变压器的基础知识,原理,安装,保护,故障检测及排除,案例分析.ppt

中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识变压器的基础知识,原理,安装,保护,故障检测及排除,案例分析 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识 一：电力变压器概述一：电力变压器概述1.电力变压器的简介电力变压器的简介 中文名称：中文名称：电力变压器电力变压器 英文名称：英文名称：power transformer 中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识 变压器是将某一种等级的交流电能转变为同频率的另变压器是将某一种等级的交流电能转变为同频率的另一种等级交流电能的静止电气设备。一种等级交流电能的静止电气设备。作用：作用：变换电压、变换电流和变换阻抗的功能。变换电压、变换电流和变换阻抗的功能。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识变压器的图形符号及文字符号变压器的图形符号及文字符号变压器的图形符号及文字符号变压器的图形符号及文字符号中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识一、变压器工作原理中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识（二）变压器的工作原理（二）变压器的工作原理 变压器是基于变压器是基于电磁感应原理电磁感应原理而工作的。而工作的。变压器本体主要由绕变压器本体主要由绕组和铁心组成组和铁心组成。工作时，。工作时，绕组是绕组是“电电”的通路，而铁心则是的通路，而铁心则是“磁磁”的通的通路路，且起绕组骨架的作用。，且起绕组骨架的作用。一次侧输入电能后，因其交变故在铁心内产一次侧输入电能后，因其交变故在铁心内产生了交变的磁场（即由电能变成磁场）生了交变的磁场（即由电能变成磁场）；由于匝链（穿透），二次绕组由于匝链（穿透），二次绕组的磁力线在不断地交替变化，所以感应出二次电动势的磁力线在不断地交替变化，所以感应出二次电动势，当外电路沟通时当外电路沟通时，则产生了感生电流，向外输出电能（即由磁场能又转变成电能）。这，则产生了感生电流，向外输出电能（即由磁场能又转变成电能）。这种种“电电磁磁电电”的转换过程是建立在电磁感应原理基础上而实现的，的转换过程是建立在电磁感应原理基础上而实现的，这种能量转换过程也就是变压器的工作过程。这种能量转换过程也就是变压器的工作过程。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识2.变压器的外形结构变压器的外形结构 中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识三、变压器结构与器身构造三、变压器结构与器身构造三、变压器结构与器身构造三、变压器结构与器身构造变压器变压器器身器身铁心铁心绕组绕组引线（包括调压装置、引线夹件等）引线（包括调压装置、引线夹件等）绝缘绝缘附件（包括油枕、油门闸阀等）附件（包括油枕、油门闸阀等）油箱本体油箱本体油箱油箱冷却装置（包括散热器、风扇、油泵等）冷却装置（包括散热器、风扇、油泵等）保护装置（包括防爆阀、气体继电器、测保护装置（包括防爆阀、气体继电器、测 温元件、呼吸器等）温元件、呼吸器等）出线装置（包括套管等）出线装置（包括套管等）中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识（一）主变的主要组成部分及其作用（一）主变的主要组成部分及其作用1、铁芯：、铁芯：变压器的磁路部分变压器的磁路部分。铁芯是用。铁芯是用导磁性能很好的硅钢片叠放组成导磁性能很好的硅钢片叠放组成的闭合磁路的闭合磁路，变压器的原线圈和副线圈都绕在铁芯上变压器的原线圈和副线圈都绕在铁芯上。2、绕组：、绕组：变压器的电路部分变压器的电路部分。变压器有原线圈和副线圈变压器有原线圈和副线圈，它们是用铜线它们是用铜线或铝线绕成圆筒形的多层线圈或铝线绕成圆筒形的多层线圈，绕在铁芯柱上，绕在铁芯柱上，导线外边采用纸绝导线外边采用纸绝缘或纱包绝缘等。缘或纱包绝缘等。3、套管：、套管：支持引出线之间及与变压器箱体绝缘支持引出线之间及与变压器箱体绝缘。110kV及以上套管采及以上套管采用全密封油浸纸绝缘电容式套管，套管自身密封不与变压器本体相用全密封油浸纸绝缘电容式套管，套管自身密封不与变压器本体相同，并充有变压器油，下部装设同，并充有变压器油，下部装设CT以供测量和保护用以供测量和保护用。