变压器知识及其新技术的应用课件.ppt

1、保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越感谢各位领导参加感谢各位领导参加变压器技术交流变压器技术交流保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越一、变压器基础知识一、变压器基础知识二、变压器结构二、变压器结构三、电压与频率对产品的影响三、电压与频率对产品的影响四、环境对产品的影响四、环境对产品的影响五、新技术应用五、新技术应用保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越一、一、 变压器基础知识变压器基

2、础知识1.1功能功能变压器是一种改变交流电的电压、电流而不改变频率的（静止变压器是一种改变交流电的电压、电流而不改变频率的（静止）电气设备。它在相同频率下，通过电磁感应将一个系统的交流）电气设备。它在相同频率下，通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为至少另一个系统的交流电压和电流，并借以传电压和电流转换为至少另一个系统的交流电压和电流，并借以传送电能。因此，变压器至少应具有两个通常匝数（或者标称电压送电能。因此，变压器至少应具有两个通常匝数（或者标称电压）不同的绕组，并通过线路端子连接到至少两个交流电压值不同）不同的绕组，并通过线路端子连接到至少两个交流电压值不同的系统上。的系统上。保定

3、天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越 变压器的作用是什么变压器的作用是什么? ?超高压变电所超高压变电所500kV / 220kV一次变电所一次变电所220kV / 110kV二次变电所二次变电所110kV / 35kV / 10kV配电变压器配电变压器10kV / 400V重要的输电设备重要的输电设备升高或降低电压升高或降低电压家庭、学校家庭、学校发电厂发电厂高压高压输电线输电线保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越发电机发电机(火力发电厂火力发电厂或或水

4、力发电站水力发电站)升压升压变压变压器器降压降压变压变压器器配电配电变压变压器器用用户户用用户户用用户户 变压器的作用变压器的作用升压升压远距离远距离传输传输通过变压器可以提高输送电压、降低传输损耗、增大输送距离。通过变压器可以提高输送电压、降低传输损耗、增大输送距离。把水力或火力发电厂中把水力或火力发电厂中发电机组所产生的交流发电机组所产生的交流电压升高后向电力网输电压升高后向电力网输出的电压器。出的电压器。用于降低用于降低电压的变电压的变压器压器保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越1.2 原理原理 变压器的基本原理是电

5、磁感应原理。以单相变压器的基本原理是电磁感应原理。以单相双双绕组绕组变压器变压器为例来加以说明，如图所示。它由两个绕组和一个铁心组成。为例来加以说明，如图所示。它由两个绕组和一个铁心组成。保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越当匝数为当匝数为N1的一次绕组的一次绕组AX接到频率为接到频率为f、电压为、电压为U1的交流电源上时，的交流电源上时，很小的励磁电流很小的励磁电流I0就足以在铁心上产生主磁通就足以在铁心上产生主磁通0（最大值为（最大值为m),以及经铁以及经铁心外回路的磁通心外回路的磁通，在一、二次绕组中分别感应出电势，

6、在一、二次绕组中分别感应出电势E1、E2，二次绕组，二次绕组ax端就有电压端就有电压U2。当二次绕组接有负载时，二次绕组就流通电流。当二次绕组接有负载时，二次绕组就流通电流I2，而一，而一次电流就由空载时励磁电流次电流就由空载时励磁电流I0增至增至I1。在空载运行条件下，如果忽略励磁磁势、一次与二次绕组的电阻在空载运行条件下，如果忽略励磁磁势、一次与二次绕组的电阻r1和和r2以及漏磁通产生的电抗以及漏磁通产生的电抗x1和和x2，在这种情况下，由法拉第定律：，在这种情况下，由法拉第定律：U1=E1=4.44fN1mU2=E2=4.44fN2m两式相除得电压变换关系为：两式相除得电压变换关系为：U

