电力变压器培训课件
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电力变压器基础知识
电力变压器基础知识
（培训讲义课件）
目录
1.变压器的作用、原理、分类、基本结 构及其特性介绍。 2.电力变压器基本参数介绍。 3.变压器主要原材料及组部件介绍。
变压器作用
电力变压器是电力电网中的主要电气设 备，发电机所发出的电力一般均需经过 变压器升压并在用户端经变压器降压才 能被用户使用。
变压器线圈及其对变压器负载特 性的影响
根据电压等级、容量、电流的大小等使 用因素，线圈分为许多不同的形式，如 圆筒式、箔式、螺旋式、连续式、纠结 式、纠结连续式、插入电容连续式（内 屏蔽式）、以及双饼连续式、双饼纠结 式、交错式等等。 为了降低线圈中的附加损耗，增加线圈 轴向电容，降低变压器在冲击电压作用 下的线圈电压梯度等，线圈中的多根导 线在绕制过程中一般都要进行换位。
变压器铁心和变压器空载特性
变压器线圈及其对变压器负载特性的影响
线圈又称绕组，是变压器的主要构成部件之 一，根据电磁感应定律把磁和电联系在一起。 线圈是变压器的电路部分，它完成电能的传 输和转换：一次线圈将系统的电能引入变压 器，二次线圈将电能传输出去。 线圈一般由纸包或漆包的铜导线或铝导线连 续绕制成一组串联的线匝而成，为了绝缘和 散热的要求，其层间或段间一般设臵由绝缘 垫块组成的油道。
变压器铁心和变压器空载特性
变压器铁心本体的材料要求有高的磁导率和低的励 磁损耗等特点，经历了普通铁片、热轧磁性钢带、 冷轧磁性钢带、非晶合金、高导磁磁性钢带、磁畴 细化钢带等发展过程，磁导率越来越高，单位损耗 则越来越低。目前大型电力变压器所使用的铁心材 料一般为0.3mm厚的冷轧取向硅钢片，如国内武汉钢 铁集团产的30Q130、30Q(G)120、30QG105，日本 新日铁公司产的30ZH120、30ZH105，日本JFE公司 产的30JGH105、30JGH120等。
（培训讲义课件）
目录
1.变压器的作用、原理、分类、基本结 构及其特性介绍。 2.电力变压器基本参数介绍。 3.变压器主要原材料及组部件介绍。
变压器作用
电力变压器是电力电网中的主要电气设 备，发电机所发出的电力一般均需经过 变压器升压并在用户端经变压器降压才 能被用户使用。
变压器线圈及其对变压器负载特 性的影响
根据电压等级、容量、电流的大小等使 用因素，线圈分为许多不同的形式，如 圆筒式、箔式、螺旋式、连续式、纠结 式、纠结连续式、插入电容连续式（内 屏蔽式）、以及双饼连续式、双饼纠结 式、交错式等等。 为了降低线圈中的附加损耗，增加线圈 轴向电容，降低变压器在冲击电压作用 下的线圈电压梯度等，线圈中的多根导 线在绕制过程中一般都要进行换位。
变压器铁心和变压器空载特性
变压器线圈及其对变压器负载特性的影响
线圈又称绕组，是变压器的主要构成部件之 一，根据电磁感应定律把磁和电联系在一起。 线圈是变压器的电路部分，它完成电能的传 输和转换：一次线圈将系统的电能引入变压 器，二次线圈将电能传输出去。 线圈一般由纸包或漆包的铜导线或铝导线连 续绕制成一组串联的线匝而成，为了绝缘和 散热的要求，其层间或段间一般设臵由绝缘 垫块组成的油道。
变压器铁心和变压器空载特性
变压器铁心本体的材料要求有高的磁导率和低的励 磁损耗等特点，经历了普通铁片、热轧磁性钢带、 冷轧磁性钢带、非晶合金、高导磁磁性钢带、磁畴 细化钢带等发展过程，磁导率越来越高，单位损耗 则越来越低。目前大型电力变压器所使用的铁心材 料一般为0.3mm厚的冷轧取向硅钢片，如国内武汉钢 铁集团产的30Q130、30Q(G)120、30QG105，日本 新日铁公司产的30ZH120、30ZH105，日本JFE公司 产的30JGH105、30JGH120等。
电力变压器培训讲义PPT课件
电力变压器 培训讲义(初稿)
广东拓奇公司电气专业
杨生平
2005.5.28
.
1
概述
变压器在电力系统中生产，输送，
分配和使用电能的重要装置。变压
器是利用电磁感应原理，从一个电
路向另一个电路传递电能或传输信
号的一种电器 。电厂普遍使用普通
双绕组电力变压器。在台山电厂电
气专业维护的设备中,变压器是一个
非常重要的电气设备。
台电的电除尘整流变
交流380V电源经断路器接通，由 反并联晶闸管交流调压后，送至整 流变压器初级，再经升压、整流输 出直流负高压。
产品型号：GGAj02—1.5/72 CG
GGAj02—1.5/80 CG
型式：互外型、油浸式、三相一体 式、
冷却方式：ONAN/ONAF
交流输入：0—38.0V 451A
10
台电的励磁变
台电1号机的发电机励磁系统为 ABB供货的UNITROL 500静态有刷 励磁系统，从德国引进的励磁变压 器从发电机出口引接。
1号机励磁变压器由德国WTW公司 2002年制造
型号：DTR306300
额定功率值:6000KVA
一次电流额定值：（1U-1V-1W）
22-21 20000A .
