电力变压器工作原理演示幻灯片.ppt

第二章电力变压器电力变压器的结构和原理第一节变压器的基本工作原理和结构送电过程第一章变压器的基本工作原理和结构§1-1变压器在电力系统中的应用2.示意图变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能→磁场能→电能转化(U1、I1)(变化的磁场)(U2、I2)变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能→磁场能→电能转化(U1、I1)(变化的磁场)(U2、I2)1、n2>n1U2>U1——升压变压器原、副线圈中产生的感应电动势分别是：理想变压器输入功率等于输出功率一、变压器的构造1．示意图2．符号§1-2变压器的基本工作原理及分类街头变压器按相数分：按绕组形式分：干式变压器按铁心形式分：§1-3变压器的基本结构§1-3变压器的基本结构低压24§1-4变压器的额定值§1-4变压器的额定值型号第二节变压器的运行与保护2.1变压器的负荷能力变压器的负荷能力——指在短时间内所能输出的超过额定容量的功率。负荷能力的大小和持续时间决定于：①变压器的电流和温度是否超过规定的限值。②在整个运行期间，变压器总的绝缘老化是否超过正常值，即在过负荷期间绝缘老化可能多一些，在欠负荷期间绝缘老化要少一些，只要二者互相补偿，总的不超过正常值，能达到正常预期寿命即可。2.1.1变压器发热时的特点2.1.2稳态温升（1）变压器长期稳定运行，各部分温升达到稳定值。（2）由于发热很不均匀，各部分温升通常都用平均温升和最大温升来表示。2.1.3变压器的绝缘老化1.变压器的绝缘老化现象（1）在长期运行中由于受到大气条件和其他物理化学作用的影响，使绝缘材料的机械、电气性能衰减，逐渐失去其初期所具有的性质，产生绝缘老化现象。（2）变压器的绝缘老化，主要是受温度、湿度、氧气和油中的劣化产物的影响，其中高温是促成老化的直接原因。2.变压器的寿命（1）变压器的预期寿命——指当变压器绝缘的机械强度降低至其初始值15%~20%所经过的时间。（2）研究表明，变压器绕组热点温度在800C~1400C范围内，变压器的预期寿命和绕组热点温度的关系为3.等值老化原则等值老化原则——使变压器在一定时间间隔T（一年或一昼夜）内绝缘老化或所损耗的寿命等于在时间间隔T内恒定温度98℃时变压器所损耗的寿命，用公式表示为2.1.4变压器的正常过负荷正常容许过负荷的条件是：（1）保证在指定的时间段内（1天或1年），变压器绝缘的损耗等于额定损耗；（2）最大负载不应超过额定容量的1.5倍；（3）上层油温不超过950C；绕组最热点温度不超过1400C。满足此条件变压器可长期运行。1.等值空气温度等值空气温度——指某一空气温度，在一定时间间隔内如维持此温度不变，当变压器带恒定负荷时，绝缘所遭受的老化等于空气温度自然变化时和同样恒定负荷情况下的绝缘老化，用算式表示为2.变压器的寿命变压器的预期寿命——指当变压器绝缘的机械强度降低至其初始值15%~20%所经过的时间。研究表明，变压器绕组热点温度在800C~1400C范围内，变压器的预期寿命和绕组热点温度的关系为3.等值老化原则等值老化原则——使变压器在一定时间间隔T（一年或一昼夜）内绝缘老化或所损耗的寿命等于在时间间隔T内恒定温度98℃时变压器所损耗的寿命，用公式表示为2.1.4变压器的正常过负荷正常容许过负荷的条件是：（1）保证在指定的时间段内（1天或1年），变压器绝缘的损耗等于额定损耗；（2）最大负载不应超过额定容量的1.5倍；（3）上层油温不超过950C；绕组最热点温度不超过1400C。满足此条件变压器可长期运行。2.1.5变压器的事故过负荷事故过负荷——当系统发生事故时，变压器在较短时间内可能出现比正常过负荷更大的过负荷，这种事故情况下的过负荷称为事故过负荷。国际电工技术委员会（IEC）没有严格规定容许事故过负荷的具体数值，而是列出了事故过负荷时变压器寿命所牺牲的天数，即事故过负荷一次（例如事故过负荷1.3倍，运行2h）,变压器绝缘的老化相当于正常老化时的天数。2.2变压器的运行与维护2.2.1变压器的投运与停运1.投运前应作的准备（1）对新投运的变压器以及长期停用或大修的变压器，在投运之前，应重新按部颁《电气设备预防性试验规程》进行必要的试验。（2）新投运的变压器必须在额定电压下做冲击合闸试验，冲击五次；大修或更换改造部分绕组的变压器则冲击三次。2.变压器投运、停运操作顺序（1）强迫油循环风冷式变压器投入运行时，应先逐台投入冷却器并按负载情况控制投入的台数；变压器停运时，要先停变压器，冷却装置继续运行一段时间，待油温不再上升后再停。（2）变压器的充电应当由装设有保护装置的电源侧的断路器进行，并要考虑到其他侧是否会发生超过绝缘方面所不允许的过电压现象。（3）在110kV及以上中性点直接接地系统中投运和停运变压器时，在操作前必须将中性点接地，操作完毕可按系统需要