110kV變壓器培訓湖北能源集團主講人：朱毅110kV變壓器培訓湖北能源集團1培訓內容變壓器用途與分類變壓器的結構變壓器的工作原理變壓器的銘牌與額定值變壓器的運行、維護與檢查培訓內容變壓器用途與分類2第一節用途與分類一、用途

電力變壓器是發電廠和變電所的主要設備之一。變壓器在電力系統中的作用是變換電壓。電壓經升壓變壓器升壓后，可以減少線路損耗，提高送電的經濟性，達到遠距離送電的目的。而降壓變壓器則能把高電壓變為用戶所需要的各級使用電壓，滿足用戶需要。第一節用途與分類一、用途電力變壓器是發電廠和變3二、分類1、電力變壓器按功能分：

電力變壓器按功能分，有升壓變壓器和降壓變壓器兩大類。工廠變電所都采用降壓變壓器。終端變電所的降壓變壓器，也稱配電變壓器。二、分類1、電力變壓器按功能分：4

2、電力變壓器按相數分有三相變壓器和單相變壓器。在工廠變電所中一般都用三相變壓器。3、電力變壓器按結構型式分有鐵芯式變壓器和鐵殼式變壓器。如果繞組包在鐵芯外圍，則為鐵芯式變壓器；如果鐵芯包在繞組外圍，則為鐵殼式變壓器。4、電力變壓器按調壓方式分有無載調壓和有載調壓變壓器兩大類。用戶（變電所）大多采用無載調壓變壓器

2、電力變壓器按相數分5

5、電力變壓器按繞組形式分有雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器三大類。用戶（變電所）大多采用雙繞組變壓器。

6、電力變壓器按冷卻介質分有干式和油浸式變壓器兩類。油浸式變壓器又分為油浸自冷式、油浸風冷式和強迫油循環風冷（或水冷）式三種類型。一般工廠變電所多采用油浸自冷式或油浸風冷式變壓器。

7、電力變壓器按其繞組導體材質分有銅繞組和鋁繞組兩種類型。5、電力變壓器按繞組形式分6第二節變壓器的結構電力變壓器指的是電力系統一次回路中供輸、配、供電用的變壓器。第二節變壓器的結構電力變壓器指的是電力系統一次回路中7kv電力變壓器基礎知識課件8

常見的兩種變壓器：油浸式變壓器干式變壓器常見的兩種變壓器：油浸式變壓器干式變壓器9油浸式電力變壓器結構油浸式電力變壓器器身油箱冷卻裝置保護裝置出線裝置鐵心、繞組、絕緣結構、引線、分接開關油箱本體（箱蓋、箱壁、箱底）和附件（放油閥門、油樣活門、接地螺栓、銘牌散熱器和冷卻器儲油柜（油枕）、油位表、防爆管（安全氣道）、吸濕器(呼吸器)、溫度計、凈油器、氣體繼電器（瓦斯繼電器）高壓套管、低壓套管油浸式電力變壓器結構油器身油箱冷卻裝置保護裝置出線裝置鐵心、10變壓器基本結構

變壓器符號

變壓器基本結構變壓器符號11110kV油浸式電力變壓器內部結構圖110kV油浸式電力變壓器內部結構圖12變壓器的主體構造：

1、鐵芯

2、繞組變壓器的主體構造：13變壓器鐵心結構鐵芯結構：鐵芯在電力變壓器中是重要的組成部件之一。它由高導磁的硅鋼片疊積和鋼夾件夾緊而成，鐵心具有兩個方面的功能。

在原理上，鐵心是構成變壓器的磁路。它把一次電路的電能轉化為磁能，又把該磁能轉化為二次電路的電能，因此，鐵心是能量傳遞的媒介體。

在結構上，它是構成變壓器的骨架。在它的鐵心柱上套上帶有絕緣的線圈，并且牢固地對它們支撐和壓緊。鐵芯由鐵芯柱和鐵軛兩部分組成。鐵芯的結構一般分為心式和殼兩類。變壓器鐵心結構14

心式1-鐵芯柱2-上鐵軛3-下鐵軛4、5-高低壓繞組殼式1-鐵芯柱2-上鐵軛3-下鐵軛4-旁軛5,6-高低繞組心式15鐵心的作用：是變壓器的主磁路、骨架鐵心的材料：0.35～0.5mm厚的硅鋼片鐵心形式：電力變壓器主要采用心式結構鐵心的作用：是變壓器的主磁路、骨架16變壓器繞組繞組是變壓器的電路部分，采用銅線或鋁線繞制而成，原、副繞組同心套在鐵芯柱上。為便于絕緣，一般低壓繞組在里，高壓繞組在外，但大容量的低壓大電流變壓器，考慮到引出線工藝困難，往往把低壓繞組套在高壓繞組的外面。變壓器繞組17變壓器繞組結構繞組作用：繞組是變壓器的電路部分繞組材料：銅或鋁導線包繞絕緣紙以后繞制而成。變壓器繞組結構繞組作用：18變壓器附件1-銘牌；2-信號式溫度計3-吸濕器；4-油標；5-儲油柜；6-安全氣道7-氣體繼電器；8-高壓套管；9-低壓套管；10-分接開關；11-油箱；12-放油閥門；13-器身；14-接地板；15-小車變壓器附件1-銘牌；2-信號式溫度19一、變壓器---油枕

位于變壓器油箱的上方，通過氣體繼電器與油箱相通。油枕的作用：調節油量，保證變壓器油箱內經常充滿油；減小油和空氣的接觸面，防止油受潮或氧化速度過快。一、變壓器---油枕位于變壓器油箱的上方，通過氣體繼20二、變壓器---氣體繼電器氣體繼電器(也稱瓦斯繼電器)，安裝在變壓器油管箱與儲油柜之間連接有關的中部。作用：主要是變壓器內部發生故障時給出信號或切斷電源的保護裝置二、變壓器---氣體繼電器氣體繼電器(也稱瓦斯繼電器)，21氣體繼電器在變壓器內部發生故障（如絕緣擊穿、匝間短路、鐵芯事故等）產生氣體或油箱漏油使油面降低時，接通信號或跳閘回路，使有關裝置發出報警信號或變壓器從電網中切除，從而保護變壓器。氣體繼電器22氣體繼電器(也稱瓦斯繼電器)動作原理

