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    這波電力變壓器基礎總結 絕對到位!

    發布日期:2018-10-30 11:26:52 點擊量:1925

    一、電力變壓器的分類與型號


     1、按用途分類

    (1)升壓變壓器:發電廠向外輸送電力用。

    (2)降壓變壓器:供電局的變電站作為變換電壓用。

    (3)配電變壓器:向用戶供電用。

    (4)廠用變壓器:為發電廠提供內部用電。

    (5)站用變壓器:為變電站提供內部用電。

    (6)換流變壓器:直流輸電用,一側接交流電,一側接換流閥。

    (7)整流變壓器:火電廠給電除塵供電用。


     2、按繞組分類

    (1)雙繞組變壓器:用于升壓變、降壓變、廠用變等。

    (2)三繞組變壓器:用于降壓變、聯絡變等。

    (3)自藕變壓器:用于降壓變、聯絡變等。

    (4)分裂變壓器:有軸向分裂和輻向分裂兩種,用于廠用變和啟備變。


     3、按結構分類

    (1)單相變壓器:用于330~1000kV變壓器。

    (2)三相變壓器:用于10~500 kV變壓器。

    (3)組合式變壓器:將變壓器分為幾個部分,到現場后再組合起來的變壓器,用于交通不便地區。


    4、按冷卻方式分類

    (1)油浸式變壓器:用于10~1000kV變壓器。

    (2)干式變壓器:用于10~110 kV變壓器。

    (3)SF6變壓器:目前用于110 kV變壓器。


    5、電力變壓器的型號


    (1)型號中字母的含義


     D—單相                  F—油浸風冷

     O—自                     P—強迫油循環

     S —三相或三線圈     J—油浸自冷

     Z —有載調壓           L—鋁線圈

           

     *銅線圈和雙線圈不用加符號


    (2)舉例


    SFPSL—120000/110: 110kV、120MVA三相三線圈強迫油循環風冷鋁線圈變壓器


    OSFPSZ—240000/330: 330 kV、240MVA三相三線圈有載調壓強迫油循環風冷自藕變壓


    二、電力變壓器的線圈


    線圈是電力變壓器中最重要、最復雜的部件,它由銅(或鋁)導線繞制,再配以專門的絕緣部件組成。


    1、螺旋式線圈


    螺旋式線圈的主要特點是并聯導線的根數較多,線餅繞成螺旋狀,且一個線餅為一匝的線圈。螺旋式線圈具有較好的機械穩定性、散熱性好工藝性也好,廣泛用于變壓器的低電壓大電流線圈。


    螺旋式線圈根據電流的大小,可以繞制成單螺旋、雙螺旋和四螺旋三種結構。


    2、連續式線圈


    當線圈是由若干個沿軸向分布,且由彼此不需要焊接的線段組成的線圈,稱為連續式線圈。


    連續式線圈的端部支撐面大,承受軸向力大,抗短路能力強,且各線段上有較大的散熱能力。這種線圈無論是電壓等級還是容量范圍,應用都很廣泛。


    3、糾結式線圈


    糾結式線圈由若干糾結線段(餅)組成。全部是糾結線段(餅)的線圈稱為全糾結式線圈,廣泛用于220kV及以上電壓的變壓器。一部分糾結線段(餅)和一部分連續式線段組成的線圈稱為糾結連續式線圈,應用于66 kV及以上電壓的變壓器。


    由于它在線圈的相鄰線匝間插入了不相鄰的線匝,形成了交錯的糾結線段并組成了糾結式線圈,從而使線圈的縱向電容增加,使得沿線圈軸向高度上的沖擊電壓分布特性改善,因此它在各種高電壓線圈上得到了廣泛應用。


    4、內屏蔽式線圈


    內屏蔽連續式線圈是通過增大線段間的串聯電容的方式,來達到改善沖擊電壓分布的目的。其結構特點是將附加電容線匝直接繞在連續式線段內部,電容線匝的端頭包好絕緣后在線段中懸空,電容線匝不載電流,只在沖擊電壓下起作用。