誡萁濩杋嗊硨槼摝役洑欿薙阒
鯱姓冗镲鹒斜完喴郸窠樃鳀拐
12
变压器的运行维护及事故处理
变压器运行中出现的不正常现象 (1)变压器运行中如漏油、油位
过高或过低，温度异常，音响不正 常及冷却系统不正常等，应设法尽 快消除。
(2)当变压器的负荷超过允许的 正常过负荷值时，应按规定降低变 压器的负荷。
(3)变压器内部音响很大，很不正 常，有爆裂声；温. 度不正常并不断 13
广东拓奇公司电气专业
杨生平
2005.5.28
.
1
概述
变压器在电力系统中生产，输送，
分配和使用电能的重要装置。变压
器是利用电磁感应原理，从一个电
路向另一个电路传递电能或传输信
号的一种电器 。电厂普遍使用普通
双绕组电力变压器。在台山电厂电
气专业维护的设备中,变压器是一个
非常重要的电气设备。
台电的电除尘整流变
交流380V电源经断路器接通，由 反并联晶闸管交流调压后，送至整 流变压器初级，再经升压、整流输 出直流负高压。
产品型号：GGAj02—1.5/72 CG
GGAj02—1.5/80 CG
型式：互外型、油浸式、三相一体 式、
冷却方式：ONAN/ONAF
交流输入：0—38.0V 451A
10
台电的励磁变
台电1号机的发电机励磁系统为 ABB供货的UNITROL 500静态有刷 励磁系统，从德国引进的励磁变压 器从发电机出口引接。
1号机励磁变压器由德国WTW公司 2002年制造
型号：DTR306300
额定功率值:6000KVA
一次电流额定值：（1U-1V-1W）
22-21 20000A .
誡萁濩杋嗊硨槼摝役洑欿薙阒
鯱姓冗镲鹒斜完喴郸窠樃鳀拐
12
变压器的运行维护及事故处理
变压器运行中出现的不正常现象 (1)变压器运行中如漏油、油位
过高或过低，温度异常，音响不正 常及冷却系统不正常等，应设法尽 快消除。
(2)当变压器的负荷超过允许的 正常过负荷值时，应按规定降低变 压器的负荷。
(3)变压器内部音响很大，很不正 常，有爆裂声；温. 度不正常并不断 13
变压器安全培训课件
防雷保护：在雷电活动频繁的地区，变压器应采取防雷保护措施，如安装避雷器等。
接地保护：变压器应有良好的接地保护措施，确保安全运行。
检查变压器周围 环境是否安全无 障碍
检查变压器本体 及附件是否完好 无损
检查变压器周围 是否有易燃易爆 物品
检查变压器周围 是否有足够的安 全通道和防护栏
操作流程：首先进行设备检 查，确保正常；然后按照规 定程序进行操作；最后定期 维护保养。
松动等
及时处理异常 响声和振动， 可避免变压器 损坏或发生事
故
变压器过热：检查冷却系统是否正常工作，对变压器进行散热处理 变压器短路：检查短路点并进行修复，同时对变压器进行全面检查 变压器断路：检查断路器是否正常工作，对断路器进行更换或维修 变压器漏油：检查密封件是否老化或损坏，对密封件进行更换或维修
变压器周围应设置明显的警示标识，提醒人员保持安全距离，禁止靠近或触摸变压器。 变压器周围应设置高度不低于1.7米的防护栏，确保人员无法轻易接近变压器。 防护栏应采用绝缘材料制作，防止人员触电。 变压器周围应保持整洁，无杂物堆积，以免影响安全警示标识和防护栏的设置和效果。
配备要求：根据工作需要，为变压器 作业人员配备合适的个人防护用品， 如绝缘手套、绝缘鞋、安全带等。
应急措施：在变压器发生故障时，应立即切断电源，防止故障扩大，同时采取措施防止变压 器起火或爆炸，及时联系专业人员进行检修和处理
安全注意事项：在处理变压器故障时，应保持安全距离，穿戴好防护用品，遵循安全操作规 程，防止发生触电等安全事故
PART FIVE
变压器接地：保护变压器和 人身安全，防止雷电侵入波 和操作过电压
注意事项：操作过程中要严格 遵守安全规程，注意观察设备 运行状态，发现异常及时处理； 同时加强设备维护保养，确保 设备安全稳定运行。
接地保护：变压器应有良好的接地保护措施，确保安全运行。
检查变压器周围 环境是否安全无 障碍
检查变压器本体 及附件是否完好 无损
检查变压器周围 是否有易燃易爆 物品
检查变压器周围 是否有足够的安 全通道和防护栏
操作流程：首先进行设备检 查，确保正常；然后按照规 定程序进行操作；最后定期 维护保养。
松动等
及时处理异常 响声和振动， 可避免变压器 损坏或发生事
故
变压器过热：检查冷却系统是否正常工作，对变压器进行散热处理 变压器短路：检查短路点并进行修复，同时对变压器进行全面检查 变压器断路：检查断路器是否正常工作，对断路器进行更换或维修 变压器漏油：检查密封件是否老化或损坏，对密封件进行更换或维修