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识4、油枕：、油枕：油枕保证油箱内充满油，使变压器缩少与空气的接触面油枕保证油箱内充满油，使变压器缩少与空气的接触面，减少，减少油的劣化速度；变压器油温随着负载和环境温度的变化而变化，油的劣化速度；变压器油温随着负载和环境温度的变化而变化，当当油的体积随着温度膨胀或缩少时，油枕起储油及补油作用油的体积随着温度膨胀或缩少时，油枕起储油及补油作用；在油枕；在油枕的侧面装有的侧面装有监视油位的油位计（玻璃式、连杆式、铁磁式）监视油位的油位计（玻璃式、连杆式、铁磁式）。油枕。油枕内放置气囊，与呼吸器配合调节油位变化。内放置气囊，与呼吸器配合调节油位变化。5、油箱、油箱：承载铁芯和线圈、变压器油：承载铁芯和线圈、变压器油。6、变压器油：、变压器油：绝缘及冷却绝缘及冷却 。7、调压装置：、调压装置：调整电压比调整电压比。a、有载调压有载调压：变压器带负载状态下切换分接头位置：变压器带负载状态下切换分接头位置 ；b、无载调压：无载调压：变压器调压时不带任何负载，且与电网断开，在无变压器调压时不带任何负载，且与电网断开，在无励磁情况下变换绕组分接头。励磁情况下变换绕组分接头。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识8、净油器：净油器：改善运行中绝缘油特性，防止绝缘油继续老化改善运行中绝缘油特性，防止绝缘油继续老化（多应用于有（多应用于有载调压油箱）。载调压油箱）。净油器内装吸附硅胶，吸收油中的水份及氧化物净油器内装吸附硅胶，吸收油中的水份及氧化物，使油保持洁净，延长油的使用年限，改善油的电气化学性能使油保持洁净，延长油的使用年限，改善油的电气化学性能。9、冷却器：冷却器：当变压器上层油温与下部油温产生温差时，通过散热器形成当变压器上层油温与下部油温产生温差时，通过散热器形成油的对流，经散热器冷却后流回油箱，起到降低变压器温度的作用油的对流，经散热器冷却后流回油箱，起到降低变压器温度的作用。10、呼吸器呼吸器：当油枕内的空气随变压器油的体积膨胀或缩少时，排出或：当油枕内的空气随变压器油的体积膨胀或缩少时，排出或吸入的空气都经呼吸器，呼吸器内的干燥剂吸收空气中的水份，对吸入的空气都经呼吸器，呼吸器内的干燥剂吸收空气中的水份，对空气起过滤作用，从而保证油的清洁。空气起过滤作用，从而保证油的清洁。呼吸器内的硅胶变色过程：呼吸器内的硅胶变色过程：蓝色蓝色淡紫色淡紫色淡粉红（淡粉红（2/3时需更换）。时需更换）。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识11、瓦斯继电器瓦斯继电器：变压器的保护装置，装在变压器油箱至油枕的连接管：变压器的保护装置，装在变压器油箱至油枕的连接管 上。上。a、轻瓦斯：通过、轻瓦斯：通过检测瓦斯继电器中积聚气体达到一定量时动检测瓦斯继电器中积聚气体达到一定量时动作作。b、重瓦斯：、重瓦斯：通过检测油流速度达到一定值时动作通过检测油流速度达到一定值时动作。12、防爆阀：防爆阀：当变压器发生内部故障时，温度升高，油剧烈分解产生大当变压器发生内部故障时，温度升高，油剧烈分解产生大量气体，使油箱内压力剧增，当压力达到防爆阀动作值时，防爆阀打开，量气体，使油箱内压力剧增，当压力达到防爆阀动作值时，防爆阀打开，油及气体油阀门喷出，防止变压器的油箱爆炸或变形。油及气体油阀门喷出，防止变压器的油箱爆炸或变形。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识（二）绝缘（二）绝缘 1、绝缘等级：、绝缘等级：绝缘材料按其耐热程度可分为绝缘材料按其耐热程度可分为7个等级个等级，它们的最，它们的最高允许温度也各不相同。高允许温度也各不相同。各级绝缘材料通常有：各级绝缘材料通常有：Y级绝缘材料级绝缘材料：棉纱、天然丝、再生纤维素为基础的纱织品，纤维素的棉纱、天然丝、再生纤维素为基础的纱织品，纤维素的 纸、纸板、木质板等。纸、纸板、木质板等。A级绝缘材料：级绝缘材料：经耐温达经耐温达 的液体绝缘材料浸渍过的棉纱、天然丝、再生的液体绝缘材料浸渍过的棉纱、天然丝、再生 纤维素等制成的纺织品、浸渍过的纸、纸板、纤维素等制成的纺织品、浸渍过的纸、纸板、木质板等。木质板等。E级绝缘材料：级绝缘材料：聚脂薄膜及其纤维等。聚脂薄膜及其纤维等。B级绝缘材料：级绝缘材料：以云母片和粉云母纸为基础的材料。