Goodisgood,butbettercarriesit.

精益求精，善益求善。

三相油浸式變壓器

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巡檢

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定期試驗和保養

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保護選擇

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并行條件

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工作原理介紹

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其它變壓器

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一、干式變壓器

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二、非晶態合金鐵芯變壓器

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非晶合金變壓器設計思路

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非晶合金變壓器性能要求

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非晶合金變壓器使用效果

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非晶合金變壓器發展前景

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電力設備制造業的發展機遇

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電力變壓器的防火防爆措施

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增加用途

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10KV卷鐵心配電變壓器

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主要功能和特點

圖例

三相油浸式電力變壓器外形圖

1-銘牌；2-信號式

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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

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開關；11-油箱；

12-放油閥門；13-器身；14-接地板；15-小車

概述

電力變壓器是一種靜止的電氣設備，是用來將某一數值的

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交流電

壓（電流）變成頻率相同的另一種或幾種數值不同的電壓（電流）的設備。當一次繞組通以交流電時，就產生交變的磁通，交變的磁通通過鐵芯導磁作用，就在二次繞組中感應出交流電動勢。二次感應電動勢的高低與一二次繞組匝數的多少有關，即電壓大小與匝數成正比。主要作用是傳輸電能，因此，額定容量是它的主要參數。額定容量是一個表現功率的慣用值，它是表征傳輸電能的大小，以kVA或MVA表示，當對變壓器施加額定電壓時，根據它來確定在規定條件下不超過溫升限值的額定電流。現在較為節能的電力變壓器是非晶合金鐵心

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配電變壓器

，其最大優點是，空載損耗值特低。最終能否確保空載損耗值，是整個設計過程中所要考慮的核心問題。當在產品結構布置時，除要考慮非晶合金鐵心本身不受外[1]力的作用外，同時在計算時還須精確合理選取非晶合金的特性參數。國內生產電力變壓器較大的廠家有特變電工，洛陽星牛，保變天威，西電集團，山東電力設備廠等。

供配電方式

10KV高壓電網采用三相三線中性點不接地系統運行方式。

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電力變壓器

用戶變壓器供電大都選用Yyn0結線方式的中性點直接接地系統運行方式，可實現三相四線制或五線制供電，如TN-S系統。

配電電力變壓器

配電電力變壓器是一種靜止的電氣設備，是用來將某一數值的交流電壓（電流）變成頻率相同的另一種或幾種數值不同的電壓（電流）的設備。當一次繞組通以交流電時，就產生交變的磁通，交變的磁通通過鐵芯導磁作用，就在二次繞組中感應出交流電動勢。二次感應電動勢的高低與一二次繞組匝數的多少有關，即電壓大小與匝數成正比。主要作用是傳輸電能，因此，額定容量是它的主要參數。額定容量是一個表現功率的慣用值，它是表征傳輸電能的大小，以kVA或MVA表示，當對變壓器施加額定電壓時，根據它來確定在規定條件下不超過溫升限值的額定電流。現在較為節能的電力變壓器是非晶合金鐵心配電變壓器，其最大優點是，空載損耗值特低。最終能否確保空載損耗值，是整個設計過程中所要考慮的核心問題。當在產品結構布置時，除要考慮非晶合金鐵心本身不受外[1]力的作用外，同時在計算時還須精確合理選取非晶合金的特性參數。國內生產電力變壓器較大的廠家有特變電工洛陽星牛等。

主要部件及作用

①、普通變壓器的原、副邊線圈是同心地套在一個鐵芯柱上，內為低壓繞組，外為高壓繞組。（電焊機變壓器原、副邊線圈分別裝在兩個鐵芯柱上）

變壓器在帶負載運行時，當副邊電流增大時，變壓器要維持鐵芯中的主磁通不變，原邊電流也必須相應增大來達到平衡副邊電流。

變壓器二次有功功率一般＝變壓器額定容量（KVA）×0.8（變壓器功率因數）＝KW。

②、電力變壓器主要有：

A、吸潮器（硅膠筒）：內裝有硅膠，儲油柜（油枕）內的絕緣油通過吸潮器與大氣連通，干燥劑吸收空氣中的水分和雜質，以保持變壓器內部繞組的良好絕緣性能；硅膠變色、變質易造成堵塞。

