高压电工培训 第四章 变压器

Ⅰ Ⅱ Ⅲ
高压 V
10500 10000 9500
低压 A V A
23.4
400
577.4
冷却方式：
自冷式 A N
风冷 A F 油自然循环 O N O NA N 油浸自冷 油循环风冷 O NA F
强迫油循环风冷 O F A F 强迫油循环水冷 O F W F O DA F 强迫导向油循环风冷 O DW F 强迫导向油循环水冷
2）额定电压UN：指变压器长期工作所能 承受的最大电压(kV)。是指变压器的线电 压。 变压器可以在105%的额定电压下输出额定电 流。 阻抗电压：当变压器二次侧短路，一次侧施 加电压使其电流达到额定值时，此时所施 加的电压称为阻抗电压。变压器从电源吸 取的功率称为短路损耗。
阻抗电压：当变压器二次侧短路，一次侧施 加电压使其电流达到额定值时，此时所施 加的电压称为阻抗电压。变压器从电源吸 取的功率称为短路损耗。
3）额定电流IN：指设备所能长期通过的最大 电流（A）。是指绕组的额定电流，即为线 电流。 空载电流：当变压器二次侧电阻开路，一次 侧施加电压使其电流达到额定值时，一次 绕组中所流过的电流。
已知：S、U、I中的两个量，求第三个量。
单相 三相
S N U N· IN SN 3UN· IN
SFSL1-8000/110 S9—630/10
电力变压器
产品型号 额定容量 额定电压 额定频率 相数 连接组标号 冷却方式 使用条件 阻抗电压 器身吊重 油重 总重 50Hz 3相 Y，yn0 ONAN 户外式 4.12% 897 kg 279 kg kg S7—400/10 标准代号 400KV· A 产品代号 10000±5%/400V 出厂序号 开 关 位 置
变换交流电流
能量守恒定率
•
P1 P2
U1I1 cos1= U2I2 cos2
1、2相差很小，可认为相等，因此得到：
U 1 I1 U 2 I 2
I1 U2 1 I2 U1 K
一、二次侧电流之比与一、二次电压之比 成反比。
电力变压器
产品型号 额定容量 额定电压 额定频率 相数 连接组标号 冷却方式 使用条件 阻抗电压 器身吊重 油重 总重 50Hz 3相 Y，yn0 ONAN 户外式 4.12% 897 kg 279 kg kg S7—400/10 标准代号 400KV· A 产品代号 10000±5%/400V 出厂序号 开 关 位 置
铁芯：变压器的主
要结构；是变压器 的磁路部分。
铁心通常用 0.35~0.5mm厚表 面涂有绝缘漆的 硅钢片叠制而成。
变压器用的硅钢片硅含 量比较高。现在我国先 进的导磁材料是采用 “非晶合金”做成的。
铁芯的分类
芯 式 铁 芯
单相两铁芯柱
三相三铁芯柱
铁芯的分类
壳 式 铁 芯
三相五铁芯柱
绕 组
绕组是变压器的电路部分。 一般为绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制而成
E1 4.44 fN 1m U 1 E 2 4.44 fN 2m U 2
由以上基本关系可以得到 ：
N1 U1 K N2 U2
如果
匝数与电 压的关系
N1 < N2，K < 1，电压上升， 称升压变压器。
匝数与电流 N1 > N2，K >1，电压下降， 的关系？ 称降压变压器。
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高压 V
10500 10000 9500
低压 A V A
23.4
400
577.4
一、变压器型号
SFSL1-8000/110 S9—630/10 SFZ9—20000/35
变压器型号
设计序号 S 三绕组 （双绕组 不表示） 额定电压 （kV）
D 单相
G 干式空 气自冷 C 干式浇 注绝缘
U A
U B
Y b U b x y c
U C
Z
X
a
U a
U c
z
三相变压器绕组的角形连接
A B C
X a
x b
Y
c
Z
y
z
问：
1. 变压器能否用来传递直流功率？为什么？ 如把变压器一次侧接到与交流额定电压相等的直 流电源上，将会怎样？
答： 1）不能，因直流电流产生的恒定磁通不能
N1 （匝数多） N2 （匝数少）
V
电压表
被测电压=电压表读数 N1/N2
实现用低量程的电压表测量高电压。
电流互感器
i1 （被测电流）
N1 （匝数少） N2 （匝数多）
R
使用注意事项： 1. 二次侧不能开路， 以防产生高电压； 2. 铁心、低压绕组的 一端接地，以防在 绝缘损坏时，在二 次侧出现过压。
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10500 10000 9500
低压 A V A
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二、变压器的技术参数
1）额定容量SN：指变压器的视在功率 (kVA) 。代表变压器传出电能的大小。即 为三相绕组额定容量之和。
变压器的额定容量与绕组的额定容量 双绕组变压器的绕组额定容量即为绕组的 额定容量。 三绕组的变压器的绕组额定容量为最大绕 组的额定容量。