7、1/U2=E1/E2=N1/N2保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越一、二次绕组的电压比一、二次绕组的电压比U1/U2等于其匝数比等于其匝数比N1/N2。N2不变，不变，N1越大越大或或N1不变，不变，N2越小，则越小，则U2越小；越小； N2不变，不变，N1越小或越小或N1不变，不变，N2越大，则越大，则U2越大；只要改变两个绕组中任一个的匝数，就可以达到改变电压的目的越大；只要改变两个绕组中任一个的匝数，就可以达到改变电压的目的。通常就是在某一绕组上引出若干抽头（分接头），来改变匝比。通常就是在某一绕组上引出若干抽头（

8、分接头），来改变匝比N1/N2，从，从而改变二次电压值。这就是变压器改变电压的原理。而改变二次电压值。这就是变压器改变电压的原理。保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越1.3 变压器分类变压器分类 变压器有多种分类方式：变压器有多种分类方式：按铁心形式分为：心式、壳式；按铁心形式分为：心式、壳式；按绕组耦合方式分为：普通的、自耦的；按绕组耦合方式分为：普通的、自耦的；按相数分为：单相的、三相的；按相数分为：单相的、三相的；按冷却方式分为：油浸自冷、干式空气自冷、干式浇注绝缘、油浸风冷按冷却方式分为：油浸自冷、干式空气自冷、干

9、式浇注绝缘、油浸风冷、油浸水冷；、油浸水冷；按循环方式分为：自然循环、强迫循环；按循环方式分为：自然循环、强迫循环；按绕组材料分为：铜的、铝的；按绕组材料分为：铜的、铝的；按调压方式分为：无励磁调压按调压方式分为：无励磁调压(在不励磁条件下调压的变压器在不励磁条件下调压的变压器),有载调有载调压压(在负载下调压的变压器。但当负载或线路发生短路故障时，则不能进行调在负载下调压的变压器。但当负载或线路发生短路故障时，则不能进行调压，因为此时变压器中流有短路电流压，因为此时变压器中流有短路电流) ；按用途分为：升压、降压、配电、联络和厂用变压器。按用途分为：升压、降压、配电、联络和厂用变压器。保定天

10、威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越 电力变压器那种分类也包含不了变压器的全部特征，在产品型号中往往电力变压器那种分类也包含不了变压器的全部特征，在产品型号中往往要把所有的特征表达出来。变压器型号含义如下：要把所有的特征表达出来。变压器型号含义如下： 电力变压器电力变压器 型号：型号： 1 自耦自耦 O 5 铜线铜线 _ 2 单单 相相 D 铝线铝线 L 三相三相 S 6 无励磁调压无励磁调压 _ 3 油浸自冷油浸自冷 _ 有载调压有载调压 Z 干式空气自冷干式空气自冷 G 干式浇注干式浇注 C 举例举例: 油浸风冷油浸风冷 F

11、 D F P 380MVA / 500kV 油浸水冷油浸水冷 S 强迫油循环风冷强迫油循环风冷 FP 强迫油循环水冷强迫油循环水冷 SP 4 双绕组双绕组 _ 三绕组三绕组 S 单相单相额定容量额定容量额定电压额定电压强油循环风冷强油循环风冷保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越 属于变压器范畴的还有互感器、调压器、电抗器、移相变压器、换流变属于变压器范畴的还有互感器、调压器、电抗器、移相变压器、换流变压器。压器。保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越OD

12、FPS-334MVA/500kVODFPS-334MVA/500kV变压器变压器保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越官亭变电站现场官亭变电站现场750kV750kV变电站变电站 ODFPS-500000/750kVODFPS-500000/750kV变压器变压器保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越ODFPS-1000000/1000kVODFPS-1000000/1000kV变变压器压器1000kV1000kV变电站变电站 ODFPS-1000000/

13、1000kVODFPS-1000000/1000kV变压器变压器1000kV1000kV晋东南变电站现场晋东南变电站现场保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越三峡工程三峡工程SSP-840000/550SSP-840000/550变压器变压器保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越大唐宁德电厂大唐宁德电厂SFPSFP780000/500780000/500变压器变压器保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强

