备的某些绝缘参数如变压器泄露电流、介损等进行直接测量，所采用的仪器多为机械式和模拟式的设备。（2）80 年代至90 年代初，出现了各种专用的测试仪器，使在线监测技术开始从传统的模拟式设备转变为微机式的数字测量仪器，自动化程度有所提高。（3）从90 年代开始，随着传感器技术、电子计算机技术、数字信号处理以及光纤技术的发展，在线监测、分析和诊断一体化的在线监测技术也得到了迅速地提高。 2 油浸式变压器在线监测方法 2.1 电力变压器的故障类型

电力变压器结构图解

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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。干式变压器绕组用环氧树脂浇注等方法保证密封与绝缘，容量较大的绕组内还有散热通道，大容量变压器并配有风机强制通风散热。由于材料与工艺的限制，目前多数干式电力变压器的电压不超过35KV，容量不大于20000KVA，大型高压的电力变压器仍采用油冷方式. 下面是干式变压器结构图

kV电力变压器绝缘设计

220kV电力变压器绝缘设计一．设计任务 1. 对一台双绕组220KV级电力变压器进行绝缘结构设计，并进算绝缘结构在雷电冲击电压（全波），1min工频电压试验下的主、纵绝缘裕度。 2. 技术条件： a、全波雷电冲击试验电压945KV b、1min工频试验电压400KV（感应耐压试验）。 3. 变压器结构及其它条件： a、低压绕组外表面半径350mm，高压绕组内表面半径422mm，绕组间绝缘距离72mm b、高压绕组匝绝缘厚度1.95mm 低压绕组匝绝缘厚度0.45mm c、高压绕组为纠结式，高压绕组中部进线 d、高压绕组段间油道尺寸1，3，5向外油道为8mm；7，9，11向外油道为6mm；8，10，12向内油道为10mm；其他油道均为6mm；中断点为12mm e、全波梯度1，3，5油道为10；7，9，11油道为8；中断点为15. 4. 要求完成的内容： a、确定变压器主绝缘尺寸 b、计算住、纵绝缘在各种试验电压下的绝缘裕度 c、利用Auto CAD 画出变压器绝缘装配图 d、攥写课程设计报告 5. 参考文献：

a、路长柏等编著：电力变压器计算第五章； b、刘传彝：电力变压器设计计算方法与实践； c、路长柏：电力变压器绝缘技术； d、“电机工程手册”第二十五篇。 6. 要求时间：2010年1月4日----2010年1月15日二．综述针对上述设计要求对220KV电力变压器绝缘结构设计如下：对于主绝缘，高低压线圈间主空道为了利用变压器油的体积效应，采用薄纸板小油隙的设计思想，线圈间主绝缘距离为72mm，变压器油与绝缘纸板交替排布，具体结构为（8+2+11+2+11+2+11+2+11+4+8）,即∑Dy=60mm，∑Dz=12mm,靠近高压线圈的第一个绝缘纸筒厚度取为4意在增加其机械强度，以保证高压线圈能够稳固的固定于其上；低压线圈外半径r1=350mm，高压线圈内半径 r2=424mm；低压线圈（35KV）与铁心间采用厚纸板大油隙的设计思想，其绝缘距离定为27mm；由于220KV级电力变压器的高压线圈采用中部出线的出线方式，所以端部绝缘结构设计可按110KV级绝缘水平设计，其结构为：端部设静电环，静电环采用1/4圆曲率半径，S值取为5，曲率半径取为10。静电环金属上表面距离压板为90mm，期间设一个端圈、两个角环和三个隔板，并加垫块以填充，期中为了增加沿面爬电距离，至上而下三个隔板在高压线圈一侧分别探出50、30、15的长度。由于中部出线，上下端部的绝缘结构相似，下端部结构不再进行详细说明。具体结构尺寸见绝缘结构装配图。三．220KV电力变压器主绝缘结构装配图