B、油位計：反映變壓器的油位狀態，一般在+20O左右，過高需放油，過低則加油；冬天溫度低、負載輕時油位變化不大，或油位略有下降；夏天，負載重時油溫上升，油位也略有上升；二者均屬正常。

C、油枕：調節油箱油量，防止變壓器油過速氧化，上部有加油孔。

D、防爆管：防止突然事故對油箱內壓力聚增造成爆炸危險。

E、信號溫度計：監視變壓器運行溫度，發出信號。指示的是變壓器上層油溫，變壓器線圈溫度要比上層油溫高10℃。國標規定：變壓器繞組的極限工作溫度為105OC；（即環境溫度為40OC時），上層溫度不得超過95OC，通常以監視溫度（上層油溫）設定在85OC及以下為宜。

F、分接開關：通過改變高壓繞組抽頭，增加或減少繞組匝數來改變電壓比。

∵：U1/U2＝W1/W2，U1W2＝U2W1，

∴：U2＝U1W2/W1。

一般變壓器均為無載調壓，需停電進行：常分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三擋+5%、0%、-5%（一次為10.5KV、10KV、0.95KV二次為380V、400V、420V），出廠時一般置于Ⅱ擋。

G、瓦斯信號繼電器：（氣體繼電器）輕瓦斯、重瓦斯信號保護。上接點為輕瓦斯信號，一般作用于信號報警，以表示變壓器運行異常；下接點為重瓦斯信號，動作后發出信號的同時使

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斷路器

跳閘、掉牌、報警；一般瓦斯繼電器內充滿油說明無氣體，油箱內有氣體時會進入瓦斯繼電器內，達到一定程度時，氣體擠走貯油使觸點動作；打開瓦斯繼電器外蓋，頂上有二調節桿，擰開其中一帽可放掉繼電器內的氣體；另一調節桿是保護動作試驗紐；帶電操作時必須戴絕緣手套并強調安全。

送電

A、新變壓器除廠家進行出廠試驗外，安裝竣工投運前均應現場吊芯檢查；大修后也一樣。（短途運輸沒有顛簸時可不進行，但應作耐壓等試驗）

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電力變壓器

B、變壓器停運半年以上時，應測量絕緣電阻，并做油耐壓試驗。

C、變壓器初次投入應作≤5次全電壓合閘沖擊試驗，大修后為≤3次同時應空載運行24h無異常，才能逐步投入負載；并做好各項記錄。目的是為了檢查變壓器絕緣強度能否承受額定電壓或運行中出現的操作過電壓，也是為了考核變壓器的機械強度和繼電保護動作的可靠程度。