14、追求卓越追求卓越云南广东高端穗东换流站云南广东高端穗东换流站800kV 250MVA800kV 250MVA换流变换流变保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越ZZDFPZ-278000/500ZZDFPZ-278000/500贵州至广东第二回直贵州至广东第二回直流输电工程流输电工程保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越出口美国出口美国300MVA/220kV300MVA/220kV调相变压器调相变压器保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司

15、 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越套管套管压力释放器压力释放器油箱油箱储油柜储油柜冷却器冷却器气体继电器气体继电器 铁心铁心器身器身 线圈线圈 绝缘系统绝缘系统温度计温度计铁心、夹件铁心、夹件接地系统接地系统开关开关二、二、 变压器结构变压器结构保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越变压器组成变压器组成变压器主要部件变压器主要部件铁心铁心线圈线圈油箱油箱绝缘件绝缘件油油变压器附属部件变压器附属部件开关开关套管套管冷却设备冷却设备其它部件其它部件变压器变压器储油柜储油柜气体继电器气体继电器压力释放阀压力释放阀

16、油温度控制器油温度控制器线圈温度控制器线圈温度控制器电阻温度计电阻温度计套管型电流互感器套管型电流互感器球阀球阀蝶阀蝶阀控制箱控制箱端子箱端子箱千斤顶装置千斤顶装置引线引线保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越 铁心由铁心叠片、绝缘件和铁心结构件组成，形成一个封闭的路径，铁心由铁心叠片、绝缘件和铁心结构件组成，形成一个封闭的路径，是电磁感应磁的通路，又是套装线圈的骨架，对于变压器的电磁性能、是电磁感应磁的通路，又是套装线圈的骨架，对于变压器的电磁性能、机械强度和变压器噪声是极为重要的部件。铁心叠片主要采用冷轧高导机械强度和变

17、压器噪声是极为重要的部件。铁心叠片主要采用冷轧高导磁晶粒取向硅钢片叠积或卷绕而成，铁心在工作时会产生损耗，对于大磁晶粒取向硅钢片叠积或卷绕而成，铁心在工作时会产生损耗，对于大铁心直径的产品，其单位面积热负荷大，热传导路径长，这样铁心内部铁心直径的产品，其单位面积热负荷大，热传导路径长，这样铁心内部传导出的损耗可能会使铁心过热，需要设冷却油道。铁心及其金属件由传导出的损耗可能会使铁心过热，需要设冷却油道。铁心及其金属件由于所处的电场位置不同，产生的电位也不同，为了防止击穿放电要接地于所处的电场位置不同，产生的电位也不同，为了防止击穿放电要接地；铁心多点接地会形成闭合的环路，这些环会产生电流而增加

18、损耗导致；铁心多点接地会形成闭合的环路，这些环会产生电流而增加损耗导致局部过热，要保证一点接地。局部过热，要保证一点接地。2.1 2.1 铁心铁心保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越三相五柱铁心主要适用于大容量三相变压器。三相五柱铁心又分为两种结构： a）铁心旁柱和铁轭截面积相等且为主柱截面积的一半 b）铁心旁柱和铁轭截面积不相等，分别为主柱截面积的43%和53%三相五柱铁心增加了两个边框，使铁心总高度降低，也就使整个变压器的高度降低，从而降低变压器的运输高度；但是铁心叠片的硅钢片用量有所增加，增加变压器的加工成本。为了将

19、变压器的空载损耗和噪声，三相五柱铁心叠片通常采用6搭接结构即步进搭接结构，但是工艺繁琐、叠铁工作量大。2.1.1 2.1.1 三相五柱铁心三相五柱铁心保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越 铁心叠片主视图铁心叠片主视图旁柱绑带旁柱绑带铁芯柱绑带铁芯柱绑带上部铁轭上部铁轭下部铁轭下部铁轭拉板拉板旁柱旁柱主柱主柱隔磁槽隔磁槽保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越 铁心叠片剖面图环氧树脂绑带环氧树脂绑带油道油道拉板拉板保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气