变压器绝缘设计

材料商品名称初始磁导率 i 饱和磁通密度r /T B 典型工作频率 /Hz f 硅钢 3-97SiFe 1500 1.5-1.8 50-2k 铁氧体 MnZn 0.75-15k 0.3-0.5 10k-2M 铁氧体 NiZn 0.2-1.5k 0.3-0.4 0.2M-100M 镍铁磁性合金 50-50NiFe 2000 1.42-1.58 50-2k 玻莫合金 80-20NiFe 25000 0.66-0.82 1-25k 非晶材料 2605SC 1500 1.5-1.6 250k 非晶材料 2714A 200000 0.5-0.65 250k 铁基超微晶 Finemet FT-3M 3000000 1.0-1.2 20~100K 脉冲变压器绝缘设计 1. 设计要求初级边主电容充电电压为1000V ，初级线圈需220匝，线径需大于0.38mm ；脉冲变压器次级边，需输出至少3000V 空载电压，至少500V 负载电压，次级线圈需660匝，线径需大于0.18mm 。初级、次级线圈间需耐受幅值60kV 、脉宽约几百μs 的冲击电压。设计此脉冲变压器的绝缘结构（铁芯可自选）。 2. 绝缘要求本次设计采用油浸式封装，变压器绝缘主要包括原副边各绕组的纵绝缘（匝间绝缘和层间绝缘），两绕组间的主绝缘，高压绕组对铁轭的绝缘，高压绕组对油箱外壳绝缘，出线端绝缘等。 3. 具体设计选型过程 3.1 铁芯材料分析表1 铁芯材料性能如表1所示，铁基超微晶具有初始磁导率高并且饱和磁密相对较高的特点，由此选择该材料作为本次变压器设计所采用的铁芯。这种材料铁芯不宜切口，所以可用于小容量的手工绕组的变压器。超微晶磁芯可向磁芯厂家定制特定的尺寸。 3.2 铁芯几何参数的选择由于使用的是超微晶进行手工绕组，本次设计不同于一般的先选铁芯在确定绕组绝缘的过程，首先对绕组和绝缘的尺寸进行计算，然后确定铁芯尺寸，这样有利于充分使用窗口面积，方便绕组。经过绝缘设计后可得到如下

变压器绝缘电阻

1、由两人进行操作，戴绝缘手套 2、选择适当量程（对于５００V及以下的线路或电气设备，应使用５００V或１０００V 的摇表。对于５００V以上的线路或电气设备，应使用１０００V或２５００V的摇表） 3、接线：G屏蔽线，L被测相，E接地 4、校表：摇动摇表开路为∞，短接为零 5、断开所接电源，验电（在什么地方验电就在什么地方测绝缘） 6、测量时摇动摇表手柄的速度均匀１２０r／min；保持稳定转速１min后读数（以便躲开吸收电流的影响）测量A、B、C三相相间绝缘电阻，A、B、C相对地绝缘电阻变压器相间绝缘电阻均为零，对地6kv不小于100兆欧0.4KV不小于30兆欧母线相间及对地绝缘电阻6kv不小于6兆欧，0.4KV不小于0.5兆欧电缆相间及对地绝缘电阻6kv不小于400兆欧，0.4KV不小于200兆欧测绝缘开关柜后下柜内、前柜门内进行( 一般各厂都规定在后下柜门测绝缘，断开控制电源开关） 7、测试完先拆线，后停止摇动摇表。（以防止容性电气设备向摇表反充电导致摇表损坏） 8、放电。将测量时使用的地线从摇表上取下来与被测设备短接一下特别注意事项一.不能带电使用，测量前要验电，在什么地方验电就在什么地方测绝缘二.测量结束，对于大电容设备要放电三.不是所有设备断电设备都能测，如变频器四.摇表线不能绞在一起，要分开五.摇测过程中，被测设备上不能有人工作六.禁止在雷电时或高压设备附近测绝缘电阻，只能在设备不带电，也没有感应电的情况下测量七.摇表未停止转动之前或被测设备未放电之前，严禁用手触及。拆线时，也不要触及引线的金属部分摇表又称兆欧表，其用途是测试线路或电气设备的绝缘状况。使用方法及注意事项如下：（１）首先选用与被测元件电压等级相适应的摇表，对于５００V及以下的线路或电气设备，应使用５００V或１０００V的摇表。对于５００V以上的线路或电气设备，应使用１０００V 或２５００V的摇表。接地电阻测试：1、将接地体与各接地引下线断开；（变压器中性线、外壳接线，避雷器接地引下线）2、将接地电阻表针接线与接地体可靠连接，连接前应将连接处的锈迹清除干净； 3、接地电阻表的使用：1)将被测接地体与地阻表端钮E极可靠连接，电位探针和电流探针分别与地阻表端钮P、C可靠连接；2)将电位、电流探针和接地体之间两两相距20m沿直线布置插入地中；3)将接地电阻表放平、调零，使指针位置指在红线上；4)将倍率开关先放在最大倍数上，缓慢摇动发电机手柄，同时转动测量标度盘，直至指针停在中心红线处。当地电表检流计接近平衡时，即加快发电机转速至额定转速120r/min，调节测量刻度盘使指

