1.1 变压器的基本结构与铭牌技术数据

1.1.1 变压器的基本结构

电力变压器的基本部件是铁芯和绕组,此外还有油箱及其他附件,油浸式电力变压器如图1.1所示。

图1.1 油浸式电力变压器

1.铁芯

铁芯是变压器中的磁路部分。为了减少铁芯内的涡流损耗和磁滞损耗,铁芯通常采用表面经绝缘处理的冷轧硅钢片叠装而成。硅钢片具有较优良的导磁性能和较低的损耗。

铁芯分为铁芯柱和铁轭(磁轭)两部分,铁芯柱上套有绕组,磁轭作为连接磁路之用。铁芯结构的基本形式有心式和壳式两种,如图1.2和图1.3所示。

2.绕组

绕组是变压器的电路部分,应具较高的耐热、机械强度及良好的散热条件,以保证变压器的可靠运行。与电源相连的叫一次绕组或原绕组,与负载相连的叫二次绕组或副绕组。也可根据电压大小分为高压、低压绕组。

1--铁心柱;2--铁轭;3--高压绕组;4--低压绕组

图1.2 单相心式变压器

1--铁心柱;2--铁轭;3--绕组

图1.3 单相壳式变压器

3.油箱和其他附件

(1)油箱

变压器油是经提练的绝缘油,绝缘性能比空气好。它是一种冷却介质,通过热对流方法,及时将绕组和铁芯产生的热量传到油箱和散热油管壁,向四周散热,使变压器的温升不致超过额定值。变压器油按要求应具有低的黏度,高的发火点和低的凝固点,不含杂质和水分。

(2)储油柜

储油柜又称油枕,一般装在变压器油箱上面,其底部有油管与油箱相通,当变压器油热胀时,将油收进储油柜内,冷缩时,将油灌回油箱,始终保持器身浸在油内。油枕上还装有吸湿器,内含氧化钙或硅胶等干燥剂。

(3)安全气道

较大容量的变压器油箱盖上装有安全气道,它的下端通向油箱,上端用防爆膜封闭。当变压器发生严重故障或气体继电器保护失败时,箱内产生很大压力,可以冲破防爆膜,使油和气体从安全气道喷出,释放压力以避免造成重大事故。

(4)气体继电器

气体继电器安装在油箱与油枕之间的三连通管中。当变压器发生故障时,内部绝缘材料及变压器油受热分解,产生气体沿连通管进入气体继电器,使之动作,接通继电器保护电路发出信号,以便工作人员进行处理,或引起变压器前方断路器跳闸保护。

(5)绝缘套管

作为高、低压绕组的出线端,在油箱上装有高、低压绝缘套管,使变压器进、出线与油箱(地)之间绝缘。高压(10kV以上)套管采用空心充气式或充油式瓷套管,低压(1kV以下)套管采用实心瓷套管。

(6)分接开关

箱盖上的分接开关,可以在空载情况下改变高压绕组的匝数(±5%),以调节变压器的输出电压,改善电压质量。

1.1.2 变压器的铭牌技术数据

为保证变压器的安全运行和方便用户正确使用变压器,在其外壳上设有一块铝制刻字的铭牌。铭牌上的数据为额定值。

1.额定电压U1N/U2N

额定电压U1N是指交流电源加到一次绕组上的正常工作电压;U2N是指在一次绕组加U1N时,二次绕组开路时(空载)的端电压。在三相变压器中,额定电压是指线电压。

2.额定电流I1N/I2N

额定电流是变压器绕组允许长时间连续通过的最大工作电流,由变压器绕组的允许发热程度决定。在三相变压器中额定电流是指线电流。

3.额定容量SN

额定容量是指在额定条件下,变压器最大允许输出,即视在功率。通常把变压器一、二次绕组的额定容量设计得相同。在三相变压器中SN是指三相总容量。额定电压、额定电流、额定容量三者关系如下。

4.额定频率fN

我国规定标准工业用电的频率为50Hz。除此之外,铭牌上还有效率η、温升τ、短路电压标么值uk、连接组别号、相数m等。