    內屏蔽連續式線圈在結構上有兩段跨接、四段跨接、八段跨接和分段連接等形式。


    三、電力變壓器的鐵心


    鐵心也是電力變壓器的重要組成部件,它由高導磁的硅鋼片疊積,然后用鋼夾件夾緊或用玻璃絲帶綁扎而成。


    1、硅鋼片


    電力變壓器用的硅鋼片是0.3~0.5mm厚的冷釓硅鋼片,目前國內只有武漢鋼鐵廠和上海寶鋼能生產這種冷釓硅鋼片。但是,大型變壓器用的硅鋼片還要從日本進口。


    2、鐵芯的結構形式

    (1)單相二柱式鐵芯,用于各種單相變壓器。

    (2)單相段柱旁軛式鐵芯,用于高壓大容量單相變壓器。

    (3)單相二柱旁軛式鐵芯,用于高壓和超高壓大容量單相變壓器。

    (4)三相三柱是鐵芯,用于各種三相變壓器。

    (5)五柱式鐵芯,用于大容量三相變壓器。


    四、油浸式變壓器的油箱


    1、筒式油箱,主要用于各種小型油浸式變壓器和特大型油浸式變壓器。


    2、鐘罩式油箱,廣泛用于110~500kV油浸式變壓器。


    3、全密封式油箱,即將油箱焊死,最近幾年才開始用于110kV及以上油浸式變壓器。


    五、油浸式變壓器的儲油柜


    變壓器的儲油柜有兩個功能,一個是給油箱內變壓器油提供熱脹冷縮的空間;另外就是將變壓器油與外部大氣隔開,防止變壓器油老化。


    1、膠囊式儲油柜,里面用橡膠膠囊將變壓器油與外部大氣隔開,并給變壓器油提供熱脹冷縮的空間。


    2、隔膜式儲油柜,用橡膠隔膜將變壓器油與外部大氣隔開,并給變壓器油提供熱脹冷縮的空間。


    3、波紋式儲油柜,用金屬波紋片組成的金屬膨脹器將變壓器油與外部大氣隔開,并給變壓器油提供熱脹冷縮的空間。波紋式儲油柜分為內油式和外油式兩種,內油式性能較好,但體積較大。


    六、油浸式變壓器的冷卻方式


    1、表示冷卻方式的符號


    第一個字母:O—礦物油,  K—合成絕緣液,   L—絕緣氣體。

    第二個字母:N—自然對流循環,   F—強迫油循環,  D—強迫導向循環。

    第三個字母:A—空氣,     W—水。

    第四個字母:N—自然對流,  F—強迫循環(風扇、泵)。


    2、舉例


    ONAN—自然冷卻

    ONAF—風冷卻

    OFAF—強迫油循環風冷

    ODAF—強迫油循環導向冷卻


    七、變壓器套管


    1、40kV及以下純瓷絕緣套管


    這種套管有導桿式和穿纜式兩種結構。導桿式用于變壓器的低壓套管;穿纜式用于10~20kV高壓出線。


    2、40kV及以下大電流套管


    這種套管有導桿式和電容式兩種結構。導桿式純瓷套管用于中等容量發電機變壓器的低壓繞組出線;電容式套管則用于大型發電機變壓器的低壓繞組出線。


    3、66kV及以上油紙電容式套管


    這種套管的內絕緣是由絕緣紙和鋁箔交替卷繞而成的電容芯子,電容芯子與瓷套之間充滿絕緣油,套管與繞組的連接有導桿式和穿纜式兩種結構。油紙電容芯子由0.08~0.12mm厚的電纜紙和0.01mm厚的鋁箔交替卷繞在導電管上。


    4、66 kV及以上膠紙電容式套管


    這種套管的內絕緣是由膠粘紙和鋁箔交替卷繞而成的電容芯子,電容芯子與瓷套之間充滿絕緣油,套管的下部不需要瓷套。但這種套管的tanδ大,膠粘紙容易裂紋而產生局部放電,目前已經停止生產。


    5、樹脂澆注電容式套管


    這種套管的主絕緣也是由絕緣紙和鋁箔交替卷繞而成的電容芯子,外面再澆注環氧樹脂,成為固體絕緣套管。這種套管可以用作油-氣套管,上部套在GIS的管道內,之間充入SF6氣體;下部浸入變壓器油中。


