電力變壓器的主要技術(shù)參數(shù)

變壓器是利用電磁感應(yīng)原理來(lái)改變交流電壓的靜止裝置，其主要構(gòu)件是一次線圈、二次線圈和鐵芯。變壓器的主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓等，按用途可以分為：電力變壓器和特殊變壓器。

一、電力變壓器的主要技術(shù)參數(shù)

1、額定容量SN

變壓器的額定容量是指分接開(kāi)關(guān)位于主分接，銘牌所規(guī)定的額定工作狀態(tài)（額定電壓、額定頻率、額定使用條件）下變壓器的視在功率。單位為KVA。

單相變壓器 SN=UN2*IN2

三相變壓器 SN=√3UN2*IN2

2、額定電壓UN1和UN2

一次額定電壓UN1等于電網(wǎng)額定電壓，二次額定電壓UN2等于一次側(cè)加上額定電壓時(shí)，二次側(cè)測(cè)得的空載電壓值。

三相變壓器的一、二次額定電壓都是指的線電壓。

額定電壓比是指空載狀態(tài)下，一次側(cè)額定電壓與二次側(cè)額定電壓之比。

3、額定電流IN1和IN2

變壓器一、二次額定電流是指額定電壓和額定環(huán)境溫度下，一、二次繞組長(zhǎng)期允許通過(guò)的線電流。

單相變壓器 IN1=SN1/UN1

IN2=SN2/UN2

三相變壓器 IN1=SN1/√3UN1

IN2=SN2/√3UN2

4、阻抗電壓

阻抗電壓也稱短路電壓。即把變壓器二次繞組短路，在一次繞組上慢慢升高電壓，當(dāng)短路電流等于額定電流時(shí)一次側(cè)所施加的電壓。

阻抗電壓相等是兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行的條件之一，短路電壓值的大小是計(jì)算短路電流選擇繼電保護(hù)特性的依據(jù)。

5、空載電流I0

當(dāng)變壓器二次側(cè)開(kāi)路，一次側(cè)施加額定電壓時(shí)流過(guò)一次繞組的電流為空載電流?？蛰d電流的大小取決于變壓器的容量，磁路結(jié)構(gòu)和硅鋼片質(zhì)量等。一般配電變壓器的空載電流為一次額定電流的3%～8%。

6、空載損耗P0

指變壓器二次開(kāi)路，一次施加額定電壓時(shí)變壓器損耗的功率。它包括激磁損耗和渦流損耗。大小與變壓器制造工藝和外加電壓有關(guān)，與負(fù)載大小無(wú)關(guān)。

7、短路損耗Pk

指變壓器二次側(cè)短接，一次繞組通過(guò)額定電流時(shí)，變壓器所消耗的功率。它能夠反映變壓器經(jīng)濟(jì)性能的優(yōu)劣。

8、溫升

國(guó)家規(guī)定變壓器上層油面溫升的極限值為55℃，為了不使變壓器油迅速老化變質(zhì)，規(guī)定變壓器上層油面溫度一般不得超過(guò)85℃。

9、連接組別

指變壓器高低、壓繞組的連接方法和以時(shí)鐘序數(shù)表示的相對(duì)位移的通用標(biāo)號(hào)。

變壓器三相繞組有星形連接、三角形連接和曲線連接，高壓繞組分別用Y、D、Z表示，低壓繞組分別用y、d、z表示，有中性點(diǎn)引出時(shí)則分別用YN、ZN和yn、zn表示。

我國(guó)生產(chǎn)的變壓器高壓繞組不用Z連接，為了便于生產(chǎn)管理和簡(jiǎn)化運(yùn)行，常選取下面五種作為標(biāo)準(zhǔn)連接組：Yyn0 Yd11 YNd11 Yy0 YNy0。

二次電壓為400/230V的變壓器接線組別通常采用Yyn0，以三線四線制方式供低壓動(dòng)力和照明使用。防雷變壓器接線組別通常采用Yzn 11。

二、電力變壓器各部件的作用

1、鐵芯

鐵芯是電力變壓器最基本的組成部分之一，是“磁”的通路，并且起繞組骨架的作用，變壓器一二次繞組都繞在鐵芯上，鐵芯上套著繞組的部分稱為鐵柱，不套繞組而用作連接芯、柱，以構(gòu)成閉合磁路的部分稱為鐵軛。由于變壓器鐵芯內(nèi)的磁路是交變的，故會(huì)產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗。為減少這些損耗，變壓器鐵芯常用厚度為0.3～0.5mm的硅鋼片，在表面涂0.01~0.13mm厚的絕緣漆，烘干后按一定規(guī)則疊裝而成。

2、高低壓繞組

繞組是變壓器最基本組成部分之一，與鐵芯合成電力變壓器本體，是建立磁場(chǎng)和傳輸電能的電路部分，是變壓器“電”的通路。

按高低壓繞組相互排列位置不同，可分為同心式和交疊式兩種。

1）同心式繞組

把一二次繞組分別繞成直徑不同的圓筒形線圈，裝在鐵芯柱上，高低壓繞組之間用絕緣材料相互隔開(kāi)，為方便高壓繞組抽引接頭，一般將低壓繞組放在里面，高壓繞組套在外面。但輸出電流很大的大容量電力變壓器，低壓繞組引出線的工藝復(fù)雜，往往把低壓繞組放在高壓繞組外面。

2）交疊式繞組

又稱交錯(cuò)式繞組，在同一鐵芯柱上高壓繞組、低壓繞組交替排列，間隙較多，絕緣復(fù)雜，包扎工作量大。其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械性能較好，引出線的布置和焊接比較方便，漏電抗較小。常用于低電壓、大電流的變壓器（如電爐變壓器、電焊變壓器等）。

