变压器的基础知识概述

什么是变压器？

选择短路阻抗时应符合相应标准的要求(GB7T6451、GB7T16274、JB/T2426 或 GB7T 10228)。 对 110kV~220kV 城网供电的变压器，为限制过大的短路电流要求提高短路阻抗的 变压器，其短路阻抗最好分档，例如：110kV 可分为 10.5%、12.5%、14.5%、l6.5%;2 20kV 可分为 14%、l8%、22%、26%。还应考虑系统电压调整率和无功补偿。 电流流过变压器绕组时，应为绕组电阻的原因会发热而导致损耗，应为绕组是铜 制作的，故称“铜耗”,也称“铜损” 变压器内的磁通是在铁芯上流动的，铁芯对磁 通具有磁阻，就像导体

对电流又电阻一样，也会产生热量，这样的损耗较“磁滞损耗” 因为铁心本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁心的 断面上形成闭合回路并产生电流，好象一个旋涡称为“涡流”。这个“涡流”使变压 器的损耗增加，并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损 耗我们称为“涡流损耗”。我们使用的电磁炉就是利用一定频率的磁场在铁(钢)质 容器内形成涡流而产生的涡流损耗发热的。 磁滞损耗和涡流损耗都产生与变压器铁 芯，固称“铁耗”也称“铁损” 变压器

变压器基础培训讲义

一、 变压器的基本知识与原理

1. 变压器是借助于电磁感应，以相同的频率，在两个或更多的绕组之间，变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。

2. 变压器的电压比Ku=U1/U2=E1/E2=N1/N2，其中U1为一次侧交流电压，U2为二次测交流电压，E1为自感电动势，E2为互感电动势，N1为一次侧绕组匝数，N2为二次侧绕组匝数。 3. 变压器型号标识方式及意义

4. 变压器连接组别：电压的相位关系有两类：一类是一相中不同侧绕组的电压相位关系；另一类是同侧各相间的电压相位关系。变压器高、中和低压绕组的结线方式组合在一起就是结线组合。一相中不同侧绕组的电压相位关系有两种：相位移为0°和180°；同侧各相间的电压相位关系有三种：相电压相位移120°，线电压相位移120°，线、相电压可有相位移30°；目前变压器的常用接法有Y与D两种，配电变压器也有采用Z接法的；常用的结线组合：对于双绕组三相变压器有Yy、Yd和Yz；对于三绕组三相变压器有Yyd、Yyy、Yad和Yay等。

5. 变压器的基本结构包含五大部分，即铁心、绕组、油箱、器身和附件。 6. 变压器的用途和分类

6.1 变压器按用途可分为电力变压器和电炉变压器、整流变

变压器基础知识问答99

（001）：变压器正常巡视检查项目有哪些？

答: (1)变压器运行的音响是否正常；

(2)油枕及充油套管中的油色、油位是否正常，有无渗漏油现象；

(3)各侧套管有无破损，有无放电痕迹及其它异常现象；

(4)冷却装置运行是否正常；

(5)上层油温表指示是否正确，有无异常情况；

(6)防爆管的隔膜是否完好，有无积液情况；

(7)呼吸器变色硒胶的变色程度；

(8)瓦斯继电器内是否满油；

(9)本体及各附件有无渗、漏油；

(10)各侧套管桩头及连接线有无发热、变色现象；

(11)变压器附近周围环境及堆放物是否有可能造成威胁变压器的安全运行。

（002）：变压器特殊巡视检查项目有哪些？

答: (1)大风时检查变压器附近有无容易被吹动飞起的杂物，防止吹落到带电部分，并注意引线的摆动情况；

(2)大雾天检查套管有无闪络、放电现象；

(3)大雪天检查变压器顶盖至套管连线间有无积雪、挂冰情况，油位计，温度计、瓦斯继电器有无积雪复盖情况；

(4)雷雨后检查变压器各侧避雷器记数器动作情况，检查套管有无破损、裂缝及放电痕迹。

(5)气温突变时，检查油位变化情况及油温变化情况。

（003）：根据变压器油温度, 怎样判别变压器是否正常 ?

答: 变压器在额定条件下运行，铁芯和绕组的损耗

變壓器概述

變壓器是一種能改變交流電壓而保持交流電頻率不變的靜止的電氣設備.

在電力系統的送變電過程中,變壓器是一種重要的電氣設備.送電時,通常使用變壓器把發電機的端壓升高.對於輸送一定功率的電能,電壓越高,電流就越小,輸送導線上的電能損耗越小,由於電流小,則可以選用截面積小的輸電導線,能節約大量的金屬材料.用電時,又利用變壓器將輸電導線上的高電壓降低,以保證人身安全和減少用電器絕緣材料的消耗.