D、新裝和大修后的變壓器絕緣電阻，在同一溫度下，應不低于制造廠試驗值的70%。

E、為提高變壓器的利用率，減少變損，變壓器負載電流為額定電流的75～85％時較為合理。

巡檢

變配電所有人值班時，每班巡檢一次，無人值班可每周一次，負荷變化激烈、天氣異常、新安裝及變壓器大修后，應增加特殊巡視，周期不定。

A、負荷電流是否在額定范圍之內，有無劇烈的變化，運行電壓是否正常。

B、油位、油色、油溫是否超過允許值，有無滲漏油現象。

C、瓷套管是否清潔，有無裂紋、破損和污漬、放電現象，接觸端子有否變色、過熱現象。

D、吸潮器中的硅膠變色程度是否已經飽和，變壓器運行聲音是否正常。

E、瓦斯繼電器內有否空氣，是否充滿油，油位計玻璃有否破裂，防爆管的隔膜是否完整。

F、變壓器外殼、避雷器、中性點接地是否良好，變壓器油閥門是否正常。

G、變壓器間的門窗、百葉窗鐵網護欄及消防器材是否完好，變壓器基礎有否變形。

定期試驗和保養

①、油樣化驗——耐壓、雜質等性能指標每三年進行一次，變壓器長期滿負荷或超負荷運行者可縮短周期。

②、高、低壓絕緣電阻不低于原出廠值的70％（10MΩ），繞組的直流電阻在同一溫度下，三相平均值之差不應大于2％，與上一次測量的結果比較也不應大于2％。

③、變壓器工作接地電阻值每二年測量一次。

④、停電清掃和檢查的周期，根據周圍環境和負荷情況確定，一般半年至一年一次；

主要內容有__清除巡視中發現的缺陷、瓷套管外殼清掃、破裂或老化的膠墊更換、連接點檢查擰緊、缺油補油、呼吸器硅膠檢查更換等。

電力變壓器的接地

②、變壓器的外殼應可靠接地，工作零線與中性點接地線應分別敷設，工作零線不能埋入地下。

③、變壓器的中性點接地回路，在靠近變壓器處，應做成可拆卸的連接螺栓。

④、裝有閥式避雷器的變壓器其接地應滿足三位一體的要求；即變壓器中性點、變壓器外殼、避雷器接地應連接在一處共同接地。

⑤、接地電阻應≤4歐姆。

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編輯本段

保護選擇

①、變壓器一次電流=S/（1.732*10），二次電流=S/（1.732*0.4）。

②、變壓器一次熔斷器選擇=1.5～2倍變壓器一次額定電流（100KVA以上變壓器）。

③、變壓器二次開關選擇=變壓器二次額定電流。

④、800KVA及以上變壓器除應安裝瓦斯繼電器和保護線路，系統回路還應配置相適應的過電流和速斷保護；定值整定和定期校驗。

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并行條件

應同時滿足以下條件__聯接組別應相同、電壓比應相等(允許有±0.5％的誤差)、阻抗電壓應相等(允許有±10％的差別)、容量比不應大于3∶1。

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三相變壓器

是3個相同的容量單相變壓器的組合.它有三個鐵芯柱,每個鐵芯柱都繞著同一相的2個線圈,一個是高壓線圈,另一個是低壓線圈.

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工作原理介紹

用于國內變壓器的高壓繞組一般聯成Y接法，中壓繞組與低壓繞組的接法要視系統情況而決定。所謂系統情況就是指

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高壓輸電

系統的電壓相量與中壓或低壓輸電系統的電壓相量間關系。如低壓系配電系統，則可根據標準規定決定。

高壓繞組常聯成Y接法是由于相電壓可等于線電壓的57.7％，每匝電壓可低些。

1).國內的500、330、220與110kV的輸電系統的電壓相量都是同相位的，所以，對下列電壓比的三相三繞組或三相

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自耦變壓器

，高壓與中壓繞組都要用星形接法。當三相三鐵心柱鐵心結構時，低壓繞組也可采用星形接法或角形接法，它決定于低壓輸電系統的電壓相量是與中壓及高壓輸電系統電壓相量為同相位或滯后30°電氣角。

500/220/LVkV─YN，yn0，yn0或YN，yn0，d11

220/110/LVkV─YN，yn0，yn0或YN，yn0，d11

330/220/LVkV─YN，yn0，yn0或YN，yn0，d11

330/110/LVkV─YN，yn0，yn0或YN，yn0，d11

2).國內60與35kV的輸電系統電壓有二種不同相位角。

如220/60kV變壓器采用YNd11接法，與220/69/10kV變壓器用YN，yn0，d11接法，這二個60kV輸電系統相差30°電氣角。

當220/110/35kV變壓器采用YN，yn0，d11接法，110/35/10kV變壓器采用YN，yn0，d11接法，以上兩個35kV輸電系統電壓相量也差30°電氣角。

所以，決定60與35kV級繞組的接法時要慎重，接法必須符合輸電系統電壓相量的要求。根據電壓相量的相對關系決定60與35kV級繞組的接法。否則，即使容量對，電壓比也對，變壓器也無法使用，接法不對，變壓器無法與輸電系統并網。

3).國內10、6、3與0.4kV輸電與配電系統相量也有兩種相位。在上海地區，有一種10kV與110kV輸電系統電壓相量差60°電氣角，此時可采用110/35/10kV電壓比與YN，yn0，y10接法的三相三繞組電力變壓器，但限用三相三鐵心柱式鐵心。

