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    電力變壓器基礎知識大盤(pán)點(diǎn),高手總結!

    作者:admin 發(fā)布日期:2021-01-08 二維碼分享

    一、電力變壓器的分類(lèi)與型號

    1、按用途分類(lèi)

    (1)升壓變壓器:發(fā)電廠(chǎng)向外輸送電力用。

    (2)降壓變壓器:供電局的變電站作為變換電壓用。

    (3)配電變壓器:向用戶(hù)供電用。

    (4)廠(chǎng)用變壓器:為發(fā)電廠(chǎng)提供內部用電。

    (5)站用變壓器:為變電站提供內部用電。

    (6)換流變壓器:直流輸電用,一側接交流電,一側接換流閥。

    (7)整流變壓器:火電廠(chǎng)給電除塵供電用。

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    2、按繞組分類(lèi)

    (1)雙繞組變壓器:用于升壓變、降壓變、廠(chǎng)用變等。

    (2)三繞組變壓器:用于降壓變、聯(lián)絡(luò )變等。

    (3)自藕變壓器:用于降壓變、聯(lián)絡(luò )變等。

    (4)分裂變壓器:有軸向分裂和輻向分裂兩種,用于廠(chǎng)用變和啟備變。

    3、按結構分類(lèi)

    (1)單相變壓器:用于330~1000kV變壓器。

    (2)三相變壓器:用于10~500 kV變壓器。

    (3)組合式變壓器:將變壓器分為幾個(gè)部分,到現場(chǎng)后再組合起來(lái)的變壓器,用于交通不便地區。

    4、按冷卻方式分類(lèi)

    (1)油浸式變壓器:用于10~1000kV變壓器。

    (2)干式變壓器:用于10~110 kV變壓器。

    (3)SF6變壓器:目前用于110 kV變壓器。

    5、電力變壓器的型號

    (1)型號中字母的含義

    D—單相                F—油浸風(fēng)冷

    O—自                  P—強迫油循環(huán)

    S —三相或三線(xiàn)圈       J—油浸自冷

    Z —有載調壓           L—鋁線(xiàn)圈

    *銅線(xiàn)圈和雙線(xiàn)圈不用加符號

    (2)舉例

    SFPSL—120000/110: 110kV、120MVA三相三線(xiàn)圈強迫油循環(huán)風(fēng)冷鋁線(xiàn)圈變壓器

    OSFPSZ—240000/330: 330 kV、240MVA三相三線(xiàn)圈有載調壓強迫油循環(huán)風(fēng)冷自藕變壓

    二、電力變壓器的線(xiàn)圈

    線(xiàn)圈是電力變壓器中.重要、.復雜的部件,它由銅(或鋁)導線(xiàn)繞制,再配以專(zhuān)門(mén)的絕緣部件組成。

    1、螺旋式線(xiàn)圈

    螺旋式線(xiàn)圈的主要特點(diǎn)是并聯(lián)導線(xiàn)的根數較多,線(xiàn)餅繞成螺旋狀,且一個(gè)線(xiàn)餅為一匝的線(xiàn)圈。螺旋式線(xiàn)圈具有較好的機械穩定性、散熱性好工藝性也好,廣泛用于變壓器的低電壓大電流線(xiàn)圈。

    螺旋式線(xiàn)圈根據電流的大小,可以繞制成單螺旋、雙螺旋和四螺旋三種結構。

    2、連續式線(xiàn)圈

    當線(xiàn)圈是由若干個(gè)沿軸向分布,且由彼此不需要焊接的線(xiàn)段組成的線(xiàn)圈,稱(chēng)為連續式線(xiàn)圈。

    連續式線(xiàn)圈的端部支撐面大,承受軸向力大,抗短路能力強,且各線(xiàn)段上有較大的散熱能力。這種線(xiàn)圈無(wú)論是電壓等級還是容量范圍,應用都很廣泛。

    3、糾結式線(xiàn)圈

    糾結式線(xiàn)圈由若干糾結線(xiàn)段(餅)組成。全部是糾結線(xiàn)段(餅)的線(xiàn)圈稱(chēng)為全糾結式線(xiàn)圈,廣泛用于220kV及以上電壓的變壓器。一部分糾結線(xiàn)段(餅)和一部分連續式線(xiàn)段組成的線(xiàn)圈稱(chēng)為糾結連續式線(xiàn)圈,應用于66 kV及以上電壓的變壓器。