自耦变压器
手 柄
+ i1
接 线 柱
A
N1
u1
P
N2
i2
–
B
+ u2 R L –
U1 N1 K U2 N2 I1 N2 1 I2 N1 K
使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的 输出电压。
电压互感器
~u （被测电压） 保险丝 R 使用注意事项： 1. 二次侧不能短路， 以防产生过流； 2. 铁心、低压绕组的 一端接地，以防在 绝缘损坏时，在二 次侧出现高压。
呼吸器：过滤外界气体 的水分，使变压器油不 易受潮而变质。干燥的 硅胶有天蓝色的，还有 乳白色的。
防爆管和呼气器
防爆管
防暴管：当变压器内部发生严重放电故障时， 内部压力剧增，变压器油由防暴管中冲出，卸 去变压器的压力，以防变压器变形或爆炸。
瓦斯继电器
瓦斯继电器：是变压器 的主体保护，主要通过 监视变压器析出气体的 量的多少来实施保护动 作的。主要装在连接油 箱与油枕的导油管上，
瓦斯继电器 的作用
轻瓦斯 动作 当变压器内部发生轻 微故障或其他原因产 生少量气体，或者漏 油至一定程度时，发 出轻故障信号
重瓦斯 动作 当变压器内部发生严 重故障，从而产生大 量气体，瓦斯继电器 接通变压器的开关跳 闸回路，还可以发出 重故障信号
瓦斯继电器
变压器油箱为什么要 倾斜一定的角度？
电力变压器
产品型号 额定容量 额定电压 额定频率 相数 连接组标号 冷却方式 使用条件 阻抗电压 器身吊重 油重 总重 50Hz 3相 Y，yn0 ONAN 户外式 4.12% 897 kg 279 kg kg S7—400/10 标准代号 400KV· A 产品代号 10000±5%/400V 出厂序号 开 关 位 置
变压器沿瓦斯继 电器方向有一定角 度的倾斜的安装， 是因为可以使变压 器内发生的气体容 易的升向油枕，使 瓦斯继电器可靠动 作。一般这个角度 为1%-5%的升高坡 度。
变压器的分接开关
分接开关是用于改变 变压器一次绕组匝数， 从而改变变压比，调 整二次电压的专用开 关。分接开关分有载 调压和无载调压两种。


一般的无载分接开关有三 个档位：+5%，0%，-5%。 大容量变压器的无载分接 开关具有五个档位：+5%， +2.5%，0%，-2.5%，-5%， 从而得到相对额定电压的 四种电压变化。
变压器无载调压
变压器有载调压
有自己的油箱、油枕、
和操控机构
特殊变压器
自感器（自耦变压器） 电压互感器 电流互感器 三相变压器
在变压器的二次绕组产生感应电势和电流。 2）因没有感应电势平衡外加电压，使励 磁电流过大，烧毁一次绕组。
问：
有一台变压器的一次和二次电压为220V/110V， 匝数为N1=2000匝，N2=1000匝，有人为了节省铜线， 将匝数减少为400匝和200匝，可行否？
1按作用分：升压变压器，降压变压器、配 电变压器和联络变压器 2按结构分：双绕组、三绕组、多绕组、自 耦变压器 3按相数：单相、三相 4按冷却方式：油浸自冷，油浸风冷，油浸 水冷，强迫油循环变压器，干式变压器。

一 单相变压器的基本工作原理
电磁感应原理
在空载的情况下，当 一次边接通电源时 （交变的电流），铁 芯内产生磁通，一次 线圈和二次线圈内都 产生感应电动势，并 符合以下关系:
电磁感应
额定电压
SFSL1-8000/110
S9—630/10 SFZ9—20000/35
电压与匝数
电流与匝数
额定电流 额定容量
三者关系
原理
型号
技术参数
第二节 变压器的结构
变压器的结构及作用
一 变压器结构及作用 1主体结构： 铁心、绕组、油箱、油 2 其他附件： 二：变压器的冷却装置

一 变压器的结构
同心式绕组
高压绕组 绝缘间隙 和散热通 道
三相三铁芯柱变压器的铁芯和绕组
低压绕组
绕组材料的选择
变压器容量为90000kVA及以下时，通常采 用铝导线，更大容量时则采用铝合金导线； 特种变压器或者容量很小变压器，也可以 采用铜导线。 常用的导线有漆包铝导线、纸包圆铝线及 纸包扁铝线。由于考虑圆线的空间利用率 较差，一般选用扁导线。

油箱
箱式 钟罩式
油箱内部充 斥着绝缘油
变 压 器 油
绝缘
作用
冷却
油的凝固点在温度是-10，-25 ，-45摄氏度时