通常輸送線上的電壓在20-50萬伏之間,但是,在工農業生產和日常生活中需要各種不同等級的交流電壓.例如,應用廣泛的三相異步電動機和額定電壓為380V或220V一般照明電壓為220V:機床局部照明的額定電壓為36V,24V或更低:許多電子設備經常要求多種電壓供電.所以在實際工作中,采用各種規格的變壓器來滿足不同的需要.

變壓器除了能改變交變電壓外,還具有改變交流電流(如電流互感器,變換阻抗(如電子電路中的輸入,輸出變壓器)以及改變相位等作用.所以,變壓器是輸配電電工測量和電子技術等方面不可缺少的電氣設備.

變壓器的基本結構和工作原理

變壓器的基本結構

雖然變壓器種類繁多,用途各異,電壓等級和容量不同,但變壓器的基本結構大致相同.最簡單的變壓器是由一個

變 壓 器 制 作

Ⅲ.变压器材料介绍

一.线架(BOBBIN)

（一）作用：顾名思义，BOBBIN(线架)在变压器中起支撑COIL(线圈)的作用. （二）BOBBIN的分类：

1.依据变压器的性质要求不同，按材质分为：热塑性材料，热固性材料.

热塑性材料我们常用的有尼龙(NYLON)，塑料(PET)，塑料( PBT)三种.热固性材料我们常用到的有电木(PM).

2.依据变压器的形状不同，BOBBIN又分为立式，卧式，子母式，抽屉式，单元格，双格.

（三）特性及用途：

1.电木(PM)：热固性材料，稳定性高，不易变形，耐温150℃，可承受370℃之高温.表面光滑，易碎，不能回收.用于耐温较高之变压器.

2.尼龙(NYLON)：热塑性材料，工程塑料，延展性好，不易碎，耐温115℃，易吸水，使用前先用80℃的温度烘烤，使固性稳定.表面光滑，半透明，不易碎.一般用于耐油性强的变压器上.

3.塑料(PET)：热塑性材料，510系统，硬性高，易成形.不易变形，耐温170℃，表面不光滑，不易碎，一般用于绕线管.

4.塑料(PBT)：热塑性材料，较软，不易变形，不耐高温(160℃)，表面不光滑，不易碎一般用于绕线管

*热塑性材料可回收：第一次为20%，第

變 壓 器 制 作

Ⅲ.变压器材料介绍

一.线架(BOBBIN)

（一）作用：顾名思义，BOBBIN(线架)在变压器中起支撑COIL(线圈)的作用. （二）BOBBIN的分类：

1.依据变压器的性质要求不同，按材质分为：热塑性材料，热固性材料.

热塑性材料我们常用的有尼龙(NYLON)，塑料(PET)，塑料( PBT)三种.热固性材料我们常用到的有电木(PM).

2.依据变压器的形状不同，BOBBIN又分为立式，卧式，子母式，抽屉式，单元格，双格.

（三）特性及用途：

1.电木(PM)：热固性材料，稳定性高，不易变形，耐温150℃，可承受370℃之高温.表面光滑，易碎，不能回收.用于耐温较高之变压器.

2.尼龙(NYLON)：热塑性材料，工程塑料，延展性好，不易碎，耐温115℃，易吸水，使用前先用80℃的温度烘烤，使固性稳定.表面光滑，半透明，不易碎.一般用于耐油性强的变压器上.

3.塑料(PET)：热塑性材料，510系统，硬性高，易成形.不易变形，耐温170℃，表面不光滑，不易碎，一般用于绕线管.

4.塑料(PBT)：热塑性材料，较软，不易变形，不耐高温(160℃)，表面不光滑，不易碎一般用于绕线管

*热塑性材料可回收：第一次为20%，第

一.工程概况及特点

本工程为国华定洲电厂二期4#机组A列外场地构筑物工程，工程主要包括主变基础、1#厂变基础、2#厂变基础、设备支架及基础、油池、防火墙等。

变压器基础及架构平面布置紧凑复杂，主要位于A列外空冷区域横向LA与LB轴、LB与LC轴之间，纵向L7与L8轴之间。其中LA 列基础中心线与A列的间距为15m。主变压器基础与厂用变压器的基底标高均为-3.00m（不包括垫层）。变压器基础垫层混凝土采用C10，基础混凝土采用C30，保护层厚度为40mm。变压器基础±0.000相当于绝对标高66.200m。

