嘉興電力培訓中心屠勇華
第二章電力變壓器文字t 圖形
笫一節變壓器工作原理與結構
一、 變壓器的工作原理
u1 e1 n1 n2 e2 u2
i21.當原線卷中通過交流電流,就在鐵心中產生交變的磁通。(右手螺旋定則)
2.交變磁通分別在原線卷(一次繞組)
中產生感應電勢e1=4.44fn1ф-反電勢,使原線卷雖電壓高但流過電流不大。
在付線卷(二次繞組)中產生感應電勢e2=4.44fn2ф-----正電勢,向負載輸出電流。
變壓器原理:根據電磁感應原理,起到改變電壓大小(u1/u2=e1/e2=n1/n2=k(變比)---正比),改變電流大小(忽略損耗,
一、二次功率相同u1i1=u2i2, i1/i2=n2/n1---反比)及傳遞電能(通過磁耦合,無電直接聯絡;能量形式不變)的作用。
二、 變壓器主要構造(見p23圖2-2)
1、鐵心-----是變壓器的磁路由鐵芯柱和鐵軛組成。分心式和殼式兩種。常用心式
由矽(矽)鋼片(熱軋與冷軋主要是冷軋)疊成的,主要為了一是提高導磁性能,二是減少鐵心損耗(磁滯及渦流損耗—片越厚渦流損耗越大)。
2. 線捲------是變壓器的電路,分同心式,交疊式兩種,常用同心式。
(1)導線.材料銅及鋁
(2)排列特點在同一鐵心柱上一是同心,二是低壓線捲靠近鐵心、高壓線卷在外。
3.出線及調壓裝置
(1) 出線裝置----套管(有充油式、瓷套管)
(2) 調壓裝置
a.調壓原理: a、改變原線卷匝數是有級調壓。 b、若車間電壓u2太低、要調高它,問原線卷匝數n1匝數是增加還是減少?根據u1/u2=n1/n2 得u1n2=u2n1
所以 u2=u1n2/n1 可知要增加u2必須使n1(分母)減少。
b.調壓方式(調壓開關)
a.無載調壓----在變壓器仃電情況下操作。(開關在油箱頂上)
b.有載調壓-----在變壓器不仃電帶負載情況下就可操作。(開關在油箱側面)
以上三部分構成變壓器的本體
4.容器
油浸式-----油箱,油箱外有冷卻管相聯。
有吊器身式,吊箱殼式(鐘罩式)油箱。
乾式-----鐵箱
5.保護裝置
溫度計---- (有水銀溫度計,指標式溫度表,數字式溫度表)
油浸式:油枕(儲油櫃)----保證油能熱脹
冷縮下,減少油與空氣接觸面,
延緩油氧化速度。
安全氣道(防爆管)---嚴重故障時油可噴出。
呼吸器(吸濕器)-----矽膠對油吸潮,
另一方面可平衡油箱內外大氣壓。
瓦斯繼電器---油箱內部故障時保護變壓器。
三、 變壓器的型號及技術引數
1.型號
sflz---500/35 sl—50/10 scb---100/10
額定容量(kva)
最高電壓(kv)
調壓方式(□—無載調壓,z---有載調壓)
導線材料(□—銅,b---簿銅片疊成,l---鋁)
冷卻方式(□—油浸自冷,f油浸風冷;c—乾式)
相數(s—三相,d---單相)
2.技術資料(額定值)
額定容量sn------視在功率,單位kva
多繞組變壓器是指最大的繞組額定容量。
額定電壓u1n/u2n----線電壓,單位kv
額定電流i1n/i2n---線電流,單位a
單相: in=sn/un 三相:in=sn/√3un
計算題: 一台三相變壓器,額定sn=100kva,
額定電壓u1n/u2n=10/0.4-kv,求額定電流?
