电力变压器分析说课材料.ppt

《电力变压器分析说课材料.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力变压器分析说课材料.ppt（55页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、电力变压器分析第一节 变压器的工作原理和结构一、基本工作原理 变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。只要只要(1)磁通有磁通有变化量变化量;(2)一、二一、二次绕组的匝数不同，次绕组的匝数不同，就能达到改变压的就能达到改变压的目的。目的。1.主磁通感应的电动势主磁通感应的电动势主电动势主电动势设则有效值同理二次侧的有效值为注

2、意：注意：被同一磁通交链的两个绕组，其每匝电动势相等被同一磁通交链的两个绕组，其每匝电动势相等。2 2、变比、变比-电压关系电压关系1)定义定义 对三相变压器，变比为一、二次侧的相电动势之比，近似为对三相变压器，变比为一、二次侧的相电动势之比，近似为额定相电压之比，具体为额定相电压之比，具体为Y，d接线接线D，y接线接线用电流形式表示用电流形式表示。,I;,I:L作用作用它起平衡二次磁动势的它起平衡二次磁动势的另一个是负载分量另一个是负载分量产生主磁通产生主磁通它用来它用来一个是励磁电流一个是励磁电流两个分量两个分量变压器的负载电流包括变压器的负载电流包括表明表明10&电磁关系将一、二次联系起

3、来电磁关系将一、二次联系起来,二次电流增加或减少必然引起二次电流增加或减少必然引起一次电流的增加或减少一次电流的增加或减少.2)电流关系负载运行时负载运行时,忽略空载电流有忽略空载电流有:表明，一、二次电流比近似与匝数成反比。可见，匝数不表明，一、二次电流比近似与匝数成反比。可见，匝数不同，不仅能改变电压，同时也能改变电流。同，不仅能改变电压，同时也能改变电流。发电厂的发电机输出电压由于受发电机绝缘水平限制，通常为发电厂的发电机输出电压由于受发电机绝缘水平限制，通常为6.3、10.5KV，最高不超过，最高不超过20KV。远距离输送电能时，首先要将发电机。远距离输送电能时，首先要将发电机的输出电

4、压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏，以减小输电的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏，以减小输电线上的能量损耗。由多个电站联合组成电力系统时，要依靠变压器线上的能量损耗。由多个电站联合组成电力系统时，要依靠变压器将不同电压等级的线路连接起来。将不同电压等级的线路连接起来。关系说明：关系说明：若S一定，U升高，损耗P减少；若P一定，U 升高，S 减小，故可节省材料。则提高送电电压U，可达到减少投资和降低运行费用的目的。二、二、基本结构基本结构1、铁心 变压器的磁路部分我国电力变压器主要采用心式铁芯，只在一些特种变压器（如电炉变压器）才采用壳式铁芯。近年来，大量涌现的节能型配电变压器均

5、采用卷铁芯结构。心式心式 结构简单工艺简单应用广泛壳式壳式 结构复杂，用在小容量变压器和电炉变压器 电力变压器的铁心是由电力变压器的铁心是由0.350.350.5mm0.5mm厚的冷轧硅钢片叠成。减厚的冷轧硅钢片叠成。减少涡流损耗，提高导磁能力。少涡流损耗，提高导磁能力。说明说明:为什么要采用冷扎硅钢片为什么要采用冷扎硅钢片做铁芯做铁芯?冷轧硅钢片在沿着辗轧方向磁化时有较高的导磁系数冷轧硅钢片在沿着辗轧方向磁化时有较高的导磁系数和较小的单位损耗。和较小的单位损耗。且硅钢片表面必须涂覆一层绝缘漆以使且硅钢片表面必须涂覆一层绝缘漆以使片与片之间绝缘片与片之间绝缘变压器铁心叠法，偶数层刚好压着奇数层

6、的接缝，从而减少了磁路和磁阻，使磁路便于流通 接逢处气隙小可以避免涡流在钢片之间流通l小型变压器做成方形或者矩形小型变压器做成方形或者矩形 l大型变压器做成阶梯形大型变压器做成阶梯形 ，容量大则级数多。叠片间留有间隙，容量大则级数多。叠片间留有间隙作为油道作为油道(纵向或横向纵向或横向)。近年来，出现近年来，出现一种渐开线形一种渐开线形铁芯铁芯优点：优点：节省硅钢片，节省硅钢片，便于机械化生便于机械化生产，节省工时产，节省工时2、绕组、绕组变压器的电路部分变压器的电路部分l变压器绕组一般为变压器绕组一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜线、绝缘铝绝缘扁铜线或绝缘圆铜线、绝缘铝线线在绕线模上绕制而成。在绕线