20、股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越三相三柱铁心广泛适用于中小容量的变压器，铁心柱与铁轭等截面，铁心柱与铁轭在同一垂直平面内以迭接方式连接，结构简单，工艺设备少，但迭装工作量大；又因铁轭大，超大容量变压器采用时漏磁通较大，而且变压器高度也易超过运输限制。2搭接的三相三柱铁心即TS铁心，6搭接的三相三柱铁心即STS铁心。目前油浸变压器大部分采用STS铁心。STS铁心相对于TS铁心，空载损耗和噪声都比较小。2.1.2 2.1.2 三相三柱铁心三相三柱铁心保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越 铁心叠片

21、主视图铁心叠片主视图绑扎带绑扎带主柱主柱拉板拉板铁轭铁轭拉板拉板绝缘绝缘铁心叠片剖面图保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越STSSTS铁心和铁心和TSTS铁心的区别铁心的区别一般交叉叠法（TS铁心）STEPLAP叠积法（STS铁心）叠积方法叠积方法磁流示意图磁流示意图实物照片实物照片保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越铁心主柱 铁心侧柱单相三柱铁

22、心的旁柱和铁轭的截面积是主柱截面积的一半。单相大容量变压器多采用这种铁心。2.1.3 2.1.3 单相三柱铁心即双框铁心单相三柱铁心即双框铁心保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越2.线圈型式线圈型式2.2 2.2 线圈线圈 线圈是变压器的核心部件，线圈是变压器的核心部件，常被比做变压器的常被比做变压器的“心脏心脏”，是电磁感应是电磁感应中电的通路。绕制成线圈的材料要求是导电性能好（电阻率低），有一中电的通路。绕制成线圈的材料要求是导电性能好（电阻率低），有一定的机械强度，有稳定的化学特性。银、铜、铝都可以使用。但综合考定的

23、机械强度，有稳定的化学特性。银、铜、铝都可以使用。但综合考虑我们现在的变压器多使用铜材。绕组的绝缘分为导线匝绝缘、绕组各虑我们现在的变压器多使用铜材。绕组的绝缘分为导线匝绝缘、绕组各线饼间绝缘，导线匝绝缘指导线外部包覆的漆或绝缘纸，线饼间绝缘指线饼间绝缘，导线匝绝缘指导线外部包覆的漆或绝缘纸，线饼间绝缘指的是油道绝缘。的是油道绝缘。由于变压器容量和电压的不同，线圈所具有的结构特点由于变压器容量和电压的不同，线圈所具有的结构特点亦各不相同，包括匝数、导线截面、并联导线换位、绕向、线圈连接方亦各不相同，包括匝数、导线截面、并联导线换位、绕向、线圈连接方式和型式等，式和型式等，线圈型式细分如图所示：

24、线圈型式细分如图所示：保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越线圈分类图线圈分类图保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越 层式线圈通常用于适用于层式线圈通常用于适用于66kV、2000kVA及以下的小容量变压器，及以下的小容量变压器，我公司产品不采用层式线圈。我公司产品不采用层式线圈。 螺旋式线圈：由多根导线并联叠绕而成，相邻匝间用垫块或绝缘纸圈螺旋式线圈：由多根导线并联叠绕而成，相邻匝间用垫块或绝缘纸圈隔开，每个线饼为一匝，由于具有良好的机械稳定性、良好的

25、散热能力和隔开，每个线饼为一匝，由于具有良好的机械稳定性、良好的散热能力和工艺性，而普遍应用于调压线圈、大电流的低压线圈或特殊结构的高压线工艺性，而普遍应用于调压线圈、大电流的低压线圈或特殊结构的高压线圈。圈。保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越 连续式线圈：由单根或多根导线并联绕制而成，是典型的饼式线圈。连续式线圈：由单根或多根导线并联绕制而成，是典型的饼式线圈。每匝导线在幅向（径向）上连续叠绕成一个线饼，多个正、反线饼沿轴向每匝导线在幅向（径向）上连续叠绕成一个线饼，多个正、反线饼沿轴向交叠组成一个连续式线圈。线圈的导

