完整版电力变压器.docx

电力变压器、电力变压器的结构组成电力变压器的主要结构是由铁芯、绕组、油箱、附件等这几部分组成其中 铁芯和 绕组装在一起构成的整体叫器身 在当今市场中，运用高端技术造就的复 杂结构的变压 器具有容量大、电压高、重量受到严格限制等优点，这是设计师在 数年成功制造电力变压 器积累了丰富经验的基础上，对那些不合理的落后的结构 进行了改进同时采用新型技术的 结晶，使得现在的变压器在结构上更加趋于合 理，经济，耐用1. 电力变压器各部分的结构组成:（1）铁芯铁芯是电力变压器的磁路部分，也是器身的骨架，由铁芯柱（柱上套装绕组）、 铁 轭（连接铁芯以形成闭合磁路）组成为了减小涡流和磁滞损耗，提高磁路的 导磁性，铁 芯采用 0.35mm-0.5mm 厚的硅钢片涂绝缘漆后交错叠成小型变压器 铁芯截面为矩形或方 形，大型变压器铁芯截面为阶梯形，这是为了充分利用空间为缩短绝缘距离，降低局部放电量，在铁芯外面置一层由金属膜复合纸条黏 制而成的金属围屏金属膜本身厚度很薄，宽度也仅有 50mn 而已，因此，一方 面 不会在自身中形成较大的涡流，另一方面对铁芯的尖角产生了较好的屏蔽作 用与此同 时，在铁芯的旁轭内侧也置有金属膜围屏，用以保护高压线圈。

夹件则多采用大板式腹板和鱼刺状支板结构，这在很大程度上降低了金属构 件垂直 线圈顶部的漏磁面积再配上纸板结构，将大大降低杂散损耗线圈引线 的引出结构也在 不断被简化，不仅省去了夹件加强板，还方便中低压引线的排布, 从而可将强油导向循环 的导油管和下夹件连为一体 这也促进了杂散损耗值的降 低，对大型电力变压器来讲意 义更为重大 因为杂散损耗在变压器总损耗中所占 比例会随着容量的增大而增大因 此，有效提高了线圈的电流密度，减轻电力变 压器的重量上铁轭下部用楔形绝缘撑紧，进一步加强器身短路的机械强度；下铁轭垫块 分块制 造分块安装，在器身装配完成以后，仍能方便地固定在铁轭上均匀分布的 夹紧钢带螺栓铁芯油道共4层，为提高散热效率，使用6mn厚纸板直接黏在铁芯片上，并在铁芯每隔100mn放置一层0・5mm的纸板，防止铁芯片的相对滑动2）绕组绕组是电力变压器的电路部分，采用绝缘铜线或铝线绕制而成，一般有两个 或两个 以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈（或原绕组），其余的绕组叫 次级线圈（或副 绕组），原、副绕组同心套在铁芯柱上为便于绝缘，一般低压 绕组在里，高压绕组在 外，但大容量的低压大电流变压器，考虑到引出线工艺困 难，往往把低压绕组套在高压绕 组的外面。

线圈以及匝绝缘高压线圈使用高密度 的电缆纸包导线：中压线圈和低压线圈分 别采用绝缘强度较好的高密度电缆纸包 换位导线、丹尼森纸包换位导线线圈配置了内外 导向隔板，目的是提升油的冷 却效率高压线圈的两端以及中压线圈的首端都安装了 30mn 厚、馒头状均压环, 这极大地改善了端部的电场分布并且所有的线圈端部出头和第 二饼之间都垫有 扇形绝缘块，加强出线端部的绝缘效果3）油箱油箱是装器身和变压器油的，它保护铁芯和绕组不受潮，又有绝缘和散热的 作用 电力变压器运行时器身发出的热量由变压器油传给油箱壁和箱体外侧的散 热管（片）为 了便于散热，有的箱壁上焊有散热管变压器油的作用是绝缘和 冷却为了减轻油箱重量 以及节省钢材和变压器油，在保证符合绝缘距离的条件 下，上节油箱采用梯形，下节为梯 形适形油箱电力变压器是电力系统中最关键的设备之一， 它承担着电压变换，电能分配 和传 输，并提供电力服务变压器作为电力系统的一个重要设备，一旦发生故障， 将直接影响 供电发生严重故障的情况下甚至会造成除维修费用之外的重大经济 损失因此，变压器 的正常运行是对电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重 要保证，必须最大限度地防止 和减少变压器故障和事故的发生。

