变压器_结构

null变压器结构变压器结构变压器结构变压器结构铁心 绕组 绝缘 引线 油箱 组件 null 铁心一、铁心作用一、铁心作用 传递热量，骨架支撑二、铁心材质二、铁心材质三、铁心结构 三、铁心结构 心式 结构图如下：三、铁心结构三、铁心结构其空载损耗（即铁损）＝磁滞损耗＋涡流损耗＋附加损耗 硅钢片的厚度变化：0.5mm → 0.35mm → 0.30mm → 0.27mm → 0.23mm三、铁心结构三、铁心结构壳式 壳式铁心截面为方形，与心式的比较：圆形省绕线，铁心省料；方形夹紧力均匀，漏磁小，叠片易，高度小。四、利用系数 四、利用系数 铁心的几何截面积与其对应的外接圆面积之比五、叠片系数 五、叠片系数 铁心的有效截面积与其几何截面积之比五、叠片系数五、叠片系数影响叠片系数的因素： 1.硅钢片的厚度， 2.硅钢片的绝缘膜厚度 3.硅钢片平整度 4.硅钢片剪切毛刺 5.铁心夹紧度 例如：当硅钢片厚度减小时，叠片系数减小，有效截面积减小，磁密增大超过饱和磁通是损耗增大。六、铁心截面 六、铁心截面 六、铁心截面六、铁心截面六、铁心截面六、铁心截面 六、铁心截面六、铁心截面 七、铁轭截面 七、铁轭截面 八、铁心油道 八、铁心油道 九、铁心叠积图 九、铁心叠积图 十、铁心紧固结构十、铁心紧固结构十一、铁心绝缘十一、铁心绝缘1.硅钢片之间的绝缘： ①片间无绝缘 ②片间绝缘过薄 ③片间绝缘过厚 ④片间绝缘过厚度3-4um(片两面厚度) 2.硅钢片与金属构架之间的绝缘 十二、铁心接地十二、铁心接地1.作用 2.一点接地 3.接地方法：电容接地不是电阻姐弟 4.接地片：0.3，20，30，40，70，140，200（串联接地；并联接地）null 绕组一、对绕组的基本要素一、对绕组的基本要素二、绕组结构种类二、绕组结构种类二、绕组结构种类二、绕组结构种类三、绕向，换位三、绕向，换位三、绕向，换位三、绕向，换位三、绕向，换位三、绕向，换位四、层式绕组结构四、层式绕组结构五、连续式绕组五、连续式绕组五、连续式绕组五、连续式绕组六、纠结式绕组六、纠结式绕组六、纠结式绕组六、纠结式绕组六、纠结式绕组六、纠结式绕组七、内屏蔽式绕组 七、内屏蔽式绕组 七、内屏蔽式绕组七、内屏蔽式绕组八、螺旋式绕组八、螺旋式绕组八、螺旋式绕组八、螺旋式绕组null 绝缘一、绝缘分类一、绝缘分类二、绝缘材质和零部件二、绝缘材质和零部件二、绝缘材质和零部件二、绝缘材质和零部件二、绝缘材质和零部件二、绝缘材质和零部件三、主绝缘结构 三、主绝缘结构 三、主绝缘结构 三、主绝缘结构 三、主绝缘结构 三、主绝缘结构 四、绕组端部到铁轭间的绝缘四、绕组端部到铁轭间的绝缘null 引 线一、引线内容一、引线内容1、绕组出头与输变线之间的连线 2、绕组分接头与分接开关之间的 连线 3、绕组在油箱内连接成需要的联结组别之间的连线 二、引线材质：二、引线材质：铜棒，电缆，铜排，铜管，铜皮三、引线截面确定三、引线截面确定1、引线电流 2、电气性能 （引线面场强） 3、机械强度 4、短路温升 5、长期负载温升 6、组件（套管和分接开关） 四、引线绝缘及绝缘距离四、引线绝缘及绝缘距离1、影响引线绝缘距离确定的因素？ （1）与电压等级有关，还和工频电压和冲击电压有关 （2）与引线外包绝缘厚度有关 （3）与电极形状有关 （4）与油隙内有无隔板有关 （5）与间隙内的绝缘介质有关 （6）与引线表面有无绝缘层和覆盖层有关2、引线至平面(油箱）绝缘距离的确定2、引线至平面(油箱）绝缘距离的确定 （1）引线绝缘表面变压器油的电场强度Ej （2）引线导体表面上绝缘纸的电场强度Ed 引线至引线，引线至其它部件之间的绝缘 3.引线至引线，引线至其它部件之间的绝缘3.