以云母片和粉云母纸为基础的材料。F级绝缘材料：级绝缘材料：玻璃丝和石棉及以其为基础的层压制品。玻璃丝和石棉及以其为基础的层压制品。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识H级绝缘材料：级绝缘材料：玻璃丝布和玻璃漆管浸以耐热玻璃丝布和玻璃漆管浸以耐热 的有机硅漆。的有机硅漆。C级绝缘材料：级绝缘材料：玻璃、电瓷、石英等。玻璃、电瓷、石英等。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识2、绝缘结构、绝缘结构 变压器的绝缘分为变压器的绝缘分为外绝缘和内绝缘外绝缘和内绝缘两种：两种：外绝缘指外绝缘指的是油箱的是油箱外部的绝缘，外部的绝缘，主要是一次、二次绕组引出线的瓷套管主要是一次、二次绕组引出线的瓷套管，它构成了相与它构成了相与相之间和相对地的绝缘相之间和相对地的绝缘；内绝缘指的是油箱内部的绝缘，；内绝缘指的是油箱内部的绝缘，主要是绕组主要是绕组绝缘和内部引线的绝缘以及分接开关的绝缘等绝缘和内部引线的绝缘以及分接开关的绝缘等 。绕组绝缘又可分绕组绝缘又可分为主绝缘和纵绝缘为主绝缘和纵绝缘两种。主绝缘指的是两种。主绝缘指的是绕组绕组与绕组之间、绕组与铁心及油箱之间的绝缘与绕组之间、绕组与铁心及油箱之间的绝缘；纵绝缘指的是同一绕组纵绝缘指的是同一绕组匝间以及层间的绝缘。匝间以及层间的绝缘。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识1、高压绕组间绝缘、绕组对地（铁心、高压绕组间绝缘、绕组对地（铁心、油箱）绝缘；油箱）绝缘；2、各相间的绝缘；、各相间的绝缘；3、引出线对地和其它绕组的绝缘；、引出线对地和其它绕组的绝缘；4、分接开关对地和其它绕组的绝缘。、分接开关对地和其它绕组的绝缘。1、同一绕组中的不同点，如线饼间、层间、同一绕组中的不同点，如线饼间、层间、线匝间的绝缘；线匝间的绝缘；2、同一绕组的各引出线间的绝缘；、同一绕组的各引出线间的绝缘；3、分接开关各部分的绝缘。、分接开关各部分的绝缘。主主绝绝缘缘纵纵绝绝缘缘绕组绝缘绕组绝缘引线和分接引线和分接开关的绝缘开关的绝缘套管内部的套管内部的绝缘绝缘套管内部闪络套管内部闪络和泄漏距离和泄漏距离空气气隙空气气隙内内绝绝缘缘外外绝绝缘缘变变压压器器绝绝缘缘中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识4 4 4 4、电力变压器的分类及特点、电力变压器的分类及特点、电力变压器的分类及特点、电力变压器的分类及特点电力变压器的分类电力变压器的分类根据电力变压器的用途和结构等特点可分如下几类：根据电力变压器的用途和结构等特点可分如下几类：（1）按用途分有：）按用途分有：升压变压器升压变压器（使电力从低压升为高压，然后经输电（使电力从低压升为高压，然后经输电 线路向远方输送）；线路向远方输送）；降压变压器降压变压器（使电力从高压降为低压，使电力从高压降为低压，再由再由 配电线路对近处或较近处负荷供电配电线路对近处或较近处负荷供电）。）。（2）按相数分有：）按相数分有：单相变压器；三相变压器单相变压器；三相变压器。（3）按绕组分有：）按绕组分有：单绕组变压器单绕组变压器（为两级电压的自耦变压器）；（为两级电压的自耦变压器）；双绕双绕 组变压器；三绕组变压器组变压器；三绕组变压器。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识（4）按绕组材料分有：）按绕组材料分有：铜线变压器；铝线变压器铜线变压器；铝线变压器。（5）按调压方式分有：）按调压方式分有：无载调压变压器；有载调压变压器无载调压变压器；有载调压变压器。（6）按冷却介质和冷却方式分有：）按冷却介质和冷却方式分有：a）油浸式变压器油浸式变压器。冷却方式一般为。冷却方式一般为自然冷却自然冷却，风冷却风冷却（在散（在散热器热器 上安装风扇），上安装风扇），强迫风冷却强迫风冷却（在前者基础上还装有潜油泵，以（在前者基础上还装有潜油泵，以促进促进 油循环）。此外，油循环）。此外，大型变压器还有采用强迫油循环风冷却、强大型变压器还有采用强迫油循环风冷却、强迫油迫油 循环水冷却等循环水冷却等。b）干式变压器干式变压器。绕组置于气体中（空气或六氟化硫气体），。绕组置于气体中（空气或六氟化硫气体），或是浇注环氧树脂绝缘。或是浇注环氧树脂绝缘。它们大多在部分配电网内用作配电变压器。它们大多在部分配电网内用作配电变压器。目前已可制造到目前已可制造到35KV级级，其应用前景很广。，其应用前景很广。