26、线从一个线饼通过换位过渡到另一个交叠组成一个连续式线圈。线圈的导线从一个线饼通过换位过渡到另一个线饼。线饼。保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越 纠结式线圈：线匝不以自然数序排列，而是在相邻数序线匝间插入不相纠结式线圈：线匝不以自然数序排列，而是在相邻数序线匝间插入不相邻数序的线匝。这样原连续式线圈段间线匝须借助于纠结换位（纠位）进行邻数序的线匝。这样原连续式线圈段间线匝须借助于纠结换位（纠位）进行交错纠连，形成纠结线段。交错纠连，形成纠结线段。 纠结连续式线圈：为了改善线圈在冲击电压下端部线段的电位梯度分布，纠结连续式线

27、圈：为了改善线圈在冲击电压下端部线段的电位梯度分布，将线圈端部几个线段采用纠结式，中间及末端的线段采用连续式绕制。将线圈端部几个线段采用纠结式，中间及末端的线段采用连续式绕制。 插入电容（内屏蔽）连续式线圈：在连续式线圈的进线端部分线段的匝插入电容（内屏蔽）连续式线圈：在连续式线圈的进线端部分线段的匝间插入一独立的屏蔽线匝，其端头（亦称为悬头）包好绝缘断开并悬空着。间插入一独立的屏蔽线匝，其端头（亦称为悬头）包好绝缘断开并悬空着。屏蔽线仅增加纵向电容，不流通工作电流，故屏蔽线的截面积可以小于工作屏蔽线仅增加纵向电容，不流通工作电流，故屏蔽线的截面积可以小于工作线匝的截面积，尽量选用较薄的导线，

28、只要与工作线宽度相同或相近即可线匝的截面积，尽量选用较薄的导线，只要与工作线宽度相同或相近即可（小于或等于工作线）。（小于或等于工作线）。保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越纠结式线圈具有良好的耐冲击特性，但是纠结式线圈有以下缺点：纠结式线圈具有良好的耐冲击特性，但是纠结式线圈有以下缺点： 1 1）大容量变压器导线并联根数多时，纠结绕制有困难；）大容量变压器导线并联根数多时，纠结绕制有困难；2 2）纠结式线圈的匝间电压与纠结方式有关；）纠结式线圈的匝间电压与纠结方式有关；3 3）线圈绕制比连续式复杂，焊头多，必须保证焊接质

29、量。）线圈绕制比连续式复杂，焊头多，必须保证焊接质量。插入电容式线圈的主要优点：插入电容式线圈的主要优点：1 1）可以根据插入线段中的屏蔽线匝数的多少调节纵向电容量，改善冲击电）可以根据插入线段中的屏蔽线匝数的多少调节纵向电容量，改善冲击电压分布；压分布；2 2）线圈本身没有纠结的焊接头，且为连续式绕制，工艺简单。）线圈本身没有纠结的焊接头，且为连续式绕制，工艺简单。插入电容式线圈的缺点是屏蔽线匝占据一定的空间位置，使线圈幅向尺寸插入电容式线圈的缺点是屏蔽线匝占据一定的空间位置，使线圈幅向尺寸增大，且屏蔽线的端头不易处理。插入电容式的线圈与纠结连续式线圈改增大，且屏蔽线的端头不易处理。插入电容

30、式的线圈与纠结连续式线圈改善端部电位梯度分布的效果是相同的。目前较高电压等级的线圈多采用插善端部电位梯度分布的效果是相同的。目前较高电压等级的线圈多采用插入电容连续式线圈。入电容连续式线圈。保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越纠结式或纠结连续式线圈纠结式或纠结连续式线圈插入电容连续式线圈插入电容连续式线圈保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越屏蔽连续式线圈屏蔽连续式线圈双层螺旋式线圈双层螺旋式线圈保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司

31、天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越双层螺旋式线圈内层双层螺旋式线圈内层双层螺旋式线圈升层处双层螺旋式线圈升层处保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越屏蔽连续式屏蔽连续式 螺旋式：螺旋式：保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越铁芯柱铁芯柱上部压环上部压环绝缘纸筒绝缘纸筒高压线圈高压线圈低压线圈低压线圈下部压环下部压环低压线圈：双层螺旋式低压线圈：双层螺旋式高压线圈：高压线圈： 跨段屏连续式跨段屏连续式发电厂用升压变压器发电厂用升压变压器线圈的

