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第四章发电厂变压器运行

第四章发电厂变压器运行

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第四章发电厂变压器运行

第四章变压器的运行

电力变压器是发电厂的重要电气设备之一。利用它不仅能实现电压转换(升压或降压），以利于远距离输电和方便用户使用；而且能实现电流转换、阻抗变换、系统联络等功能,在改善网络结构、合理分布系统潮流、提高电力系统运行的稳定性、可靠性和经济性等方面也起着重要作用。随着电力系统的发展，电压等级越来越高,这样在电能输送过程中，升压和降压的层次就必须增多,系统中变压器的总容量也大大增加.目前，在电力系统中变压器的总容量已增至8～10倍的发电机总容量。尽管电力变压器是一种运行可靠性和效率都很高的静止电器,但其在电力系统中所占的故障比例和能耗总量仍十分可观。因此，设法尽量减少变压层次，经济而合理地利用变压器的容量，改善系统网络结构，提高变压器的可靠性和运行水平，仍是当前电力变压器运行中的主要课题.

第一节电力变压器的基本知识

一、变压器的基本工作原理

变压器是利用电磁感应原理制成的一种静止电器。如图8?1所示为变压器的原理图.它有一个闭合铁心，铁心上有两个绕组,其中一个绕组接至交流电源，称为一次绕组；另一个绕组接负载,称为二次绕组。

图4—1变压器的原理图

当一次绕组接入交流电压u1时,一次绕组中有交变电流i1通过,并在铁心中产生交变主磁通?,其频率及电源电压频率相同。铁心中的交变主磁通同时交链一次、二次绕组,根据电磁感应定律,分别在一次、二次绕组中产生产变的感应电动势e1和e2。当感应电动势的正方向及磁通的正方向符合右手螺旋关系时，它们之间的关系为：

（4—1）

（4-2）

式中N1——一次绕组匝数；

N2-—二次绕组匝数.

式（4-1）表明，交变主磁通在绕组中的感应电动势及绕组的匝数成正比。一般情况下，N1?N2,所以e1?e2.如果忽略一些次要因素,可以认为e1?u1,e2?u2.因此可得u1?u2,这就实现了变换电压的目的。当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过产生主磁通的空载电流i0，这个电流也称为励磁电流。当二次侧接通负载后，二次侧流过负载电流i2，该电流也在铁心中产生磁通，并对主磁通起去磁作用.当一次电压不变时，主磁通也不变。此时一次侧就要流过两部分电流,一部分为励磁电流i0，另一部分为用来平衡i2的负荷电流，所以这部分电流随着i2的变化而变化。当电流乘以匝数时就是磁势，则上述的电流平衡作用实质上就是磁势平衡，变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。

二、变压器的分类和型号

1．分类

变压器的种类很多，按用途可分为电力变压器和特殊用途变压器两大类.

（1)电力变电压器.电力变压器是指电力系统中专门用于电能输送的普通变压器.按用途分为：升压变压器、降压变压器、联络变压器；按结构分为：双绕组变压器、三绕组变压器、分裂绕组变压器、自耦变压器；按相数分为：单相变压器、三相变压器；按冷却方式分为:干式空冷变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油循环风冷变压器和强迫油导向循环水冷变压器等。

（2）特殊用途变压器。特殊用途变压器是根据不同用户的具体要求而设计制造的专用变压器.它主要包括:整流变压器、电炉变压器、试验变压器、矿用变压器、船用变压器、中频变压器、测量变压器和控制变压器等。

2．型号

电力变压器的型号组成按标准JB／T3837—1996《变压器类产品型号编制方法》的规定,变压器型号采用汉语拼音大写字母表示，或其他合适字母来表示产品的主要特征，用阿拉伯数字表示产品性能水平代号或设计序号和规格代号,如图4—2所示。

图4—2电力变压器型号组成

(1）产品型号.图4-2中第1个方块表示产品型号，变压器型号采用汉语拼音大写字母表示,各字母的含义见表4—1。

表4—1电力变压器产品型号字母排列顺序及含义

序号

分类

涵义

代表的字母

序号

分类

涵义

代表的字母

1

绕组耦合方式

独立

自耦

－

O

8

绕组导

线材质

铜

铜箔

铝

铝箔

－

B

L

LB

2

相数

单相

三相

D

S

9

铁心材质

电工钢片

非晶合金

－

H

3

绕组外绝缘介质

变压器油

空气（干式)

气体

成型固体

浇注式

包绕式

难燃液体

－

G

Q

C

C

CR

R

10

特殊用途或

特殊结构

密封式

串联用

起动用

防雷保护用

调容用

高阻抗

地面站牵引用

低噪声用

电缆引出

隔离用

电容补偿用

油田动力照明用

厂用变压器

全绝缘

同步电机励磁用

M

C

Q

B

T

K

QY

Z

L

G

RB

Y

CY

J

LC

4