正常時兩個開口杯都浸在油內，開口杯與平衡錘平衡。永久磁鐵距干簧接點較遠，干簧接點是斷開的，瓦斯繼電器不動作。當變壓器輕微故障時，電弧使油產生的氣體順油箱頂部進入連通管，聚積在繼電器上部，迫使油面下降，上開口杯也隨著下降，使永久磁鐵趨近于干簧接點，當氣體體積達到250～300cm3范圍內時，干簧接點接通，發出輕瓦斯動作信號。當變壓器嚴重故障時，油在強電弧作用下劇烈膨脹，油氣流速達到0.6～1.5m／s時，干簧接點閉合，重瓦斯動作發出跳閘信號。

氣體繼電器(也稱瓦斯繼電器)動作原理23三、油箱

油箱是有鋼板焊成的，如右圖11所示。油浸變壓器的器身就是裝在充滿變壓器油的油箱內的。變壓器油既是一種絕緣介質，又是一種冷卻介質。三、油箱油箱是有鋼板焊成的，如右圖11所示。油浸變壓器的器身24變壓器調壓是在變壓器的某一繞組上設置分接頭，當變換分接頭時就減少或增加了一部分線匝，使帶有分接頭的變壓器繞組的匝數減少或增加，其他繞組的匝數沒有改變，從而改變了變壓器繞組的匝數比。繞組的匝數比改變了，電壓比也相應改變，輸出電壓就改變，這樣就達到了調整電壓的目的。四、分接開關變壓器調壓是在變壓器的某一繞組上設置分接頭，當變換分接頭時就25一般情況下分接開關是在高壓繞組上，因為高壓繞組常套在外面，引出分接頭方便；另外高壓側電流小，引出的分接引線和分接開關的載流部分截面積小，開關接觸部分也容易解決。一般情況下分接開關是在高壓繞組上，因為高壓繞組常套在外面，引26五、高、低壓絕緣套管變壓器內部的高低壓引線是經絕緣套管引到油箱外部的，它起著固定引線和對地絕緣的作用。五、高、低壓絕緣套管變壓器內部的高低壓引線是經絕緣套管引到油27kv電力變壓器基礎知識課件28六、安全氣道其出口用玻璃防爆膜封住，當變壓器內部發生嚴重故障，而氣體繼電器失靈時，油箱內部的氣體便沖破防爆膜從安全氣道噴出，保護變壓器不受嚴重損害。六、安全氣道29七、變壓器---吸濕器吸濕器又名呼吸器，常用吸濕器為吊式吸濕器結構。吸濕器內裝有吸附劑硅膠，油枕內的絕緣油通過吸濕器與大氣連通，內部吸附劑吸收空氣中的水分和雜質，以保持絕緣油的良好性能。1-連接管2-螺釘3-法蘭盤4-玻璃管5-硅膠6-螺桿7-底座8-底罩9-變壓器油七、變壓器---吸濕器吸濕器又名呼吸器，常用30吸濕器吸濕器內裝有用氯化鈣或氯化鈷浸漬過的硅膠，它能吸收空氣中的水分。分為白色硅膠和藍色硅膠，當受潮到一定的程度時，白色不變色，藍色硅膠變為粉紅色。吸濕器吸濕器內裝有用氯化鈣或氯化鈷浸漬過的硅膠，它能吸收空氣31

吸濕器的作用是提供變壓器在溫度變化時內部氣體出入的通道，解除正常運行中因溫度變化產生對油箱的壓力。

吸濕器內硅膠的作用是在變壓器溫度下降時對吸進的氣體去潮氣。

油封杯的作用是延長硅膠的使用壽命，把硅膠與大氣隔離開，只有進入變壓器內的空氣才通過硅膠。

干燥器吸潮達到飽和狀態時呈談紅色。飽和的硅膠在140℃高溫下烘焙8h后康恢復使用。吸濕器的作用是提供變壓器在溫度變化時內部氣體32八、溫度計八、溫度計33九、冷卻裝置在變壓器運行時，由繞組和鐵芯中產生的損耗轉化為熱量，必須及時散熱。以免變壓器過熱造成事故。所以冷裝置是起散熱作用的。九、冷卻裝置在變壓器運行時，由繞組和鐵芯中產生的損耗轉化為熱34第三節變壓器的工作原理

工作原理：電力變壓器是靜止的電氣設備，電力變壓器的電磁部分由鐵芯和線圈組成。變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能。

基本原理是電生磁和磁生電的作用。第三節變壓器的工作原理工作原理：35與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組用U1，I1，E1，N1表示;與負載相連的線圈，送出交流電能，稱為二次繞組用U2，I2，E2，N2表示;同時交鏈一次，二次繞組的磁通量的相量為

Fm,該磁通量稱為主磁通;

變壓器原理圖

與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組用U1，I136

一次繞組接上交流電源→交流電流通過→鐵心中產生交變磁通→交變磁通在閉合磁路中同時穿過一次繞組和二次繞組→二次繞組中產生互感電動勢。

如果二次繞組接有負載構成閉合回路，就有感應電流流過負載。變壓器原理圖一次繞組接上交流電源→交流電流通過→鐵心中產生交變磁通→交37若一次、二次繞組的電壓、電動勢的瞬時值均按正弦規律變化，則有不計鐵心損失，根據能量守恒原理可得由此得出一次、二次繞組電壓和電流有效值的關系：令K=N1/N2，稱為匝比（亦稱電壓比），則