7、模上绕制而成。l基本型式基本型式根据高低压绕组在铁芯柱上排列方式不根据高低压绕组在铁芯柱上排列方式不同可分为同芯式和交叠式同可分为同芯式和交叠式 l对于同心式绕组，为了便于绕组和铁芯绝缘，通常将对于同心式绕组，为了便于绕组和铁芯绝缘，通常将低压绕组靠近铁芯柱；对于交叠式绕组，为了减小绝低压绕组靠近铁芯柱；对于交叠式绕组，为了减小绝缘距离，通常将低压绕组靠近铁轭。缘距离，通常将低压绕组靠近铁轭。芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图l绕组绕组同芯同芯套装在变压器铁心柱上，低压绕组在内层，套装在变压器铁心柱上，低压绕组在内层，高压绕组套装在低压绕组外层，以便于绝缘。高压绕

8、组套装在低压绕组外层，以便于绝缘。3、变压器的分接开关 当变压器负载变化时，为保持其副边电压稳定，必须进行电压调节，目前，变压器调整电压方法是在其某一侧绕组上设置分接，以切除或增加一部分绕组的匝数，以改变绕组的匝数，从而达到改变电压比的有级调压方法，一般在高压绕组上抽头分接？因为高压绕组常套在外面，引出方便；另外，高压侧电流小。1）无励磁调压无载调压：一次侧与电网断开，二次侧不带负载的条件下进行分接开关的调节。2）有载调压：带负载进行变换绕组分接的调压。分接开关是在变压器励磁或负载状态下进行档位转换操作、调节变压器绕组分接连接位置，从而改变变压器二次输出电压的装置。有载分接开关由切换开关和分接

9、选择器组成。4、油箱l变压器油变压器油冷却、绝缘 绝缘绝缘：绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间散热散热：热量通过油箱壳散发，油箱有许多散热油管，以增大散热面积。采用内部油泵强迫油循环，外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱油箱油箱机械支撑、冷却散热、机械支撑、冷却散热、1 1）吊器身式油箱：多用于）吊器身式油箱：多用于6300KVA6300KVA及以下变压器，及以下变压器，箱沿设在顶部。箱沿设在顶部。2 2）吊箱壳式油箱：）吊箱壳式油箱：多用于多用于8000KVA8000KVA及以上变压器，及以上变压器，箱沿设在下部，箱身做成钟罩形，又叫钟罩式油箱。箱沿设在下部，箱身做成钟罩形，又叫钟罩式

10、油箱。钟罩钟罩绝缘套管绝缘套管SFPSFP400000/220400000/220型电力变压器外形型电力变压器外形连接发电机与电网的升压变压器连接发电机与电网的升压变压器连接发电机的连接发电机的封闭母线封闭母线 与电网相连与电网相连的高压出线端的高压出线端5、冷却装置、冷却装置油泵油泵为了加快散热，有的大型变压器采用为了加快散热，有的大型变压器采用内部内部 油泵强迫油循环油泵强迫油循环风扇风扇外部用变压器风扇吹风外部用变压器风扇吹风自来水自来水冲淋变压器油箱。这些都是变压器冲淋变压器油箱。这些都是变压器的冷却装置。的冷却装置。如如OSFOSFP PSZ-250000/220SZ-250000/

11、220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有载调压，额定容量组铜线有载调压，额定容量250000kVA250000kVA，高压额定电压，高压额定电压220kV220kV电力变压器电力变压器6 6、油枕的作用、油枕的作用:变压器运行时产生热量，使变压器油膨胀，储油柜中变压器油上升，温度低时下降。以保证油箱内总是充满油，并减小油面和空气的接触面，以减缓油的老化。7 7、呼吸器的作用：、呼吸器的作用：即吸湿器，保证储油柜与大气相通；减少变压器油与空气接触面，减缓了变压器油的氧化过程；利用干燥剂吸收空气中的水分。8 8、气体继电器：、气体继电器：当变压器出现故障时，产生的

12、热量使变压器油汽化，气体继电器动作，发出报警信号或切断电源。9 9、防爆管的作用：、防爆管的作用：即安全气道，如果事故严重，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，避免油箱爆裂。气体继气体继电器电器三、变压器的型号与额定值三、变压器的型号与额定值型号型号可反映出变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容例一：例一：SL7500/10低损耗三相油浸自冷双绕组铝线，额定容量500KVA，高压侧额定电压10KV级电力变压器例二：例二：SFPL63000/110三相强迫油循环风冷双绕组铝线，额定容量63000KVA，高压侧额定电压110KV级电力变压器1、变压器型号、变

13、压器型号如如OSOSF FPSZ-250000/220PSZ-250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有载调压，额定容量铜线有载调压，额定容量250000kVA250000kVA，高压额定电压，高压额定电压220kV220kV电电力变压器力变压器2、额定容量SN（KV-A)铭牌规定的在额定条件下所能输出的视在功率，单位为VA或kVA。对三相变压器指三相的总容量三相变压器指三相的总容量。SN=U1NI1N=U2NI2N实质上就是绕组的容量实质上就是绕组的容量变压器额定容量与绕组额定容量有所区别：双绕组变压器额定容量即为绕组额定容量，多绕组则不同.变

