电力变压器基础知识

一、电力工程变压器的种类与型号规格

1、按应用领域归类

（1）变压变压器：发电站向外运输电力工程用。

（2）降血压变压器：供电局的配电站做为转换工作电压用。

（3）配电设备变压器：向客户配电用。

（4）厂用变压器：为发电站给予内部结构用电量。

（5）站用变压器：为配电站给予内部结构用电量。

（6）换流器变压器：直流输电用，一侧接交流电流，一侧接换流器阀。

（7）整流器变压器：热电厂给电除尘器配电用。

2、按绕阻归类

（1）双绕阻变压器：用以变压变、降血压变、厂用变等。

（2）三绕阻变压器：用以降血压变、联系变等。

（3）自藕变压器：用以降血压变、联系变等。

（4）瓦解变压器：有径向瓦解和辐向分裂二种，用以厂用变和启备变。

3、按构造归类

（1）单相电变压器：用以330~1000kV变压器。

（2）三相变压器：用于10~500 kV变压器。

（3）组合型变压器：将变压器分成好多个一部分，到当场后再组成在一起的变压器，用以交通不方便地域。

4、按制冷方法归类

（1）油变式变压器：用以10~1000kV变压器。

（2）干试变压器：用以10~110 kV变压器。

（3）SF6变压器：现阶段用以110 kV变压器。

5、电力工程变压器的型号规格

（1）型号中英文字母的含意

D—单相电 F—油变风冷式

O—自 P—逼迫油循环系统

S —三相或三线圈 J—油变过温保护

Z —有载调压 L—铝线圈

铜线圈和双线圈无需加标记

（2）举例说明

SFPSL—120000/110：110kV、120MVA三相三线圈逼迫油循环系统风冷式铝线圈变压器

OSFPSZ—240000/330：330 kV、240MVA三相三线圈有载调压逼迫油循环系统风冷式自藕直流变压器

二、电力工程变压器的线圈

线圈是电力变压器中较重要、较繁杂的构件，它由铜（或铝）输电线线圈电感，另配以专业的绝缘层构件构成。

1、螺旋线圈

螺旋式线圈的主要特点是并接输电线的数量较多，线饼缠成螺旋形，且一个线饼为一匝的线圈。螺旋线圈具备不错的机械设备可靠性、排热性好工艺性能也好，普遍用以变压器的低压大电流量线圈。

螺旋线圈依据电流量的尺寸，可以绕做成单螺旋式、双螺旋结构和四螺旋式三种构造。

2、回转式线圈

当线圈是由多个沿径向遍布，且由彼此之间不用电焊的线条构成的线圈，称之为回转式线圈。

连续式线圈的梁端支持面大，承担轴向力大，抗短路故障水平强，且各线条上面有很大的导热工作能力。这类线圈不论是额定电压或是容积范畴，运用都很普遍。

3、担心式线圈

纠结式线圈由多个担心线条（饼）构成。所有是担心线条（饼）的线圈称之为全担心式线圈，普遍用以220kV及以上电流的变压器。一部分担心线条（饼）和一部分回转式线条构成的线圈称之为担心回转式线圈，运用于66 kV及以上电流的变压器。

因为它在线圈的邻近线堵转插入了不邻近的线匝，产生了交叠的担心线条并构成了担心式线圈，进而使线圈的横向电阻提升，促使沿线圈径向相对高度上的影响电流分散特点改进，因而它在各种各样高电压线圈上取得了广泛运用。

4、内屏蔽掉式线圈

内屏蔽回转式线圈是根据扩大线条间的串接电容器的方法，来实现改进冲击性电流遍布的目地。其结构特点是将浮动电容器线匝立即绕在回转式线条内部结构，电容器线匝的端部包好绝缘层后在线条中悬在空中，电容器线匝不载电流量，只在冲击性工作电压下起功效。

内屏蔽掉回转式线圈结构类型有2段跨接线、四段跨接、八段跨接线和按段联接等方式。

三、电力工程变压器的铁芯

铁心也是电力工程变压器的关键构成构件，它由高导磁的铁氧体磁芯叠积，随后用钢夹件夹持或用玻璃纤维丝带捆扎而成。

1、铁氧体磁芯

电力工程变压器用的铁芯是0.3~0.5mm厚的冷钆铁氧体磁芯，现阶段中国仅有武汉钢铁厂和宝钢能生产制造这类冷钆铁氧体磁芯。可是，大中型变压器用的铁氧体磁芯还需要从日本进口。