因图纸资料不全本方案只包括变压器基础的施工。

二．编制依据

2.1《电力建设施工质量验收及评定规程》土建工程DL/T5210.1—2005

2.2《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002

2.3《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

2.4《电力建设施工及验收规范》SDJ68-87

2.5《电力建设安全工作规程》

2.6《电力建设安全健康与环境管理工作规定》

2.7《汽机间A列外场地构筑物布置图》F0602S-T0404-01

2.8《主变基础详图》F0602S-T0404-02

2.9《厂变基础详图》F0602S-T0404

首先要调查用电地方的电源电压，用户的实际用电负荷和所在地方的条件； 然后参照变压器铭牌标示的技术数据逐一选择，一般应从变压器容量、电压、电流及环境条件综合考虑，其中容量选择应根据用户用电设备的容量、性质和使用时间来确定所需的负荷量，以此来选择变压器容量。 在正常运行时，应使变压器承受的用电负荷为变压器额定容量的75～90左右。运行中如实测出变压器实际承受负荷50小于时，应更换小容量变压器，如大于变压器额定容量应立即更换大变压器。 同时，在选择变压器根据线路电源决定变压器的初级线圈电压值，根据用电设备选择次级线圈的电压值，最好选为低压三相四线制供电。这样可同时提供动力用电和照明用电。对于电流的选择要注意负荷在电动机起动时能满足电动机的要求（因为电动机起动电流要比下沉运行时大4～7倍）。

变压器要根据施工用电负荷有多大来选择 施工用电负荷的计算： 把每个电器设备的功率加在一起 看总和是多少KW你就选多少KVA的变压器就可以了 注：一般变压器容量应大于负荷总量 如：负荷总量为550KW 变压器应选600KVA的。

首先应该知道功率是分为有功功率（单位kW）、无功功率（单位kvar）、视在功率（单位kVA）。它们的关系应该是：kVA的平方=kW的平方

关于变压器分接头的问题

电网电压是随着运行方式和负载的大小变化而变化的。电网电压过高和过低，将会直接影响变压器的和用电设备的正常运行，为了使变压器能够有一个额定的输出电压，大多数是通过改变一次线圈分接抽头的位置即改变变压器线圈接入的匝数多少，来改变变压器的输出端电压。在变压器一次侧的三相线圈中，根据不同的匝数引出几个抽头，这几个袖头按照一定的接线方式接在分接开关上。开关的中心有一个能转动的触头，当变压器需要调整电压时，改变分接开关的位置就改变了变压器的变压比，从而改变变压器的输出电压，使之满足需要。

要注意的是当改变高压侧分接开关档位时，并没有改变高压侧的电压（高压侧的电压是系统电源的电压，这个电压只能随负荷等参数波动，不受变压器高压侧分接开关档位影响），实际上改变的是高压绕组的匝数。高压绕组的匝数一旦改变了，它与中、低压侧之间的变比也就改变了，从而达到了改变中、低压侧电压的目的。

一档应该是线圈匝数最多的，比如110±8*1.25/38.5±2*2.5/10.5，即一档对应高压侧：110(1+8*1.25%)=121kV。有人说110±8*1.25 表示110kV侧有17档，我也不知道该用什么词了，暂且叫17级吧，因

理想变压器和全耦合变压器

8-4.理想变压器和全耦合变压器 理想变压器和全耦合变压器理想变压器也是一种耦合元件。 理想变压器也是一种耦合元件。它是实际 变压器在理想条件下的电路模型。 变压器在理想条件下的电路模型。理想变压器 的电路符号如下图，在如图同名端、 的电路符号如下图，在如图同名端、电压和电 流参考方向下，理想变压器的伏安关系为： 流参考方向下，理想变压器的伏安关系为：i1 i2

+

u1-

*n:1

*

+

u2-

u 1 =n u2 i1 1 = i2 n

理想变压器的唯一参数是变比(或匝比 理想变压器的唯一参数是变比 或匝比): n 或匝比

理想变压器和全耦合变压器

有理想变压器的伏安关系可以看出， 有理想变压器的伏安关系可以看出，理想变压 器已经没有电感或耦合电感的作用了， 器已经没有电感或耦合电感的作用了，故理想 变压器的电路模型也可以画出受控源的形式： 变压器的电路模型也可以画出受控源的形式：i1 i2 i1 i2i2 n+ u1-n

+

u1-

*

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+ -

+

u2 u1

u2-

理想变压器和全耦合变压器

理想变压器可以看成是耦合电感或空芯 变压器在理想条件下的极限情况: 变压器在理想条件下的极限情况 (1)耦合电感