主变压器结构、各部件作用.docx

运 行 培 训 教 案主变压器构造、各部件作用运行部2023年八月页脚主变压器构造、各部件作用一、变压器的根本构造与分类变压器是一种转变沟通电源的电压、电流而不转变频率的静止电气设备，它具有两个〔或几个〕绕组，在一样频率下，通过电磁感应将一个系统的沟通电压和电流转换为另一个〔或几个〕系统的沟通电压和电流而借以传送电能的电气设备通常，它所连接的至少两个系统的沟通电压和电流值是不一样的由此可见，变压器是一种通过电磁感应而工作的沟通电气设备主变压器系统由线圈、铁芯、主变油箱、变压器油、调压装置、瓦斯继电器、油枕及油位计、压力释放器、测温装置、冷却系统、潜油泵等组成另外，主变压器还安装了气相色谱监测装置， 每周对变压器油进展溶解气体检测，以便推断设备运行状况变压器的分类有多种方法：按用途不同可分为电力变压器、工业用变压器及其他特种用途的专用变压器；按绕组与铁芯的冷却介质不同可分为油浸式变压器与干式变压器；按铁芯的构造型式不同可分为心式变压器与壳式变压器；按调压方式不同可分为无励磁调压变压器与有载调压变压器；按相数不同可分为三相变压器与单相变压器；按铁芯柱上的绕组数不同可分为双绕组变压器与多绕组变压器；按不同电压的绕组间是否有电的连接可分为独立绕组变压器与自耦变压器等等。

二、变压器的各部件作用我厂 500kV 主变压器由日本三菱公司生产，共 19 台〔一台备用〕型号为 SUW 的单相、双卷、油浸式水冷无载分接升压壳式变压器组，三台单相变压器以 Y0/△—11 型接线组成与发电机组成单元接线，额定容量 3×214MVA，额定电压 550/18kV，无载分接围550—4×2.5％，阻抗电压15％高压侧出线经高压套管与SF6 绝缘封闭母线联接，变压器中性点三相经穿墙套管联接在 B 相主变室经电缆接地；变压器的冷却方式为强迫油循环水冷〔ODWF〕；每台单相变压器共三组冷却器，运行方式为两台优先、一台备用主变压器高压侧中性点直接接地方式，低压侧经软连接辫与离相封闭母线联接，高压侧通过 SF6 管道母线与 500kV 电缆联接变压器型号额定电频率阻抗电压SUW50HZ15%额定电压(高/低)额定电流(高/低) 工频耐压(主/低)550/√3/18KV674/11889A680/55 KV表 1.主变压器主要参数额定操作冲击耐受电压度〕油循环流量6000L/min水循环流量720L/min潜油泵型号QK3-54A-S潜油泵流量3000L/MIN无载分接开关型号MF驱动器型号FL瓦斯继电器型号重瓦斯动作值1175KVJ410CV100±0cm/sel〔油流速冷却方式 轻瓦斯动作值冷却器型号ODWF450±10cc(气体积存)DW-221. 铁芯铁芯是变压器中主要的磁路局部。

通常由含硅量较高，厚度为 0.35 或 0.5 mm， 外表涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成铁芯分为铁芯柱和铁轭俩局部，铁芯柱套有绕组；铁轭闭合磁路之用铁芯构造的根本形式有心式和壳式两种 二滩电厂为壳式变压器，铁芯由高质量、无时效、冷扎、晶粒取向、高磁导率的硅钢片叠成，有两个平行的磁回路，铁芯水平布置，这样铁芯能围绕线圈壳式变压器有一个含有常规宽度硅钢穿孔的铁芯，这些硅钢穿孔在底部油箱法兰上层叠形成搭接接 头，上部油箱降低到线芯和线圈的装置上，这样就能用焊接方式焊接到底箱上以到达对铁芯的固定铁芯也因油箱侧板的力作用被紧固在外部设备上，减小了噪音并排解在运行中发生松动的可能；同时狭小的铁芯大大提高了冷却效果与传统心式变压器不同的是壳式变压器为外铁型构造，铁芯无须加装油道来改善铁芯的冷却效果2. 绕组线圈绕组是变压器的电路局部，它是用纸包的绝缘扁线或圆线绕成 变压器线圈的导体元件用矩形断面具有高导电率的铜线制成，外部包以两层牛皮纸到达绝缘目的，n 根铜线用绝缘纸连续层状包扎在一起做成线圈元件，线圈层间嵌一样材料的绝缘垫板，铜线数量依工作电压而定，这样的线圈元件层间具有足够的绝缘强度在绝缘纸最外层使用胶结剂，每一包扎层都胶结在一起，构成了严密的线圈。