若一次、二次繞組的電壓、電動勢的瞬時值均按正弦規律變化，則有381．變壓原理

理想變壓器一次、二次繞組端電壓之比等于繞組的匝數比。

1．變壓原理理想變壓器一次、二次繞組端電壓之391．變流原理

變壓器工作時，一次、二次繞組中的電流跟匝數成反比。1．變流原理變壓器工作時，一次、二次繞組中的40第四節變壓器的銘牌和額定值

變壓器的銘牌數據是制造廠對變壓器正常工作時所作的使用規定。變壓器的額定值就標注在銘牌上，變壓器按額定值運行稱為額定運行。電力變壓器的銘牌上主要標注了以下各項：變壓器型號，額定視在功率，額定電壓，額定電流，頻率，相數，接線圖與連接組別，阻抗電壓，冷卻方式等。第四節變壓器的銘牌和額定值變壓器的銘牌數據是41變壓器銘牌和參數

1．型號變壓器的型號分兩部分，前部分由漢語拼音字母組成，代表變壓器的類別、結構特征和用途，后一部分由數字組成，表示產品的容量(kVA)和高壓繞組電壓(kV)等級。相數表示：D-單相；S-三相。

冷卻方式表示：J-油浸自冷；F-油浸風冷；FP-強迫油循環風冷；SP-強迫油循環水冷。電壓級數表示：S-三級電壓；無S表示兩級電壓。其他：0-全絕緣；L-鋁線圈或防雷；0-自耦；Z-有載調壓變壓器銘牌和參數42

－/防護代號

U1N

SN

設計序號

調壓方式：Z（有載調壓）導線材料：L（鋁繞組）

繞組數：S（三繞組）循環方式（自然循環不標，P表示強迫循環）冷卻方式F（風冷）G（干式空氣自冷）Ｃ（干式澆注絕緣）；Ｆ（油浸風冷），油浸自冷不標相數：D（單相）S（三相）繞組耦合方式（一般不標，O表自耦例：S11-160/10SFL1-10000/110；SFPS-63000/220

432、額定容量SN：它是變壓器額定工作條件下輸出能力的保證值，是額定視在功率，單位有：伏安（V?A）或千伏安（kV?A）或兆伏安（MV?A）。一般容量在630kVA以下的為小型電力變壓器800~6300kVA的為中型電力變壓器；8000~63000kVA為大型電力變壓器；90000kVA及以上的為特大型電力變壓器。2、額定容量SN：443、額定電壓U1N/U2N

均指線值電壓。原邊額定電壓U1N是指電源加在原繞組上的額定電壓；副邊額定電壓U2N是指原邊加額定電壓副邊空載時副繞組的端電壓，單位有：伏（V）或千伏（kV）。3、額定電壓U1N/U2N45變壓器二次繞組的額定電壓U2N是指當一次繞組施加的電壓為額定值、分接開關放在額定分接頭位置上，變壓器空載時，二次繞組的開路電壓(單位為V或kV)。由于變壓器二次繞組均位于線路的始端，考慮到線路輸送功率將產生電壓損耗，為了使線路末端的電壓不至太低，要求始端電壓應高于線路的額定電壓。規定：小變壓器比線路的額定電壓高５％大變壓器比線路的額定電壓高１０％如10/0.4、20/0.4、35/11、35/10.5、110/38.5/11、220/121/11

220/121/10.5

變壓器二次繞組的額定電壓U2N是指當一次繞組施加的電壓為額定464、額定電流I1N/I2N均指線值電流。原、副邊額定電流是指在額定容量和額定電壓時所長期允許通過的電流，單位有：安（A）5、額定頻率fN變壓器的額定頻率是指所設計的運行頻率，我國規定為50Hz(常稱“工頻”)。

4、額定電流I1N/I2N47變壓器的額定容量、額定電壓、額定電流之間的關系為：單相變壓器：三相變壓器：變壓器的額定容量、額定電壓、額定電流之間的關系為：486、變壓器三相繞組接線方式：（1）星形聯結星形聯結記作：“Y”或“y”（2）三角形聯結三角形聯結記作：“D”或“d”6、變壓器三相繞組接線方式：497．相數電力變壓器分單相和三相兩種，220kV及以下電壓等級的電力變壓器都是三相變壓器。8、繞組聯結組標號：變壓器按高壓和低壓繞組聯結的順序組合起來就是繞組的聯結組，繞組的聯結分為星形、三角形、對于高壓繞組分別用符號Y、D表示；對于低壓繞組分別用符號y、d表示；有中性點引出時則分別用符號YN和yn表示。例如：高壓為D低壓為yn聯結，則繞組聯結組為D，yn。7．相數8、繞組聯結組標號：509．短路電壓

短路電壓：也稱阻抗電壓(uZ％)，指二次側短接，一次側加電壓，使其一次側電流到達額定值時的一次電壓叫阻抗電壓。它表示變壓器通過額定電流時在變壓器自身阻抗上所產生的電壓損耗，一般用百分值表示，稱阻抗電壓百分數或短路電壓百分數。表達式為

9．短路電壓51

10、冷卻方式表示繞組及箱殼內外的冷卻介質和循環方式，即變壓器的冷卻方式是由冷卻介質種類及其循環方式來標志。

１）油浸自冷式：油靠對流和輻射的形式把熱量散發到周圍空氣中，一般用于6300kVA及以下的變壓器。在110ｋＶ電壓級的城網中50000及kVA以下也用自冷式。

2）油浸風冷式：在自冷式的基礎上加風吹裝置，提高散熱能力40％～50％。用于8000～63000ｋVA的變壓器10、冷卻方式52

3）強迫油循環風冷：容量大于63000ｋＶＡ的大型變壓器油箱上裝有強迫油循環冷卻器，散熱效率很高。４）強迫油循環水冷：從油到水比油到空氣的散熱系數高，故水冷卻器比風冷卻器的冷卻效率高，用于大型變壓器。