3、分接開(kāi)關(guān)

分接開(kāi)關(guān)又稱調(diào)壓開(kāi)關(guān)，是變壓器高壓繞組改變抽頭位置的裝置，調(diào)節(jié)分接開(kāi)關(guān)位置，可以增加或減少一次繞組部分匝數(shù)，以改變電壓比，使輸出電壓得到調(diào)整，分接開(kāi)關(guān)又分為有載調(diào)壓和無(wú)載調(diào)壓兩種。

1）無(wú)載調(diào)壓

又稱無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓，是變壓器一二次繞組均與網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)的情況下，變換一二次繞組匝數(shù)的方法進(jìn)行分級(jí)調(diào)壓。小容量變壓器分接開(kāi)關(guān)一般有三個(gè)位置，II位置相當(dāng)于額定電壓，系統(tǒng)電壓過(guò)高時(shí)，將分接開(kāi)關(guān)調(diào)到I位置，系統(tǒng)電壓過(guò)低時(shí)，將分接開(kāi)關(guān)調(diào)到III位置。即“高往高調(diào)，低往低調(diào)”。

2）有載調(diào)壓

是變壓器帶負(fù)載運(yùn)行中，在負(fù)載電流下，變換一次或二次繞組的分接，改變其匝數(shù)，進(jìn)行分級(jí)調(diào)壓。有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)，在變換分接頭過(guò)程中，可采用電抗和電阻過(guò)渡，以限制其過(guò)渡時(shí)的循環(huán)電流。

4）氣體繼電器

又稱瓦斯繼電器，作為變壓器內(nèi)部故障的一種保護(hù)裝置，安裝在油箱和油枕的連接管中間。氣體繼電器與控制電路聯(lián)通，構(gòu)成瓦斯保護(hù)裝置。氣體繼電器上接點(diǎn)與輕瓦斯信號(hào)構(gòu)成一個(gè)單獨(dú)回路，下接點(diǎn)連接外電路構(gòu)成重瓦斯保護(hù)。重瓦斯動(dòng)作使斷路器掉閘并發(fā)出重瓦斯動(dòng)作信號(hào)。

規(guī)程規(guī)定凡容量為800KVA及以上的油浸式變壓器和400KVA及以上的廠用變壓器均應(yīng)裝氣體繼電器。

5、防爆管

是當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，防止變壓器變形而裝設(shè)的一種保護(hù)裝置，故又稱安全氣道，裝于變壓器的大蓋上，有一個(gè)喇叭形管子與大氣相通，管口用薄膜玻璃板或酚醛紙板封住。

6、油枕

是變壓器運(yùn)行中補(bǔ)油及儲(chǔ)油的裝置，裝在油箱的斜上方，有油管和油箱相通。當(dāng)變壓器油的體積隨油溫變化而熱脹冷縮時(shí)，油箱內(nèi)始終可以充滿絕緣油，以減少油與空氣的接觸面，防止油被過(guò)快氧化和受潮。通常油枕的容積為變壓器油箱容積的1/10，在油枕一側(cè)裝有油位指示器（油標(biāo)管），用來(lái)監(jiān)視油位變化，油枕的上方裝有注油孔和出氣瓣。

7、呼吸器

又叫吸潮器，為防止空氣中的水分進(jìn)入油枕，油枕通過(guò)一個(gè)呼吸器與大氣相通。呼吸器內(nèi)裝有硅膠，硅膠內(nèi)部干燥劑吸收空氣中的水分和雜質(zhì)，以保持變壓器內(nèi)絕緣油的良好絕緣性能。呼吸器內(nèi)的硅膠一般采用變色硅膠，在干燥的情況下呈淺藍(lán)色，當(dāng)吸潮達(dá)到飽狀態(tài)時(shí)漸漸變?yōu)榈t色，這時(shí)可將硅膠取出，在120～160℃的高溫下，烘干變成藍(lán)色便可繼續(xù)使用。

8、冷卻裝置

油浸式電力變壓器的冷卻裝置，包括散熱器和冷卻器，不帶強(qiáng)油循環(huán)的稱為散熱器，帶強(qiáng)油循環(huán)的稱稱為冷卻器。

散熱器由裝在變壓器油箱四周的散熱管或散熱片組成，變壓器運(yùn)行時(shí)，上下層油溫的溫差通過(guò)散熱器促成油循環(huán)，使變壓器芯子周圍的高溫油，通過(guò)散熱器冷卻后再回到油箱內(nèi)，起到了降低變壓器運(yùn)行溫度的作用。

9、溫度計(jì)

是監(jiān)視變壓器運(yùn)行溫度的表計(jì)，一般都把測(cè)溫點(diǎn)放在油的上層。常用的溫度計(jì)有水銀式、氣壓式和電阻式。

1000KVA以下的油浸式變壓器，只裝水銀溫度計(jì)；1000KVA及以上的油浸變壓器須安裝帶報(bào)警信號(hào)的溫度計(jì)，強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的變壓器須安裝兩個(gè)；8000KVA及以上的油浸式變壓器需裝設(shè)遠(yuǎn)距離測(cè)溫用的測(cè)溫元件，即電阻溫度計(jì)，強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的變壓器須安裝兩個(gè)。

10、高低壓絕緣套管

是變壓器箱外的主要絕緣裝置，大部分變壓器采用瓷質(zhì)絕緣套管。干式變壓器的絕緣套管采用樹(shù)脂澆注成型。變壓器通過(guò)高低壓絕緣套管，把變壓器高低壓繞組的引線從油箱內(nèi)引至箱外，高低壓絕緣套管是變壓器繞組對(duì)地（外殼和鐵芯）的絕緣，并且還是固定引線和外接線路的主要部件。