    由于它在線(xiàn)圈的相鄰線(xiàn)匝間插入了不相鄰的線(xiàn)匝,形成了交錯的糾結線(xiàn)段并組成了糾結式線(xiàn)圈,從而使線(xiàn)圈的縱向電容增加,使得沿線(xiàn)圈軸向高度上的沖擊電壓分布特性改善,因此它在各種高電壓線(xiàn)圈上得到了廣泛應用。

    4、內屏蔽式線(xiàn)圈

    .    內屏蔽連續式線(xiàn)圈是通過(guò)增大線(xiàn)段間的串聯(lián)電容的方式,來(lái)達到改善沖擊電壓分布的目的。其結構特點(diǎn)是將附加電容線(xiàn)匝直接繞在連續式線(xiàn)段內部,電容線(xiàn)匝的端頭包好絕緣后在線(xiàn)段中懸空,電容線(xiàn)匝不載電流,只在沖擊電壓下起作用。

    內屏蔽連續式線(xiàn)圈在結構上有兩段跨接、四段跨接、八段跨接和分段連接等形式。

    三、電力變壓器的鐵心

    鐵心也是電力變壓器的重要組成部件,它由高導磁的硅鋼片疊積,然后用鋼夾件夾緊或用玻璃絲帶綁扎而成。

    1、硅鋼片

    電力變壓器用的硅鋼片是0.3~0.5mm厚的冷釓硅鋼片,目前國內只有武漢鋼鐵廠(chǎng)和上海寶鋼能生產(chǎn)這種冷釓硅鋼片。但是,大型變壓器用的硅鋼片還要從日本進(jìn)口。

    2、鐵芯的結構形式

    (1)單相二柱式鐵芯,用于各種單相變壓器。

    (2)單相段柱旁軛式鐵芯,用于高壓大容量單相變壓器。

    (3)單相二柱旁軛式鐵芯,用于高壓和超高壓大容量單相變壓器。

    (4)三相三柱是鐵芯,用于各種三相變壓器。

    (5)五柱式鐵芯,用于大容量三相變壓器。

    四、油浸式變壓器的油箱

    1、筒式油箱,主要用于各種小型油浸式變壓器和..型油浸式變壓器。

    2、鐘罩式油箱,廣泛用于110~500kV油浸式變壓器。

    3、全密封式油箱,即將油箱焊死,.近幾年才開(kāi)始用于110kV及以上油浸式變壓器。

    五、油浸式變壓器的儲油柜

    變壓器的儲油柜有兩個(gè)功能,一個(gè)是給油箱內變壓器油提供熱脹冷縮的空間;另外就是將變壓器油與外部大氣隔開(kāi),防止變壓器油老化。

    1、膠囊式儲油柜,里面用橡膠膠囊將變壓器油與外部大氣隔開(kāi),并給變壓器油提供熱脹冷縮的空間。

    2、隔膜式儲油柜,用橡膠隔膜將變壓器油與外部大氣隔開(kāi),并給變壓器油提供熱脹冷縮的空間。

    3、波紋式儲油柜,用金屬波紋片組成的金屬膨脹器將變壓器油與外部大氣隔開(kāi),并給變壓器油提供熱脹冷縮的空間。波紋式儲油柜分為內油式和外油式兩種,內油式性能較好,但體積較大。

    六、油浸式變壓器的冷卻方式

    1、表示冷卻方式的符號

    ..個(gè)字母:O—礦物油,  K—合成絕緣液,   L—絕緣氣體。

    第二個(gè)字母:N—自然對流循環(huán),   F—強迫油循環(huán),  D—強迫導向循環(huán)。

    第三個(gè)字母:A—空氣,     W—水。

    第四個(gè)字母:N—自然對流,  F—強迫循環(huán)(風(fēng)扇、泵)。

    2、舉例

    ONAN—自然冷卻

    ONAF—風(fēng)冷卻

    OFAF—強迫油循環(huán)風(fēng)冷

    ODAF—強迫油循環(huán)導向冷卻

    七、變壓器套管

    1、40kV及以下純瓷絕緣套管

    這種套管有導桿式和穿纜式兩種結構。導桿式用于變壓器的低壓套管;穿纜式用于10~20kV高壓出線(xiàn)。

    2、40kV及以下大電流套管

    這種套管有導桿式和電容式兩種結構。導桿式純瓷套管用于中等容量發(fā)電機變壓器的低壓繞組出線(xiàn);電容式套管則用于大型發(fā)電機變壓器的低壓繞組出線(xiàn)。