变压器周围应设置明显的警示标识，提醒人员保持安全距离，禁止靠近或触摸变压器。 变压器周围应设置高度不低于1.7米的防护栏，确保人员无法轻易接近变压器。 防护栏应采用绝缘材料制作，防止人员触电。 变压器周围应保持整洁，无杂物堆积，以免影响安全警示标识和防护栏的设置和效果。
配备要求：根据工作需要，为变压器 作业人员配备合适的个人防护用品， 如绝缘手套、绝缘鞋、安全带等。
应急措施：在变压器发生故障时，应立即切断电源，防止故障扩大，同时采取措施防止变压 器起火或爆炸，及时联系专业人员进行检修和处理
安全注意事项：在处理变压器故障时，应保持安全距离，穿戴好防护用品，遵循安全操作规 程，防止发生触电等安全事故
PART FIVE
变压器接地：保护变压器和 人身安全，防止雷电侵入波 和操作过电压
注意事项：操作过程中要严格 遵守安全规程，注意观察设备 运行状态，发现异常及时处理； 同时加强设备维护保养，确保 设备安全稳定运行。
电力培训变压器PPT课件
详细记录调试过程中的各项数 据、试验结果、异常情况等，
为验收提供依据。
验收标准与流程
验收标准
根据国家相关标准和设计要求，制定 具体的验收标准，包括设备性能、安 全性能、外观质量等方面。
验收流程
按照验收标准对变压器进行全面检查 ，包括设备本体、附件、接线等方面 。对发现的问题及时整改并重新验收 。最终出具验收报告并存档备查。
04
变压器运行维护与故障处理
运行中监测项目和方法
监测项目 油温、油位及冷却系统
绕组温度
运行中监测项目和方法
负载电流和电压 噪声和振动
监测方法
运行中监测项目和方法
01
红外测温仪
02
油色谱分析
03
局部放电检测
04
在线监测系统
常见故障类型及原因分析
故障类型 油温异常
油位异常
常见故障类型及原因分析
结果判断依据
根据国家和行业标准，以及设备厂家提供的技术参数，对试验结果进行综合判断，确定 设备状态。
提高检修效率和质量途径
加强人员培训
引入先进技术和设备
提高检修人员的专业技能和素质，确保检 修工作的准确性和高效性。
采用先进的检修技术和设备，提高检修的 自动化和智能化水平。
完善管理制度
加强协作和沟通
电力培训变压器PPT课件
目 录
• 变压器基本概念与原理 • 变压器主要技术参数及性能 • 变压器安装、调试与验收规范 • 变压器运行维护与故障处理 • 变压器检修与试验技术要点 • 变压器选型、配置与优化建议
01
变压器基本概念与原理
变压器定义及作用
，实现电压变换、电流变换、阻 抗变换和电气隔离的电气设备。
为验收提供依据。
验收标准与流程
验收标准
根据国家相关标准和设计要求，制定 具体的验收标准，包括设备性能、安 全性能、外观质量等方面。
验收流程
按照验收标准对变压器进行全面检查 ，包括设备本体、附件、接线等方面 。对发现的问题及时整改并重新验收 。最终出具验收报告并存档备查。
04
变压器运行维护与故障处理
运行中监测项目和方法
监测项目 油温、油位及冷却系统
绕组温度
运行中监测项目和方法
负载电流和电压 噪声和振动
监测方法
运行中监测项目和方法
01
红外测温仪
02
油色谱分析
03
局部放电检测
04
在线监测系统
常见故障类型及原因分析
故障类型 油温异常
油位异常
常见故障类型及原因分析
结果判断依据
根据国家和行业标准，以及设备厂家提供的技术参数，对试验结果进行综合判断，确定 设备状态。
提高检修效率和质量途径
加强人员培训
引入先进技术和设备
提高检修人员的专业技能和素质，确保检 修工作的准确性和高效性。
采用先进的检修技术和设备，提高检修的 自动化和智能化水平。
完善管理制度
加强协作和沟通
电力培训变压器PPT课件
目 录
• 变压器基本概念与原理 • 变压器主要技术参数及性能 • 变压器安装、调试与验收规范 • 变压器运行维护与故障处理 • 变压器检修与试验技术要点 • 变压器选型、配置与优化建议
01
变压器基本概念与原理
变压器定义及作用
，实现电压变换、电流变换、阻 抗变换和电气隔离的电气设备。
变压器培训ppt课件完整版
合理分配负载，避免变压器长时间过载运行。
加强通风散热
定期检查紧固件
确保变压器周围通风良好，防止因散热不良 导致温度升高。
定期检查变压器紧固件是否松动，及时紧固。
故障诊断方法分享
电气试验法 通过测量变压器的绝缘电阻、介质损耗 等电气参数，判断变压器是否存在故障。
红外诊断法 利用红外测温仪对变压器进行测温， 根据温度分布情况判断变压器是否存
变压器培训ppt课件完整版
contents
目录