    八、電力變壓器的調壓方式


    1、調壓方式


    變壓器的調壓方式有無勵磁調壓和有載調壓兩種。無勵磁調壓又稱為無載調壓,是在變壓器停止運行、不帶負荷的狀態下進行調壓;有載調壓是在變壓器運行中、帶負荷的狀態下運行調壓。無勵磁調壓的調壓裝置叫無載分接開關;有載調壓的裝置叫有載分接開關。


    2、有載調壓位置


    變壓器有載調壓的位置有中性點調壓、中壓線端調壓和高壓線圈線端調壓三種。其中中性點調壓的結構和工藝比較簡單,應用也比較多。

       

    3、有載調壓開關


    調壓開關亦分接開關。目前國內生產的有載分接開關的質量都不夠好,大部分有載分接開關都依賴進口,其中從德國MR和瑞典ABB公司進口的較多。


    九、變壓器油


    1、變壓器油的成分


    變壓器油是礦物質油,它是由許多不同分子量的碳氫化合物分子組成的混合物,是以烷烴、環烷烴和少量芳香烴為主的烴類化合物。


    2、變壓器油的作用及牌號


    油浸式變壓器的絕緣油用變壓器油。變壓器油不但有絕緣作用,還有散熱的作用。


    變壓器油根據其凝固點的不同,分為25號油和45號油。25號油的凝固點是零下25℃;45號油的凝固點是零下45℃。

    25號變壓器油屬于石蠟基油,45號變壓器油是環烷基油。過去45號變壓器油要從國外進口,現在新疆克拉瑪依煉油廠也能生產了。


    十、電力變壓器的制造工藝


    電力變壓器由器身和附件兩大部分組成。器身又由線圈、絕緣件、鐵心、分接開關、變壓器油和油箱組合而成。變壓器的附件有儲油柜、冷卻器、套管、瓦斯繼電器、壓力釋放器及溫度計等。其中冷卻器、絕緣油、套管、分接開關、瓦斯繼電器、壓力釋放器及溫度計等都是從外面采購。下面僅簡單介紹幾種主要部件的制造工藝。


    1、線圈繞制:安裝繞線骨架—繞制線圈—導線焊接—包絕緣—線圈整形—線圈測試。


    2、鐵心組裝:硅鋼片裁剪—去毛刺—疊裝鐵心—裝拉板和屏蔽—綁紮鐵心—鐵芯試驗——裝鐵心夾件。


    3、絕緣件加工:絕緣件切割—去毛刺—倒園角—防潮處理。


    4、油箱和儲油柜加工:鋼板切割—油箱和儲油柜焊接—除銹—噴砂—打底漆—噴漆—機械強度試驗。


    5、總裝配:裝鐵心—裝油箱管道—套線圈—疊裝上鐵軛—裝分接開關—焊接引線—包引線絕緣—半成品試驗——器身干燥—整理器身—油箱裝配—附件裝配—注油—密封試驗—熱油循環—靜放。


    十一、電力變壓器的出廠試驗


    電力變壓器的出廠試驗分為例行(出廠)試驗、型式試驗和特殊試驗三種類型。例行試驗是每臺變壓器出廠都要進行的試驗項目,通常又稱為出廠試驗;型式試驗是在一種類型的產品中抽測1~2臺變壓器來進行的試驗項目;特殊試驗是由用戶提出,并與制造廠協商同意的試驗項目。


    1、對高電壓絕緣試驗的基本要求和規定


    變壓器繞組是按最高運行電壓Um以及相應的絕緣水平進行檢驗的,下表是國家標準GB1094.3—2003《電力變壓器 第三部分:絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙》規定的絕緣試驗項目。


    2、例行(出廠)試驗項目


    (1)繞組直流電阻測量:在所有分接引出端上進行的測量。

    (2)變比測量:在所有分接位置上進行測量。

    (3)接線組別檢測:在額定分接位置上進行測試。

    (4)絕緣電阻、吸收比和極化指數測量:220kV及以上變壓

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