专题二 变压器的结构及其分类（二）（教案）-河北省对口升学《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

专题二 变压器的结构及其分类（二）（教案）-河北省对口升学《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

一、考纲解读

1.考纲要求学生准确识记变压器八大核心附件的基本功能，且能清晰区分变压器常见分类方式。

2.考纲强调学生需理解附件功能与变压器安全稳定运行的内在逻辑，而非单纯记忆名称。

3.考纲要求学生能精准区分功能相似或易混淆的附件及分类类别。例如，需辨别 “气体继电器与安全气道的作用差异”。

4.注重知识的实际应用，要求学生能结合具体场景选择匹配的附件或判断变压器类别。

二、知识点梳理

一、变压器的结构

1.附件

电力变压器的附件有油箱、储油柜、分接开关、安全气道、气体继电器和绝缘套管等。其作用是保证变压器的安全可靠运行。

(1)油箱和冷却装置

油浸式变压器的外壳就是油箱。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。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,再把热最散发到周围的空气中去。

(2)储油柜 储油柜亦称油枕,如图1-10所示。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。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。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,防止潮气侵人。

(3)安全气道

安全气道亦称防爆管,装在油箱顶盖上。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)。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。

(4)气体继电器 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。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。图1-11所示为气体继电器外形和结构。

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;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。

(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,以免水分进人变压器油。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。

(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1-12所示。

(7)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。

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 10~35 kV 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,如图1-13 所示。

(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 1-14(a)所示。

二、变压器的分类

(1)按用途不同 交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