• 变压器基本概念与原理 • 变压器绕组与铁芯设计 • 变压器油浸式与干式类型对比 • 变压器安装调试与验收流程 • 变压器运行维护与故障处理 • 变压器保护配置及自动化改造
01
变压器基本概念与原理
变压器定义及作用
变压器定义
变压器是一种利用电磁感应原理改 变交流电压大小的电气设备。
ABCD
案例二
变压器绕组绝缘损坏导致故障。分析原因及处理 方法，并总结预防措施。
案例四
变压器内部放电导致故障。分析原因及处理方法， 并介绍超声波检测在故障诊断中的应用。
06
变压器保护配置及自动化改造
保护装置类型和功能描述
差动保护
反映变压器绕组和引出线的相 间短路故障，是变压器的主保 护。
过电流保护
性能指标
包括效率、电压调整率、绝缘电阻、温升等，这些指标用于评估变压器的运行性能 和安全性。
02
变压器绕组与铁芯设计
绕组类型选择及布局规划
01
02
03
绕组类型
根据变压器容量、电压等 级和绝缘要求选择合适的 绕组类型，如层式绕组、 饼式绕组等。
绕组布局
合理规划绕组布局，确保 电气间隙和爬电距离满足 要求，同时优化绕组结构 以降低损耗和温升。
变压器培训PPT课件
引入先进的控制算法和通信技术 ，实现变压器的远程控制和智能 化管理。
智能变压器概念
智能变压器具有状态感知、自适 应调节、远程控制等功能，可实 现与智能电网的协同互动。
环保型变压器技术
研发低噪音、低局放、环保型变 压器，满足日益严格的环保要求 。
THANKS
感谢观看
。
绝缘处理
采用高质量的绝缘纸、绝缘油和绝 缘套管等，确保绕组间的绝缘性能 。
匝间绝缘
在绕组匝间加入绝缘材料，防止匝 间短路和局部放电。
油箱、冷却系统及其他附件
油箱
提供足够的油体积，确保变压器油循 环和散热效果。
其他附件
包括油位计、温度计、呼吸器、放油 阀等，用于监测和维护变压器的正常 运行。
冷却系统
阐述变压器空载时磁通和感应电动势的产生原理及其相互关系
。
负载运行特性及等值电路
负载电流与负载损耗
分析变压器负载时的电流大小和产生的损耗，包括绕组电阻损耗 和附加损耗。
等值电路
介绍负载运行时的等值电路模型，包括电阻、电感和电动势等参 数。
电压变化率与效率
阐述负载运行时电压变化率的计算方法以及效率评估指标。
直流电阻测量
测量变压器绕组的直流电阻，判断绕组是否存在匝间短路等故障。
预防性试验项目和要求
• 油色谱分析：对变压器油进行色谱分析，判断油 中溶解气体的含量和种类，进而判断变压器的内 部故障类型。
预防性试验项目和要求
试验周期
根据变压器的运行情况和相关标准确定试验周期 ，一般每年进行一次预防性试验。
变压器维护与检修操作指南
日常维护项目清单和周期安排
外观检查
检查变压器外观是否完好，有无破损、渗漏等现象。
智能变压器概念
智能变压器具有状态感知、自适 应调节、远程控制等功能，可实 现与智能电网的协同互动。
环保型变压器技术
研发低噪音、低局放、环保型变 压器，满足日益严格的环保要求 。
THANKS
感谢观看
。
绝缘处理
采用高质量的绝缘纸、绝缘油和绝 缘套管等，确保绕组间的绝缘性能 。
匝间绝缘
在绕组匝间加入绝缘材料，防止匝 间短路和局部放电。
油箱、冷却系统及其他附件
油箱
提供足够的油体积，确保变压器油循 环和散热效果。
其他附件
包括油位计、温度计、呼吸器、放油 阀等，用于监测和维护变压器的正常 运行。
冷却系统
阐述变压器空载时磁通和感应电动势的产生原理及其相互关系
。
负载运行特性及等值电路
负载电流与负载损耗
分析变压器负载时的电流大小和产生的损耗，包括绕组电阻损耗 和附加损耗。
等值电路
介绍负载运行时的等值电路模型，包括电阻、电感和电动势等参 数。
电压变化率与效率
阐述负载运行时电压变化率的计算方法以及效率评估指标。
直流电阻测量
测量变压器绕组的直流电阻，判断绕组是否存在匝间短路等故障。
预防性试验项目和要求
• 油色谱分析：对变压器油进行色谱分析，判断油 中溶解气体的含量和种类，进而判断变压器的内 部故障类型。
预防性试验项目和要求
试验周期
根据变压器的运行情况和相关标准确定试验周期 ，一般每年进行一次预防性试验。
变压器维护与检修操作指南
日常维护项目清单和周期安排
外观检查
检查变压器外观是否完好，有无破损、渗漏等现象。
《变压器保护培训》课件
值
温度保护装置：用于检 测变压器温度是否过高
瓦斯保护装置：用于检 测变压器内部是否有气
体产生
变压器保护装置主要由电流互感器、电压互感器、保护装置和通信设备组成。 电流互感器和电压互感器用于采集变压器的电流和电压信号。 保护装置根据采集到的信号进行计算和分析，判断变压器是否出现故障。 通信设备用于将保护装置的输出信号传输到控制中心，以便进行远程监控和控制。