2、变压器铁芯的结构形式

（1）单相电二柱式变压器铁芯，用以各种各样单相电变压器。

（2）单相段柱旁轭式变压器铁芯，用以髙压大空间单相电变压器。

（3）单相二柱旁轭式变压器铁芯，用以髙压和高压大空间单相电变压器。

（4）三相三柱是变压器铁芯，用以各种各样三相变压器。

（5）五柱式变压器铁芯，用以大空间三相变压器。

四、油变式变压器的机油箱

1、筒型机油箱，主要运用于各种各样中小型油变式变压器和超大型油变式变压器。

2、钟罩式机油箱，普遍用以110~500kV油变式变压器。

3、全密闭式机油箱，将要机油箱焊住，较近几年才逐渐用以110kV及以上油变式变压器。

五、油浸式变压器的储油罐柜

变压器的储油柜有两个作用，一个是给机油箱内变压器油给予热涨冷缩的室内空间；此外便是将变压器油与外界空气分隔，避免变压器油衰老。

1、胶襄式储油罐柜，里边用塑胶胶襄将变压器油与外界空气分隔，并给变压器油给予热涨冷缩的室内空间。

２、膈膜式储油罐柜，用塑胶膈膜将变压器油与外界空气分隔，并给变压器油给予热涨冷缩的室内空间。

３、波浪纹式储油罐柜，用金属材料波浪纹片组合而成的金属材料胀大器将变压器油与外界空气分隔，并给变压器油给予热涨冷缩的室内空间。波浪纹式储油罐柜分成内油式和外油式二种，内油式特性不错，但体型比较大。

六、油变式变压器的散热方法

1、表明制冷方法的标记

第一个英文字母：O—矿物质机油， K—生成绝缘层液， L—绝缘汽体。

第二个英文字母：N—当然热对流循环系统， F—逼迫油循环系统， D—逼迫导向性循环系统。

第三个英文字母：A—气体， W—水。

第四个英文字母：N—当然热对流， F—逼迫循环系统（风机、泵）。

2、举例说明

ONAN—当然制冷

ONAF—风冷却

OFAF—逼迫油循环系统风冷式

ODAF—逼迫油循环系统导向性制冷

七、变压器套管

1、40kV及下列纯瓷绝缘层套管

这类套管有导升降式和穿缆式二种构造。导升降式用以变压器的低电压套管；穿缆式用以10~20kV髙压小组出线。

2、40kV及下列大电流量套管

这类套管有导升降式和电容传感器2种构造。导升降式纯瓷套管用以中等水平容积发电机组变压器的低电压线圈小组出线；电容传感器套管则用作柴油机发电机变压器的低电压线圈小组出线。

3、66kV及以上油纸电容传感器套管

这类套管的内绝缘层是由绝缘纸和铝铂连续倒丝机而成的电容器芯子，电容芯子与瓷套中间充斥着变压器油，套管与线圈的联接有导升降式和穿缆式二种构造。油纸电容器芯子由0.08~0.12mm厚的电缆纸和0.01mm厚的铝铂连续倒丝机在导电性管上。

4、66 kV及以上胶带纸电容传感器套管

这类套管的内绝缘层是由粘胶纸和铝铂连续倒丝机而成的电容器芯子，电容芯子与瓷套中间充斥着变压器油，套管的下边不用瓷套。但这类套管的tanδ大，粘胶纸非常容易开裂而造成局放，现阶段早已终止生产制造。

5、环氧树脂浇筑电容传感器套管

这类套管的主绝缘层也是由绝缘纸和铝铂连续倒丝机而成的电容器芯子，外边再浇筑环氧树脂胶，变成固态绝缘层套管。这类套管可以作为油-气套管，上端套在GIS的管路内，中间充进SF6汽体；下边渗入变压器油中。

八、电力工程变压器的调压方法

1、调压方式

变压器的调压方法有没有励磁调节器调压和有载调压二种。无励磁调节器调压又称之为无载调压，是在变压器停止运行、没有负载的情况下开展调压；有载调压是在变压器运作中、带负载的情况下运作调压。无励磁调节器调压的调压设备叫无载分接电源开关；有载调压的设备叫有载分接电源开关。

