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图解机电——变压器的结构和作用

 dzabliu 2022-11-26 发布于山东

一、教材知识点:摘自《1H413020电气工程安装技术》

变压器的交接试验(P80)

1.绝缘油试验或SF6气体试验

SF6气体绝缘的变压器应进行SF6气体含水量检验检漏

2.测量绕组连同套管的直流电阻

3.检查所有分接的电压比

4.检查变压器的三相联接组别

可以采用直流感应法交流电压法分别检测变压器三相绕组的极性和连接组别。

5.测量铁芯及夹件的绝缘电阻

(1)在变压器所有安装工作结束后应进行铁芯对地有外引接地线的夹件对地铁芯对夹件的绝缘电阻测量。

(2)变压器上有专用铁芯接地线引出套管时,应在注油前后测量其对外壳的绝缘电阻

(3)采用2500V兆欧表测量,持续时间应为1min,应无闪络及击穿现象。

6.测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比

2500V摇表测量各相高压绕组对外壳的绝缘电阻值,用500V摇表测最低压各相绕组对外壳的绝缘电阻值。测量完后,将高、低压绕组进行放电处理

吸收比是通过计算得出的,测绝缘电阻时,摇表摇15s和60s时,阻值有差异,此时的比值就是吸收比。

7.绕组连同套管的交流耐压试验

(1)电力变压器新装注油以后,大容量变压器必须经过静置12h才能进行耐压试验。对10kV以下小容量的变压器,一般静置5h以上才能进行耐压试验。

8.额定电压下的冲击合闸试验

(1)在额定电压下对变压器的冲击合闸试验,应进行5次,每次间隔时间宜为5min,应无异常现象,其中750kV变压器在额定电压下,第一次冲击合闸后的带电运行时间不应少于30min,其后每次合闸后带电运行时间可逐次缩短,但不应少于5min。

(2)冲击合闸宜在变压器高压侧进行,对中性点接地的电力系统试验时变压器中性点应接地。

9.检查相位

检查变压器的相位,应与电网相位一致

二、补充知识点

1、变压器的结构及工作原理

变压器是运用电磁感应原理制作的,它具有变换电压、电流阻抗参数的功能。

在电力系统中,利用变压器可以实现经济地输送电能,方便地分配电能,安全地应用电能。发电机发出的电压一般是10.5~20kV,为了减少线损和电压损失,缩小导线截面,需要通过升压变压器将电压升高,以便经济合理、远距离地大量输送电能。而高压电能送到用电地区后不能直接应用,还需要用降压变压器逐级降压,将高电压变为用户需要的电压。

2、变压器结构

中小型油浸式变压器的总体结构如图所示。

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三相芯式变压器内部结构图

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变压器的组成部分如下

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3、变压器各部件的结构和作用。

(1)油箱与冷却装置

油箱是变压器的外壳,由钢板焊成,以感装器身(包括铁芯和绕组)和变压器油。为了加强冷却,一般在油箱四周装有散热器,以扩大恋压器的散热面积。

(2)器身

1)铁芯

铁芯是变压器的主要部件之一,用以构成变压器的主磁路。变压器铁芯都采用导磁率高且涂有绝缘漆的硅钢片叠成。

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2)绕组

绕组也是变压器的主要部件之一,用以构成变压器的电路。绕组置于铁芯柱之外,当铁芯柱内的磁通交变时便产生感应电动势。绕组是用具有高强度绝缘物的铜线绕成的。高、低压绕组之间以及低压绕组与铁芯柱之间都用绝缘套筒绝缘。为了便于散热,在绕组之间还留有油道

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(3)保护装置

1)油枕(储油柜)

油枕在油箱的顶端,其容积为油箱容积的8%~10%,油枕和油箱之间有管子连通。

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油枕的作用是:

减少油和空气的接触,减少变压器油受潮和氧化的机会;

变压器油的体积随温度变化而膨胀或缩小时,油枕起着储油和补油的作用,使油面的升降限在油枕内。

油枕装有呼吸器,使油枕上部空间和大气相通。

油枕的侧面装有油标,指示变压器在运行时油量是否充足,同时也能判别油色是否正常。

2)防爆管

防爆管(又称安全气道)

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顶部的防爆膜为一定厚度的玻璃或梵醛纸板。当变压器内部发生严重故障时,箱内油的压力骤增,可以冲破顶部的玻璃或酚醛纸板,使油和气体向外喷出,以防止油箱破裂。

3)压力释放阀

压力释放阀是用来保护油浸电气设备的装置,即在变压器油箱内部发生故障时,油箱内的油被分解、气化,产生大量气体,油箱内压力急剧升高,此压力如不及时释放,将造成变压器油箱变形、甚至爆裂。

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安装压力释放阀可使变压器在油箱内部发生故障、压力升高至压力释放阀的开启压力时,压力释放阀在2ms内迅速开启,使变压器油箱内的压力很快降低。当压力降到关闭压力值时,压力释放阀便可靠关闭,使变压器油箱内永远保持正压,有效地防止外部空气、水分及其他杂质进入油箱,且具有动作后无元件损坏,无须更换等优点,目前已被广泛应用。

4)温度计

温度计安装在油箱上盖的测温筒内,用来测量油箱内上层油温,监视变压器运行温度,保证变压器的安全运行。

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1—气体继电器;2—蝶阀;3—呼吸器;4—油枕;5—防爆膜;6—油枕与防爆管的连通器;7—防爆管;8—油箱

5)气体继电器

气体继电器(俗称瓦斯继电器),装在油箱或油枕的连管中间。当变压器油面降低或有气体分解时,轻瓦斯保护动作,发出信号;当变压器内部发生严重故障时,重瓦斯保护动作接通断路器的跳闸回路,切除电源。另外,利用气体继电器还可以观察故障时分解出的气体颜色及数量,以分析判断变压器内部故障的情况。

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1—气体继电器;2—本体;3—油枕

6)吸湿器

吸湿器又叫呼吸器,它的作用是使大气与油枕内连通,并排除进人油枕内的空气中的水分及杂质。

7)净油器

净油器用以改善运行中变压器油的性能,防止油的迅速老化。

(4)调压装置

变压器的调压一般是通过分接开关来实现的。调整分接开关挡位可改变绕组匝数,达到调压的目的。调压方式分为无载调压有载调压两类。

1)无载调压

无载调压是在变压器一、二次侧都脱离电源的情况下,变换高压侧分接头来改变其绕组匝数进行调压的。6~10kV双绕组电力变压器多用三相中性点调压方式。电压的调节范围为额定电压的±5%。

2)有载调压

有载调压是利用有载分接开关,在保证不切断负载电流的情况下,变换高压绕组分接头,来改变其匝数进行调压的。

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(5)出线装置

为了将绕组的引出线从油箱内引到油箱外,使带电的引线穿过油箱时与接地的油箱之间保持一定的绝缘,常采用绝缘套管作为固定引线并与外电路连接的主要部件。

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