3）強迫油循環風冷：容量大于63000ｋＶＡ的大型變壓器油53第五節變壓器的運行、維護與檢查一、變壓器投入運行前的檢查

變壓器安裝結束，各項交接試驗和技術特性測試合格后，便進入啟動試運行階段。這個階段是指變壓器開始帶電，可能的最大負荷連續運行２４ｈ所經歷的過程。變壓器投入運行前，應進行嚴格而全面的檢查，檢查項目如下：①本體（器身）、冷卻裝置及所有附件應無缺陷，且不滲油。②輪子的制動裝置應牢固。③油漆應完整，相色標志正確。④變壓器頂蓋上應無遺留雜物。⑤事故排油設施應完好，消防設施應齊全。第五節變壓器的運行、維護與檢查一、變壓器投入運行前的檢查54⑥儲油柜、冷卻裝置、凈油器等油系統的油門均應打開，且指示正確，無滲油。⑦接地引下線及其與主接地網的連接應滿足設計要求，接地應可靠。鐵芯和夾件的接線引出套管、套管的接地小套管及電壓抽取裝置不用時其抽出端子均應接地；備用電流互感器二次端子應短接接地；套管頂部結構的接觸及密封應良好。⑥儲油柜、冷卻裝置、凈油器等油系統的油門均應打開，且指示正確55⑧儲油柜和充油套管的油位應正常，套管清潔完好。⑨分接頭的位置應符合運行要求；有載調壓切換裝置的遠動操作應動作可靠，指示位置正確。⑩變壓器的相位及繞組的聯接組別應符合并聯運行要求。⑾測溫裝置指示應正確，整定值應符合要求。⑿冷卻裝置試運行應正常，聯動正確，水冷裝置的油壓應大于水壓；強迫油循環的變壓器，應啟動全部冷卻裝置，進行循環４ｈ以上，放完殘留的空氣

⑧儲油柜和充油套管的油位應正常，套管清潔完好。56１．運行溫度和溫升標準

（１）運行允許溫度

變壓器的運行允許溫度是根據變壓器所使用絕緣材料的耐熱強度而規定的最高溫度。

普通油浸式電力變壓器的絕緣屬于Ａ級。即經浸漬處理過的有機材料，如紙、木材和棉紗等，其運行允許溫度為１０５℃。

多年的變壓器運行經驗證明，變壓器繞組溫度連續運行在９５℃時，就可以保證變壓器具有適當的合理壽命（約２０年），因此說溫度是影響變壓器壽命的主要因素。變壓器油溫若超過８５℃時，油的氧化速度加快，老化得越快。

二、變壓器的運行標準１．運行溫度和溫升標準二、變壓器的運行標準57

試驗表明，油溫在８５℃的基礎上升高１０℃，氧化速度會加快一倍。因此要嚴格控制變壓器油箱內油的

溫度。

（２）運行允許溫升

變壓器的運行允許溫度與周圍空氣最高溫度之差為運行允許溫升。空氣最高氣溫規定為＋４０℃。同時還規定：最高日平均溫度為＋３０℃，最高年平均溫度為＋２０℃，最低氣溫為－３０℃。

（３）溫度與溫升的關系

允許溫度＝允許溫升＋４０℃（周圍空氣的最高溫度）試驗表明，油溫在８５℃的基礎上升高１０℃，氧化速度58電力變壓器的溫度變壓器發熱元件溫度不得超過105℃

因此：繞組溫升不得超過65℃；鐵芯表面溫升不得超過70℃；油箱上層油溫最高不得超過95℃，但為了減緩變壓器油變質，上層油溫最高不宜超過85℃。電力變壓器的溫度59２．變壓器的過負荷能力（１）變壓器的額定容量和受溫度影響的實際容量電力變壓器的額定容量ＳＮ．Ｔ是指在規定環境溫度條件下，戶外安裝時，在規定的使用年限（一般為２０年）內所能連續輸出的最大視在功率。（２）變壓器的正常過負荷能力

油浸式電力變壓器在必要時可以過負荷運行而不致影響其使用壽命。３．變壓器電源電壓變化的允許范圍４．變壓器在三相電流不平衡時的允許運行方式２．變壓器的過負荷能力（１）變壓器的額定容量和受溫度影響的60５．變壓器油的運行（１）變壓器油的作用變壓器油在變壓器中起絕緣和冷卻的作用（２）變壓器油的試驗變壓器油的絕緣性能是保證變壓器安全運行的重要因素。（３）變壓器油的運行在變壓器運行過程中，變壓器油有可能與空氣接觸而發生氧化，氧化后生成的各種氧化物為酸性物質。５．變壓器油的運行（１）變壓器油的作用61三、變壓器正常運行時的監視和檢查１．變壓器繞組的絕緣監視（１）絕緣電阻的測量（２）變壓器繞組絕緣的判斷（３）絕緣電阻的最小允許值２．變壓器的負載監測和油監測（１）對變壓器負載的監測（２）對變壓器油的監測３．變壓器的外部檢查４．變壓器的特殊監測和檢查三、變壓器正常運行時的監視和檢查１．變壓器繞組的絕緣監視62兩臺或多臺變壓器并聯運行時，必須同時滿足以下三個基本條件：①所有并聯變壓器的額定一次電壓和二次電壓都必須分別相等；即：變壓器電壓比相同。②所有并聯變壓器的阻抗電壓必須相等。③所有并聯變壓器的聯接組別必須相同。也就是說，所有并聯變壓器的一次電壓和二次電壓的相序和相位都應分別對應相同四、變壓器的并聯運行