引线至引线，引线至其它部件之间的绝缘 （1）无夹持间距应加制造裕度 （2）引线与金属结构间隙中均可加绝缘纸板 （3）C1中加绝缘纸板，工频电压可提高 （4）L2'=L2/1.5；L2''=0.75/L2；L2''=0.9L2/1.5 （5）两根引线绝缘不相同，则L3应放大 （6）引线油箱中尽量不交叉接触，如有交叉接触，在该部位附加绝缘 （7）电压等级 （8）分接引线角边包绝缘厚 （9）绕组电压大于等于60KV或引线电压大于等于60KV4、引线至其他部件间的 绝缘距离：由电位差确定4、引线至其他部件间的 绝缘距离：由电位差确定（1）不同电压等级引线之间的绝缘信息 全绝缘产品 6kv---35kv 绕组单端——绕组中部出线 绕住单端——绕组末端 绕住单端——另一项绕组首端 绕住单端——另一绕组中部出线 UN=10kv或UN=220kv产品 三绕组，中压绕组为60KV或110KV 由引线之间的工频或实验电压中两者较大的确定4、引线至其他部件间的 绝缘距离：由电位差确定4、引线至其他部件间的 绝缘距离：由电位差确定（2）分解引线之间的绝缘 由作用在相邻分解引线的 电压梯度决定 6KV——15KV 高压分接引线绝缘厚度 角边 2——3mm 35KV 高压分接引线绝缘厚度 角边 4 mm 60KV——110KV 高压分接引线绝缘厚度 角边 6 mm 内绕组为 35KV级分接引线其绝缘厚度由分接引线至相邻绕组的主绝缘确定 在220KV级主控道内，不应有分接引线引出 4、引线至其他部件间的 绝缘距离：由电位差确定4、引线至其他部件间的 绝缘距离：由电位差确定（3）引线与分接引线之间的绝缘 高压引线与分接引线之间的绝缘由作用在两引线之间的冲击梯度决定 全绝缘产品 半绝缘产品 由作用在分接引线与引线之间的；工频和冲击实验电压两者中较大的电压差值决定 各电压等级引线与外绕组之间的绝缘距离 A：60KV,110KV上线联线至绕组之间的距离，由220KV 绕组对地确定 110KV绕组上联线至220KV绕组的距离由感应工频实验电压决定 B：半低压引线至绕组之间的绝缘距离 UN=220KV中压为60KV或110KV时，引线至220KV的距离相当于60KV,110KV上下联线对220KV绕组的情况，当低压为10KV时，低压引线至220KV绕组的距离由感应实验时作用于低压引线与220KV绕组之间的工频电位差决定 110KV中性点半绝缘产品，低压引线至110KV绕组的距离由感应实验时低压引线与110KV绕组间作用的工频电位差决定 高压绕组为60KV全绝缘产品，低压引线至高压绕组之间的距离由绕组对地确定null A：60KV,110KV上线联线至绕组之间的距离，由220KV 绕组对地确定 110KV绕组上联线至220KV绕组的距离由感应工频实验电压决定 B：半低压引线至绕组之间的绝缘距离 UN=220KV中压为60KV或110KV时，引线至220KV的距离相当于60KV,110KV上下联线对220KV绕组的情况，当低压为10KV时，低压引线至220KV绕组的距离由感应实验时作用于低压引线与220KV绕组之间的工频电位差决定 110KV中性点半绝缘产品，低压引线至110KV绕组的距离由感应实验时低压引线与110KV绕组间作用的工频电位差决定 高压绕组为60KV全绝缘产品，低压引线至高压绕组之间的距离由绕组对地确定 C：线端引线，中性点引线至绕组的绝缘距离 全绝缘产品，由冲击实验时作用于引线之间的冲击电压决定 半绝缘产品，由作用在两者之间的工频电位差值和冲击电位差值中较大着确定五、引线排列五、引线排列1、高压引线排列 （1）纸包引线（绝缘引线）包扎厚度：2，3，5，8，10，15，20，30mm （2）电位距离足够 （3）出头引线尽量不要交叉接触 （4）分接线引线并联引出，一排，两排，并使相邻引线间的电压级差最小 2、低压引线排列 （1）电气距离足够，机械距离足够 （2）低压引线应远离金属结构件 （3）低压引线应远离高场强区域；低压离近好，可以使漏磁通相互抵消 null(4) 三相null（5）机械距离 电缆引线null铜排nullnullnull（7）法兰要求 引线中电流 I<600A 引线中电流 I=601——1999A 引线中电流 I2000A 法兰焊接 要求外部六 、引线弯折六 、引线弯折1、电缆弯折 （1）先包绝缘后弯折 R5D1 （2）线弯折后包绝缘 R5Dnull2、钢棒弯折 （1）先包绝缘后弯折 R5D1 （2）先弯折后包绝缘 R=D1---5D1nullnull七、分接开关位置七、分接开关位置null八、引线绝缘包扎八、引线绝缘包扎九、引线紧固九、引线紧固1、目的：（1）足够的强度和刚度 （2）正常运行的机械震动力 （3）短路冲击力 （4）运输震荡 2、加持紧固件材质 三毛梯 水曲柳 色木九、引线紧固九、引线紧固null4、引线加持间距 （1）铜线：Φ≤8 夹持间距500mm Φ>8 夹持间距可以放大但是应≤550mm （2）铜棒：双根以上走线，引线两端夹持 （3）铜排：夹持间距450～500mmnullnull 油 箱一、作用一、作用 1、容纳器身，保护器身，容纳变压器油 2、传递和散发热量 3、支撑固定组件 4、临时干燥罐二、对油箱的基本要求二、对油箱的基本要求1、应有足够散热面，满足温升 2、满足散热器，冷却器度数 3、满足运输要求 4、满足机械强度要求 （1）在指定吊绊的位置上，吊起变压器总重时，油箱不会发生永久性变形（残余变形） （2）在指定千斤顶底板的位置上，顶起变压器的总重时，油箱不会发生永久性形变 油箱的机械强度真空实验（油箱，储油柜密封实验） 电压等级 容量范围（KVA） 真空度（PA） 正压（PA） 油箱，储油柜密封实验（在此实验数据下，不应由渗漏油现象和损伤）三、油箱分类三、油箱分类三、油箱分类三、油箱分类 2、钟罩式油箱四、油箱结构四、油箱结构1、桶式 （1）平面桶式 （2）管式油箱 88管，100管，120管 （3）片式散热器油箱 （≤6300～31500kVA）四、油箱结构四、油箱结构四、油箱结构四、油箱结构四、油箱结构四、油箱结构四、油箱结构四、油箱结构2、钟罩式油箱2、钟罩式油箱 （1）平顶钟罩式 ①箱壁厚度 Un≤60KV.δ=6，8（mm）箱盖（30mm） Un≤110KV.δ=10（mm）箱盖（40mm） ②箱盖厚度 如上尺寸，或者用加强铁 （2）拱顶钟罩式 ①箱壁厚度同（1）中 ②箱盖厚度与箱壁厚度相同 如果电压为220KV，R<700用上，R≥700用T型铁nullnullnull（3）梯形顶钟罩式 ①45°，顶盖与侧盖中加强铁尺寸：16×130×25 ②30°，顶盖与侧盖中加强铁尺寸：16×150×25 ③在油箱内部，沿油箱长度方向，每隔600焊1个 null （4）下节油箱（槽型油箱） ①槽长：A=2M。+ 铁心最大级片宽 + 150（裕度） ②槽宽：B=夹件内距 + 2下夹件下肢板 + 45（尺寸裕度） ③槽高：由铁心直径确定 ④下节油箱壁厚：δ=6mm ⑤上箱底底厚：δ=16mm ⑥下箱底底厚：a:小车轨迹 1475mm，δ取6mm b:小车轨迹2040mm，δ取10mm ⑦下节油箱加强铁：沿油箱长度方向内侧每隔700-800焊一块；外侧每隔1m-114m焊一块 ⑧与吊拌对应的内侧焊加强铁null3、对油箱的一般规定 (1)油箱长度中心线与器身长轴中心线不重合：其偏心距与容量有关。 