14、压器额定容量与电压等级也是密切相关的，电压低，容量大时电流大；电压高，容量小时绝缘比例大，变压器尺寸就大。所以，电压低的容量必小，电压高的容量必大。3、额定电压（、额定电压（UN)指变压器长期运行时所能承受的额定电压。单位为V或kV。对三相变压器，铭牌上的额定电压指线电压铭牌上的额定电压指线电压 考虑线路的电压降，线路始端（电源端）电压将高于等级电压，35KV以下的高5%，35KV及以上的高10%，连接于线路始端的变压器（即升压变压器），其二次侧额定电压与上述同。4、额定电流、额定电流(IN)指变压器在额定容量下，允许长期通过的电流，三相变压器指的是线电流值。单位用A或kA。注：高压侧的电流小

15、，低压侧的电流大。注：高压侧的电流小，低压侧的电流大。单相变压器额定电流：单相变压器额定电流：IN=SN/UN 三相变压器额定电流：三相变压器额定电流：IN=SN/UN5、额定频率、额定频率 我国为我国为50HZ6、变压器的允许温升变压器部分最高温升()测量方法绕组65电阻法铁芯表面70温度计法油(顶层)55温度计法油浸变压器的绕组均用A级绝缘。根据我国的气候情况，国家标准规定以+40作为周围环境空气的最高温度，并据此规定变压器各部分的容许温升。7、电压调整率定义：当一次侧电压保持为额定，在给定负载功率因数下，从空载到负载时二次侧电压变化的百分值，用u表示。二次空载电压或二次额定电压二次负载电

16、压8、效率变压器的效率为输出与输入的有功功率比。9、阻抗电压二次绕组短路，一次绕组施加电压，使电流达到额定，二次绕组短路，一次绕组施加电压，使电流达到额定，测量此时的一次电压测量此时的一次电压 uK为短路电压（阻抗电压），变为短路电压（阻抗电压），变压器从电源吸取的功率叫短路损耗。压器从电源吸取的功率叫短路损耗。如果短路电压太大，则变压器本身电压损失增大；如果短路电压太小，则变压器出口短路电流过大，变压器及一次回路设备承受短路电流的能力也要加大。通常，铭牌上的阻抗电压是以百分数的形式表示的第二节第二节 变压器运行变压器运行一、变压器允许运行方式1、允许温度：规定上层油温为允许温度，变压器的允许

17、温度主要取决于绕组的绝缘材料，A级绝缘材料允许最高温度105，规定上层油温最高不超过95。2、允许温升：变压器的温度与周围环境温度的差为温升。当变压器的温度达到稳定时的温升为稳定温升。稳定温升的大小与周围的环境温度无关，仅取决于变稳定温升的大小与周围的环境温度无关，仅取决于变压器损耗和散热能力。压器损耗和散热能力。对于A级绝缘的变压器，在周围环境温度最高为40时，绕组的允许温升为65，而上层油温为55。2、变压器的过负载能力、变压器的过负载能力在不损坏变压器绝缘和降低变压器使用寿命前提下，变压器在不损坏变压器绝缘和降低变压器使用寿命前提下，变压器在短时间内所能输出的最大容量为起过负荷能力，一般

18、用变在短时间内所能输出的最大容量为起过负荷能力，一般用变压器所能输出的最大容量与额定容量之比（过负荷倍数）表压器所能输出的最大容量与额定容量之比（过负荷倍数）表示。示。正常情况下的过负载：正常情况下的过负载：室外变压器总的过负载不得超过室外变压器总的过负载不得超过30%，室内变压器应不超过，室内变压器应不超过20%。事故过载能力：指发生事故时，对重要设备的短时过负载连事故过载能力：指发生事故时，对重要设备的短时过负载连续供电的能力。续供电的能力。允许短路：指变压器发生短路时允许短时承载的电流倍数。允许短路：指变压器发生短路时允许短时承载的电流倍数。一般为额定电流的一般为额定电流的25倍倍。3、

19、允许电压波动：为保证输出电压的额定，则要求变压器、允许电压波动：为保证输出电压的额定，则要求变压器的电源电压的波动的电源电压的波动不应超过额定值的不应超过额定值的5%5%。二、变压器的并列运行二、变压器的并列运行1、为什么要并列运行？、为什么要并列运行？提高供电的可靠性；减少备用容量，提高运行的经济性提高供电的可靠性；减少备用容量，提高运行的经济性。2、变压器并列运行的理想情况：空载时并列运行的变压器副边之间不、变压器并列运行的理想情况：空载时并列运行的变压器副边之间不产生循环电流，以免增加铜损；负载以后各变压器所承担的负载电流产生循环电流，以免增加铜损；负载以后各变压器所承担的负载电流按其容