4).但要注意：單相變壓器在聯成三相組接法時，不能采用YNy0接法的三相組。三相殼式變壓器也不能采用YNy0接法。

三相五柱式鐵心變壓器必須采用YN，yn0，yn0接法時，在變壓器內要有接成角形接法的第四繞組，它的出頭不引出(結構上要做電氣試驗時引出的出頭不在此例)。

5).不同聯結組的變壓器并聯運行時，一般的規定是聯結組別標號必須相同。

6).配電變壓器用于多雷地區時，可采用Yzn11接法，當采用z接法時，阻抗電壓算法與Yyn0接法不同，同時z接法繞組的耗銅量要多些。Yzn11接法配電變壓器的防雷性能較好。

7).三相變壓器采用四個卷鐵心框時也不能采用YNy0接法。

8).以上都是用于國內變壓器的接法，如出口時應按要求供應合適的接法與聯結組標號。

9).一般在高壓繞組內都有分接頭與分接開關相聯。因此，選擇分接開關時(包括有載調壓分接開關與無勵磁調壓分接開關)，必須注意變壓器接法與分接開關接法相配合(包括接法、試驗電壓、額定電流、每級電壓、調壓范圍等)。對YN接法的有載

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調壓變壓器

所用有載調壓分接開關而言，還要注意中點必須能引出

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其它變壓器

一、干式變壓器

1、環氧樹脂絕緣干式變壓器[2]

2、氣體絕緣干式變壓器

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干式電力變壓器

3、H級絕緣干式變壓器

二、非晶態合金鐵芯變壓器

變壓器是根據電磁原理而制造的一種輸變電設備，導磁磁路系統是變壓器的一個主要部分。導磁材料的性能直接影響變壓器的技術經濟指標。本文介紹的是用非晶合金作為導磁材料所制造的一種配電變壓器，其空載損耗值與同容量的新S9型配電變壓器相比，可降低75%，節能效果明顯。

在電力系統中，發、供、用電過程的電能損耗主要包括線路損耗和變壓器損耗兩大部分。整個線路除有一定數量的輸電變壓器外，還有運行在電力系統末端的配電變壓器，其總數量和總容量所占的比例很大，為配電網中不可缺少的主要設備，分布面非常廣泛。目前國家還在不斷進行電網建設和改造，如果所有配電變都能采用非晶合金鐵心變壓器，那么既可為國家節約大量能源，又會取得顯著的環保效益。

非晶合金變壓器設計思路

非晶合金鐵心配電變壓器的最大優點是，空載損耗值特低。最終能否確保空載損耗值，是整個設計過程中所要考慮的核心問題。當在產品結構布置時，除要考慮非晶合金鐵心本身不受外力的作用外，同時在計算時還須精確合理選取非晶合金的特性參數。除此設計思路外，還須遵循以下三點要求：

(1)由于非晶合金材料的飽和磁密較低，在產品設計時，額定磁通密度不宜選得太高，通常選取1.3～1.35T磁通密度便可獲得較好的空載損耗值。

(2)非晶合金材料的單片厚僅為0.03mm，所以其疊片系數也只能達到82%～86%。

(3)為了使用戶能獲得免維護或少維護的好處，現把非晶合金配電變壓器的產品，都設計成全密封式結構。

變壓器非晶合金結構特點

利用導磁性能突出的非晶合金，來用作制造變壓器的鐵心材料，最終能獲得很低的損耗值。但它具有許多特性，在設計和制造中是必須[3][4]保證和考慮的。主要體體現以下幾個方面：

(1)非晶合金片材料的硬度很高，用常規工具是難以剪切的，所以設計時應考慮減少剪切量。

(2)非晶合金單片厚度極薄，材料表面也不是很平坦，則鐵心填充系數較低。

(3)非晶合金對機械應力非常敏感。結構設計時，必須避免采用以鐵心作為主承重結構件的傳統設計方案。

(4)為了獲得優良的低損耗特性，非晶合金鐵心片必須進行退火處理。

(5)從電氣性能上。為了減少鐵心片的剪切量，整臺產品的鐵心由四個單獨的鐵心框并列組成，并且每相繞組是套在磁路獨立的兩框上。每個框內的磁通除基波磁通外，還有三次諧波磁通的存在，一個繞組中的兩個卷鐵心框內，其三次諧波磁通正好在相位上相反，數值上相等，因此，每一組繞組內的三次諧波磁通向量和為零。如一次側是D接法，有三次諧波電流的回路，當在感應出的二次側電壓波形上，就不會有三次諧波電壓的分量。