为减小涡流损耗，在导体元件的预定位置进展线路穿插壳式变压器的线圈为垂直固定，为防止错位，圈与铁芯间插入木楔，线圈全部端部都被线芯和油箱固定，外力平布于一个大区域，使其机械强度大大提高线圈接线方式：二滩 500KV 壳式变压器承受的是 Y/△-11 的接线方式，具体方式如以以下图 2 所示：页脚3. 防电涌绝缘材料图 1.主变压器绕组接线图三菱壳式变压器利用一个具有较高绝缘强度的防电涌线圈来抵抗脉冲电压的影响， 由于壳式变压器使用了具有较大外表积的线圈，线圈间的串联电容大，当施加一电涌时， 能将电压合理安排，该电涌线圈是一个无振荡绕组，可对由于脉冲电压引起的电压振荡起抑制作用4. 油箱变压器的油箱由高抗强度的钢板焊接而成，分为上下两个局部壳式变压器的线圈完全用绝缘材料密封，并依次用线芯围绕，因此不会因外部影响而担忧损伤，而且无须供给绝缘空间基于此，壳式变压器铁芯与油箱壁只留有一点装配空间，油箱与铁芯、绕组协作严密，油箱为完全焊接构造，无螺栓把合，这与传统的变压器有着很大的差异器身装在油箱，油箱布满变压器油变压器油是一种矿物油，具有很好的绝缘性能变压器油起两个作用：①在变压器绕组与绕组、绕组与铁芯及油箱之间起绝缘作用。

②变压器油受热后产生对流，对变压器铁芯和绕组起散热作用 油箱有很多散热油管，以增大散热面积5. 变压器的无载调压装置，在变压器无载时对变压器高压绕组进展档位调整，主变高压绕组具有五个档分别各档位对应的高压侧额定电压及额定电流为下表：档位 1 2 3 4 5额定电压〔KV〕 550000/√3 536250/√3 522500/√3 508750/√3 495000/√3 额定电流〔A〕 674 691 709 729 749表 2.主变压器各档对应电流在主变部高压侧触头引线引至一个断路抽头变换器，可移动接点具有两对并联触点，被弹簧紧紧压在固定点上；断路抽头变换器的转动靠其连接的联杆，联杆与外部的操作杆通过齿轮联接协作，而操作杆接至变压器下部操作箱操作分接头把握箱的操作把手，通过各部件的伞齿轮协作，到达操作主变部断路抽头变换器的动触头的位置图 2.主变压器示意图6. 保护装置6.1 温度计通常，变压器上安装的温度计用于温度测量与采集温度信号的把握用于测量的有就地测量与远方测量两种；用于把握的有把握冷却设备的起停与温度报警少数变压器还装设有模拟式绕组温度计，那是一种依据变压器的负载电流〔通过套管式电流互感器测量〕及事先调整好的比率间接反映绕组的平均温度或者热点温度。

假设是测量绕组热点温度，这时的热点温升与平均温升间的差值通常是设计计算值还有一种国外都极少直接在变压器上使用的光纤测温仪，是将光纤测温探头直接埋设在绕组的预期热点处测量绕组的热点温度这种光纤测温仪往往仅在制造厂或争论部门的试验争论中应用，用以检验计算机程序等6.2 油枕该设备通过在部绝缘油外表上设置一合成橡胶室来避开绝缘油与空气直接接触橡胶室承受具有较好抗油防雨特性的睛橡胶制成，橡胶室的空气通过装有硅胶的呼吸器与外部的空气相通，从而防止了橡胶的变质油枕指示油位的装置为电磁式油位计，并将油位浮子位置的最大最小位移均分为 10 个刻度标示在刻度盘上，而不是将油量划分为均匀刻度当油枕由于某种缘由导致油位下降至 0 时，油位计触点闭合报警6.3 储油柜与吸湿器大、中型变压器都装设有储油柜，储油柜一方面用于调整因温度变化而引起变压器油的体积变化；另一方面，它缩小了变压器油与大气接触的面积，减小了潮气〔水分〕 与氧气进入变压器油的程度，从而减缓了油的变质 故障时,热量会使变压器油汽化, 触动气体继电器发出报警信号或切断电源假设是严峻事故，变压器油大量汽化，油气冲破安全气道管口的密封玻璃，冲出变压器油箱，避开油箱爆裂。