    3、66kV及以上油紙電容式套管

    這種套管的內絕緣是由絕緣紙和鋁箔交替卷繞而成的電容芯子,電容芯子與瓷套之間充滿(mǎn)絕緣油,套管與繞組的連接有導桿式和穿纜式兩種結構。油紙電容芯子由0.08~0.12mm厚的電纜紙和0.01mm厚的鋁箔交替卷繞在導電管上。

    4、66 kV及以上膠紙電容式套管

    這種套管的內絕緣是由膠粘紙和鋁箔交替卷繞而成的電容芯子,電容芯子與瓷套之間充滿(mǎn)絕緣油,套管的下部不需要瓷套。但這種套管的tanδ大,膠粘紙容易裂紋而產(chǎn)生局部放電,目前已經(jīng)停止生產(chǎn)。

    5、樹(shù)脂澆注電容式套管

    這種套管的主絕緣也是由絕緣紙和鋁箔交替卷繞而成的電容芯子,外面再澆注環(huán)氧樹(shù)脂,成為固體絕緣套管。這種套管可以用作油-氣套管,上部套在GIS的管道內,之間充入SF6氣體;下部浸入變壓器油中。

    八、電力變壓器的調壓方式

    1、調壓方式

    變壓器的調壓方式有無(wú)勵磁調壓和有載調壓兩種。無(wú)勵磁調壓又稱(chēng)為無(wú)載調壓,是在變壓器停止運行、不帶負荷的狀態(tài)下進(jìn)行調壓;有載調壓是在變壓器運行中、帶負荷的狀態(tài)下運行調壓。無(wú)勵磁調壓的調壓裝置叫無(wú)載分接開(kāi)關(guān);有載調壓的裝置叫有載分接開(kāi)關(guān)。

    2、有載調壓位置

    變壓器有載調壓的位置有中性點(diǎn)調壓、中壓線(xiàn)端調壓和高壓線(xiàn)圈線(xiàn)端調壓三種。其中中性點(diǎn)調壓的結構和工藝比較簡(jiǎn)單,應用也比較多。

    3、有載調壓開(kāi)關(guān)

    調壓開(kāi)關(guān)亦分接開(kāi)關(guān)。目前國內生產(chǎn)的有載分接開(kāi)關(guān)的質(zhì)量都不夠好,大部分有載分接開(kāi)關(guān)都依賴(lài)進(jìn)口,其中從德國MR和瑞典ABB公司進(jìn)口的較多。

    九、變壓器油

    1、變壓器油的成分

    變壓器油是礦物質(zhì)油,它是由許多不同分子量的碳氫化合物分子組成的混合物,是以烷烴、環(huán)烷烴和少量芳香烴為主的烴類(lèi)化合物。

    2、變壓器油的作用及牌號

    油浸式變壓器的絕緣油用變壓器油。變壓器油不但有絕緣作用,還有散熱的作用。

    變壓器油根據其凝固點(diǎn)的不同,分為25號油和45號油。25號油的凝固點(diǎn)是零下25℃;45號油的凝固點(diǎn)是零下45℃。

    25號變壓器油屬于石蠟基油,45號變壓器油是環(huán)烷基油。過(guò)去45號變壓器油要從國外進(jìn)口,現在新疆克拉瑪依煉油廠(chǎng)也能生產(chǎn)了。

    十、電力變壓器的制造工藝

    電力變壓器由器身和附件兩大部分組成。器身又由線(xiàn)圈、絕緣件、鐵心、分接開(kāi)關(guān)、變壓器油和油箱組合而成。變壓器的附件有儲油柜、冷卻器、套管、瓦斯繼電器、壓力釋放器及溫度計等。其中冷卻器、絕緣油、套管、分接開(kāi)關(guān)、瓦斯繼電器、壓力釋放器及溫度計等都是從外面采購。下面僅簡(jiǎn)單介紹幾種主要部件的制造工藝。