油浸式变压器结构图解

结构图解 1-铭牌；2-信号式温度计；3-吸湿器；4-油标；5-储油柜；6-安全气道 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-小车电力变压器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。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。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，根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问题。当在产品结构布置时，除要考虑非晶合金铁心本身不受外[3]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等。

供配电方式： 10KV高压电网采用三相三线中性点不接地系统运行方式。用户变压器供电大都选用Y/Yno结线方式的中性点直接接地系统运行方式，可实现三相四线制或五线制供电，如TN-S系统。电力变压器主要部件及作用①、普通变压器的原、副边线圈是同心地套在一个铁芯柱上，内为低压绕组，外为高压绕组。（电焊机变压器原、副边线圈分别装在两个铁芯柱上）变压器在带负载运行时，当副边电流增大时，变压器要维持铁芯中的主磁通不变，原边电流也必须相应增大来达到平衡副边电流。变压器二次有功功率一般＝变压器额定容量（KVA）×0.8（变压器功率因数）＝KW。

变压器绝缘结构设计课程设计(哈理工)..

220 kV电力变压器绝缘设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：

一．设计任务 1. 对一台双绕组220 kV级电力变压器进行绝缘结构设计，并进算绝缘结构在雷电冲击电压（全波），1min工频电压试验下的主、纵绝缘裕度。 2. 技术条件： a、全波雷电冲击试验电压945 kV b、1min工频试验电压400 kV（感应耐压试验）。 3. 变压器结构及其它条件： a、低压绕组外表面半径360mm，高压绕组内表面半径434mm，绕组间绝缘距离74mm b、高压绕组匝绝缘厚度1.95mm 低压绕组匝绝缘厚度0.45mm c、高压绕组为纠结式，高压绕组中部进线 d、高压绕组段间油道尺寸1，3，5向外油道为8mm；7，9，11向外油道为6mm；8，10，12向内油道为10mm；其他油道均为6mm；中断点为15mm e、全波梯度1，3，5油道为10；7，9，11油道为8；中断点为15. 4. 要求完成的内容： a、确定变压器主绝缘尺寸 b、计算主、纵绝缘在各种试验电压下的绝缘裕度 c、画出变压器绝缘装配图