但由于变压器长 期运行，故障和事故总不可能完全避免，且引发故障和事故又出于众多方面的原 因如外 力的破坏和影响，不可抗拒的自然灾害，安装、检修、维护中存在的问 题和制造过程中遗 留的设备缺陷等事故隐患， 特别是电力变压器长期运行后造成 的绝缘老化、材质劣化及 预期寿命的影响，已成为发生故障的主要因素2. 电力变压器的分类电力变压器类型较多，可按电力变压器的相数、调压方式、绕组形式、绕组 绝缘及 冷却方式、连接组标号等进行分类电力变压器按相数可分为单相和三相两种 电力变压器按调压方式可分为有无载调压和有载调压两种 电力变压器按绕组形式可分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器电力变压器按绕组绝缘及冷却方式分，有油浸式、干式和充气式 (SF6)等油浸式变压器的冷却方式有自冷式、风冷式、水冷式和强迫油循环冷却方式等 干式变压器的冷却方式有自冷式和风冷式两种， 采用风冷式可提高干式变压器的 过载能 力配电变压器按连接组标号分，常见的有YynO和Dynll两种Dyn11变压器 相对于 YynO 变压器具有以下优点：(1) 低压侧单相接地短路电流大，有利于低压侧单相接地短路故障的切除2) 承受单相不平衡负荷的负载能力强。

3) 高压侧三角形接线有利于抑制 3n 次谐波电流注入电网所以，在 TN及TT系统接地形式的低压电网中，Dynll变压器得到越来越广泛的应用 另外，考虑到防雷方面的要求，对多雷地区及土壤电阻率较高的地区，宜选用 型变压 Yzn11 庚器电力变压器的基本结构，包括铁心和一、二次绕组两大部分新型的 三相 Sll-M.R 卷铁心全密封配电变压器在结构和材料上有较大改进， 其主要特点是其铁心 Sll-M.R 由晶态取向优质冷轧硅钢片卷制经退火而成， 减少了传统铁心的接缝气隙，噪声 明显下降，其空载损耗比S9型产品平均下降30%3. 变压器常见故障(l) 响声异常 若变压器响声大而嘈杂，则需要检查铁芯是否出现问题比如压紧铁芯的螺 丝发生 松动，而仪表的指示却正常，绝缘油的温度、颜色等属性亦无变化，此时 就要停止运行， 细致地检查变压器的夹件或压紧铁芯的螺丝若能听到水沸腾的声音，可能绕组发生了严重的故障，导致其周围的零件发 热，使 油发生气化；可能是分接开关接触不良，局部过热；也可能是变压器发生 了砸间短路这 种情况下，应该立即停止运行变压器，进行检修若听到放电的声音，很可能是器身或者套管表面局部放电。

倘若是套管发生 了问 题，夜间还可见蓝紫色小火花此时，停止运行，清理套管表面污渍，并涂 上硅油硅脂涂 料若夹杂爆炸声，可能是器身绝缘被击穿，需要立即停止运行，检查维修如果响声中夹杂连续规律性的摩擦或撞击声， 就要检查变压器铁芯部件是否 发生振 动，是否是静电放电的结果此类响声虽然危害不大，但要及时排除2) 温度异常若变压器在大致相同的负荷、散热条件和环境温度下温度异常升高，就需要 及时采 取措施降温温度异常诱因有多种，常见如下：长期超负荷运行；散热条 件恶化；铁芯局 部发生短路；漏磁或涡流导致；变压器内部故障等等3) 放电故障放电故障类型大致有 3种：火花放电、局部放电、高能量放电火花放电因 为油中 掺有杂质；局部放电情况比较复杂；高能量放电常在绕组匝间层绝缘被击 穿时发生4) 发生短路变压器短路故障的情况比较常见，包括变压器出口短路、内部引线或者绕组 间对地 短路等5) 绝缘故障绝缘条件是变压器正常工作的基本条件 当其处于工作状态，随着电流的增 加变压 器线圈温度上升，直接导致绝缘材料变得脆弱，迅速老化直至出现裂纹, 引起变压器匝短 路二、电力变压器状态检修1. 状态检修简介设备状态检修是根据先进的状态监视和诊断技术提供的设备状态信息， 判断 设备 的异常，预知设备的故障，在故障发生前进行检修的方式，即根据设备的健 康状态来安排 检修计划，实施设备检修。