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识5 5 5 5、变压器铭牌及技术参数、变压器铭牌及技术参数、变压器铭牌及技术参数、变压器铭牌及技术参数变压器的型号变压器的型号 变压器的型号分两部分，前部分由变压器的型号分两部分，前部分由汉语拼音字母汉语拼音字母组成，组成，代表代表变变压器的类别、结构特征和用途压器的类别、结构特征和用途，后一部分由后一部分由数字组成，表示产品的容数字组成，表示产品的容量（量（KVA）和高压绕组电压（）和高压绕组电压（KV）等级）等级。汉语拼音字母含义如下：汉语拼音字母含义如下：第第1部分表示相数部分表示相数。D单相（或强迫导向）；单相（或强迫导向）；S三相三相第第2部分表示冷却方式部分表示冷却方式。J油浸自冷油浸自冷；F油浸风冷油浸风冷；FP强迫油强迫油循环风冷循环风冷；SP强迫油循环水冷强迫油循环水冷。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识第第3部分表示电压级数部分表示电压级数。S三级电压；无三级电压；无S表示两级电压表示两级电压其他：其他：O全绝缘；全绝缘；L铝线圈或防雷；铝线圈或防雷；O自耦自耦（在首位时表示降压（在首位时表示降压自耦，在末位时表示升压自耦）；自耦，在末位时表示升压自耦）；Z有载调压有载调压；TH湿热带湿热带（防护类（防护类型代号）；型代号）；TA干热带干热带（防护类型代号）（防护类型代号）中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识（1）额定容量（额定容量（SN）额定容量是制造厂所规定的在额定工作状态（额定容量是制造厂所规定的在额定工作状态（即在额定电压、即在额定电压、额定频率、额定使用条件下的工作状态）下变压器输出的视在功率的保额定频率、额定使用条件下的工作状态）下变压器输出的视在功率的保证值，以证值，以SN表示。表示。额定容量通常是指高压绕组的容量额定容量通常是指高压绕组的容量；当变压器容量因冷却方式；当变压器容量因冷却方式而变更时，则额定容量是指它的最大容量。而变更时，则额定容量是指它的最大容量。（2）额定电流（额定电流（I I1、I I2）变压器一、二次额定电流是指在额定电压和额定环境温度下使变压器一、二次额定电流是指在额定电压和额定环境温度下使变压器各部分不超温的一、二次绕组长期允许通过的线电流变压器各部分不超温的一、二次绕组长期允许通过的线电流，单位以，单位以A表示。表示。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识（3）额定电压（额定电压（UN）变压器的额定电压就是各绕组的额定电压变压器的额定电压就是各绕组的额定电压，是指额定施加的或，是指额定施加的或空载时产生的电压。空载时产生的电压。一次额定电压一次额定电压U1N 是指接到变压器一次绕组端点的是指接到变压器一次绕组端点的额定电压值；二次额定电压额定电压值；二次额定电压U2N是指当一次绕组所接的电压为额定值、是指当一次绕组所接的电压为额定值、分接开关放在额定分触头位置上，变压器空载时二次绕组的电压分接开关放在额定分触头位置上，变压器空载时二次绕组的电压（单位（单位为为V或或KV）。）。三相变压器的额定电压指的均是线电压三相变压器的额定电压指的均是线电压。一般情况下在高压绕组上抽出适当的分接头，因为高压绕组或一般情况下在高压绕组上抽出适当的分接头，因为高压绕组或其单独调压绕组常常套在最外面，引出分接头方便其单独调压绕组常常套在最外面，引出分接头方便；其次是高压侧电流其次是高压侧电流小，引出分接引线和分接开关的载流部分截面小，分接开关接触部分容小，引出分接引线和分接开关的载流部分截面小，分接开关接触部分容易解决。易解决。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识（5）阻抗电压（短路阻抗）阻抗电压（短路阻抗）阻抗电压也称短路电压阻抗电压也称短路电压（Uz%），），它表示变压器通过额定电流它表示变压器通过额定电流时在变压器自身阻抗上所产生的电压损耗时在变压器自身阻抗上所产生的电压损耗（百分值）。（百分值）。用试验求取的方法为：用试验求取的方法为：将变压器二次侧短路将变压器二次侧短路，在一次侧逐渐施，在一次侧逐渐施加电压，当二次绕阻通过额定电流时，加电压，当二次绕阻通过额定电流时，一次绕阻施加的电压一次绕阻施加的电压Uz与额定电与额定电压压Un之比的百分数之比的百分数,即：即：Uz%=Uz/Un100%。