d、攥写课程设计报告 5. 参考文献： a、路长柏等编著：电力变压器计算第五章； b、刘传彝：电力变压器设计计算方法与实践； c、路长柏：电力变压器绝缘技术； d、“电机工程手册”第二十五篇。二．综述针对上述设计要求对220 kV电力变压器绝缘结构设计如下：对于主绝缘，高低压线圈间主空道为了利用变压器油的体积效应，采用薄纸板小油隙的设计思想，线圈间主绝缘距离为74mm，变压器油与绝缘纸板交替排布，具体结构为（8+4+10+4+10+2+10+4+10+4+8）,即∑Dy=60mm，∑Dz=14mm,靠近高压线圈的第一个绝缘纸筒厚度取为4意在增加其机械强度，以保证高压线圈能够稳固的固定于其上；低压线圈外半径r1=360mm，高压线圈内半径 r2=434mm；低压线圈（35 kV）与铁心间采用厚纸板大油隙的设计思想，其绝缘距离定为27mm；由于220 kV级电力变压器的高压线圈采用中部出线的出线方式，所以端部绝缘结构设计可按110 kV级绝缘水平设计，其结构为：端部设静电环，静电环采用1/4圆曲率半径，S值取为5，曲率半径取为10。静电环金属上表面距离压板为90mm，期间设一个端圈、两个角环和三个隔板，并加垫块以填充，期中为了增加沿面爬电距离，至上而下三个隔板在高压线圈一侧分别探出50、30、15的长度。由于中部出线，上下端部的绝缘结构相似，下端部结构不再进行详细说明。具体结构尺寸见绝缘结构装配图。

电力变压器绝缘故障的分析与诊断

电力变压器绝缘故障的分析与诊断在经济不断发展过程中，能源的消耗量也出现了不但增长的情况，在这种情况下，我国的电力系统正在实施着大范围输电的任务，在电能调度过程中，电力变压器是非常重要的电力设备，同时也是保证电网安全稳定运行的重要设备。电力变压器中主要的绝缘材料是绝缘油和绝缘纸，在长时间使用的情况下会出现老化情况，这样就非常容易出现电力变压器运行故障，导致更大的电力事故发生。为了避免电力变压器故障对绝缘事故的出现原因要进行必要的分析，这样能够更好的找到解决的措施。标签：电力变压器；绝缘故障；故障诊断在经济不断发展的情况下，电能的消耗量出现了越来越大的情况，在这种情况下，输电的电压等级也出现了不断提高的情况，变压器的容量和电压等级也要进行相应的升高，这样才能更好的保证变压器的可靠运行。为了更好的确保变压器的安全运行，对变压器的故障进行诊断是非常重要的，这样能够及时的对出现的潜在问题进行解决，避免出现更大的安全事故，保证电力系统的安全稳定运行。 1 电力变压器故障诊断的意义近年来，我国的电力系统在经济不断发展的情况下，电压等级也在不断的提高，实现了大电网和电网自动化的发展情况，为了更好的保证电能的供应，我国新建了很多的变电站，电力工业的快速发展使得越来越多的电气设备投入使用，这样能够更好的保证电力系统的运行安全性和稳定性，同时也能对电力系统运行过程中的各个状态进行监测，对电气设备的故障诊断也要进行重视。发电机的单机容量出现了不断增加的情况，电力变压器在等级方面也要进行不断的增大，这样才能更好的保证电力系统的运行可靠性。在电气设备中，电力变压器是非常重要的组成部分，也是经常容易出现事故的部分，对电力系统的运行有非常大的影响，因此，对电力变压器出现事故的原因要进行更好的分析，这样能够保证电力系统的运行安全。电力变压器在使用过程中一旦出现不正常运行的情况会导致电网出现停电情况，在这种情况下对电力设备进行修复是非常困难的。我国的很多变电站在建设年限上都是比较久远的，这样就使得很多的电力变压器在使用的时候已经出现了报废使用的情况，在报废的情况下继续使用，会导致电力变压器的绝缘性能出现下降，同时，在故障承受方面也非常薄弱，因此，对电力变压器进行故障诊断是非常重要的。 2 电力变压器绝缘故障产生的原因不同的变压器在绝缘材料组成方面也有一定的不同，因此，在变压器运行的过程中受到的影响因素也存在着不同，变压器在使用过程中会受到环境以及机械设备使用产生的热量影响，因此，在绝缘材料出现不断恶化的情况下，变压器也会出现故障，很多的变压器出现故障都是由于绝缘系统引起的。绝缘材料的性能对变压器的使用寿命有很大影响，变压器的绝缘系统出现故障，主要和以下几个

