电力变压器基础知识

一.电力工程变压器的类型、型号、规格

1.按应用领域进行分类

(1)变压器:电力工程用于发电站向外运输。

(2)降血压变压器:供电局配电站用于转换工作电压。

(3)配电设备变压器:向客户配电。

(4)工厂变压器:给发电站内部用电。

(5)站用变压器:配电站内部用电。

(6)换流器变压器:直流输电，一侧连接交流电流，另一侧连接换流器阀。

(7)整流器变压器:热电厂配电除尘器。

二、按绕阻归类

(1)双绕阻变压器:用于变压、降血压、工厂变压等。

(2)三绕阻变压器:用于降低血压变化、接触变化等。

(3)自藕变压器:用于降低血压和接触。

(4)瓦解变压器:有两种径向瓦解和辐向分裂，用于工厂变和启备变。

三、按结构分类

(1)单相电变压器用于330~1000kV变压器。

(2)三相变压器:10~500 kV变压器。

(3)组合变压器:将变压器分成多个部分，然后在现场组成变压器，使交通不便。

四.按制冷方法分类

(1)油变变变压器用于10~1000kV变压器。

(2)干试变压器用于10~110 kV变压器。

（3）SF6变压器：现阶段110 kV变压器。

五.电力工程变压器的型号和规格

(1)中英文字母的含义

D—单相电 F—油变风冷式

O—自 P—迫使油循环系统

S —三相或三线圈 J—油变过温保护

Z —有载调压 L—铝线圈

无需标记铜线圈和双线圈

（2）例举

SFPSL—120000/110：110kV、120MVA三相三线圈迫使油循环系统风冷铝线圈变压器

OSFPSZ—240000/330：330 kV、240MVA三相三线圈有负载调压迫使油循环系统风冷

电力工程变压器线圈

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

螺旋线圈的主要特点是并接输电线的数量较多，线圈绕成螺旋形，线圈为线圈。螺旋线圈具有良好的机械设备可靠性、良好的热排放工艺性能，一般用于变压器的低压大电流线圈。

根据电流量的大小，螺旋线圈可成单螺旋、双螺旋结构和四螺旋结构。

2.旋转线圈

当线圈是由多个沿径向和不焊接的线条组成的线圈时，称为旋转线圈。

连续线圈梁端支撑面大，轴向力大，抗短路故障能力强，导热性大。这种线圈广泛应用于额定电压或体积。

3.担心线圈

纠结线圈由多个担心线(饼)组成。所有担心线(饼)的线圈都叫全担心线圈，一般用于220kV以上工作电压的变压器。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以上工作电压的变压器。

由于线圈的相邻线堵塞插入不相邻线圈，产生重叠的担心线，形成担心线圈，从而提高线圈的横向电阻，提高沿线圈径向相对高度的冲击电流分散特性，广泛应用于各种高压线圈。

4.内屏蔽掉线圈

内屏蔽旋转线圈是通过扩大线之间的串联电容器来改善冲击电流的目的。其结构特点是立即绕过旋转线内的浮动电阻匝，电容匝端包裹绝缘层，悬挂在线中，电容匝不载电流，只在冲击电流下工作。