將兩臺或兩臺以上變壓器的一次繞組接到同上公共電源上，二次繞組也都并接后向負載供電，這種運行方式叫做變壓器的并聯運行。兩臺或多臺變壓器并聯運行時，必須同時滿足以下三個基本條件：四63還應該指出，并聯運行的變壓器容量應盡量相同或相近。其最大容量和最小容量之比，一般不宜超過３∶１。并列運行目的：（1）提高供電可靠性（2）提高變壓器運行經濟性（改變投入的臺數，使損耗最小）（3）減少總備用容量還應該指出，并聯運行的變壓器容量應盡量相同或相近。其最大容量64五、變壓器運行中維護與檢查1、檢查變壓器的負荷電流、運行電壓應正常。2、變壓器的油面、油色、油溫不得超過允許值，無滲漏油現象。3、瓷套管應清潔、無裂紋、無破損及閃絡放電痕跡。4、接線端子無接觸不良、過熱現象。5、運行聲音應正常。五、變壓器運行中維護與檢查1、檢查變壓器的負荷電流、運行656、呼吸器的吸潮劑顏色正常，未達到飽和狀態。7、防爆管隔膜應完整。8、冷卻裝置應運行正常，散熱管溫度均勻，油管無堵塞現象。9、外殼接地應完好。10、室外變壓器基礎應完好，基礎無下沉現象，電桿牢固，木桿根無腐朽6、呼吸器的吸潮劑顏色正常，未達到飽661、變壓器檢修的目的、類別和方法

（１）變壓器檢修的目的

變壓器在運行過程中，由于受到長期發熱、負荷沖擊、電磁振動、氣體腐蝕等因素影響，總會發生一些部件的變形、緊固件的松動、絕緣介質老化等變化。在初期是可以通過維護保養來發現并達到改善和糾正的目的。（２）變壓器檢修的類別和方法變壓器的計劃預修，一般可分為三類。１）清掃、預防性試驗２）小修，小修工作范圍包括：拆開個別部件，更換部分零件，清洗換油，系統調整等。３）大修，檢修時需要將變壓器全部拆卸解體，更換、修復那些有缺陷或有隱患的零部件，全面消除各種缺陷，恢復變壓器原有的技術性能。六、變壓器的檢修1、變壓器檢修的目的、類別和方法六、變壓器的檢修67２．變壓器檢修的主要內容（１）預防性試驗１）絕緣電阻及吸收比周期：１～３年１次。２）繞組連同套管的泄漏電流周期：１～３年１次。３）繞組連同套管的介質損耗角正切值ｔａｎδ周期：不定期、必要時。４）非純瓷套管的ｔａｎδ值和電容值周期：對不需要拆卸套管即能試驗的，１～３年１次。２．變壓器檢修的主要內容（１）預防性試驗68５）油箱和套管中絕緣油試６）繞組連同套管一起的直流電阻７）油中溶解氣體色譜分析七、變壓器的干燥１．變壓器器身的干燥處理條件２．變壓器干燥時的注意事項３．變壓器器身的干燥方法（1）感應加熱干燥法（２）熱風干燥法（３）烘箱干燥法（４）真空箱干燥法（５）在變壓器外殼內真空干燥法５）油箱和套管中絕緣油試七、變壓器的干燥１．變壓器器身的干燥69

110kV變壓器培訓湖北能源集團主講人：朱毅110kV變壓器培訓湖北能源集團70培訓內容變壓器用途與分類變壓器的結構變壓器的工作原理變壓器的銘牌與額定值變壓器的運行、維護與檢查培訓內容變壓器用途與分類71第一節用途與分類一、用途

電力變壓器是發電廠和變電所的主要設備之一。變壓器在電力系統中的作用是變換電壓。電壓經升壓變壓器升壓后，可以減少線路損耗，提高送電的經濟性，達到遠距離送電的目的。而降壓變壓器則能把高電壓變為用戶所需要的各級使用電壓，滿足用戶需要。第一節用途與分類一、用途電力變壓器是發電廠和變72二、分類1、電力變壓器按功能分：

電力變壓器按功能分，有升壓變壓器和降壓變壓器兩大類。工廠變電所都采用降壓變壓器。終端變電所的降壓變壓器，也稱配電變壓器。二、分類1、電力變壓器按功能分：73

2、電力變壓器按相數分有三相變壓器和單相變壓器。在工廠變電所中一般都用三相變壓器。3、電力變壓器按結構型式分有鐵芯式變壓器和鐵殼式變壓器。如果繞組包在鐵芯外圍，則為鐵芯式變壓器；如果鐵芯包在繞組外圍，則為鐵殼式變壓器。4、電力變壓器按調壓方式分有無載調壓和有載調壓變壓器兩大類。用戶（變電所）大多采用無載調壓變壓器

2、電力變壓器按相數分74

5、電力變壓器按繞組形式分有雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器三大類。用戶（變電所）大多采用雙繞組變壓器。

6、電力變壓器按冷卻介質分有干式和油浸式變壓器兩類。油浸式變壓器又分為油浸自冷式、油浸風冷式和強迫油循環風冷（或水冷）式三種類型。一般工廠變電所多采用油浸自冷式或油浸風冷式變壓器。

7、電力變壓器按其繞組導體材質分有銅繞組和鋁繞組兩種類型。5、電力變壓器按繞組形式分75第二節變壓器的結構電力變壓器指的是電力系統一次回路中供輸、配、供電用的變壓器。第二節變壓器的結構電力變壓器指的是電力系統一次回路中76kv電力變壓器基礎知識課件77

常見的兩種變壓器：油浸式變壓器干式變壓器常見的兩種變壓器：油浸式變壓器干式變壓器78油浸式電力變壓器結構油浸式電力變壓器器身油箱冷卻裝置保護裝置出線裝置鐵心、繞組、絕緣結構、引線、分接開關油箱本體（箱蓋、箱壁、箱底）和附件（放油閥門、油樣活門、接地螺栓、銘牌散熱器和冷卻器儲油柜（油枕）、油位表、防爆管（安全氣道）、吸濕器(呼吸器)、溫度計、凈油器、氣體繼電器（瓦斯繼電器）高壓套管、低壓套管油浸式電力變壓器結構油器身油箱冷卻裝置保護裝置出線裝置鐵心、79變壓器基本結構