20、量大小成比例分配，即电流标么值相同，使变电所装置容量得按其容量大小成比例分配，即电流标么值相同，使变电所装置容量得到充分利用；负载以后各变压器的副边电流相位相同，这样各变压器到充分利用；负载以后各变压器的副边电流相位相同，这样各变压器副边的电流一定时共同承担的总电流最大。副边的电流一定时共同承担的总电流最大。为了达到并列运行的理想情况，并列运行的变压器必须满足下列条件：为了达到并列运行的理想情况，并列运行的变压器必须满足下列条件：1 1）、各变压器一、二次侧的额定电压分别相等，即变比相同；）、各变压器一、二次侧的额定电压分别相等，即变比相同；允许有允许有5%5%的差值。的差值。2 2）、各变压

21、器的连接组别相同；）、各变压器的连接组别相同；3 3）、各变压器的短路阻抗（短路电压）的标么值相等，且短）、各变压器的短路阻抗（短路电压）的标么值相等，且短路阻抗角也相等。允许有路阻抗角也相等。允许有10%10%的差值。的差值。其中，第二条必须绝对满足。其中，第二条必须绝对满足。三、变压器油及运行变压器油的作用：加强绝缘；隔绝空气避免绕组受到潮湿空气的浸蚀；通过油的对流为铁芯和绕组散热。变压器油的试验：变压器油每年要取样试验，注意它的试注意它的试验项目（耐压试验、介质损耗试验和简化试验）及条件！验项目（耐压试验、介质损耗试验和简化试验）及条件！运行中的监视（管理）：密封、硅胶颜色、油色、储油柜

22、运行中的监视（管理）：密封、硅胶颜色、油色、储油柜中的油量等；定期做气相色谱分析，以找出潜在的事故隐中的油量等；定期做气相色谱分析，以找出潜在的事故隐患，在高温和紫外线作用下，油会加速氧化，一般不应置患，在高温和紫外线作用下，油会加速氧化，一般不应置油于高温下和透明容器内。油于高温下和透明容器内。变压器运行中补油中有哪些注变压器运行中补油中有哪些注意事项？意事项？1、10KV及以下变压器可补入不同牌号的油，但应及以下变压器可补入不同牌号的油，但应做混油的耐压试验。做混油的耐压试验。2、35KV及以上变压器应补入同牌号及以上变压器应补入同牌号的油，也应做耐压试验。的油，也应做耐压试验。3、补油后

23、要检查气体继电器，及、补油后要检查气体继电器，及时放出气体，若在时放出气体，若在24小时后无问题，可重新将气体继电器小时后无问题，可重新将气体继电器接入掉闸回路。接入掉闸回路。配电变压器的简化试验简化试验分析内容：酸值、水溶性酸、闪点、酸值、水溶性酸、闪点、击穿电压、外观和颜色。击穿电压、外观和颜色。对运行油的质量状况做出了大致的判断和评价。变压器电气试验1、绝缘电阻测定 为了判断变压器绕组是否接地，应用1000V及以上的摇表来测量绕组的绝缘电阻，若测得数据很低或接近于零，则课判断有接地或短路，若测得数据不低于前次测量值（同温度）的70%，则应测出其吸收比，以判断其受潮程度。2、直流泄漏和交流

24、耐压试验 在故障的变压器中，常有绝缘被击穿之后，由于变压器油的流出而出现绝缘恢复的假象，用1000V的摇表检查很难得出正确结果，必须采用直流泄漏和交流耐压试验将试验结果与交接试验数据相比较，以判别情况，如又显著变化则说明绝缘有问题。3、绕组直流电阻测定 为了判明绕组是否发生匝间、层间短路或分接开关、引线有无断线现象，可分别测量各相的直流电阻，如果三相电流直流电阻不相同且差别大于4%（630KVA）或2%（750KVA及以上）并与上次所测数据相差超过2%时，便可判定该相绕组又问题4、变压器比测定 是判定绕组匝间短路的一种方法，可用较低电压接在高压侧进行变比测定，若变比异常，则可判定绕组短路。5、

25、开路试验 在变压器高压侧（或低压侧）加额定电压，而在低压侧（或高压测）开路，测其励磁电流，与上次数据比较。若每相励磁电流大出很多或一相很大时，说明故障存在。6、绝缘油样试验变压器故障后，立即取出油样进行观察和试验，判明能否继续使用。四、变压器运行的巡视检查四、变压器运行的巡视检查1、巡视检查的内容有哪些？、巡视检查的内容有哪些？周期如何确定？周期如何确定？内容：有无渗油、油色、温升、噪声、绝缘套管、接线处内容：有无渗油、油色、温升、噪声、绝缘套管、接线处等。等。周期：一般变压器分有人值班和无人值班。周期：一般变压器分有人值班和无人值班。有人值班，每有人值班，每班应检查一次班应检查一次；无人的是