精选-电力变压器安全知识

电力变压器安全知识电力变压器是变配电站的核心设备，按照绝缘结构分为油浸式变压器和干式变压器。油浸式变压器所用油的闪点在135～160℃之间，属于可燃液体。变压器内的固体绝缘衬垫、纸板、棉纱、布、木材等都属于可燃物质，其火灾危险性较大，而且有爆炸的危险。 1)、变压器安装 (1)、变压器各部件及本体的固定必须牢固。 (2)、电气连接必须良好；铝导体与变压器的连接应采用铜铝过渡接头。 (3)、变压器的接地一般是其低压绕组中性点、外壳及其阀型避雷器三者共用的地。接地必须良好，接地线上应有可断开的连接点。 (4)、变压器防爆管喷口前方不得有可燃物体。 (5)、位于地下的变压器室的门、变压器室通向配电装置室的门、变压器室之间的门均应为防火门。 (6)、居住建筑物内安装的油浸式变压器，单台容量不得超过400kV·A。 (7)、10kV变压器壳体距门不应小于1m，距墙不应小于0.8m(装有操作开关时不应小于1．2m)、。 (8)、采用自然通风时，变压器室地面应高出室外地面1．1m。

(9)、室外变压器容量不超过315kV·A者可柱上安装，315kV·A以上者应在台上安装；一次引线和二次引线均应采用绝缘导线；柱上变压器底部距地面高度不应小于2.5m、裸导体距地面高度不应小于3.5m；变压器台高度一般不应低于0.5m、其围栏高度不应低于1.7m、变压器壳体距围栏不应小于1m、变压器操作面距围栏不应小于2m。 (10)、变压器室的门和围栏上应有“止步，高压危险!”的明显标志。 2)、变压器运行运行中变压器高压侧电压偏差不得超过额定值的士5％、低压最大不平衡电流不得超过额定电流的25％。上层油温一般不应超过85℃；冷却装置应保持正常，呼吸器内吸潮剂的颜色应为淡蓝色；通向气体继电器的阀门和散热器的阀门应在打开状态，防爆管的膜片应完整，变压器室的门窗、通风孔、百叶窗、防护网、照明灯应完好；室外变压器基础不得下沉，电杆应牢固、不得倾斜。干式变压器的安装场所应有良好的通风，且空气相对湿度不得超过70％。