32、绝缘排列图线圈的绝缘排列图2.3 2.3 线圈的绝缘排列图线圈的绝缘排列图保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越单相单相250250MVA/500kVMVA/500kV自耦无载自耦无载变压器的线圈配置示意图变压器的线圈配置示意图保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越单相单相210210MVA/500kVMVA/500kV电厂用电厂用变压器线圈的典型配置示意图变压器线圈的典型配置示意图保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变

33、自信自强自信自强 追求卓越追求卓越单相单相250250MVA/500kVMVA/500kV自耦有载自耦有载变压器线圈的典型配置示意图变压器线圈的典型配置示意图保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越 （线圈的绝缘排列）（线圈的绝缘排列）ANTI:稳定线圈TRY: 低压线圈COM: 公共线圈SER: 串联线圈ANTITRYCOMSER铁 芯 主 柱OSFPS-180MVA/220kVOSFPS-180MVA/220kV （带稳定线圈）带稳定线圈）OSFPSZ-180MVA/220kVOSFPSZ-180MVA/220kVTRY:

34、 低压线圈COM: 公共线圈TAP: 调压线圈SER: 串联线圈TRYCOMTAPSER铁 芯 主 柱保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越 （线圈的绝缘排列）（线圈的绝缘排列）LV: 低压线圈MV: 中压线圈HV: 高压线圈 LVMVHV铁 芯 主 柱SFPS-180MVA/220kVSFPS-180MVA/220kV保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越 （线圈的绝缘排列）（线圈的绝缘排列）SFPSZ-180MVA/220kVSFPSZ-180MVA/

35、220kV ( (正反调结构）正反调结构）SFPSZ-180MVA/220kVSFPSZ-180MVA/220kV ( (粗细调结构）粗细调结构）LVMVHVTI铁 芯 主 柱TOLV: 低压线圈MV: 中压线圈HV: 高压线圈TI: 粗调线圈TO: 细调线圈 LVMVHVTAP铁 芯 主 柱LV: 低压线圈MV: 中压线圈HV: 高压线圈TAP: 调压线圈保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越变压器器身绝缘是主绝缘，是变压器的重要组成部分，是线圈到接地部变压器器身绝缘是主绝缘，是变压器的重要组成部分，是线圈到接地部分铁心和

36、油箱的绝缘，是线圈到线圈的绝缘，既要考虑电气绝缘强度，分铁心和油箱的绝缘，是线圈到线圈的绝缘，既要考虑电气绝缘强度，又要具有足够的机械强度及抗短路能力。绝缘为油又要具有足够的机械强度及抗短路能力。绝缘为油-隔板和纸筒隔板和纸筒-油隙的形油隙的形式。器身绝缘件是由电工纸板制成的块、筒、板组成，端部护端圈和角式。器身绝缘件是由电工纸板制成的块、筒、板组成，端部护端圈和角环，为了改善电场，铁心、旁轭护屏蔽筒。主绝缘采用薄纸筒小油隙结环，为了改善电场，铁心、旁轭护屏蔽筒。主绝缘采用薄纸筒小油隙结构，它的基本特点是根据油体积减小时，油的耐压强度增大。油隙尺寸构，它的基本特点是根据油体积减小时，油的耐压强

37、度增大。油隙尺寸越大，每毫米绝缘强度越低。油浸式变压器在绝缘结构中不仅要注意材越大，每毫米绝缘强度越低。油浸式变压器在绝缘结构中不仅要注意材料本身的绝缘性能，还要注意沿零件表面的爬电问题；不但要注意电场料本身的绝缘性能，还要注意沿零件表面的爬电问题；不但要注意电场强度的分布，也要注意保证油流通畅。强度的分布，也要注意保证油流通畅。2.4 2.4 器身绝缘（变压器的绝缘系统）器身绝缘（变压器的绝缘系统）保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越：线圈间主绝缘线圈间主绝缘：对铁轭绝缘对铁轭绝缘：对油箱壁和旁柱绝缘对油箱壁和旁柱绝缘：