2、有载调压部位

变压器有载调压的位置有中性线调压、中过线端调压和髙压线圈线端调压三种。在其中中性线调压的结构特征和技术非常简单，运用也比较多。

3、有载调压电源开关

调压开关亦分接电源开关。现阶段我国生产制造的有载分接开关的品质都不足好，绝大多数有载分接电源开关都依靠进口，在其中从法国MR和德国ABB企业进口的较多。

九、变压器油

1、变压器油的成份

变压器油是矿物油，它是由很多不一样含量的氮氧化合物分子结构构成的混合物质，是以乙烷、环烃和少许脂肪烃为主导的烃类化合物。

2、变压器油的功能及型号

油变式变压器的变压器油用变压器油。变压器油不仅有绝缘层功效，也有排热的功效。

变压器油依据其凝点的不一样，分成25号油和45号油。25号油的凝点是零下25℃；45号油的凝固点是零下45℃。

25号变压器油归属于石腊基油，45号变压器油是环甲基油。以往45号变压器油要从海外进口，如今新疆克拉玛依冶炼厂也可以生产制造了。

十、电力工程变压器的生产制造加工工艺

电力工程变压器由器身和配件两绝大多数构成。器身又由线圈、绝缘层件、铁芯、分接电源开关、变压器油和机油箱组成。变压器的配件有储油罐柜、冷却塔、套管、瓦斯继电器、工作压力安全泄压阀及温度表等。在其中冷却塔、变压器油、套管、分接电源开关、瓦斯继电器、工作压力安全泄压阀及温度表等都是在外头购置。下边仅简易详细介绍几个关键构件的生产制造加工工艺。

1、线圈线圈电感：安装缠线框架—线圈电感线圈—输电线电焊焊接—包绝缘层—线圈整形美容—线圈检测。

2、铁芯拼装：铁氧体磁芯剪裁—研磨抛光—叠装铁芯—装拉板和屏蔽掉—绑紮铁芯—变压器铁芯试验——装铁芯夹件。

3、绝缘层件生产加工：绝缘层件激光切割—研磨抛光—倒园角—防水解决。

4、机油箱和储油罐柜生产加工：钢板加工—机油箱和储油罐柜电焊焊接—防锈处理—喷沙—打面漆—喷涂—冲击韧性试验。

5、总安装：装铁芯—装机油箱管路—套线圈—叠装上铁轭—装分接电源开关—电焊焊接导线—包引线绝缘层—半成品加工试验——器身干躁—梳理器身—机油箱安装—配件安装—加油—密封性试验—热油循环—静放。

十一、电力工程变压器的在出厂试验

电力工程变压器的在出厂试验分成常规（在出厂）试验、形式试验和独特试验三种种类。常规试验是每台变压器在出厂都需要做好的试验新项目，通常又称之为在出厂试验；形式试验是在一种类别的设备中抽测1~2台变压器来开展的试验新项目；独特试验是由客户明确提出，并与生产厂商议允许的试验新项目。

1、对高电压绝缘层试验的主要需求和要求

变压器绕阻是按较大运转工作电压Um及其相对应的绝缘层水准开展检查的，下表是国家行业标准GB1094.3—2003《电力工程变压器 第三一部分：绝缘层水准、绝缘层试验和外绝缘气体空隙》明文规定的绝缘层试验新项目。

2、常规（在出厂）试验新项目

（1）绕阻电阻测量精确测量：在所有的分接引出端上实现的精确测量。

（2）变比测量：在全部分接部位上开展精确测量。

（3）布线等级检验：在额定值分接部位上完成检测。

（4）接地电阻、吸收比和极化指数值精确测量：220kV及以上变压器才开展极化指数值精确测量。

（5）绕阻tanδ和容量检测: 35kV及以上变压器都需要开展tanδ精确测量。.

（6）套管tanδ和容量检测:66kV及以上电容传感器套管都需要开展tanδ和容量检测

（7）变压器油的试验：油化剖析、绝缘层抗压强度、tanδ、色谱等新项目，750kV及以上变压器还需要开展油中颗粒度检测。并且油化剖析和油的色谱在全部试验全过程时要不断开展。

（8）满载耗损和满载电流量精确测量：在额定电流布线下开展试验。

（9）负荷耗损和短路阻抗精确测量：在额定电流布线下开展试验。

（10）局放试验：充放电量不当作考评，仅做为能不能开展高电压试验的参照。

（11）雷击全波冲击性试验：220kV及以上、120MVA及以上变压器.

（12）实际操作冲击性试验：330 kV及以上变压器。

（13）含有局放精确测量的磁感应抗压试验：110 kV及以上变压器。

（14）低电压绕阻与中性线的外工程施工频抗压试验。

（15）局放试验：此次试验是做为在出厂试验值的考评试验。

（16）油排通电精确测量：330 kV及以上带汽油泵的变压器。

（17）旋转汽油泵的局放试验：330 kV及以上带汽油泵的变压器。

2、形式试验新项目

（1）升温试验。

（2）雷击截波以前试验。

（3）中性线的雷击全波冲击性试验。

（4）无线影响试验

3、独特试验新项目

（1）声压级精确测量。

（2）三相变压器的零序特性阻抗精确测量。

（3）满载电流量的谐波电流精确测量。

（4）风扇电机和油泵电机消化吸收的功率测量。

（5）暂态过程工作电压传送特点精确测量。

（6）承担短路故障工作能力试验。