内屏蔽旋转线圈结构有两段跨接线、四段跨接线、八段跨接线和按段连接。

三、电力工程变压器铁芯

铁芯也是电力工程变压器的关键组成部分。它由高导磁性铁氧体磁芯堆积，然后用钢夹或玻璃纤维丝带捆扎。

铁氧体磁芯

电力工程变压器使用的铁芯为0.3~0.5mm目前，中国只有武汉钢铁厂和宝钢能生产制造这种厚冷铁氧体磁芯。然而，大中型变压器使用的铁氧体磁芯仍需从日本进口。

2.变压器铁芯的结构形式

(1)单相电二柱变压器铁芯用于各种单相电变压器。

(2)用于高压大空间单相电变压器的单相段柱旁轭式变压器铁芯。

(3)用于高压和高压大空间单相电变压器的单相二柱旁轭变压器铁芯。

(4)三相三柱是各种三相变压器的变压器铁芯。

(5)大空间三相变压器采用五柱式变压器铁芯。

四、油变式变压器油箱

1.筒式油箱适用于各种中小型油变压器和超大型油变压器。

2.钟罩式油箱一般用于110~500kV油变压器。

3.全封闭式油箱将焊接到油箱中，近年来逐渐用于110kV以上油变压器。

五、油浸式变压器储油罐柜

变压器储油柜有两种功能，一种是给油箱内的变压器油热冷缩的室内空间，另一种是将变压器油与外部空气分离，避免变压器油老化。

1.软胶囊储油罐柜用塑料软胶囊将变压器油与外部空气分离，并给变压器油一个热升冷缩的室内空间。

2.隔膜储油罐柜用塑料隔膜将变压器油与外部空气分离，并给变压器油一个热升冷缩的室内空间。

3、波纹储罐柜，由金属材料波纹板组成的金属材料膨胀装置将变压器油与外部空气分离，并为变压器油提供热膨胀和冷收缩的室内空间。波纹储罐柜分为内油和外油两种，内油特性好，但体积相对较大。

六、油变变变压器的制冷方法

1.标记制冷方法

第一个英文字母：O—矿物机油，K—产生绝缘层液，L—绝缘汽体。

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

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—迫使循环系统(风扇、泵)。

2、例举

ONAN—当然制冷

ONAF—风冷却

OFAF—强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以下纯瓷绝缘缘层套管

这种套管有两种结构：导升降式和穿缆式。变压器低压套管采用导升降式；穿缆式10~20kV高压组出线。

2、40kV以下大电流套管

这种套管有两种结构：导升式和电容式传感器。导升式纯瓷套管用于中容积发电机组变压器的低压线圈小组出线；电容式传感器套管用作柴油发电机变压器的低压线圈小组出线。

3、66kV以上油纸电容传感器套管

这种套管的内绝缘层是由绝缘纸和铝铂连续倒丝机制成的电容器芯。电容器芯和瓷套之间充满了变压器油。套管与绕组的连接有两种结构：导升式和电缆式。油纸电容器芯由0组成.08~0.12mm厚电缆纸和0.01mm厚铝铂连续倒丝机在导电管上。

4、66 kV以上胶带纸电容传感器套管

这种套管的内绝缘层是由粘合纸和铝铂连续倒丝机制成的电容器芯。电容器芯和瓷套之间充满了变压器油，套管下面没有瓷套。但是这种套管tanδ大的，粘胶纸很容易开裂，导致局部放置，现阶段已经终止终止。

5.环氧树脂浇筑电容传感器套管

这种套管的主绝缘层也是由绝缘纸和铝铂连续倒丝机制成的电容器芯，然后在外面浇注环氧树脂胶，变成固体绝缘层套管。这种套管可以用作油气套管，顶部覆盖GIS中间充入管道SF六汽体；下部渗入变压器油。

八、电力工程变压器调压方法

1、调压方式

变压器的压力调节方法有两种：励磁调节器压力调节和负载压力调节。无励磁调节器压力调节，又称无负载压力调节，是在变压器停止运行，无负载时进行压力调节；负载压力调节是在变压器运行和负载下运行压力调节。无励磁调节器压力调节设备称为无负载分接电源开关；负载压力调节设备称为负载分接电源开关。