變壓器符號

變壓器基本結構變壓器符號80110kV油浸式電力變壓器內部結構圖110kV油浸式電力變壓器內部結構圖81變壓器的主體構造：

1、鐵芯

2、繞組變壓器的主體構造：82變壓器鐵心結構鐵芯結構：鐵芯在電力變壓器中是重要的組成部件之一。它由高導磁的硅鋼片疊積和鋼夾件夾緊而成，鐵心具有兩個方面的功能。

在原理上，鐵心是構成變壓器的磁路。它把一次電路的電能轉化為磁能，又把該磁能轉化為二次電路的電能，因此，鐵心是能量傳遞的媒介體。

在結構上，它是構成變壓器的骨架。在它的鐵心柱上套上帶有絕緣的線圈，并且牢固地對它們支撐和壓緊。鐵芯由鐵芯柱和鐵軛兩部分組成。鐵芯的結構一般分為心式和殼兩類。變壓器鐵心結構83

心式1-鐵芯柱2-上鐵軛3-下鐵軛4、5-高低壓繞組殼式1-鐵芯柱2-上鐵軛3-下鐵軛4-旁軛5,6-高低繞組心式84鐵心的作用：是變壓器的主磁路、骨架鐵心的材料：0.35～0.5mm厚的硅鋼片鐵心形式：電力變壓器主要采用心式結構鐵心的作用：是變壓器的主磁路、骨架85變壓器繞組繞組是變壓器的電路部分，采用銅線或鋁線繞制而成，原、副繞組同心套在鐵芯柱上。為便于絕緣，一般低壓繞組在里，高壓繞組在外，但大容量的低壓大電流變壓器，考慮到引出線工藝困難，往往把低壓繞組套在高壓繞組的外面。變壓器繞組86變壓器繞組結構繞組作用：繞組是變壓器的電路部分繞組材料：銅或鋁導線包繞絕緣紙以后繞制而成。變壓器繞組結構繞組作用：87變壓器附件1-銘牌；2-信號式溫度計3-吸濕器；4-油標；5-儲油柜；6-安全氣道7-氣體繼電器；8-高壓套管；9-低壓套管；10-分接開關；11-油箱；12-放油閥門；13-器身；14-接地板；15-小車變壓器附件1-銘牌；2-信號式溫度88一、變壓器---油枕

位于變壓器油箱的上方，通過氣體繼電器與油箱相通。油枕的作用：調節油量，保證變壓器油箱內經常充滿油；減小油和空氣的接觸面，防止油受潮或氧化速度過快。一、變壓器---油枕位于變壓器油箱的上方，通過氣體繼89二、變壓器---氣體繼電器氣體繼電器(也稱瓦斯繼電器)，安裝在變壓器油管箱與儲油柜之間連接有關的中部。作用：主要是變壓器內部發生故障時給出信號或切斷電源的保護裝置二、變壓器---氣體繼電器氣體繼電器(也稱瓦斯繼電器)，90氣體繼電器在變壓器內部發生故障（如絕緣擊穿、匝間短路、鐵芯事故等）產生氣體或油箱漏油使油面降低時，接通信號或跳閘回路，使有關裝置發出報警信號或變壓器從電網中切除，從而保護變壓器。氣體繼電器91氣體繼電器(也稱瓦斯繼電器)動作原理

正常時兩個開口杯都浸在油內，開口杯與平衡錘平衡。永久磁鐵距干簧接點較遠，干簧接點是斷開的，瓦斯繼電器不動作。當變壓器輕微故障時，電弧使油產生的氣體順油箱頂部進入連通管，聚積在繼電器上部，迫使油面下降，上開口杯也隨著下降，使永久磁鐵趨近于干簧接點，當氣體體積達到250～300cm3范圍內時，干簧接點接通，發出輕瓦斯動作信號。當變壓器嚴重故障時，油在強電弧作用下劇烈膨脹，油氣流速達到0.6～1.5m／s時，干簧接點閉合，重瓦斯動作發出跳閘信號。

氣體繼電器(也稱瓦斯繼電器)動作原理92三、油箱

油箱是有鋼板焊成的，如右圖11所示。油浸變壓器的器身就是裝在充滿變壓器油的油箱內的。變壓器油既是一種絕緣介質，又是一種冷卻介質。三、油箱油箱是有鋼板焊成的，如右圖11所示。油浸變壓器的器身93變壓器調壓是在變壓器的某一繞組上設置分接頭，當變換分接頭時就減少或增加了一部分線匝，使帶有分接頭的變壓器繞組的匝數減少或增加，其他繞組的匝數沒有改變，從而改變了變壓器繞組的匝數比。繞組的匝數比改變了，電壓比也相應改變，輸出電壓就改變，這樣就達到了調整電壓的目的。四、分接開關變壓器調壓是在變壓器的某一繞組上設置分接頭，當變換分接頭時就94一般情況下分接開關是在高壓繞組上，因為高壓繞組常套在外面，引出分接頭方便；另外高壓側電流小，引出的分接引線和分接開關的載流部分截面積小，開關接觸部分也容易解決。一般情況下分接開關是在高壓繞組上，因為高壓繞組常套在外面，引95五、高、低壓絕緣套管變壓器內部的高低壓引線是經絕緣套管引到油箱外部的，它起著固定引線和對地絕緣的作用。五、高、低壓絕緣套管變壓器內部的高低壓引線是經絕緣套管引到油96kv電力變壓器基礎知識課件97六、安全氣道其出口用玻璃防爆膜封住，當變壓器內部發生嚴重故障，而氣體繼電器失靈時，油箱內部的氣體便沖破防爆膜從安全氣道噴出，保護變壓器不受嚴重損害。六、安全氣道98七、變壓器---吸濕器吸濕器又名呼吸器，常用吸濕器為吊式吸濕器結構。吸濕器內裝有吸附劑硅膠，油枕內的絕緣油通過吸濕器與大氣連通，內部吸附劑吸收空氣中的水分和雜質，以保持絕緣油的良好性能。1-連接管2-螺釘3-法蘭盤4-玻璃管5-硅膠6-螺桿7-底座8-底罩9-變壓器油七、變壓器---吸濕器吸濕器又名呼吸器，常用99吸濕器吸濕器內裝有用氯化鈣或氯化鈷浸漬過的硅膠，它能吸收空氣中的水分。分為白色硅膠和藍色硅膠，當受潮到一定的程度時，白色不變色，藍色硅膠變為粉紅色。吸濕器吸濕器內裝有用氯化鈣或氯化鈷浸漬過的硅膠，它能吸收空氣100