变压器容量：根据 变压器的容量选择 合适的保护装置
保护功能：根据变 压器的保护需求选 择相应的保护功能
环境因素：考虑变 压器的工作环境， 如温度、湿度等
成本因素：在满足 保护需求的前提下 ，选择性价比较高 的保护装置
主保护：差动保 护、瓦斯保护、 过流保护等
辅助保护：过电 压保护、欠电压 保护、接地故障 保护等
过载故障：由于变压器过载，可能导 致电流过大，损坏变压器
短路故障：由于变压器内部短路，可 能导致电流过大，损坏变压器
绝缘故障：由于变压器绝缘损坏，可 能导致漏电或触电事故
接地故障：由于变压器接地不良，可能 导致漏电或触电事故
机械故障：由于变压器机械部件损坏， 可能导致变压器无法正常工作
观察变压器的外观和运行状态 检查变压器的油位、油色和油温 测量变压器的电压、电流和功率
定期检查变压器的油位、温度和压力
定期进行变压器的绝缘测试和接地检 查
定期进行变压器的油样分析和维护
定期进行变压器的冷却系统和通风系 统的检查和维护
定期进行变压器的继电保护和自动控 制装置的检查和维护
定期进行变压器的防火和防爆装置的 检查和维护
变压器保护的 故障诊断和处 理
过热故障：由于变压器内部温度过高， 可能导致绝缘损坏或烧毁
温度保护装置：用于检 测变压器温度是否过高
瓦斯保护装置：用于检 测变压器内部是否有气
体产生
变压器保护装置主要由电流互感器、电压互感器、保护装置和通信设备组成。 电流互感器和电压互感器用于采集变压器的电流和电压信号。 保护装置根据采集到的信号进行计算和分析，判断变压器是否出现故障。 通信设备用于将保护装置的输出信号传输到控制中心，以便进行远程监控和控制。
变压器容量：根据 变压器的容量选择 合适的保护装置
保护功能：根据变 压器的保护需求选 择相应的保护功能
环境因素：考虑变 压器的工作环境， 如温度、湿度等
成本因素：在满足 保护需求的前提下 ，选择性价比较高 的保护装置
主保护：差动保 护、瓦斯保护、 过流保护等
辅助保护：过电 压保护、欠电压 保护、接地故障 保护等
过载故障：由于变压器过载，可能导 致电流过大，损坏变压器
短路故障：由于变压器内部短路，可 能导致电流过大，损坏变压器
绝缘故障：由于变压器绝缘损坏，可 能导致漏电或触电事故
接地故障：由于变压器接地不良，可能 导致漏电或触电事故
机械故障：由于变压器机械部件损坏， 可能导致变压器无法正常工作
观察变压器的外观和运行状态 检查变压器的油位、油色和油温 测量变压器的电压、电流和功率
定期检查变压器的油位、温度和压力
定期进行变压器的绝缘测试和接地检 查
定期进行变压器的油样分析和维护
定期进行变压器的冷却系统和通风系 统的检查和维护
定期进行变压器的继电保护和自动控 制装置的检查和维护
定期进行变压器的防火和防爆装置的 检查和维护
变压器保护的 故障诊断和处 理
过热故障：由于变压器内部温度过高， 可能导致绝缘损坏或烧毁
变压器本体结构培训课件
七、变压器常见试验项目及标准
4、接线组别检查；
七、变压器常见试验项目及标准
5、绕组连同套管的绝缘电阻试验；
试验标准：大于出厂值70%； 试验目的：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、以及贯穿性的集中性缺 陷。例如，各种贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳等现象。
七、变压器常见试验项目及标准
3、绕组连同套管的介质损耗试验；
试验标准：不大于出厂值的130% 试验目的：油纸绝缘是有损耗的，在交流电压作用下有极化损耗和电导损 耗，通常用tgδ来描述介质损耗的大小，且tgδ与绝缘材料的形状、尺寸无关， 只决定于绝缘材料的绝缘性能，所以作为判断绝缘状态是否良好的重要手 段之一。绝缘性能良好的变压器的tgδ值一般较小，若变压器存在着绝缘缺 陷，则可将变压器绝缘分为绝缘完好和有绝缘缺陷两部分，当有绝缘缺陷 部分的体积（电容量）占变压器总体积（电容量）的比例较大时，测量的 tgδ也较大，说明试验反映绝缘缺陷灵敏，反之不灵敏。所以tgδ试验能较好 地反映出分布性绝缘缺陷或缺陷部分体积较大的集中性绝缘缺陷，例如变 压器整体受潮或老化、变压器油质劣化以及较大面积的绝缘受潮或老化、 绕组上附着油泥及严重的局部缺陷等。由于套管的体积远小于变压器的体 积，在进行变压器tgδ试验时，即使套管存在明显的绝缘缺陷，也无法反映 出来，所以套管需要单独进行tgδ试验。tgδ试验是反映变压器的整体绝缘性 能，一般对判断局部绝缘缺陷是不灵敏的.