26、每周一次无人的是每周一次。变压器每进行一次投。变压器每进行一次投切应检查一次。强迫油循环的每小时应巡视一次。故障时切应检查一次。强迫油循环的每小时应巡视一次。故障时应进行故障巡查。应进行故障巡查。容量在容量在630kVA630kVA及以上的变压器，且无人及以上的变压器，且无人值班的，每周应巡视检查一次。值班的，每周应巡视检查一次。第三节第三节 其他变压器其他变压器一、干式变压器环氧浇注干式变压器功能特点：环氧浇注干式变压器功能特点：安全，难燃防火，无污染，可直接安装在负荷中心。免维护、安装简便、综合运行成本低。防潮性能好，可在100%湿度下正常运行，停运后不经预干燥即可投入运行。损耗低，局部放

27、电量低、噪音小、散热能力强，强迫风冷条件下可以150%额定负载运行。可靠性高。其可靠性指标已经达到国际先进水平。应用范围：应用范围：产品的承受热冲击能力强、过负载能力大、难燃、防火性能高、对湿度，灰尘不敏感等优势，具有广泛的适应性。最适宜用于防火要求高，负荷波动大以及污秽潮湿的恶劣环境中。如：机场、地铁、发电厂、冶金、医院、高层、购物中心、居民密集区、石化、核电、核潜艇等重要场所。SF6气体绝缘干式变压器：气体绝缘干式变压器：SF6变压器在日本应用比较广泛，而在我国则很少。它与变压器在日本应用比较广泛，而在我国则很少。它与其他其他干式变压器干式变压器相比较最突出的优越性在于相比较最突出的优越性

28、在于应用领域很广泛应用领域很广泛，这种变压器容量可以做到三相这种变压器容量可以做到三相300MVA，电压可以做到单相，电压可以做到单相500kV（都是由日本制造），同样它也可以制造（都是由日本制造），同样它也可以制造10kV级配电变级配电变压器（早在压器（早在1988年我国的广州高压电器厂、北京二变、常州变年我国的广州高压电器厂、北京二变、常州变压器厂都开发过，其中北京二变曾经小批量生产）。而且它的压器厂都开发过，其中北京二变曾经小批量生产）。而且它的结构设计和制造工艺与传统的油浸变压器有很多雷同之处。变结构设计和制造工艺与传统的油浸变压器有很多雷同之处。变压器制造厂不用很多的设备投入就可以去

29、研究开发它了。当然压器制造厂不用很多的设备投入就可以去研究开发它了。当然它的缺陷也是很明显的，它的缺陷也是很明显的，SF6气体在金属过热时会被分解出一气体在金属过热时会被分解出一种种SF4的极毒物质，的极毒物质，加上制造工艺不好，产生泄漏后对大气，加上制造工艺不好，产生泄漏后对大气，对人们带来的后果不堪设想。因此，很多国内专家认为在制造对人们带来的后果不堪设想。因此，很多国内专家认为在制造工艺达不到一定水平时不应提倡在中国发展这种变压器工艺达不到一定水平时不应提倡在中国发展这种变压器。SG(B)10系列H级绝缘干式变压器级绝缘干式变压器 该产品除具有一般干式变压器的优点外，还具有以下特点：1、

30、可靠性高、可靠性高产品除满足国家标准GB6450-86、GB/T1022897及IEC726(电工委员会技术标准)；产品为H级(工作温度180)耐热绝缘等级，而它的主要绝缘材料NOMEX却是C级(工作温度220)的，留有较大的裕度；能承受恶劣条件的储存、运输；能在恶劣条件下(包括气候、地理环境)正常运行；能承受户外型变压器的大气和操作过电压；有比一般干式变压器更强的过负载能力；有很好的抗短路能力；变压器在正常使用情况下可免维修。2、安全性好、安全性好变压器在使用中不会助燃，能阻燃、不会爆炸及释放出有害气体；变压器在使用中，不会对环境、其他设备特别是对人身造成危害。3、环保性好、环保性好产品在制

31、造、运输、储存、运行时都不会对环境造成污染；产品在使用寿命结束后，线圈可以回收，资源可以重新利用，不会对环境造成危害；有较低的噪音。干式变压器试运行：投入运行前经检查后便可通电试运行，投入前先在额定电压下冲击合闸5次，每次间隔5min，应无异常。干式变压器的定期检查：第一次定期检查在运行开始后23个月内，以后每年至少一次检查项目有：1、绕组直流电阻测定，变化不应大于2%2、绕组绝缘电阻吸收比，与前次相比无明显变化，吸收比不低于1.33、交流耐压试验，按出厂试验的85%进行，历时5min。4、测温装置及二次回路绝缘电阻，用2500V的兆欧表测量，不大于1兆欧。二、非晶态合金铁芯变压器1、什么是“

