1.2 变压器的结构及其分类（2）（课件）-《电机与变压器》同步精品课堂（高等教育出版社）

1.2 变压器的结构及其分类 同步精品课堂 电机与变压器 高教版 1 学习目标 了解变压器的结构 掌握并学会变压器的分类的知识点并进行应用 知识目标 能力目标 新知学习 一、 变压器的结构 (1)油箱和冷却装置 一般来说，对20 kV·A 以下的变压器，油箱本身表面能满足散 热要求，故采用平板油箱；对30~200 kV·A 变压器，采用排管式油箱； 油箱可保护变压器铁心和绕组不 受外力作用和潮湿的侵蚀，并通过油的对流，把铁心和绕组产生的热量传递给箱壁和散热管，再 把热量散发到周围的空气中去。 箱中盛有用来绝缘 及散热用的变压器油，它既是绝缘介质又是冷却介质，要求既有高的介质强度又有低的粘度，高 的发火点和低的凝固点，且不含酸、碱、硫、灰尘和水分等杂质。 新知学习 一、 变压器的结构 (1)油箱和冷却装置 对50 MV·A 及以上大容量变压器，采用强迫油循环冷却方 式。这些是变压器的冷却装置。 容量为8~40 MV·A 的变 压器在散热器上还另装电风扇冷却； 对2.5～6.3 MV·A 的变 压器，所需散热面积较大，则在油箱壁上装置若干只散热器，加强冷却； 新知学习 一、 变压器的结构 (1)油箱和冷却装置 当变压器的质量大于15 t (吨)时，通常把变压器做成钟罩式油箱，检修时只需把上节油箱吊起，免除必须使用重型起重设备。 目前，干式变压器的产量已经占据配电变压器产量的20%以上，在成套变电站中，干式变压 器已经占据80%～90%的份额。 新知学习 一、 变压器的结构 (2)储油柜储油柜亦称油枕 其作用是既能随时将油充满整个油箱，又能根据温度变 化，适应变压器油的热胀冷缩，还能使变压器油与空气接触 面减少，防止潮气侵入。 油面的升降 被限制在储油柜中，并且从油表指示中可以看到油面的高 低。 它是一个圆筒形容器，装在油箱上部，用管道与油箱相连，使油刚好充满到储油柜的一半。 新知学习 一、 变压器的结构 (3)安全气道 当变压器发生严重故障而产生大量气体时，油箱内部 的压强可达到50.66 kPa(0.5 个大气压),气体和油将首先 冲破防爆膜向外喷出，以降低油箱内的压力，从而避免油箱 内部受到强大的向外压力而爆裂。 它是一种保护设备，由一根长钢筒构 成，其上端管口装有一定厚度的玻璃板或酚醛纸板(防爆 膜)。 安全气道亦称防爆管，装在油箱顶盖 上 新知学习 一、 变压器的结构 (4)气体继电器 当变压器内部发生严重故障时，油流冲破挡板，挡板偏转时带动一套机构使另一个水银开关接通，发出信号并跳闸，与电网断开，起到保护作用。图所示为气体继电器外形和结构。 其内部有一个带有水银开关的浮筒和一块能带动水银开关的挡板。当变压器内部发生故障时，产生的气体聚集在气体继电器上部，使油面降低、浮筒下沉，接通水银开关而发出报警信号； 气体继电器是变压器的主要保护装 置，装在变压器油箱和储油柜之间的连接管上 新知学习 一、 变压器的结构 (4)气体继电器 新知学习 一、 变压器的结构 (5)吸湿器 吸湿器又称呼吸器，其内部装有用氯化钛浸渍过的硅胶。 当变压器温度变化时，储油柜的油面上下变化，油面上的空气通过吸湿器与大气相通。由于硅胶 的吸湿能力很强，硅胶会吸收空气中的水分，保证储油柜内空气的干燥，以免水分进入变压器油。 此硅胶干燥时为蓝色，吸湿饱和后为红色，应急时可将红色硅胶进行烘烤变为蓝色后再放入吸 湿器。 新知学习 一、 变压器的结构 (6)调压分接开关 变压器运行时，其输出电压是随输入电压的高低和负载电流的大小及性质而变动的。 在电力系统中，为了将变压器的输出电压控制在 允许变化的范围内，变压器的高压绕组匝数要求在一定范围内调 节，因为高压绕组一般在低中压绕组外面，引出调压分接头方便， 引线截面积小，电流也小，操作方便。 因而一次绕组一般都备有 抽头，称为分接头，如图所示。 新知学习 一、 变压器的结构 (6)调压分接开关 新知学习 一、 变压器的结构 (6)调压分接开关 利用开关S 与不同分接头相 连接，就可以改变一次绕组的匝数，从而达到调节电压的目的。 其调节范围一般是额定输出电压的±5%,也有为±7.5%的。 