110kV变压器本体
目录
概述
原动机
发电机 升压变压器
降压变压器 配电变压器
用户
一、变压器原理
• 电磁感应:
变压器原理
二、变压器的分类
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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变压器的结构
铁心
+
i1
N1
Φ
u2
N2 – +
i2
Z
u1
– 一次
绕组
变压器结构示意图
二次 绕组
绕组：
一次绕组 二次绕组 铁 心
由高导磁硅钢片叠成 厚0.35mm 或 0.5mm 变压器的磁路
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变压器的电路
变压器的结构
铁心和绕组是变压器中最主要的部 件，他们构成 了变压器的器身。 1、铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装绕组 的骨架。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。铁心 柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁 路。 铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心 中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁 性材料——硅钢片叠成。其厚度为0.35～0.5mm， 两面涂以厚0.02～0.23mm的漆膜，使片与片之间 绝缘。
由于漏磁 di0 通不经过 铁心，所 dt 以励磁电 流与漏磁
dΦ e1 N 1 dt dΦ e2 N 2 dt
铁心线圈 是一个非 线性电感 元件，所上一页 下一页 章目录
空载时， 铁心中主 磁通是由 一次绕组 磁通势产 生的。
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(2) 带负载运行情况
i1
一次侧接交流电源， + e – – u1 e 1+ 二次侧接负载。 – +σ 1 N1
有效值:
E1 4.44 f m N1
E1m 2fN 1 m E1 2 2
同 理： e2 E2msin( t 90)
E2 4.44 fm N 2
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(2) 一次、二次侧电压 变压器一次侧等效电路如图 根据KVL：
I 1 R1
+
–
–
2
d i2 eσ 2 Lσ 2 dt
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4. 电压变换（设加正弦交流电压） (1) 一次、二次侧主磁通感应电动势 主磁通按正弦规律变化，设为 msin t, 则 d d e1 N1 N1 ( msin t) dt dt
N1 mcos t E1msin( t 90)
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功率损耗 交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种。 i 1. 铜损(Pcu) 在交流铁心线圈中, 线圈电阻R + 上的功率损耗称铜损，用Pcu 表示。 u – 2 Pcu = RI
式中：R是线圈的电阻；I 是线圈中电流的有效值。 2. 铁损(PFe) 在交流铁心线圈中，处于交变磁通下的铁心内 的功率损耗称铁损，用PFe 表示。 铁损由磁滞和涡流产生。
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（1）磁滞损耗（Ph）
磁滞性：磁性材料中磁感应强度B的变化总是滞后于 外磁场变化H（磁场强度）的性质。 由磁滞所产生的能量损耗称为磁滞损耗(Ph ) 。 磁滞损耗转化为热能，引起铁心发热。 减少磁滞损耗的措施： 变压器和电机中选用硅钢等材料制作铁心，降低磁滞 损耗。
有载时基本是恒定的。
i 空载：0 N1 m
有载：i1 N1 i2 N 2 m
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可得磁势平衡式：i1 N 1 i2 N 2 有载磁势
i0 N 1
空载磁势
或：1 N1 i
i0 N1 i2 N 2
一般情况下：I0 (2~3)%I1N 很小可忽略。
I S
节省金属材料（经济）
所以远距离输电采用高电压是最为经济的。
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•发电机的输出电压一般有3.15kV、6.3kV、10.5 kV、 15.75 kV、18 kV、20 kV等几种，因此必须用升压变压器将电压升 高才能实现远距离经济输送。电力工业中常采用高压输电低压 配电，实现节能并保证用电安全。目前，我国交流输电的电压 最高已达750kV。
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• 为了绝缘布置方便，通常低压绕组装得靠近 铁芯，高压绕组则套在低压绕组的外面，低 压绕组与高压绕组之间，以及低压绕组与铁 芯之间都留有一定的绝缘间隙和散热油道， 并用绝缘纸筒隔开，使绕组有效地散热。 • 从高、低压绕组的相对位置来看，变压器 的绕组又可分为同心式、交迭式。由于同心 式绕组结构简单，制造方便，所以，国产的 均采用这种结构，交迭式主要用于特种变压 器中。
i1
i2 + + e2 –+ u2 e2 – – N2
变压器空载时: I 2 0 , U 2 U 20 E2 4.44 f m N 2 式中U20为变压器空载电压。 故有
U 1 E1 N 1 K为变比（匝比） K U 20 E 2 N 2 结论：一次、二次侧电压与匝数成正比。 改变匝数比，就能改变输出电压。 章目录 上一页 下一页 返回 退出
电力变压器
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一、变压器概述
变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电 子线路中应用广泛。它是一种静止的电气设备，利用 电磁感应原理将一种电压、电流的交流电能转换成同 频率的另一种电压、电流的电能。换句话说，变压器 就是实现电能在不同等级之间进行转换。 在能量传输过程中，当输送功率P =UI cos 及 负载功率因数cos 一定时： P = I² r 电能损耗小 U I
+
U 1 R1 I 1 Eσ 1 E1 R1 I 1 j X 1 I 1 E1
U1
–
E1 E1
+
式中 R1 为一次侧绕组的电阻; X1=L1 为一次侧绕组的感抗(漏磁感抗，由漏 磁产生)。 由于电阻 R1 和感抗 X1 (或漏磁通)较小,其两端 的电压也较小,与主磁电动势 E1比较可忽略不计， 则 U E U E 4.44 f N
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(2)涡流损耗（Pe） 涡流：交变磁通在铁心内产生 感应电动势和电流，称为涡流。涡 流在垂直于磁通的平面内环流。
涡流损耗: 由涡流所产生的功率损耗。 涡流损耗转化为热能，引起铁心发热。 减少涡流损耗措施： 提高铁心的电阻率（通常由于 硅钢片）。铁心用彼此绝缘的钢片 叠成，把涡流限制在较小的截面内。
1 1 1 1 m 1
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对二次侧，根据KVL： – + e1 u1– + 式中 R2 为二次绕组的电阻; – eσ 1 + X2=L2 为二次绕组的感抗；N1 U 2 为二次绕组的端电压。
E 2Βιβλιοθήκη R2 I 2 Eσ2 U 2 R2 I 2 j X 2 I 2 U 2
发电厂 10.5kV
输电线 220kV
变电站 10kV
降压 仪器 36V 降压