32、非晶态合金”用于变压器铁心制造的“非晶态合金”主要是以铁(Fe)、钴(Co)、硅(Si)、硼(B)、碳(C)等元素依一定的配比合成，在高温熔化的条件下，经过高速旋轮使之成为合金箔。由于高速旋轮的作用和温度的骤降，使得合金箔的原子结构类似于玻璃那样的无规无序的排列，而没有通常金属合金所表征的晶体结构。故称其为“非晶态合金”。由于“非晶态合金”没有明显的晶格界面，无规的非晶态结构在磁场的作用下矫顽力很低，因而“磁滞损耗”明显减小。加上“非晶态合金”材料本身为箔带，厚度一般为厚度一般为0.03mm，还不，还不到普通硅钢片材料的十分之一，而且其电阻率较高，因到普通硅钢片材料的十分之一，而且其电阻率较高

33、，因此它是一种低损耗的软磁材料。此它是一种低损耗的软磁材料。越薄涡流损耗越小。越薄涡流损耗越小。近10年来，国内的不少厂家采用“非晶态合金”铁心研制了10kV级30250kVA油浸或环氧树脂绝缘的配电变压器及1600kVA的中频变压器，这些研制的产品目前大都已挂网运行。采用“非晶态合金”铁心的电力设备目前大多没有完备的技术标准，它给我们的主要印象为“低能耗”。2、“非晶态合金”材料的电磁和物理性能在同等磁通密度下，非晶态合金铁心的损耗仅为硅钢片铁心的四分之一，励磁功率约为硅钢片铁心的一半，磁滞周期中磁化损耗大大降低；电阻率为硅钢片铁心的3倍，其涡流损耗也大大降低。另外，由于非晶态合金箔带的生产

34、工艺过程比硅钢片的生产工艺过程减少了铸锭、初轧(开坯)、热轧、冷轧及其中间工序，使加工程序大为简化，据核算其整个工艺过程的能源消耗仅为硅钢片铁心生产过程的20%25%。由此可见的经济效益和社会效益是极为可观的。然而，非晶态合金材料也有诸多的不足之处。如：作为铁心材料其工作磁密(1.4T)小于硅钢片材料(1.76T)；叠片填充因数较小，一般为0.750.80，约为硅钢片材料的叠片填充因数(一般为0.950.97)的84%；材料厚度很薄，硬度高，脆性大，不便于加工；热稳定性能欠佳，若有局部过热，并超出一定的范围，材料的导磁性能就会产生严重的恶化；除此之外，非晶态合金铁心必须在磁场条件下采用惰性气体

35、保护进行退火。三、低损耗节能型油浸式电力变压器三、低损耗节能型油浸式电力变压器新新S9系列系列结构可靠:新S9系列三相油浸式电力变压器是在传统的结构和成熟的技术基础上,做了许多改进,如采用了带纵向油道的螺旋式线圈,改进了线圈端面的有效支撑,采用了新的吊板和器身定位结构.同时采用许多新材料,使结构更趋可靠.运行可靠:新S9系列产品设计的主导思想是提高产品的运行水平,把提高产品的可靠性放在第一位.由于结构的改进,产品的电气强度、机械强度和散热能力得到了明显提高,特别是抗突发短路能力得到显著的提高.技术经济性能好:新S9产品大大降低了空载损耗、负载损耗、空载电流,因而使运行成本大大降低.新S9型产品

36、的损耗性能实际上已达到国外工业发达国家九十年代水平.S11S11系列系列10kV级节能型油浸式配电变压器该系列产品选用优质材料、合理结构，使产品具有更加可靠、节能的效果。与现行国家标准GB/T64511999相比，总损耗下降约30%，达到国内先进水平。本系列产品铁芯采用优质晶粒取向进口硅钢片，采用特殊铁芯结构，有效地降低变压器的空载损耗。线圈采用无氧铜导线及铜箔绕制，降低了电阻损耗。线圈的绝缘处理采用先进的不浸漆工艺，在提高了线圈绝缘水平的同时，使其具有更强的抗突发短路和抗雷电冲击能力。油箱采用进口乔格生产线制造的波纹油箱，美观大方，散热效果好，并能实现变压器的全密封。本系列产品依据GB109

37、41996，GB/T64511999和IEC761993标准制造。额定容量为302500kVA，含普通型与全密封型两种。四、卷铁芯变压器四、卷铁芯变压器 S11-R系列卷芯变压器是种低耗损，低噪音、免维护绿色环保系列卷芯变压器是种低耗损，低噪音、免维护绿色环保型配电设备。型配电设备。变压器铁心采用较小的幼稚硅钢片，不需要变压器铁心采用较小的幼稚硅钢片，不需要冲剪，且无冲孔，消除了传统铁心的横向、纵向接缝，减少冲剪，且无冲孔，消除了传统铁心的横向、纵向接缝，减少磁阻和损耗。另外，卷铁芯变压器充分利用了硅钢片的取向磁阻和损耗。另外，卷铁芯变压器充分利用了硅钢片的取向性，消除了因磁路与硅钢片取向不一