正常运行时，阻抗电压少一些较好正常运行时，阻抗电压少一些较好，因为阻抗电压过大时，会因为阻抗电压过大时，会产生过大的电压降产生过大的电压降，而在变压器发生短路时，阻抗电压大一些较好，因而在变压器发生短路时，阻抗电压大一些较好，因可以限制短路电流，否则变压器经受不住短路电流冲击。可以限制短路电流，否则变压器经受不住短路电流冲击。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识（6）空载电流（）空载电流（I0）变压器一次侧施加（额定频率的）额定电压，二次侧断开运变压器一次侧施加（额定频率的）额定电压，二次侧断开运行时称为空载运行行时称为空载运行，这时一次绕组中通过的电流称空载电流，它主要这时一次绕组中通过的电流称空载电流，它主要仅用于产生磁通仅用于产生磁通，以形成平衡外施电压的反电动势以形成平衡外施电压的反电动势，因此空载电流可因此空载电流可看成也就是励磁电流看成也就是励磁电流。变压器容量大小、磁路结构和硅钢片的质量好。变压器容量大小、磁路结构和硅钢片的质量好坏，是决定空载电流的主要因素。坏，是决定空载电流的主要因素。（7）空载损耗（）空载损耗（P0）空载电流的有功分量空载电流的有功分量I0a为损耗电流，由电源所汲取的有功功为损耗电流，由电源所汲取的有功功率称空载损耗率称空载损耗P0。空载损耗主要决定于铁心材质的单位损耗空载损耗主要决定于铁心材质的单位损耗 。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识（8）短路损耗（）短路损耗（Pf）短路损耗变压器二次侧短接短路损耗变压器二次侧短接、一次绕组通过额定电流时变压器一次绕组通过额定电流时变压器由电源所汲取的由电源所汲取的（亦即消耗的）（亦即消耗的）功率功率（单位为（单位为W或或KW）。）。（9）连接组别）连接组别 表示变压器各相绕组的连接方式和一、二次线电压之间的相位表示变压器各相绕组的连接方式和一、二次线电压之间的相位关系关系。符号顺序由。符号顺序由左至右各代表一、二次绕组的连接方式左至右各代表一、二次绕组的连接方式，数字表示两数字表示两个绕组的连接组号个绕组的连接组号。一般的高压变压器基本都是一般的高压变压器基本都是Yn，Y,d11接线接线。在变。在变压器的联接组别中压器的联接组别中“Yn”表示一次侧为星形带中性线的接线表示一次侧为星形带中性线的接线，Y表示星形，表示星形，n表示带中性线表示带中性线；“d”表示二次侧为三角形接线。表示二次侧为三角形接线。“11”表示变压器二表示变压器二次侧的线电压次侧的线电压Uab滞后一次侧线电压滞后一次侧线电压UAB330度（或超前度（或超前30度）度）。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识（1 1）变压器的基本特性）变压器的基本特性（3）变压器的并联运行（2 2）变压器的运行特性）变压器的运行特性空载特性空载特性短路特性短路特性外特性与电压变化率外特性与电压变化率效率特性与效率效率特性与效率理想并联运行的条件理想并联运行的条件并联运行的负载分配并联运行的负载分配标么值标么值中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识32（1 1）空载特性）空载特性 根据变压器的空载试验可以求得变比根据变压器的空载试验可以求得变比k k、空载损耗、空载损耗p p0 0、空载电流、空载电流I I0 0以及励磁阻抗以及励磁阻抗Z Zm m。依据等效电路和测量结果而得到下列参数依据等效电路和测量结果而得到下列参数:变压器的变比变压器的变比 k k=U U1 1U U2 2 由于由于由于由于Z Z Z Zm m m mZ Z Z Z1 1 1 1，可忽略，可忽略，可忽略，可忽略Z Z Z Z1 1 1 1，则有：，则有：，则有：，则有：励磁阻抗励磁阻抗励磁阻抗励磁阻抗 Z Z Z Zm m m m=U U U U1 1 1 1I I I I0 0 0 0 中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识33 励磁电阻励磁电阻 Rm=p0I02 励磁电抗励磁电抗 Xm=(Zm2-Rm2)1/2 应注意，上面的计算是对单相变压器进行的，如求三相变压器的应注意，上面的计算是对单相变压器进行的，如求三相变压器的参数，必须根据一相的空载损耗、相电压、相电流来计算。空载试验参数，必须根据一相的空载损耗、相电压、相电流来计算。