Sn≤6300KVA，偏心距≥20mm，但最大不超过100mm Sn≥6300KVA，偏心距≥30mm，但最大不超过100mm （2）升高座 ①垂直（水平） ②倾斜 倾斜角度：10°，15°，20°，25°，30°，35°，40°，45° ③隔磁 A:I≤600A，不需要隔磁 B:I=601-2000A，隔磁带 C:I≥2000A，隔磁电板null（4）油箱高度确定 ①筒式油箱：H=H1-△ 式中：H-油箱高 H1-油箱内高（计算高） △-胶条 Φ12 △=8mm Φ15 △=10mm ②拱形顶油箱：H=H2-H1-△ 式中：H-油箱高 H2-油箱内高（计算高） H1-下节邮箱高 △-16×30 ，△=10mm ③梯形顶油箱高：H=H2-H1-△ 式中：H-上节油箱高 H2-油箱内高（计算高） H1-下节邮箱高 △–胶条：20×30 ，△=15mmnull（5）油箱各地板的位置。 ①筒式油箱 Sn≤1000.信号温度计的位置 ②散热器式油箱 铭牌距箱底上方1000mm，信号温度计用地板，在铭牌上100m处 ③钟罩式油箱（拱顶） a：铭牌距箱沿上方800mm，放于a相侧 b：风扇进线盒地板放在距箱沿上方500mm，放在c相到端部 c：信号温度计地板在b（风扇进线盒地板）上方100mm处 d：端纸箱用地板距箱沿上方300mm在高压a相处 e：梯形铭牌地板距箱沿上方300mm，在c相到油箱端部 f：信号温度计用底板在铭牌底板上方100mm，在高压C相到油箱端部 g：端纸箱用底板距箱沿上方300mm，并布置在高压Y侧C相到油箱端部处null（6）各底板机械距离 ①Un≤110KV,h≥25mm ②Un≥220KV,h≥30mm （7）闸阀布置区域（和出油柜位置对称）null4、加强铁 （1）扁钢 （2）工字钢之半 （3）槽钢null5、油箱屏蔽 （1）目的：减小漏磁通在油箱壁内产生的损耗 （2）屏蔽结构： ①全屏蔽 ②部分屏蔽 （3）屏蔽原理（材料） ①电屏蔽（铜和铝） 在油箱壁内侧铺设一定厚度的铜板（6-8mm）或铝板（8-10mm）。阻磁损耗降低35%。 ②磁屏蔽（硅钢片），效果好，价格更低 磁损耗：在油箱壁内侧铺设10-30mm硅钢片。 A水平屏蔽:损耗降低45%-50%。 B垂直屏蔽：损耗降低60%-70%nullnullnullnullnullnull说明：①图1适用于非紧固式器身下部定位 ②图2图3图4适用于下节油箱为槽型结构，并于图1并用 ③铁心直径Do=340-490时，采用M30定位 铁心直径Do=500-660时，采用M42定位 Do=670-760时，采用2-M30定位nullnull三、油箱展开三、油箱展开null 组 件null 一、组件布置原则 电器距离，机械距离 布置尽量紧凑 二、组件选用 三、组件布置区域划分 1.桶式油箱 SN≤2000KVAnull2.桶式油箱 SN≤6300KVA2.桶式油箱 SN≤6300KVA3.SN≥8000KVA3.SN≥8000KVA4.强油风冷或水冷4.强油风冷或水冷null 四,组件简介 1、套管 （1）套 管：由带电体和绝缘体组成 带电体：导电杆，导电管，导电排 绝缘体：外绝缘为瓷套，内绝缘为附加绝缘，变压器油和电容芯子 套管作用:①将绕组出头由油箱内引至油箱外，与输变电线路连接 ②引线与接地间的绝缘，减小引线至箱盖开口边缘的距离 ③固定支撑引线 ④密封箱盖开孔null（2）套管种类： ①复合式，分为内复合和外复合，BF ②单体瓷绝缘导杆式套管,BD ③附加绝缘式导杆套管,BJ ④附加绝缘穿揽式套管,BJL ⑤单体瓷绝缘穿揽式套管,BDL 适用条件：环境温度在-40OC-+40OC， 海拔1000m以下。null⑥电容式套管，适用于UN≥60KV ⑦套管选用：套管的额定电压与产品的额定电压相等或稍大，额定电流与产品的额定电流相等或稍大，绝缘等级与产品的相等或稍高。当环境温度+40OC-+60OC时，套管的允许工作电流 ， 为最高温度。null3.储油柜（油枕） ⑴作用： ①减小了油与空气的接触面积，延缓油的老化速度。 ②保证油箱内上部各部件之间的距离为油距。 ⑵储油柜容积 与油的热膨胀系数有关，油的热膨胀系数为0.0007/℃。 环境温度变化范围：+40℃、-30℃ 油的温度变化范围：自冷，40+30+40=110℃ 风冷，40+30+30=105℃ 油的体积变化范围：自冷，110*0.0007/℃=7.7% 风冷，105*0.0007/℃=7.35% 储油柜容积为油箱内油的总体积的10%（热带地区为8%） L=(1.5～4)*Dnull⑶储油柜种类 ①一般式储油柜（敞开式） 用于Sn≤6300KVA ②密封式储油柜 用于Sn≥8000KVA及以上 a．隔膜式 b. 胶囊式 c.叠片波纹式 d.波纹膨胀式 ③油位计 a．管式油位计 b. 浮球式 摆杆式 指针式 ⑷储油柜的位置：不应妨碍引线与母线的连接。 ①Un≤35KV Un≥60KV ②变压器起吊以后，储油柜不能与吊绳触碰。 储油柜高度 A储油柜中最低油位面应该高于非密封式套管的顶端。 B储油柜中最低油位面应该高于密封式套管升高座的顶端。 C储油柜固定、柜角null五.吸湿器 ⑴作用：吸附储油柜中油的潮气、水分和杂质。 ⑵吸附剂 ①硅胶 吸湿器中硅胶的重量为储油柜中油重的1%。 ②活性氧化铝 吸湿器中活性氧化铝的重量为储油柜中油重0.5%。 5.净油器 31500至6300必用 ⑴作用：吸附变压器油箱中油的潮气、水分和杂质。 ⑵吸附剂null ①硅胶 吸湿器中硅胶的重量为储油柜中油重的1%。 ②活性氧化铝 吸湿器中活性氧化铝的重量为储油柜中油重0.5%。 6.气体继电器（瓦斯继电器） ⑴作用：①发生轻微故障时，起报警作用。 ②发生严重事故时，跳闸，起保护作用。 ⑵结构 ⑶技术参数： ①QJ2-80 Q表示气体，J表示继电器，2表示序号，80表示管路通经。 ②继电器动作特性null③抗震要求 当振动频率（正弦波）4Hz-20Hz时，加速度为4g时，继电器不动作。 7.压力释放阀 ⑴作用：当变压器发生事故时，释放油箱中的压力，保护油箱不发生变形，不爆炸。 ⑵技术参数 带信号开关K ①型号 YSF□---□/□□ 带机械信号J 两者都有KJ 喷油有效口径mm 设计序号 开启压力KPa ②开启压力、关闭压力KPanull口径 Φ25 Φ50 Φ80 Φ130 开启压力 15 25 35 55 15 25 35 55 35 55 70 85 35 55 70 90 关闭压力 8 13.4 19 29.5 8 13.4 19 29.5 19 29.5 37.5 45.5 19 29.5 37.5 45.5 null⑷压力释放阀位置 8.闸阀 ⑴作用：①正常情况下，滤油、注油和放油。 ②事故闸阀，起快速放油的作用。 闸阀放油时间：5.46G/H0.5*d2≤10分钟 G——变压器油总重（Kg） H——闸阀中心至油箱顶之间的距离（m） d——闸阀口径（mm）null变压器油总重（吨） 闸阀口径（mm） ≤20 80 20-30 100 30-50 125 50-70 150 null9.变压器测温装置 ⑴水银温度计 测顶层油温。 ⑵信号温度计 测油温、控制风扇和冷却器动作。 当温升达到或超过规定值，工作断路保护。 技术参数： ①使用环境 -40℃—+55℃ ②振动频率为50Hz-120Hz，振幅为0.2mm（垂直方向）情况下，能正常工作。 ③温度指示范围0℃-150℃。 ④强迫油循环风冷和强迫油循环水冷，需两个温度计。 ⑶电阻温度计 Sn=8000以上 ①远距离观察油顶层温升。 ②选用null容量KVA/电压KV 测点 8000-31500/35-110 1 40000-240000、60-110 2 31500-360000、220 2 null10.冷却装置 ⑴自冷 100KVA以下 ⑵散热器 ⑶冷却器 ①风冷却器 ②水冷却器 ⑷强迫油循环风冷却 ⑸强迫油循环水冷却 ⑹强迫油循环导向冷却