38、致所增加的耗损，并且性，消除了因磁路与硅钢片取向不一致所增加的耗损，并且降低了噪音，是配电网中更新换代的长线产品。降低了噪音，是配电网中更新换代的长线产品。单相卷铁芯单相卷铁芯变压器适用于变压器适用于630KVA及以下变压器，空载电流仅为叠装式及以下变压器，空载电流仅为叠装式的的20%30%第四节 互感器互感器包括互感器包括电流互感器和电压互感器电流互感器和电压互感器，是一次系统和二次系统之，是一次系统和二次系统之间的联络元件，将一次侧的高电压、大电流变成二次侧标准的间的联络元件，将一次侧的高电压、大电流变成二次侧标准的低电压（低电压（100V或或100/V）和小电流（）和小电流（5A或或1A

39、），用以分别向），用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，使二次电路正测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，使二次电路正确反映一次系统的正常运行和故障情况。目前，互感器常用电确反映一次系统的正常运行和故障情况。目前，互感器常用电磁式和电容式，随着电力系统容量的增大和电压等级的提高，磁式和电容式，随着电力系统容量的增大和电压等级的提高，光电式、无线电式互感器正应运而生，将应用于电力生产中。光电式、无线电式互感器正应运而生，将应用于电力生产中。注意：互感器的接线方式注意：互感器的接线方式 一、互感器的一、互感器的一、互感器的一、互感器的作用作用作用作用1、将一次回路高电压和大电流变

40、为二次回路标准值。、将一次回路高电压和大电流变为二次回路标准值。2、使低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气、使低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离隔离.3、取得零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护、取得零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。装置使用。(电流互感器由三相副绕组并联取得零序电流；电流互感器由三相副绕组并联取得零序电流；电压互感器由辅助绕组取得零序电压）电压互感器由辅助绕组取得零序电压）二、电压互感器二、电压互感器1、工作原理、工作原理电压互感器的工作原理与普通电力变压器相同，结构原理和接线也相似，一次绕组匝数很多，而二次绕组匝数很少，相当于降压变

41、压器。工作时，一次绕组并联在一次电路中，而二次绕组并联仪表、继电器的电压线圈。因此电压低，额定电压一般为100V；容量小，只有几十伏安或几百伏安；负荷阻抗大，工作时其二次侧接近于空载状态，且多数情况下它的负荷是恒定的。电压互感器的一次电压U1与其二次电压U2之间有下列关系：U1(N1/N2)U2=KUU2 式中，N1、N2为电压互感器一次和二次绕组匝数；KU 为电压互感器的变压比，一般表示为 其额定一、二次电压比，即KU=U1N/U2N，例如 10000V/100V。2电压互感器的结构油浸式电压互感器按其结构可分为普通式和串级式，335kV都制成普通式，它与普通小型变压器相似。110kV及以上

42、的电磁式电压互感器普遍制成串级结构，其特点是：绕组和铁芯采用分级绝缘，以简化绝缘结构；绕组和铁芯放在瓷套中，可减少重量和体积。在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中，为了测量相对地的电压，电压互感器的一次绕组必须接成星形，且中性点必须接地。在360kV电网中，采用三只单相三绕组（接地专用）电压互感器，而在320kV电网中，常采用三相五柱式电压互感器来测量相对地电压。普通三相三柱式的电压互感器是不允许作这种测量的。3 3、分类、分类电磁式电压互感器可分为以下几种类型：（1）按安装地点可分为户内式和户外式。（2）按相数可分为单相式和三相式。（3）按每相绕组数可分为双绕组和三绕组式。三绕组电压互感器

43、有两个二次侧绕组：基本二次绕组和辅助二次绕组。辅助二次绕组供接地保护和电网绝缘监视用。（4）按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式、串级油浸式 和电容式等。干式多用于低压；浇注式用于335kV；油浸式主要用于35kV及以上的电压互感器。4、型号型号5、电压互感器的、电压互感器的容量容量电压互感器的容量指电压互感器的容量指其二次绕组允许接入的负载功率其二次绕组允许接入的负载功率用用 VA值表示，分额定容量和最大容量。值表示，分额定容量和最大容量。注：注：1、电压互感器的一、二次接线应保持极、电压互感器的一、二次接线应保持极性正确；性正确；2、电压互感器一、二次侧都应装设熔断、电压互感器一、二次侧都应装

44、设熔断器，二次绕组不准短路；器，二次绕组不准短路；3、电压互感器二次绕组、铁芯和外壳都、电压互感器二次绕组、铁芯和外壳都必须可靠接地必须可靠接地 ；4、电压互感器二次绕组电压降不得超过、电压互感器二次绕组电压降不得超过额定电压的额定电压的0.5%，接用，接用0.5级电能表时不级电能表时不得超过得超过0.25%。7、巡视检查、巡视检查看外部（损坏、裂纹、放电痕迹等）、油闻有无异味8、异常运行什么条件下电压互感器应退出运行？什么条件下电压互感器应退出运行？有放电现象、冒烟、噪声、漏油、发生接地短路故障时有放电现象、冒烟、噪声、漏油、发生接地短路故障时9、二次线圈更换时应注意：除执行有关安规外还要求