根據上面分析，三相非晶合金配電變壓器最合理的結構為：

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電力變壓器鐵心

鐵心，由四個單獨鐵心框在同一平面內組成三相五柱式，必須經退火處理，并帶有交叉鐵軛接縫，截面形狀呈長方形。繞組，為長方形截面，可單獨繞制成型的，雙層或多層矩形層式。油箱，為全密封免維護的波紋結構。

非晶合金變壓器性能要求

目前廣泛采用的新S9型配電變壓器，其鐵心所采用的導磁材料通常為30Z140高導磁冷軋硅鋼片，其飽和磁密比非晶合金高，產品設計時所選取的磁通密度通常在1.65～1.75T之間。這也就是非晶合金鐵心配電變壓器比新S9型配電變壓器空載損耗低的一個主要原因。表1為三相非晶合金鐵心配電變壓器與新S9型配電變壓器空載損耗值的比較。

非晶合金和新S9型配電變壓器空載損耗值的比較

箔式繞線機

非晶合金變壓器使用效果

三相非晶合金鐵心配電變壓器與新S9型配電變壓器相比，其年節約電能量是相當可觀的。

以800kVA為例，△P0為1.05kW；兩種型式配電變壓器的

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負載損耗

值是一樣的，則△Pk=0，，便可計算出一臺產品每年可減少的電能損耗為：

△Ws=8760(1.05+0.62×0)=9198kW?h

通過該種規格產品的計算可知，三相非晶合金鐵心配電變壓器系列產品的節能效果非同一般。由于油箱又設計成全密封式結構，使變壓器內的油與外界空氣不接觸，防止了油的氧化，延長了產品的使用壽命，為用戶節約了維護費用。

非晶合金變壓器發展前景

非晶合金變壓器若能完全替代新S9系列配變，如10kV級配電變壓器年需求量按5000萬kVA計算時，那么，一年便可節電100億kW?h以上。同時，還可帶來少建電廠的良好的環保效益，少向大氣排放溫室氣體，這樣會大大地減輕對環境的直接污染，使其成為新一代名副其實的綠色環保產品。總之，國家在城鄉電力網系統發展與改造中，若能大量推廣采用三相非晶鐵心配電變壓器產品，其最終會獲得節能與環保兩方面的效益。

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電力設備制造業的發展機遇

電力設備制造業大體包括發電設備行業、輸變電一次設備行業、二次設備行業、電力環保行業四個子行業。電力設備行業的發展依托電力工業的發展，電力投資的規模和方向直接影響電力設備行業的發展。

2008年隨著電力下游需求的減少，電力行業新增生產能力同比減少；可再生能源發電容量增加，其中以風電發電容量增加幅度最大；設備變電容量增加；發電設備利用方面，傾向于利用可再生能源發電設備。

2008年11月初，中央為擴大內需促進經濟增長推出4萬億投資計劃和十項措施，在2008年四季度新增的1千億投資中，就有40億元用于城市電網和農村電網建設。2008年11月14日，國家電網和南方電網公布了其年內和未來兩年的電網投資具體額度。受投資計劃刺激，電力設備行業未來兩年的業績增長基本沒有懸念，與其他受益投資拉動概念的板塊不同，兩大電網在第一時間公布了投資額度，讓電力設備行業的利好率先有了保證。

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電力變壓器的防火防爆措施

電力變壓器是電力系統中輸配電力的主要設備。在運行中，如變壓器內部發生過載或短路，絕緣材料或絕緣油就會因高溫或電火花作用而分解，膨脹以至氣化，使變壓器內部壓力急劇增加，可能引起變壓器外殼爆炸，大量絕緣油噴出燃燒，油流又會進一步擴大火災危險。

因此運行中防火爆炸要注意：

（1）不能過載運行：長期過載運行，會引起線圈發熱，使絕緣逐漸老化，造成短路。

（2）經常檢驗絕緣油質：油質應定期化驗，不合格油應及時更換，或采取其它措施。

（3）防止變壓器鐵芯絕緣老化損壞，鐵芯長期發熱造成絕緣老化。

（4）防止因檢修不慎破壞絕緣，如果發現擦破損傷，就及時處理。

（5）保證導線接觸良好，接觸不良產生局