吸濕器的作用是提供變壓器在溫度變化時內部氣體出入的通道，解除正常運行中因溫度變化產生對油箱的壓力。

吸濕器內硅膠的作用是在變壓器溫度下降時對吸進的氣體去潮氣。

油封杯的作用是延長硅膠的使用壽命，把硅膠與大氣隔離開，只有進入變壓器內的空氣才通過硅膠。

干燥器吸潮達到飽和狀態時呈談紅色。飽和的硅膠在140℃高溫下烘焙8h后康恢復使用。吸濕器的作用是提供變壓器在溫度變化時內部氣體101八、溫度計八、溫度計102九、冷卻裝置在變壓器運行時，由繞組和鐵芯中產生的損耗轉化為熱量，必須及時散熱。以免變壓器過熱造成事故。所以冷裝置是起散熱作用的。九、冷卻裝置在變壓器運行時，由繞組和鐵芯中產生的損耗轉化為熱103第三節變壓器的工作原理

工作原理：電力變壓器是靜止的電氣設備，電力變壓器的電磁部分由鐵芯和線圈組成。變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能。

基本原理是電生磁和磁生電的作用。第三節變壓器的工作原理工作原理：104與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組用U1，I1，E1，N1表示;與負載相連的線圈，送出交流電能，稱為二次繞組用U2，I2，E2，N2表示;同時交鏈一次，二次繞組的磁通量的相量為

Fm,該磁通量稱為主磁通;

變壓器原理圖

與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組用U1，I1105

一次繞組接上交流電源→交流電流通過→鐵心中產生交變磁通→交變磁通在閉合磁路中同時穿過一次繞組和二次繞組→二次繞組中產生互感電動勢。

如果二次繞組接有負載構成閉合回路，就有感應電流流過負載。變壓器原理圖一次繞組接上交流電源→交流電流通過→鐵心中產生交變磁通→交106若一次、二次繞組的電壓、電動勢的瞬時值均按正弦規律變化，則有不計鐵心損失，根據能量守恒原理可得由此得出一次、二次繞組電壓和電流有效值的關系：令K=N1/N2，稱為匝比（亦稱電壓比），則

若一次、二次繞組的電壓、電動勢的瞬時值均按正弦規律變化，則有1071．變壓原理

理想變壓器一次、二次繞組端電壓之比等于繞組的匝數比。

1．變壓原理理想變壓器一次、二次繞組端電壓之1081．變流原理

變壓器工作時，一次、二次繞組中的電流跟匝數成反比。1．變流原理變壓器工作時，一次、二次繞組中的109第四節變壓器的銘牌和額定值

變壓器的銘牌數據是制造廠對變壓器正常工作時所作的使用規定。變壓器的額定值就標注在銘牌上，變壓器按額定值運行稱為額定運行。電力變壓器的銘牌上主要標注了以下各項：變壓器型號，額定視在功率，額定電壓，額定電流，頻率，相數，接線圖與連接組別，阻抗電壓，冷卻方式等。第四節變壓器的銘牌和額定值變壓器的銘牌數據是110變壓器銘牌和參數

1．型號變壓器的型號分兩部分，前部分由漢語拼音字母組成，代表變壓器的類別、結構特征和用途，后一部分由數字組成，表示產品的容量(kVA)和高壓繞組電壓(kV)等級。相數表示：D-單相；S-三相。

冷卻方式表示：J-油浸自冷；F-油浸風冷；FP-強迫油循環風冷；SP-強迫油循環水冷。電壓級數表示：S-三級電壓；無S表示兩級電壓。其他：0-全絕緣；L-鋁線圈或防雷；0-自耦；Z-有載調壓變壓器銘牌和參數111

－/防護代號

U1N

SN

設計序號

調壓方式：Z（有載調壓）導線材料：L（鋁繞組）

繞組數：S（三繞組）循環方式（自然循環不標，P表示強迫循環）冷卻方式F（風冷）G（干式空氣自冷）Ｃ（干式澆注絕緣）；Ｆ（油浸風冷），油浸自冷不標相數：D（單相）S（三相）繞組耦合方式（一般不標，O表自耦例：S11-160/10SFL1-10000/110；SFPS-63000/220

1122、額定容量SN：它是變壓器額定工作條件下輸出能力的保證值，是額定視在功率，單位有：伏安（V?A）或千伏安（kV?A）或兆伏安（MV?A）。一般容量在630kVA以下的為小型電力變壓器800~6300kVA的為中型電力變壓器；8000~63000kVA為大型電力變壓器；90000kVA及以上的為特大型電力變壓器。2、額定容量SN：1133、額定電壓U1N/U2N