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升压
… 降压 实验室 380 / 220V
降压
二、变压器的分类
变压器的种类很多，可按其用途、相数、结构、 调压方式、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类：电力变压器（升压、降压）、仪用变 压器（电压互感器、电流互感器）、整流变压器； 按相数分类：单相变压器和三相变压器； 按线圈数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自 耦变压器； 按铁心结构分类：心式变压器和壳式变压器； 按调压方式分类：无载调压变压器、有载调压变压 器； 按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干 式变压器等； 按容量大小分类：小型变压器、中型变压器、大型 变压器和特大型变压器。
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三、变压器的工作原理
接交流电源的绕组称为原绕 组或称一次绕组，该侧是通入交流电流侧，即吸收电能侧， 输入电能侧,也称一次侧。接负载的绕组称为副绕组或称二次 绕组，该侧是接负载侧，即输出电能侧，也称二次侧。
1、变压器的原理模型
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2、工作原理 当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过， 并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通(主磁通)，这个交 变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。并且在一、二次绕组 中分别产生感应电动势。
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2.变压器的效率() 变压器的损耗包括两部分： 铜损 (PCu) ：绕组导线电阻的损耗。与负载大小 （正比于电流平方）有关。 铁损(PFe )： 磁滞损耗 涡流损耗
输出功率
变压器的效率为
输入功率
P2 P2 P1 P2 Δ PCu Δ PFe
一般 95% ,负载为额定负载的(50~75)%时,最大。
5. 电流变换 (一次、二次侧电流关系)
有载运行 U2 Z 2 I Z + 不论变压器空载还是 u1 – 有载，一次绕组上的阻 抗压降均可忽略，故有
–
i1
Φ
N1 N2
i2
e2 u2 |Z|
– – + +
+
e1
U1 E1 4 .44 f m N1 当U1、 f 不变，则 m 基本不变，近于常数。 即：铁心中主磁通的最大值m在变压器空载和
2 1
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四、变压器的结构
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图9-3 油浸式电力变压器结构图 1-绕组；2-铁芯；3-油箱；4-分接开关；5-低压套管； 6-高压套管；7-气体继电器；8-安全气道；9-油位计； 10-储油柜；11-呼吸器；12-铭牌；13-信号式温度计； 14-放油阀门
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2、绕组：绕组是变压器的电路部分，它由铜或 铝绝缘导线绕制而成 。 一次绕组（原绕组）：输入电能 二次绕组（副绕组）：输出电能 它们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组 具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组 的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组 具有不同的电压和电流。 其中，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕 组，相应的电压较低的称为低压绕组。
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变压器的结构
铁心
+
i1
N1
Φ
u2
N2 – +
i2
Z
u1
– 一次
绕组
变压器结构示意图
二次 绕组
绕组：
一次绕组 二次绕组 铁 心
由高导磁硅钢片叠成 厚0.35mm 或 0.5mm 变压器的磁路
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变压器的电路
变压器的结构
铁心和绕组是变压器中最主要的部 件，他们构成 了变压器的器身。 1、铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装绕组 的骨架。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。铁心 柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁 路。 铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心 中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁 性材料——硅钢片叠成。其厚度为0.35～0.5mm， 两面涂以厚0.02～0.23mm的漆膜，使片与片之间 绝缘。
由于漏磁 di0 通不经过 铁心，所 dt 以励磁电 流与漏磁
dΦ e1 N 1 dt dΦ e2 N 2 dt
铁心线圈 是一个非 线性电感 元件，所上一页 下一页 章目录
空载时， 铁心中主 磁通是由 一次绕组 磁通势产 生的。
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(2) 带负载运行情况
i1
一次侧接交流电源， + e – – u1 e 1+ 二次侧接负载。 – +σ 1 N1
有效值:
E1 4.44 f m N1
E1m 2fN 1 m E1 2 2
同 理： e2 E2msin( t 90)
E2 4.44 fm N 2
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(2) 一次、二次侧电压 变压器一次侧等效电路如图 根据KVL：
I 1 R1
+
–
–
2
d i2 eσ 2 Lσ 2 dt
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4. 电压变换（设加正弦交流电压） (1) 一次、二次侧主磁通感应电动势 主磁通按正弦规律变化，设为 msin t, 则 d d e1 N1 N1 ( msin t) dt dt
N1 mcos t E1msin( t 90)
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功率损耗 交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种。 i 1. 铜损(Pcu) 在交流铁心线圈中, 线圈电阻R + 上的功率损耗称铜损，用Pcu 表示。 u – 2 Pcu = RI
式中：R是线圈的电阻；I 是线圈中电流的有效值。 2. 铁损(PFe) 在交流铁心线圈中，处于交变磁通下的铁心内 的功率损耗称铁损，用PFe 表示。 铁损由磁滞和涡流产生。
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（1）磁滞损耗（Ph）
磁滞性：磁性材料中磁感应强度B的变化总是滞后于 外磁场变化H（磁场强度）的性质。 由磁滞所产生的能量损耗称为磁滞损耗(Ph ) 。 磁滞损耗转化为热能，引起铁心发热。 减少磁滞损耗的措施： 变压器和电机中选用硅钢等材料制作铁心，降低磁滞 损耗。
有载时基本是恒定的。
i 空载：0 N1 m
有载：i1 N1 i2 N 2 m