45、、二次线圈更换时应注意：除执行有关安规外还要求试验应合格、变比要正确、换后还应进行极性测定。试验应合格、变比要正确、换后还应进行极性测定。10、停用注意事项停用注意事项：从电网中隔离、重新投入时应进行：从电网中隔离、重新投入时应进行试验和检查。试验和检查。三、电流互感器工作原理三、电流互感器工作原理电流互感器一次绕组匝数少，串联在线路中，相当于升压变电流互感器一次绕组匝数少，串联在线路中，相当于升压变压器，其电流大小取决于线路的负载电流，与二次负载无关压器，其电流大小取决于线路的负载电流，与二次负载无关由于二次侧电流线圈阻抗小，电流互感器正常运行时，相当由于二次侧电流线圈阻抗小，电流互感器正常

46、运行时，相当于短路运行的变压器。于短路运行的变压器。在理想的电流互感器中，如果假定空载电流在理想的电流互感器中，如果假定空载电流0=0，则总磁，则总磁动势动势0N1=0，根据能量守恒定律，一次绕组磁动势等于二，根据能量守恒定律，一次绕组磁动势等于二次绕组磁动势，即次绕组磁动势，即1NI=-2N2即电流互感器的电流与它的匝数成反比，一次电流对二次电即电流互感器的电流与它的匝数成反比，一次电流对二次电流的比值流的比值1/2称为电流互感器的电流比。当知道二次电流称为电流互感器的电流比。当知道二次电流时，乘上电流比就可以求出一次电流，这时二次电流的相量时，乘上电流比就可以求出一次电流，这时二次电流的相

47、量与一次电流的相量相差与一次电流的相量相差1800。电流互感器的结构（1）单匝式结构有贯穿式（一次绕组为单根铜管或铜杆）和母线式（以母线穿过互感器作为一次绕组）。（2）额定电流在400A以下采用多匝式。多匝式接结构可分为线圈式、“8”字型和“U”字型。“8”字型绕组结构的电流互感器，只用于35110kV电压级。220kV“U”字型绕组电流互感器，在110kV及以上的高压电流互感器中得到广泛的应用。在同一回路中，往往需要数量很多的电流互感器，高压电流互感器常由多个没有磁联系的独立铁芯和二次绕组与共用的一次绕组组成同一电流比、多二次绕组的电流互感器。对于110kV及以上的电流互感器，常将一次绕组分

48、成几组，通过切换来改变绕组的串、并联，以获得23种互感比。2 2 2 2、电流互感器的、电流互感器的、电流互感器的、电流互感器的分类分类分类分类 1 1）按安装地点可分为屋内和屋外式。）按安装地点可分为屋内和屋外式。）按安装地点可分为屋内和屋外式。）按安装地点可分为屋内和屋外式。2 2）按安装方式可分为穿墙式、支持式和装入式。）按安装方式可分为穿墙式、支持式和装入式。）按安装方式可分为穿墙式、支持式和装入式。）按安装方式可分为穿墙式、支持式和装入式。3 3）按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式等。）按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式等。）按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式等。）按绝缘可分为干式、浇注式

49、、油浸式等。4 4）按一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式。单匝式分为贯穿）按一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式。单匝式分为贯穿）按一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式。单匝式分为贯穿）按一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式。单匝式分为贯穿型和母线型两种。型和母线型两种。型和母线型两种。型和母线型两种。5 5）按电流互感器的工作原理，可分为电磁式、电容式、光电）按电流互感器的工作原理，可分为电磁式、电容式、光电）按电流互感器的工作原理，可分为电磁式、电容式、光电）按电流互感器的工作原理，可分为电磁式、电容式、光电式和无线电式。式和无线电式。式和无线电式。式和无线电式。6)6)按功能，可按功能，可按功能，可按

50、功能，可分为测量用电流互感器和保护用电流互感器分为测量用电流互感器和保护用电流互感器分为测量用电流互感器和保护用电流互感器分为测量用电流互感器和保护用电流互感器。3、变流比：、变流比：1NI=2N2 4 4 4 4、电流互感器的型号表示法、电流互感器的型号表示法、电流互感器的型号表示法、电流互感器的型号表示法6、电流互感器的运行1）电流互感器一次线圈与被测电路串联，二次线圈与测量仪表连接，一、二次线圈极性应正确。2）电流互感器二次线圈和铁芯均应可靠接地。3）电流互感器二次侧不容开路？因为当二次侧开路时，一次磁势全部用于励磁，铁芯因为当二次侧开路时，一次磁势全部用于励磁，铁芯过度饱和，磁通波形为