电力变压器的绝缘试验和诊断技术陈海霞

电力变压器的绝缘试验和诊断技术陈海霞发表时间：2020-04-09T16:28:51.463Z 来源：《电力设备》2019年第23期作者：陈海霞[导读] 摘要：电力变压器在运行过程中会出现绝缘故障，为了最大程度避免因绝缘故障造成的供电不稳定等影响电力企业经济效益的问题出现，在设备运行前工作人员将会对设备进行绝缘试验，本文在此背景下介绍绝缘试验的相关知识，并依据绝缘故障的影响因素总结应该注意的实现和诊断步骤。（哈尔滨变压器有限责任公司 150000）摘要：电力变压器在运行过程中会出现绝缘故障，为了最大程度避免因绝缘故障造成的供电不稳定等影响电力企业经济效益的问题出现，在设备运行前工作人员将会对设备进行绝缘试验，本文在此背景下介绍绝缘试验的相关知识，并依据绝缘故障的影响因素总结应该注意的实现和诊断步骤。关键词：电力变压器；绝缘试验；诊断技术一、电力变压器的绝缘试验和故障损害（一）电力变压器的绝缘试验分类通常情况下我们将电力变压器的绝缘试验分为两类，一类是依据试验性质进行的分类，为了避免对设备产生较大损伤，我们在试验过程中会选用较低电压对设备在试验过程中发生的物理现象进行预判，给出相应的测试参数，进而进行数据分析，这个过程中还可以有效判断出设备的绝缘性能大小，依据参数来总额出其变化趋势规律，进而得到影响绝缘性能的因素，这种是小电压情况下的试验。相反的，还会有大电压的试验，给予设备较强电压，我们会发现设备在试验过程中的物理现象又呈现不一样的效果，这样能判断出该设备的绝缘最佳水平和最强状态，但不得不说这种试验存在的最大弊端就是会对设备造成损伤，减少其使用寿命。第二类是依据试验范围进行的分类，电力变压器的具体性能大小与其使用时间有密切的关系，所以我们可以以时间作为参考值设定绝缘试验，这样一来能直观地发现电力变压器存在的缺陷和隐患，方便对设备统一维修，还能根据试验过程中发生的异常整理归类后再次进行鉴别性试验，二次维护故障点后重新测定有关数据。（二）故障损害带来的影响一般电力变压器出现故障的主要原因还是由于绝缘物质老化而造成的，这也是我们工作人员需要高度关注的重点，因为其老化程度将直接影响到整个电网系统的运行效果，使得电网中的所有绝缘设备工作能力都下降，一旦出现这种情况，电力传输过程中抵抗较强电流能力较弱，会引起电压不稳定，引发短路等故障出现，虽然这类问题不会对人造成较大的危害，但也会给日常生活工作造成极大地不便。此外电力变压器绝缘故障让电网不定时放电，这也会加快电力变压器的损害程度，减少其使用寿命。二、电力变压器的绝缘试验方法（一）介质损失角法使用这种方法的最大优点就是灵敏度非常好，有利于控制设备，快速查找局部故障点，我们在试验时会测定角质总回路量，判定设备是否收到潮湿等因素而影响到绝缘效果，虽然这种故障发生概率较低，但我们也常用这种方法来排查。（二）吸收系数测定法当电力变压器的绝缘部件受到损坏或是潮湿影响下，很容易饱和，这时我们采用吸收系数测定法可以直接确定损害部位，而且也能得知电力变压器当前状态是否处于绝缘状态，需要提倡的是我们不单独采用本法，而是与其他方法结合使用会短时间内快速确定绝缘部件局部受损位置。（三）绝缘电阻测定法这种方法的优点具有全面性，电力变压器内部主要发挥作用的关键点就是电阻、电容和转换器来工作的，绝缘电阻能抵制强电力进而转化，我们可以多个角度检查后检测出故障点并维护，然后通过绝缘电阻来检查其他部位是否处于正常状态。三、影响绝缘故障的因素分析（一）突发性短路电力变压器出现故障的大多数情况都是短路，短路部位不同造成的影响也不同，一旦出现短路故障后其他设备会受到很大的机械力，一旦承受能力达到极限就会发生形变，从而降低甚至失去绝缘效果，这种损伤很多时候是无法完全修复的，首先就是绝缘距离发生变化，如果继续使用会影响到绝缘器的使用寿命。（二）温度影响电力变压器内部结构是绝缘的，温度变化对其影响比较大，温度决定了使用寿命或是老化时间，温度过高边缘器超负荷使用会改变绝缘器绝缘性能，影响整个电力系统的稳定运行。（三）湿度影响正如上文所说，变压器在受潮的情况下也会影响其绝缘性能，绝缘油中存在水分，少量的水分能保证必要的湿度，降低绝缘油的放电效果。但如果水分过多，就会让变压器内部环境越来越潮湿，这会加快绝缘器的老化，大大缩减其使用寿命，甚至继续严重下去会威胁到工作人员的生命安全。四、电力变压器的绝缘故障诊断技术电力变压器的发生故障后要及时进行诊断来减少不必要的损害，一般我们对变压器的诊断分为三方面，第一个是诊断前的维护保养工作，当电力变压器发生故障前就要定期排查找到问题隐患点进行维护，以保证变压器能正常工作，很大程度上能减少因故障发生而产生的经济费用。第二个是电力变压器发生故障后的故障点查找，这个过程要遵循快速、准确的原则，为了不影响电力系统生产效率，要快速找到问题所在，所以科学定制故障点查找流程和手法非常重要，不仅能保证工作人员的生命安全也能保证电力系统的平稳运行。第三个是故障点检修，高质量检修是对电力系统检修人员人身安全的保障，经过快速检修和更新后的电力变压器能立马投入到运行中，确保整个系统的正常使用。所以工作人员还要制定一整套诊断体系，快速查找快速检修，进一步完善系统漏洞。五、结语