空载试验可以在任何一方做，若空载试验在一次侧进行，则测得的励磁阻抗，可以在任何一方做，若空载试验在一次侧进行，则测得的励磁阻抗，为了安全和方便为了安全和方便,一般空载实验在低压方进行。一般空载实验在低压方进行。在高压方、低压方施加额定电压做空载试验时，空载损耗相等。在高压方、低压方施加额定电压做空载试验时，空载损耗相等。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识34(2)(2)(2)(2)、短路特性、短路特性、短路特性、短路特性 根据变压器的短路试验可以求得根据变压器的短路试验可以求得变压器的负载损耗变压器的负载损耗、短路阻抗短路阻抗Z Zk k 。下图是一台单相变压器的接线图和等效电路图下图是一台单相变压器的接线图和等效电路图 将变压器二次侧短路，一次侧施加一很低的电压，以使一次侧电将变压器二次侧短路，一次侧施加一很低的电压，以使一次侧电流接近额定值。测得一次侧电压流接近额定值。测得一次侧电压U Uk k，电流，电流I Ik k，输入功率，输入功率P Pk k。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识35 短路试验时，短路试验时，U Uk k很低（很低（4%4%10%10%U U1N1N），所以，铁心中主磁通很小，），所以，铁心中主磁通很小，励磁电流完全可以忽略，铁心中的损耗也可以忽略。从电源输入的功励磁电流完全可以忽略，铁心中的损耗也可以忽略。从电源输入的功率率P Pk k等于铜耗，亦等于负载损耗。等于铜耗，亦等于负载损耗。根据测量结果，由等效电路可算得下列参数：根据测量结果，由等效电路可算得下列参数：短路阻抗短路阻抗 Z Zk k=U Uk kI Ik k 短路电阻短路电阻 Rk=Pk/Ik2Rk=Pk/Ik2 短路电抗短路电抗 X Xk k=(=(Z Zk k2 2-R Rk k2 2)1/21/2 中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识其他变压器：其他变压器：1 1、仪用互感器、仪用互感器2 2、自耦变压器、自耦变压器3 3、电焊变压器、电焊变压器中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识1 1 1 1 仪用互感器仪用互感器仪用互感器仪用互感器1.1.电压互感器电压互感器 用于供电系统监测高压电网中的电压变化情用于供电系统监测高压电网中的电压变化情况，将其变成标准等级的低压以供测量仪表使况，将其变成标准等级的低压以供测量仪表使用用。特点特点：原边匝数多，副边匝数少原边匝数多，副边匝数少,变比大；变比大；原边按不同电网电压等级设定，副边额定电压原边按不同电网电压等级设定，副边额定电压均为均为100100伏。伏。用来扩大测量仪表的测量范围用来扩大测量仪表的测量范围中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识v工作原理工作原理：实测电压值为副边电压表读数乘以实测电压值为副边电压表读数乘以变比。变比。v注意事项注意事项：电压互感器副边不能短路，否则会电压互感器副边不能短路，否则会因过大的绕组电流而烧毁线圈；副绕组、铁心、因过大的绕组电流而烧毁线圈；副绕组、铁心、外壳必须可靠接地，以保证工作人员安全。外壳必须可靠接地，以保证工作人员安全。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识2.2.2.2.电流互感器电流互感器电流互感器电流互感器 主要用在电网线路中的大电流测量主要用在电网线路中的大电流测量。特点：原边匝数很少（一匝或几匝），副边匝数较原边匝数很少（一匝或几匝），副边匝数较多；副边接仪用电流表或其它电流线圈，原边额定多；副边接仪用电流表或其它电流线圈，原边额定电流为电流为10101500015000安，副边额定电流均采用安，副边额定电流均采用5 5安安。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识v工作原理工作原理：实测电流值等于副边电流表的读数实测电流值等于副边电流表的读数乘以电流比。乘以电流比。v注意事项注意事项：电流互感器在运行、接入、退出时，电流互感器在运行、接入、退出时，绝不能使副边开路，否则会因过高的副边感应绝不能使副边开路，否则会因过高的副边感应电势而击穿绕组，伤及工作人员；副绕组、铁电势而击穿绕组，伤及工作人员；副绕组、铁心、外壳必须可靠接地，以保证工作人员安全。心、外壳必须可靠接地，以保证工作人员安全。