2.有载调压部位

变压器的负载调压位置包括中性线调压、中过线端调压和高压线圈端调压。其中，中性线调压的结构特点和技术非常简单，应用广泛。

3.负载调压电源开关

压力调节开关也分为电源开关。目前，我国制造的负载分接电源开关质量不够好，绝大多数负载分接电源开关依赖进口，其中来自法国MR和德国ABB企业进口较多。

九、变压器油

1.变压器油的成分

变压器油是一种矿物油。它是由许多不同相对分子质量的氮氧化合物分子结构组成的混合物。它是以乙烷、环烃和少量脂肪烃为主的烃类化合物。

2.变压器油的功效和型号

变压器油变压器油变压器油变压器油变压器油变压器油变压器油变压器油变压器油不仅具有绝缘层效果，而且具有排热效果。

根据其凝点的不同，变压器油分为25号油和45号油。25号油的凝点为零下25℃；45号油的凝固点为零下45℃。

25号变压器油属于石腊基油，45号变压器油为环甲基油。过去，45号变压器油将从海外进口，但现在新疆克拉玛依冶炼厂也可以生产。

十、电力工程变压器的制造加工工艺

电力工程变压器主要由机身和附件组成。机身由线圈、绝缘层、铁芯、分接电源开关、变压器油和油箱组成。变压器附件包括储油罐柜、冷却塔、套管、气体继电器、工作压力安全泄压阀和温度计。其中，冷却塔、变压器油、套管、分接电源开关、气体继电器、工作压力安全泄压阀和温度计均在外部购买。以下只是对几种特定部件的生产、制造和加工过程的简要和详细的介绍。

1、线圈线圈电感：安装框架-线圈电感线圈-输电线焊接-包裹绝缘层-线圈整形美容-线圈检测。

2.铁芯组装:铁氧体磁芯切割-研磨-抛光-重叠铁芯-装拉板和屏蔽-绑扎铁芯-变压器铁芯试验-装铁芯夹件。

3.绝缘层件生产加工:激光切割-研磨抛光-倒角-防水解决绝缘层件。

4.油箱和储油罐柜的生产加工:钢板加工-油箱和储油罐柜焊接-防锈处理-喷砂-涂漆-涂漆-冲击韧性试验。

5.总安装:装铁芯-装机油箱管道-套线圈-叠装铁轭-装分接电源开关-焊接导线-包线绝缘层-半成品加工试验-器身干燥-梳理器身-油箱安装-配件安装-加油-密封试验-热油循环-静态放置。

十一、电力工程变压器出厂试验

电力工程变压器的出厂试验分为常规（出厂）试验、形式试验和独特和独特试验。常规试验是每个变压器出厂时都需要进行的新试验项目，通常也称为出厂试验；形式试验是在一类设备中抽样1~由两台变压器进行的新试验项目；独特的试验是由客户明确提出的，并与制造商讨论允许的新试验项目。

1.高压绝缘层试验的主要要求和要求

变压器绕阻按较大工作电压运行Um下表是国家行业标准GB1094.3-2003电力工程变压器 第三部分：绝缘层水平、绝缘层试验和外绝缘气体间隙。

2、常规（在出厂）试验新项目

(1)绕阻电阻测量精确测量:在所有分接引出端实现的精确测量。

（2）变比测量：在全部分接部位上开展精确测量。

(3)布线等级检查:在额定值分接处进行检查。

(4)准确测量接地电阻、吸收比和极化指数值:220kV以上变压器只能准确测量极化指数值。

（5）绕阻tanδ和容检测： 35kV以上变压器都需要进行tanδ精确测量。.

（6）套管tanδ和容检测：66kV以上电容传感器套管需要进行tanδ和容量检测

(7)变压器油试验:油化分析、绝缘层抗压强度、tanδ、750kV以上变压器还需要进行油中粒度检测。在整个试验过程中，应不断进行油化分析和油色谱。

(8)准确测量满载损耗和满载电流:在额定电流布线下进行试验。

(9)精确测量负载损耗和短路阻抗:在额定电流布线下进行试验。

(10)局放试验:充放电量不作为评价，仅作为能否进行高压试验的参考。

（11）雷击全波冲击性试验：220kV及以上、120MVA以上变压器.

(12)实际操作冲击试验:330 kV以上变压器。

(13)磁感应抗压试验含有局放精确测量:110 kV以上变压器。

(14)低压绕阻和中性线外工程施工频抗压试验。

(15)局放试验:本次试验作为出厂试验值的评价试验。

(16)油排电精确测量:330 kV以上带汽油泵的变压器。

(17)旋转汽油泵局放试验:330 kV以上带汽油泵的变压器。

新项目的形式试验

(1)升温试验。

(2)雷击截波前试验。

(3)中性线雷击全波冲击试验。

(4)无线影响试验

3.新项目的独特试验

(1)准确测量声压级。

(2)准确测量三相变压器的零序特性阻抗。

(3)准确测量满载电流的脉冲电流。

(4)风扇电机和油泵电机消化吸收的功率测量。

(5)精确测量临态工作电压传输特性。

(6)承担短路故障能力试验。