01 02 新知学习 一、 变压器的结构 (6)调压分接开关 有载调压分接开关是在不停电带负载情况下，随时进行调压的。 无励磁调压分接开关 在进行调压前要断开变压器一次、二次电源，断电后调节无励磁分接开关，改变变压器绕组匝数， 从而达到调整电压的目的。 有载调压分接开关 无励磁调压分接开关 新知学习 一、 变压器的结构 (7)绝缘套管 绝缘套管 绝缘套管由外部的瓷套和其中的导电杆组成。其作用是使高、低压绕组的 引出线与变压器箱体绝缘。 02 01 它的结构主要取决于电压等级和使用条件。电压≤1 kV时，采用实 心瓷套管；电压在10~35kV 时，采用充气式或充油式套管；电压≥110 kV 时，采用电容式套管。 为了增加表面放电距离，套管外形做成多级伞形 新知学习 一、 变压器的结构 (7)绝缘套管 新知学习 一、 变压器的结构 (8)测温装置 在变压器运行时，需要监视变压器油面的温度。小型的油浸式变压器可用 水银温度计，较大的变压器通常采用压力式温度计，如图所示。 新知学习 一、 变压器的结构 (8)测温装置 测温管固定在油箱顶盖上的一 个开口套筒内。套筒内注满变压器油，如图所示 新知学习 二 、变压器的分类 为了达到不同的使用目的，并适应不同的工作条件，变压器有很多类型，可按其用途、绕组结 构、铁心结构、相数、调压方式、冷却方式、容量等进行分类。 (1)按用途不同 变压器分为电力变压器(又可分为升压变压器、降压变压器、配电变压器、 厂用变压器等);特种变压器(电炉变压器、整流变压器、弧焊变压器等);仪用互感器(电压互感 器、电流互感器);试验用的高压变压器和调压器等。 新知学习 二 、变压器的分类 变压器分为双绕组、三绕组、多绕组变压器和自耦变压器。 (2)按绕组结构不同 变压器分为心式变压器和壳式变压器。 (3)按铁心结构不同 新知学习 二 、变压器的分类 变压器分为单相、三相、多相(如整流用的六相)变压器。 (4)按相数不同 变压器分为无励磁调压变压器、有载调压变压器。 (5)按调压方式不同 新知学习 二 、变压器的分类 变压器分为干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油 循环冷却变压器、强迫油循环导向冷却变压器、充气式变压器等。 (6)按冷却方式不同 变压器分为小型变压器，容量为630 kV·A 及以下；中型变压器，容量为 800~6300 kV·A;大型变压器，容量为8000～63000 kV·A; 特大型变压器，容量为900000 kV·A及以上。 (7)按容量不同 新知学习 二 、变压器的分类 变压器可分为工频变压器、中频变压器、高频变压器(脉冲变 压器)。 (8)按交流电频率不同 1.变压器是一种（ ）的电气设备，它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电转变成同频率的另一种电压等级的交流电。 A. 滚动 B. 运动 C. 旋转 D. 静止 课堂练习 正确答案：D 2.电力变压器按冷却介质可分为（ ）和干式两种。 A. 油浸式 B. 风冷式 C. 自冷式 D. 水冷式 课堂练习 正确答案：A 3.变压器的铁芯是（ ）部分。 A. 磁路 B. 电路 C. 开路 D. 短路 课堂练习 正确答案：A 4.变压器铁芯的结构一般分为（ ）和壳式两类。 A. 圆式 B. 角式 C. 心式 D. 球式 课堂练习 正确答案：C 5.变压器的铁芯一般采用（ ）叠制而成。 A. 铜钢片 B. 铁（硅）钢片 C. 硅钢片 D. 磁钢片 课堂练习 正确答案：C 6.变压器的铁芯硅钢片（ ）。 A. 片厚则涡流损耗大，片薄则涡流损耗小 B. 片厚则涡流损耗大，片薄则涡流损耗大 C. 片厚则涡流损耗小，片薄则涡流损耗小 D. 片厚则涡流损耗小，片薄则涡流损耗大 课堂练习 答案：A 7.绕组是变压器的（ ）部分，一般用绝缘纸包的铜线绕制而成。 A. 电路 B. 磁路 C. 油路 D. 气路 课堂练习 答案：A 8.根据高、低压绕组排列方式的不同，绕组分为（ ）和交叠式两种。 A. 同心式 B. 混合式 C. 交叉式 D. 异心式 课堂练习 正确答案：A. 课堂小结 1、变压器的基本结构包括哪些部分？ 2、变压器的冷却方式有哪些？ 3、变压器按相数如何分类？ 作业布置 感谢观看 $$