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可得磁势平衡式：i1 N 1 i2 N 2 有载磁势
i0 N 1
空载磁势
或：1 N1 i
i0 N1 i2 N 2
一般情况下：I0 (2~3)%I1N 很小可忽略。
I S
节省金属材料（经济）
所以远距离输电采用高电压是最为经济的。
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•发电机的输出电压一般有3.15kV、6.3kV、10.5 kV、 15.75 kV、18 kV、20 kV等几种，因此必须用升压变压器将电压升 高才能实现远距离经济输送。电力工业中常采用高压输电低压 配电，实现节能并保证用电安全。目前，我国交流输电的电压 最高已达750kV。
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• 为了绝缘布置方便，通常低压绕组装得靠近 铁芯，高压绕组则套在低压绕组的外面，低 压绕组与高压绕组之间，以及低压绕组与铁 芯之间都留有一定的绝缘间隙和散热油道， 并用绝缘纸筒隔开，使绕组有效地散热。 • 从高、低压绕组的相对位置来看，变压器 的绕组又可分为同心式、交迭式。由于同心 式绕组结构简单，制造方便，所以，国产的 均采用这种结构，交迭式主要用于特种变压 器中。
i1
i2 + + e2 –+ u2 e2 – – N2
变压器空载时: I 2 0 , U 2 U 20 E2 4.44 f m N 2 式中U20为变压器空载电压。 故有
U 1 E1 N 1 K为变比（匝比） K U 20 E 2 N 2 结论：一次、二次侧电压与匝数成正比。 改变匝数比，就能改变输出电压。 章目录 上一页 下一页 返回 退出
电力变压器
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一、变压器概述
变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电 子线路中应用广泛。它是一种静止的电气设备，利用 电磁感应原理将一种电压、电流的交流电能转换成同 频率的另一种电压、电流的电能。换句话说，变压器 就是实现电能在不同等级之间进行转换。 在能量传输过程中，当输送功率P =UI cos 及 负载功率因数cos 一定时： P = I² r 电能损耗小 U I
+
U 1 R1 I 1 Eσ 1 E1 R1 I 1 j X 1 I 1 E1
U1
–
E1 E1
+
式中 R1 为一次侧绕组的电阻; X1=L1 为一次侧绕组的感抗(漏磁感抗，由漏 磁产生)。 由于电阻 R1 和感抗 X1 (或漏磁通)较小,其两端 的电压也较小,与主磁电动势 E1比较可忽略不计， 则 U E U E 4.44 f N
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(2)涡流损耗（Pe） 涡流：交变磁通在铁心内产生 感应电动势和电流，称为涡流。涡 流在垂直于磁通的平面内环流。
涡流损耗: 由涡流所产生的功率损耗。 涡流损耗转化为热能，引起铁心发热。 减少涡流损耗措施： 提高铁心的电阻率（通常由于 硅钢片）。铁心用彼此绝缘的钢片 叠成，把涡流限制在较小的截面内。
1 1 1 1 m 1
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对二次侧，根据KVL： – + e1 u1– + 式中 R2 为二次绕组的电阻; – eσ 1 + X2=L2 为二次绕组的感抗；N1 U 2 为二次绕组的端电压。
E 2Βιβλιοθήκη R2 I 2 Eσ2 U 2 R2 I 2 j X 2 I 2 U 2
发电厂 10.5kV
输电线 220kV
变电站 10kV
降压 仪器 36V 降压
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… 降压 实验室 380 / 220V
降压
二、变压器的分类
变压器的种类很多，可按其用途、相数、结构、 调压方式、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类：电力变压器（升压、降压）、仪用变 压器（电压互感器、电流互感器）、整流变压器； 按相数分类：单相变压器和三相变压器； 按线圈数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自 耦变压器； 按铁心结构分类：心式变压器和壳式变压器； 按调压方式分类：无载调压变压器、有载调压变压 器； 按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干 式变压器等； 按容量大小分类：小型变压器、中型变压器、大型 变压器和特大型变压器。
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三、变压器的工作原理
接交流电源的绕组称为原绕 组或称一次绕组，该侧是通入交流电流侧，即吸收电能侧， 输入电能侧,也称一次侧。接负载的绕组称为副绕组或称二次 绕组，该侧是接负载侧，即输出电能侧，也称二次侧。
1、变压器的原理模型
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2、工作原理 当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过， 并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通(主磁通)，这个交 变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。并且在一、二次绕组 中分别产生感应电动势。
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2.变压器的效率() 变压器的损耗包括两部分： 铜损 (PCu) ：绕组导线电阻的损耗。与负载大小 （正比于电流平方）有关。 铁损(PFe )： 磁滞损耗 涡流损耗
输出功率
变压器的效率为
输入功率
P2 P2 P1 P2 Δ PCu Δ PFe
一般 95% ,负载为额定负载的(50~75)%时,最大。
5. 电流变换 (一次、二次侧电流关系)
有载运行 U2 Z 2 I Z + 不论变压器空载还是 u1 – 有载，一次绕组上的阻 抗压降均可忽略，故有
–
i1
Φ
N1 N2
i2
e2 u2 |Z|
– – + +
+
e1
U1 E1 4 .44 f m N1 当U1、 f 不变，则 m 基本不变，近于常数。 即：铁心中主磁通的最大值m在变压器空载和
2 1
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四、变压器的结构
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图9-3 油浸式电力变压器结构图 1-绕组；2-铁芯；3-油箱；4-分接开关；5-低压套管； 6-高压套管；7-气体继电器；8-安全气道；9-油位计； 10-储油柜；11-呼吸器；12-铭牌；13-信号式温度计； 14-放油阀门
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2、绕组：绕组是变压器的电路部分，它由铜或 铝绝缘导线绕制而成 。 一次绕组（原绕组）：输入电能 二次绕组（副绕组）：输出电能 它们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组 具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组 的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组 具有不同的电压和电流。 其中，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕 组，相应的电压较低的称为低压绕组。