2. 变压器缺陷特性分析一般情况下，变压器的故障或缺陷在新安装投运期间由于安装质量方面的问 题、设 备本身存在的薄弱环节、设计和工艺等方面的缺陷等，在投运开始的一段 时间内暴露的问 题比较多，而随着消缺后运行时间的增长近于平缓， 运行一定时 间后，随着设备陈旧老 化，逐步暴露的缺陷又开始增加，缺陷与时间的关系类似 于一条浴盆曲线而经常性的定期检修使变压器运行浴盆曲线规律发生变化，可能反而会增加 设备发 生故障的几率，有人认为两次检修之间不应发生故障， 这种说法完全忽略 了检修本身可 能引发变压器故障的各种原因，如工作人员的责任心、技术水平、 工艺质量控制、零配件 的特性等等，经验表明，往往严把检修质量关，变压器因 检修的故障仍会频繁发生因 此，需要尽量减少无必要的检修安排3. 电力变压器状态检修简介变压器状态检修遵循的原则：保证设备的安全运行总体规划，分步实施, 先行试点，逐步推进充分运用现有的技术手段，适当配置监测设备状态检修的核心包括两个方面，一是维修时机，即维修周期；一是检修方案, 即如何 实施维修或进行何种类别的维修这样就通过设备状态评分的高低来指导 设备检修针对 电网的设备绝缘情况，由电气设备绝缘状况来决定、 指导状态检 修。

4. 变压器状态检修的主要技术内容及需注意问题 状态检修技术的内容涉及较多，主要包括复杂大系统可靠性评价、 先进的传 感技术、信息采集处理技术、干扰抑制技术、模式识别技术、故障严重性分析、 寿命估计 等领域开展状态检修需要观念更新，加强管理，综合考虑经济性，考虑技术先进性 和成熟 性，提咼人员素质维修策略的更新进步是历史的必然，且随着传感技术、信息技术、计算机技 术的发 展，过去做不到的方法、技术，如今有了可能，但具体到工作中，不能采 取一刀切，要结 合工作经验全面分析哪些策略最有效， 既提高了运行可靠性，又 获得了更高的经济和社 会效益5. 变压器故障类型及原因 由于变压器故障涉及面较广，具体类型的划分方式较多，如从回路划分主要 有电路 故障、磁路故障和油路故障若从变压器的主体结构划分，可分为绕组故 障、铁芯故障、 油质故障和附件故障习惯上对变压器故障的类型一般是根据常见的故障易发区位划分，如绝缘故障、铁芯故障、分接开关故障等同时还存在 变压器渗 漏故障、油流带电故障、保护误动作故障等等所有这些不同类型的故 障，有的可能反映 的是热故障，有的可能反映的是电故障，有的可能既反映过热 故障同时又存在放电故障， 而变压器渗漏故障在一般情况下可能不存在热或电故 障的特征。

因此，很难以某一范畴规 范划分变压器故障的类型油浸电力变压器的故障常被分为内部故障和外部故障两种 内部故障为变压 器油箱 内发生的各种故障，其主要类型有：各相绕组之间发生的相间短路、绕组 的线匝之间发生 的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地故障等 外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障， 其主要类型有：绝 缘 套管闪络或破碎而发生的接地短路，引出线之间发生相间故障等而引起变压器 内部故障或 绕组变形等变压器的内部故障从性质上一般又分为热故障和电故障 两大类热故障通常 为变压器内部过热、 温度升高电故障通常指变压器内部在 高电场强度的作用下，造成 绝缘性能下降或劣化的故障变压器故障原因大致可分为以下几类5.1 选用规格不当(1) 变压器绝缘等级选择错误2) 所选的电压等级、电压分接头不当容量太小所选规格不能满足环境条件要求(盐雾、有害气体、温度、湿度)5) 存在有未预计到的特殊使用条件(例如有脉冲状异常电压或短路频率 咼等)5.2 安装不良和保护设备选用不当(1) 安装不良2) 避雷器选用不当3) 保护继电器、断路器不完善5.3 异常电压(1)长期自然老化2) 自然灾害或外界物。