38、匝间和段间绝缘（纵绝匝间和段间绝缘（纵绝缘）缘）保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越器身绝缘结构图器身绝缘结构图保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越线圈端部尖尖角角线圈端部不加装静电线圈端部不加装静电环，线圈端部导线的环，线圈端部导线的尖角使电场在尖角处尖角使电场在尖角处集中，易产生击穿。集中，易产生击穿。2.4.1 2.4.1 静电环作用静电环作用保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求

39、卓越线圈端部静电环圆角圆角加装静电环以后，加加装静电环以后，加大了端部电极的半径，大了端部电极的半径，能够缓和端部电场集能够缓和端部电场集中的状况中的状况。保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越图图 均匀电场中变压器油的击穿场强与油体积的关系均匀电场中变压器油的击穿场强与油体积的关系 (a)在工频电压下在工频电压下 （b）在冲击电压下在冲击电压下2.4.2 2.4.2 角环作用角环作用在均匀电场和稍不均匀的电场中，变压器油的耐电强度随受电压在均匀电场和稍不均匀的电场中，变压器油的耐电强度随受电压作用的油隙体积的减小而提高，即

40、变压器油具有作用的油隙体积的减小而提高，即变压器油具有“体积效应体积效应”，如上图所示。如上图所示。保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越在油在油- -隔板绝缘结构中，隔板绝缘结构中，很多试验所积累的数据表很多试验所积累的数据表明（右图），油隙宽度明（右图），油隙宽度( (d)d)和击穿电压和击穿电压( (U Ub b) )之间的关之间的关系，从测得结果可以用下系，从测得结果可以用下列经验公式描述：列经验公式描述： U Ub b=Kd=Kd-n-n保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信

41、自强自信自强 追求卓越追求卓越小油隙小油隙角环作用：角环作用：将线圈端部到上铁轭之间将线圈端部到上铁轭之间的油隙分割为小油隙，以的油隙分割为小油隙，以增加耐电强度。增加耐电强度。保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越线圈端部电位分布示意图线圈端部电位分布示意图保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越 （夹件结构正面图）（夹件结构正面图）上部夹件上部夹件侧梁定位销侧梁定位销轭铁绑带轭铁绑带侧梁侧梁铁芯柱绑扎铁芯柱绑扎拉板拉板侧梁定位销侧梁定位销下部夹件下部夹件

42、保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越（夹件结构平面图）（夹件结构平面图）横梁横梁线圈托板线圈托板轭铁绑带轭铁绑带侧梁侧梁保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越（变压器内部结构侧面图）（变压器内部结构侧面图）侧柱绑扎侧柱绑扎油道油道侧梁定位销侧梁定位销线圈线圈绝缘压块绝缘压块线圈托板线圈托板轭铁轭铁轭铁绑带轭铁绑带侧粱定位销侧粱定位销保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越2.5 2.5

43、引线引线 引线是变压器实现其自身联结组的途径，即引线是变压器实现其自身联结组的途径，即将作为电路的线圈出头与将作为电路的线圈出头与相应绝缘等级的变压器套管和连接在一起。相应绝缘等级的变压器套管和连接在一起。 引线要在最简便地实现联结引线要在最简便地实现联结组和连接开关的前提下保证引线有足够组和连接开关的前提下保证引线有足够电气强度和机械强度且满足电气强度和机械强度且满足引线引线对引线、引线对各个部件的绝缘距离。对引线、引线对各个部件的绝缘距离。 超高压引线（超高压引线（500kV-800kV)500kV-800kV)和特高压引线（和特高压引线（800kV800kV以上）均需要成型以上）均需要成

44、型的出线装置，我公司一般采用可卸式引线结构。的出线装置，我公司一般采用可卸式引线结构。保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越引线引线500kV引线引线中性点引线中性点引线支撑导线夹支撑导线夹引线引线保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越可卸式引线可卸式引线低压引线低压引线保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越三相发电机低压侧引线图三相发电机低压侧引线图保定天威保变电气股份有限公司保定天威