电力变压器的绝缘试验包括哪些项目

电力变压器的绝缘试验包括哪些项目？答：①测量绝缘电阻；②吸收比；③泄漏电流；④介质损失角的正切值；⑤绝缘油和交流耐压试验。对容量为3150KVA及以上变压器在大修时或有必要必须进行绕组连同套管一起的介质损失角正切值tgδ的测量，这项测量主要是为检查变压器是否受潮、绝缘老化、油质劣化、绝缘上附。 1、介质损耗什么是介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失，简称介损。 2、介质损耗角δ 在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)。简称介损角。 3、介质损耗正切值tgδ 又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值，简称介损角正切。介质损耗因数的定义如下: 如果取得试品的电流相量和电压相量，则可以得到如下相量图：总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成，因此：

这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ得到介损因数。测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。绝缘能力的下降直接反映为介损增大。进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。测量介损的同时，也能得到试品的电容量。如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容量就有明显的变化，因此电容量也是一个重要参数。 4、功率因数cosΦ 功率因数是功率因数角Φ的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。功率因数的定义如下: 有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。一般cosΦ

电力变压器的绝缘性试验

电力变压器的绝缘性试验由于电力变压器内部结构复杂，电场、热场分布不均匀，因而事故率相对较高。因此要认真地对变压器进行定期的绝缘预防性试验，一般为1～3年进行一次停电试验。不同电压等级、不同容量、不同结构的变压器试验项目略有不同。变压器绝缘电阻、泄漏电流和介质损耗等性能主要与绝缘材料和工艺质量有关，它们的变化反映了绝缘工艺质量或受潮情况，但是一般而言，其检测意义比电容器、电力电缆或电容套管要小得多，不作硬性指标要求。变压器绝缘主要是油和纸绝缘，最主要的是耐电强度。对于电压等级为220kV及以下的变压器，要进行1min工频耐压试验和冲击电压试验以考核其绝缘强度；对于更高电压等级的变压器，还要进行冲击试验。由于冲击试验比较复杂，所以220kV以下的变压器只在型式试验中进行；但220kV及以上电压等级的变压器的出厂试验也规定要进行全波冲击耐压试验。出厂试验中，常采用二倍以上额定电压进行耐压试验，这样可以同时考核主绝缘和纵绝缘。测量绕组连同套管一起的绝缘电阻、吸收比和极化指数，对检查变压器整体的绝缘状况具有较高的灵敏度，能有效地检查出变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷。例如，各种贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳、器身内有铜线搭桥等现象引起的半贯通性或金属性短路。经验表明，变压器绝缘在干燥前后绝缘电阻的变化倍数比介质损失角正切值变化倍数大得多。一、绝缘电阻、吸收比和极化指数测量测量绕组绝缘电阻时，应依次测量各绕组对地和其他绕组间的绝缘电阻值。被测绕组各引线端应短路，其余各非被测绕组都短路接地。将空闲绕组接地的方式可以测出被测部分对接地部分和不同电压部分间的绝缘状态，测量的顺序和具体部件见表5-1。表5-1 绝缘电阻测量顺序和部位注1、如果表头指标超过量程，应记录为（量程），例如10000，而不应记为∞。 2、序号4和5的项目，只对15000kV A及其以上的变压器进行测定。 3、括号内的部位必要时才进行。测量绝缘电阻时，对额定电压为1000V以上的绕组，用2500V兆欧表测量，其量程一般不低于10000MΩ；对额定电压为1000V以下的绕组，用1000V或2500V兆欧表测量。《规程》中对变压器绕组的绝缘电阻没有规定具体值，而是采用相对比较的方法，规定按换算至