吸湿器则是变压器中的油随温度体积变化时，使进入储油柜的大气保持枯燥状态假设吸湿器承受变色硅胶吸潮，当硅胶颜色由蓝色变成红色时应准时更换硅胶或将其进展枯燥恢复为蓝色硅胶的吸潮效果与硅胶的枯燥程度、空气的湿度、环境温度等有关胶囊式与隔膜式储油柜可以防止油与空气直接接触，防止外界的水分与氧气进入枯燥的变压器油中然而，橡胶隔膜除照旧有微量的透气性外，寿命往往是人们关注的问题为了杜绝透气及人们对胶囊寿命的担忧，又消灭了用不锈钢薄板制作的波浪膨胀式储油柜，波浪膨胀式储油柜不仅解决了胶囊的寿命问题，也彻底杜绝了变压器运行中外部水分与氧气通过储油柜进入变压器油中的可能性为了防止胶囊或外油式波浪膨胀器在长期运行中部储存水分，进入这些储油柜的空气也应通过吸湿器进展枯燥6.4 瓦斯继电器Buehholz 瓦斯继电器安装在主变高压套管上升座与油枕的连接收道上，为浮子式， 当变压器消灭故障产生的气体聚拢在瓦斯继电器的顶部到达 450±10cc 时，瓦斯继电器的浮标 F1 下降接通报警回路接点；当变压器消灭大的故障时，由于有大量的气体产生，页脚油流消灭浪涌，当油流的速度到达 100cm/s 时，浮标 F2 动作接通跳闸回路。

目前二滩电厂应用的是开口杯挡板式瓦斯继电器，其主要构造为上下 2 个开口杯及平衡锤变压器正常运行时，上开口杯和下开口杯都浸在油中，开口杯在油的重力所产生的力矩小于平衡锤产生的力矩，因此开口杯向上倾斜，继电器触点不动作当油箱部发生略微故障时，少量的气体上升后渐渐聚拢在继电器的上部，迫使油面下降．使上开口杯漏出油面．此时由于浮子减小开口杯的重力加上杯油重所产生的力矩大于平衡锤所产生的力矩，从而使上开口杯的触点动作，发轻瓦斯保护动作信号当变压器油箱部发生严峻故障时，大量的气体和油流直接冲击下开口杯的挡板，使下开口杯触点动作，从而使重瓦斯保护动作跳闸6.5 卸压装置变压器卸压装置使用的是压力释放阀，该装置灵敏度高，可在 2ms 马上释放完变压器上升的压力，该装置通过一导管将释放的绝缘油排放至变压器下部油池6.6 压力释放器压力释放器实际上就是一个用弹簧压紧的阀门，该阀门具有对启动力瞬时放大的功能，用于释放变压器油箱中的瞬时压力增大而保护变压器的油箱，避开油箱损坏当油箱部压力被释放到小于弹簧压力时，弹簧的压力将会使该阀门自动关闭，避开过多的变压器油溢出在压力释放器动作的同时，会发出报警信号应当保持其信号接线盒的枯燥，以免进水受潮时误报信号。

同时，应留意弹簧的时效性，必要时应定期检测压力释放器通常安装于油箱顶部，以减小正常工作时的静压力为了防止其动作时热油喷在设备上及人员身上，可用导油管将喷出的油限制在管并流到根底的油池中油量超过确定量的大型变压器，应当需要装设两个压力释放器6.7 油中溶解气体目前在电力系统中应用的油中溶解气体，主要有两种类型一种是承受气体半透膜探头与变压器油接触，收集变压器油中的气体，其检测器有气敏半导体与燃料电池两种；另一种是承受气。