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识1.4.21.4.21.4.21.4.2 自耦变压器自耦变压器自耦变压器自耦变压器普通双绕组变压器只有磁的耦合，普通双绕组变压器只有磁的耦合，而无电的直接联系，自耦变压器的而无电的直接联系，自耦变压器的原副边两种联系同时存在原副边两种联系同时存在。v特点：一个原副边共用一个线圈，一个原副边共用一个线圈，带有可滑动抽头的变压器带有可滑动抽头的变压器中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识v工作原理：v注意事项：自耦变压器低压侧的自耦变压器低压侧的设备必须有高压保护装置，以及短设备必须有高压保护装置，以及短路保护措施。路保护措施。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识1.4.31.4.31.4.31.4.3 电焊变压器电焊变压器电焊变压器电焊变压器v特点：v电焊时要求有下降的外特性，即起弧电压电焊时要求有下降的外特性，即起弧电压要高要高,(60,(608585伏伏)；v起弧后，起弧后，要求电压迅速下降要求电压迅速下降,(,(约约3030伏伏)；v 短路时，短路电流不要过大。短路时，短路电流不要过大。常用交流电焊机实际是特殊变压器。常用交流电焊机实际是特殊变压器。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识常用电焊变压器常用电焊变压器常用电焊变压器常用电焊变压器串联电抗器式电焊变压器串联电抗器式电焊变压器 磁分路式电焊变压器磁分路式电焊变压器 中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识二、变压器的保护二、变压器的保护中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识一、瓦斯保护原理及构成一、瓦斯保护原理及构成 反应变压器反应变压器 油箱内部故障油箱内部故障 产生的气体而产生的气体而 动作动作,主要由瓦主要由瓦 斯继电器构成斯继电器构成,轻瓦斯动作于轻瓦斯动作于 信号信号,重瓦斯重瓦斯 动作于跳闸动作于跳闸.瓦斯保护的主瓦斯保护的主 要元件是瓦斯要元件是瓦斯 继电器，它安继电器，它安 装在变压器的装在变压器的 油箱和油枕之油箱和油枕之 间的连接管道间的连接管道 中中.（1 1）变压器主保护变压器主保护中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识瓦斯继电瓦斯继电器器出口中间出口中间 继电器继电器信号继电器信号继电器连片连片中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识二、二、变压器纵差动保护变压器纵差动保护1 1、基本原理及实现的特点、基本原理及实现的特点:变压器纵差动保护通变压器纵差动保护通常采用环流法接线。原理常采用环流法接线。原理与输电线路类似，但在实与输电线路类似，但在实现时应考虑变压器高、低现时应考虑变压器高、低压两侧电流的大小和相位压两侧电流的大小和相位不同。不同。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识变压器星形侧变压器星形侧电流互感器按电流互感器按角形接线角形接线变压器角形侧变压器角形侧电流互感器按电流互感器按星形接线星形接线中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识2 2、影响差动保护的因素及措施、影响差动保护的因素及措施:分析励磁涌流分析励磁涌流 的特点的特点励磁涌流励磁涌流 影响的措施影响的措施变压器差动变压器差动 保护的构成保护的构成 正常运行时，励磁电流仅为变压器额定电流正常运行时，励磁电流仅为变压器额定电流的的3 35 5，所以对保护无影响。而当变压器空，所以对保护无影响。而当变压器空载投入或外部短路故障切除电压恢复时，励磁电载投入或外部短路故障切除电压恢复时，励磁电流可达额定电流的流可达额定电流的6 68 8倍，这称为励磁涌流，可倍，这称为励磁涌流，可引起差动保护误动作。引起差动保护误动作。含有大量的非周期分量，使波形偏于时间轴的一侧；含有大量的非周期分量，使波形偏于时间轴的一侧；励磁涌流中含有大量的二次谐波电流分量；励磁涌流中含有大量的二次谐波电流分量；励磁涌流相邻波形之间存在励磁涌流相邻波形之间存在“间断角间断角”。