解:i1n=sn/√3u1n=100/1.73×10=5.78a
i2n =sn/√3u2n=100/1.73×0.4=144.5a
額定頻率fn:工頻50赫
(每秒鐘變化50次, 變化一次時間0.02秒)
額定空載電流i0%:衡量建立磁場磁化能力。
額空載損耗p0:等於鐵損(不變損耗)。
額定短路損耗pz:額定電流下的銅損
(銅損是可變損耗)。
額定短路電壓(阻抗電壓)
uz%= uz/un*100% 等於短路阻抗大小。
電壓調整率、調壓範圍、效率、
溫公升和冷卻方式
3.接線及接線組別
(1) 接線
星形y: 三相線捲尾端相連成一點稱中點,始端引出abc三根相線。有三相三線制適用動力電源y,三相四線制yn(中點引出線稱中線)用於動力及單相負載的電源共用。
注意由於三相負載嚴重不均衡出現中點位移現象:a中線要求一不准裝熔斷器二導線截面不得小於相線截面的2/3
b出現中點位移現象造成三相相電壓嚴重不對稱,甚至致使某一相相電壓嚴重超過,損壞電氣裝置。中點
三角形d或:首先三相線捲始未端相連成閉合迴路,然後從三個始端引出三個相線。
(2). 接線組別(標號):
接線組別---表示三相變壓器原、副線卷對應電壓間的相位關係。
時鐘法---長針作原線卷電壓指向12點,短針作為副線卷相應電壓所指鐘點作為接線組別號。
影響接線組別因素:
一是接線方式二是線卷極性(見圖)
三是線卷端頭標記(見圖)。
例:y/yn-----12 y/d--11
接線組別12(原付線卷對應電壓同相)
付線卷接線方式yn
原線卷接線方式y
第二節變壓器的執行
一、變壓器的執行方式
0.變壓器投入與退出
投入-----先合高壓側開關,後合低壓側開關,再合各路負載開關。(主要減少合閘時勵磁衝擊湧流)
退出-----與上程式相反
1、 允許溫度與溫公升:
變壓器執行時溫公升與周圍環境溫度無關,與變壓器損耗和散熱能力等有關,繞組溫度最高,鐵芯次之,油的溫度最低。
對於a級絕緣變壓器其最高允許溫度為105度,規定上層油溫不超過85度。(最高95度)(溫公升=實際油溫—環境溫度)例:55=50-(-5)上層油溫公升不超過55度、繞組溫公升不超過65度。
2、 變壓器的過載能力
過負荷----正常過負荷不超過20--30%(要在變壓器一是無缺陷二是上層油溫不超過85度前提下。)
事故過負荷---按廠家規定
允許短路—一般允許短路電流為額定電流的25倍。
3、 允許電壓波動:允許不超過額定電壓5%
二、.變壓器併聯執行條件
1. 併聯執行目的:提高可靠性,經濟性,減少投資。
2. 併聯執行條件
接線組別完全相同。
一、 二次額定電壓相同即變比相同,允許誤差±0.5%
額定短路電壓相同,允許誤差±10%
三、變壓器油及執行
1. 變壓器油作用: 變壓器油既有絕緣又有冷卻作用。
2.變壓器油執行:
(1) 試驗:每年取樣試驗,專案為耐壓,介質損耗和簡化試驗。
(2) 執行管理:經常檢查變壓器的密封性,儲油櫃,呼吸器的工作效能,油色,油量是否正常,定期或不定期取油樣作油的氣相色譜分析,對執行中已變質油及時處理,補油時注意牌號及氣體繼電器。
四、.變壓器的執行
1.巡視檢查—正常,負荷變化,故障後
聲音---正常是鐵片振動嗡嗡聲
油----油位:油枕上油位計上下紅線內
油色:正常是微黃透明的
油溫:上層油溫不超過85度,最高不超過95度。溫公升=實際油溫—環境溫度,例:55=50-(-5)上層油溫公升不超過55度、繞組溫公升不超過65度。
取油樣作油的氣相色譜分析(**監測)
外表---接頭(溫度示溫蠟片紅80度綠70度黃60度)
套管(破裂、汙垢等) 滲漏油
電氣量---電壓(5%)、電流(每相大小、三相不平衡度小於10%)、功率
2.變壓器的經濟執行
一是變壓器不能空載執行(空運有鐵損)
二是最佳效率在鐵損等於銅損時,即帶2/3額定負載時。
2. 異常及常見故障:
聲音異常,絕緣套管閃絡和**
變壓器在故障跳閘後查明原因及消除情況下,請示後再試送。
變壓器在故障跳閘後未查明原因及消除情況下嚴禁試送。
五、變壓器油色譜**監測系統簡介
笫三節其他變壓器:
乾式變壓器(環氧樹脂絕緣、氣體絕緣、h級絕緣),非晶態合金鐵芯變壓器h,低損耗油浸變壓器s9,s11,卷鐵變壓器r。
第四節互感器
一、互感器的作用—將高電壓、大電流變換為低電壓(100v)、小電流(5a)。
1. 將二次裝置與高壓電網隔離,保證人身與裝置的安全。
2. 有利於二次裝置的標準化生產。
3. 與繼保、儀表配合對一次系統進行保護、測量。
二、電壓互感器(又叫pt)文字yh,tv
1.工作原理:相當一台空載執行的變壓器。
2.型號
工作電壓(kv)
結構特點(w—三相五柱鐵心,j---帶有第三線卷)
絕緣特點(j—油浸,z,g---澆注,乾式)
相數(s—三相,d---單相)
互感器名稱(j—電壓互感器)
例:jsjw--10 jdzj---10
三相五柱鐵心---空柱給另序磁通造成一條小磁阻通路使pt長期執行也不發熱。
3.技術資料 a.變壓比 k=u1相/u2相
b.誤差與準確度 u%=ku2n—u1n/u1n 準確度有0.2,0.5,1, 3
c.容量:指二次繞組允許接入負載的功率(va表示),分額定與最大容量。
4.接線
原則:pt一次線捲與被測線路併聯,二次線捲與二次裝置電壓線捲併聯。注意線捲接線極性正確
變電所實際接線:兩個單相組成(v/v)(見圖)。
qs fu1 tv qs1 fu2ab
c乙個三相及由三個單相組成(yn/yn/[開口]v-12)(見圖)
l123
qs fu1 tv qs1 fu2a
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