45、保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越三相发电机高压侧引线图三相发电机高压侧引线图保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越可卸式引线剖面图可卸式引线剖面图超高压和特高超高压和特高压引线出线装压引线出线装置置保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越2.6 2.6 油箱油箱 油箱是变压器保护器身的外壳和盛油的容器，也是装配变压器外部油箱是变压器保护器身的外壳和盛油的容器，也是装配变压器外部结构件的骨架，同时通过变压器油将器身损耗所

46、产生的热量以对流和辐结构件的骨架，同时通过变压器油将器身损耗所产生的热量以对流和辐射的方式散到大气中。射的方式散到大气中。 油箱按结构又分钟罩式油箱和桶式油箱，按箱沿连接方式又分为螺油箱按结构又分钟罩式油箱和桶式油箱，按箱沿连接方式又分为螺栓机械连接结构和箱沿焊死结构。栓机械连接结构和箱沿焊死结构。 桶式油箱结构，箱沿位于油箱顶部，大容量变压器一般采用桶式油桶式油箱结构，箱沿位于油箱顶部，大容量变压器一般采用桶式油箱，该结构能方便油箱屏蔽布置，很好的控制油箱中的漏磁分布。钟罩箱，该结构能方便油箱屏蔽布置，很好的控制油箱中的漏磁分布。钟罩式油箱结构，箱沿位于油箱下部，该结构方便器身下箱和引线配置

47、以及式油箱结构，箱沿位于油箱下部，该结构方便器身下箱和引线配置以及变压器的二次装配，对与现场组装变压器尤为方便。变压器的二次装配，对与现场组装变压器尤为方便。 油箱能够耐受真空度油箱能够耐受真空度13Pa和正压和正压98kPa的机械强度试验。的机械强度试验。 油箱能够满足变压器密封试验时机械强度的要求。油箱能够满足变压器密封试验时机械强度的要求。 油箱上设有温度计座、接地板、吊攀等，油箱下部设置供千斤顶顶油箱上设有温度计座、接地板、吊攀等，油箱下部设置供千斤顶顶起变压器的装置和水平牵引装置，真空注油的阀门以及装有足够大的事起变压器的装置和水平牵引装置，真空注油的阀门以及装有足够大的事故放油阀。

48、故放油阀。保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越事故放油阀事故放油阀吊轴吊轴油箱接地板及连接片油箱接地板及连接片千斤顶支架千斤顶支架真空注油阀门真空注油阀门保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越油箱屏蔽油箱屏蔽保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越三、三、 电压与频率对产品的影响电

49、压与频率对产品的影响3.1 3.1 电压对产品的影响电压对产品的影响 额定电压是变压器重要的电气参数，额定电压与设备最高额定电压是变压器重要的电气参数，额定电压与设备最高电压电压UmUm相对应，例如额定电压相对应，例如额定电压275kV275kV对应的设备最高电压对应的设备最高电压UmUm为为300kV300kV，额定电压，额定电压330kV330kV对应的设备最高电压对应的设备最高电压UmUm为为362kV362kV。根据。根据UmUm值的不同，变压器在瞬变过电压下的绝缘配合规则是不同值的不同，变压器在瞬变过电压下的绝缘配合规则是不同的。下表节选了的。下表节选了IEC60076-3IEC60

50、076-3：2013 2013 中几种中几种UmUm值下的绝缘试验值下的绝缘试验电压。电压。保定天威保变电气股份有限公司保定天威保变电气股份有限公司 天威保变天威保变自信自强自信自强 追求卓越追求卓越设备绕组最高电压设备绕组最高电压Um kV雷电冲击全波雷电冲击全波(LI)kV雷 电 冲 击 截雷 电 冲 击 截波波(LIC) kV操作冲击操作冲击(SI) kV线端交流外施耐线端交流外施耐压压(AV)(LTAC) kV12312355055060560546046023023014514555055060560546046023023065065071571554054027527517017