采用具有速饱和变流器的采用具有速饱和变流器的BCHBCH型差动继电器构成型差动继电器构成变压器纵差动保护；变压器纵差动保护；采用二次谐波制动原理构成变压器纵差动保护；采用二次谐波制动原理构成变压器纵差动保护；采用鉴别波形间断角原理构成变压器纵差动保护。采用鉴别波形间断角原理构成变压器纵差动保护。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识65 6 8 10 13 20 1357910241112KAKAA1 B1 C1 D1A2 B2 C2 D20 1 2 30 1 2 3Nb1 Nb2Nd N2 Nk N”k 中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识R9 UR4UR1UR2UR3U4C1C2C3C4C5U2U1U3R3R4R5R1R2R6R7R8R10RW1RW2KCKPKCKP0.30.40.50.61.52.02.514中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识比率制动式差动继电器的组成及作用比率制动式差动继电器的组成及作用 比率制动部分是用于防止外部短路时，由于不平衡比率制动部分是用于防止外部短路时，由于不平衡电流影响而造成误动作；电流影响而造成误动作；二次谐波制动部分的作用，是防止变压器空载二次谐波制动部分的作用，是防止变压器空载投入时出现励磁涌流而造成保护误动作；投入时出现励磁涌流而造成保护误动作；差动电流速断部分作用，防止变压器内部发生差动电流速断部分作用，防止变压器内部发生严重故障时，差动继电器拒动和加快切除故障；严重故障时，差动继电器拒动和加快切除故障；差动部分作用，保证内部故障时正确动作。差动部分作用，保证内部故障时正确动作。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识一、变压器的过电流保护一、变压器的过电流保护1、原理接线：、原理接线：2、整定原则：、整定原则：躲过变压器可躲过变压器可能出现的最大负荷能出现的最大负荷电流来整定。电流来整定。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识二、低电压起动的过电流保护二、低电压起动的过电流保护1、原理接线：、原理接线：2、低、低电压继电器整定原则及方法：电压继电器整定原则及方法：应低于正常运行情况下母线上可能出现应低于正常运行情况下母线上可能出现的最低工作电压的最低工作电压 。3、灵敏度校验：、灵敏度校验：按后备保护范围末端发生短路故障进行校验。按后备保护范围末端发生短路故障进行校验。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识三、三、复合电压起动的过电流保护复合电压起动的过电流保护 1、原理接线：、原理接线：2、负序电压继电器整定原则及方法：、负序电压继电器整定原则及方法：躲过正常运行时负序电压滤过器出现的最大不平躲过正常运行时负序电压滤过器出现的最大不平衡电压。衡电压。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识1QF2QFIIIUUZKVNKVUtKSKTKMKCO电压电压回路回路断线断线信号信号信号信号跳跳1QF跳跳2QFabc中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识四、负序电流和单相低电压起动的四、负序电流和单相低电压起动的 过电流保护过电流保护 1、原理接线：、原理接线：2、负序、负序电流继电器整定原则及方法：电流继电器整定原则及方法：躲过变压器正常运行时负序电流滤过器输出的最躲过变压器正常运行时负序电流滤过器输出的最大不平衡电流大不平衡电流。中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识中国成都Chengdu China电力变器的基础知识电力变器的基础知识五、变压器过负荷五、变压器过负荷 变压器过负荷电流大多数情况下三相是变压器过负荷电流大多数情况下三相是对称的，因此只装设对称过负荷保护。即只对称的，因此只装设对称过负荷保护。即只用一个电流继电器接于任一相电流之中，动用一个电流继电器接于任一相电流之中，动作时经延时作用于信号。作时经延时作用于信号。过负荷保护的过负荷保护的动作电流应躲过变压器额定电流。动作电流应躲过变压器额定电流。过负过负荷保护的动作时限，应比过电流保护的最大荷保护的动作时限，应比过电流保护的最大时限增加一个时限阶差时限增加一个时限阶差t t。中国成都Chengdu