均指線值電壓。原邊額定電壓U1N是指電源加在原繞組上的額定電壓；副邊額定電壓U2N是指原邊加額定電壓副邊空載時副繞組的端電壓，單位有：伏（V）或千伏（kV）。3、額定電壓U1N/U2N114變壓器二次繞組的額定電壓U2N是指當一次繞組施加的電壓為額定值、分接開關放在額定分接頭位置上，變壓器空載時，二次繞組的開路電壓(單位為V或kV)。由于變壓器二次繞組均位于線路的始端，考慮到線路輸送功率將產生電壓損耗，為了使線路末端的電壓不至太低，要求始端電壓應高于線路的額定電壓。規定：小變壓器比線路的額定電壓高５％大變壓器比線路的額定電壓高１０％如10/0.4、20/0.4、35/11、35/10.5、110/38.5/11、220/121/11

220/121/10.5

變壓器二次繞組的額定電壓U2N是指當一次繞組施加的電壓為額定1154、額定電流I1N/I2N均指線值電流。原、副邊額定電流是指在額定容量和額定電壓時所長期允許通過的電流，單位有：安（A）5、額定頻率fN變壓器的額定頻率是指所設計的運行頻率，我國規定為50Hz(常稱“工頻”)。

4、額定電流I1N/I2N116變壓器的額定容量、額定電壓、額定電流之間的關系為：單相變壓器：三相變壓器：變壓器的額定容量、額定電壓、額定電流之間的關系為：1176、變壓器三相繞組接線方式：（1）星形聯結星形聯結記作：“Y”或“y”（2）三角形聯結三角形聯結記作：“D”或“d”6、變壓器三相繞組接線方式：1187．相數電力變壓器分單相和三相兩種，220kV及以下電壓等級的電力變壓器都是三相變壓器。8、繞組聯結組標號：變壓器按高壓和低壓繞組聯結的順序組合起來就是繞組的聯結組，繞組的聯結分為星形、三角形、對于高壓繞組分別用符號Y、D表示；對于低壓繞組分別用符號y、d表示；有中性點引出時則分別用符號YN和yn表示。例如：高壓為D低壓為yn聯結，則繞組聯結組為D，yn。7．相數8、繞組聯結組標號：1199．短路電壓

短路電壓：也稱阻抗電壓(uZ％)，指二次側短接，一次側加電壓，使其一次側電流到達額定值時的一次電壓叫阻抗電壓。它表示變壓器通過額定電流時在變壓器自身阻抗上所產生的電壓損耗，一般用百分值表示，稱阻抗電壓百分數或短路電壓百分數。表達式為

9．短路電壓120

10、冷卻方式表示繞組及箱殼內外的冷卻介質和循環方式，即變壓器的冷卻方式是由冷卻介質種類及其循環方式來標志。

１）油浸自冷式：油靠對流和輻射的形式把熱量散發到周圍空氣中，一般用于6300kVA及以下的變壓器。在110ｋＶ電壓級的城網中50000及kVA以下也用自冷式。

2）油浸風冷式：在自冷式的基礎上加風吹裝置，提高散熱能力40％～50％。用于8000～63000ｋVA的變壓器10、冷卻方式121

3）強迫油循環風冷：容量大于63000ｋＶＡ的大型變壓器油箱上裝有強迫油循環冷卻器，散熱效率很高。４）強迫油循環水冷：從油到水比油到空氣的散熱系數高，故水冷卻器比風冷卻器的冷卻效率高，用于大型變壓器。

3）強迫油循環風冷：容量大于63000ｋＶＡ的大型變壓器油122第五節變壓器的運行、維護與檢查一、變壓器投入運行前的檢查

變壓器安裝結束，各項交接試驗和技術特性測試合格后，便進入啟動試運行階段。這個階段是指變壓器開始帶電，可能的最大負荷連續運行２４ｈ所經歷的過程。變壓器投入運行前，應進行嚴格而全面的檢查，檢查項目如下：①本體（器身）、冷卻裝置及所有附件應無缺陷，且不滲油。②輪子的制動裝置應牢固。③油漆應完整，相色標志正確。④變壓器頂蓋上應無遺留雜物。⑤事故排油設施應完好，消防設施應齊全。第五節變壓器的運行、維護與檢查一、變壓器投入運行前的檢查123⑥儲油柜、冷卻裝置、凈油器等油系統的油門均應打開，且指示正確，無滲油。⑦接地引下線及其與主接地網的連接應滿足設計要求，接地應可靠。鐵芯和夾件的接線引出套管、套管的接地小套管及電壓抽取裝置不用時其抽出端子均應接地；備用電流互感器二次端子應短接接地；套管頂部結構的接觸及密封應良好。⑥儲油柜、冷卻裝置、凈油器等油系統的油門均應打開，且指示正確124⑧儲油柜和充油套管的油位應正常，套管清潔完好。⑨分接頭的位置應符合運行要求；有載調壓切換裝置的遠動操作應動作可靠，指示位置正確。⑩變壓器的相位及繞組的聯接組別應符合并聯運行要求。⑾測溫裝置指示應正確，整定值應符合要求。⑿冷卻裝置試運行應正常，聯動正確，水冷裝置的油壓應大于水壓；強迫油循環的變壓器，應啟動全部冷卻裝置，進行循環４ｈ以上，放完殘留的空氣

⑧儲油柜和充油套管的油位應正常，套管清潔完好。125１．運行溫度和溫升標準

（１）運行允許溫度

變壓器的運行允許溫度是根據變壓器所使用絕緣材料的耐熱強度而規定的最高溫度。

普通油浸式電力變壓器的絕緣屬于Ａ級。即經浸漬處理過的有機材料，如紙、木材和棉紗等，其運行允許溫度為１０５℃。

多年的變壓器運行經驗證明，變壓器繞組溫度連續運行在９５℃時，就可以保證變壓器具有適當的合理壽命（約２０年），因此說溫度是影響變壓器壽命的主要因素。變壓器油溫若超過８５℃