    1、線(xiàn)圈繞制:安裝繞線(xiàn)骨架—繞制線(xiàn)圈—導線(xiàn)焊接—包絕緣—線(xiàn)圈整形—線(xiàn)圈測試。

    2、鐵心組裝:硅鋼片裁剪—去毛刺—疊裝鐵心—裝拉板和屏蔽—綁紮鐵心—鐵芯試驗——裝鐵心夾件。

    3、絕緣件加工:絕緣件切割—去毛刺—倒園角—防潮處理。

    4、油箱和儲油柜加工:鋼板切割—油箱和儲油柜焊接—除銹—噴砂—打底漆—噴漆—機械強度試驗。

    5、總裝配:裝鐵心—裝油箱管道—套線(xiàn)圈—疊裝上鐵軛—裝分接開(kāi)關(guān)—焊接引線(xiàn)—包引線(xiàn)絕緣—半成品試驗——器身干燥—整理器身—油箱裝配—附件裝配—注油—密封試驗—熱油循環(huán)—靜放。

    十一、電力變壓器的出廠(chǎng)試驗

    電力變壓器的出廠(chǎng)試驗分為例行(出廠(chǎng))試驗、型式試驗和特殊試驗三種類(lèi)型。例行試驗是每臺變壓器出廠(chǎng)都要進(jìn)行的試驗項目,通常又稱(chēng)為出廠(chǎng)試驗;型式試驗是在一種類(lèi)型的產(chǎn)品中抽測1~2臺變壓器來(lái)進(jìn)行的試驗項目;特殊試驗是由用戶(hù)提出,并與制造廠(chǎng)協(xié)商同意的試驗項目。

    1、對高電壓絕緣試驗的基本要求和規定

    變壓器繞組是按.高運行電壓Um以及相應的絕緣水平進(jìn)行檢驗的,下表是..標準GB1094.3—2003《電力變壓器 第三部分:絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙》規定的絕緣試驗項目。

    2、例行(出廠(chǎng))試驗項目

    (1)繞組直流電阻測量:在所有分接引出端上進(jìn)行的測量。

    (2)變比測量:在所有分接位置上進(jìn)行測量。

    (3)接線(xiàn)組別檢測:在額定分接位置上進(jìn)行測試。

    (4)絕緣電阻、吸收比和極化指數測量:220kV及以上變壓器才進(jìn)行極化指數測量。

    (5)繞組tanδ和電容量測試: 35kV及以上變壓器都要進(jìn)行tanδ測量。.

    (6)套管tanδ和電容量測試:66kV及以上電容式套管都要進(jìn)行tanδ和電容量測試

    (7)變壓器油的試驗:油化分析、絕緣強度、tanδ、色譜分析等項目,750kV及以上變壓器還要進(jìn)行油中顆粒度測試。而且油化分析和油的色譜分析在整個(gè)試驗過(guò)程中要反復進(jìn)行。

    (8)空載損耗和空載電流測量:在額定電壓接線(xiàn)下進(jìn)行試驗。

    (9)負載損耗和短路阻抗測量:在額定電壓接線(xiàn)下進(jìn)行試驗。

    (10)局部放電試驗:放電量不作為考核,僅作為能否進(jìn)行高電壓試驗的參考。

    (11)雷電全波沖擊試驗:220kV及以上、120MVA及以上變壓器.

    (12) 操作沖擊試驗:330 kV及以上變壓器。

    (13)帶有局部放電測量的感應耐壓試驗:110 kV及以上變壓器。

    (14)低壓繞組與中性點(diǎn)的外施工頻耐壓試驗。

    (15)局部放電試驗:這次試驗是作為出廠(chǎng)試驗值的考核試驗。

    (16)油流帶電測量:330 kV及以上帶油泵的變壓器。

    (17)轉動(dòng)油泵的局部放電試驗:330 kV及以上帶油泵的變壓器。

    2、型式試驗項目

    (1)溫升試驗。

    (2)雷電截波曾經(jīng)試驗。

    (3)中性點(diǎn)的雷電全波沖擊試驗。

    (4)無(wú)線(xiàn)電干擾試驗

    3、特殊試驗項目

    (1)聲級測量。

    (2)三相變壓器的零序阻抗測量。

    (3)空載電流的諧波測量。

    (4)風(fēng)扇電機和油泵電機吸收的功率測量。

    (5)暫態(tài)電壓傳輸特性測量。

    (6)承受短路能力試驗。


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