杏彩体育:变压器丨10kV（台变及箱变）配电变压器全面讲解

　　配电变压器，简称“配变”。指配电系统中根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。配电变压器通常是指运行在配电网中电压等级为10-35kV（大多数是10kV及以下）、容量为6300KVA及以下直接向终端用户供电的电力变压器。

　　配电变压器 ，简称“配变”，指配电系统中根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。有些地区将35千伏以下（大多数是10KV及以下）电压等级的电力变压器，称为“配电变压器”，简称“配变”。安装“配变”的场所与地方，既是变电所。配电变压器宜采用柱上安装或露天落地安装。

　　本次小编以油浸式配电变压器进行结构介绍，油浸式配电变压器按其结构可分为本体、储油柜、绝缘套管、分接开关、保护装置等。如下图

　　本体包含了铁心、绕组及绝缘油三部分，绕组是变压器的电路，铁心是变压器的磁路。二者构成变压器的核心即电磁部分。

　　铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高、厚度为0.35或0.5mm、表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成，铁心分为铁心柱和铁轭两部分，铁心柱套有绕组，铁轭闭合磁路之用。铁心结构的基本形式有心式和壳式两种。

　　绕组是变压器的电路部分，一般用绝缘扁铜线或圆铜线在绕线模上绕制而成。绕组套装在变压器铁心柱上，低压绕组在内层，高压绕组套装在低压绕组外层，低压绕组和铁芯之间、高压绕组和低压绕组之间，都用绝缘材料做成的套筒分开，以便于绝缘。

　　变压器油的成份是很复杂的，主要是由环烷烃、烷烃和芳香烃构成，在配电变压器中变压器油起两个作用：一是在变压器绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间起绝缘作用。二是变压器油受热后产生对流，对变压器铁心和绕组起散热作用。常用的变压器油有10号、25号和45号三种规格，其标号表示油在零下开始凝固时的温度，例如“25号”油表示这种油在零下25℃时开始凝固。应该根据当地的气候条件选择油的规格。

　　储油柜装在油箱的顶盖上。储油柜的体积是油箱体积的10%左右。在储油柜和油箱之间有管子连通。当变压器的体积随着油的温度变化而膨胀或缩小时，储油柜起着储油和补油的作用，保证铁芯和绕组浸在油内；同时由于装了储油柜，缩小了油和空气的接触面，减少了油的劣化速度。

　　储油柜侧面有油标，在玻璃管的旁边有油温在-30℃、+20℃和+40℃时的油面高度标准线，表示未投入运行的变压器应该达到的油面高度；标准线主要可以反映变压器在不同温度下运行时，油量是否充足。

　　储油柜上装着呼吸孔，使储油柜上部空间和大气相通。变压器油热胀冷缩时，储油柜上部的空气可以通过呼吸孔出入，油面可以上升或下降，防止油箱变形甚至损坏。

　　它是变压器箱外的主要绝缘装置，大部分变压器绝缘套管采用瓷质绝缘套管。变压器通过高、低压绝缘套管，把变压器高、低压绕组的引线从油箱内引至油箱外，使变压器绕组对地(外壳和铁心)绝缘，并且还是固定引线与外电路连接的主要部件。高压瓷套管比较高大，低压瓷套管比较矮小。

　　变压器高压绕组改变抽头的装置，调整分接位置，可以增加或减少一次绕组部分匝数，以改变电压比，使输出电压得到调整。变压器在退出运行，并从电网上断开后以手动变换分接开关位置的方式，而调整输出电压的称为无载调压。

　　气体继电器装于变压器油箱与储油柜连接管中间，与控制电路连通构成瓦斯保护装置。气体继电器上接点与轻瓦斯信号构成一个单独回路，气体继电器下接点连接外电路构成重瓦斯保护，重瓦斯动作使高压断路器跳闸并发出重瓦斯动作信号；

　　防暴管是变压器的一种安全保护装置，装于变压器大盖上面，防暴管与大气相通，故障时热量会使变压器油汽化，触动气体继电器发出报警信号或切断电源避免油箱爆裂。

　　当配电变压器容量在30KVA及以下时（含30KVA），一般采用单杆配电变压器台架。将配电变压器、高压跌落式熔断器和高压避雷器装在一根水泥杆上，杆身应向组装配电变压器的反方向倾斜13°-15°。

　　当配电变压器容量在50KVA～315KVA时一般采用双杆式配电变压器台。配电变压器台由一主杆水泥杆和另一根副助杆组成，主杆上装有高压跌落式熔断器及高压引下线，副杆上有二次反引线。双杆配电变压器台经单杆配电变压器坚固。

　　杆塔式安装的优点：占地少、四周不需围墙或遮栏，带电部分距地面高，不易发生事故。缺点：台架用钢材较多，造价较高。

　　台墩式是在变压器杆下面用砖石砌成0.5-1m的四方墩台，将变压器放在上面。一般安装315KVA以上的变压器。

　　台墩式安装的优点：造价低，便于维护检修。缺点：占地较多，周围要装设遮栏，小动物易爬到带电部分上去，易发生受外力破坏事故。

　　油浸式变压器依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。干式变压器依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却，多用于高层建筑、高速收费站点用电及局部照明、电子线路等小容量变压器。

　　1) 非封闭型油浸式变压器：主要有S8、S9、S10等系列产品，在工矿企业、农业和民用建筑中广泛使用。

　　2) 封闭型油浸式变压器：主要有S9、S9-M、S10-M 等系列产品，多用于石油、化工行业中多油污、多化学物质的场所。

　　3) 密封型油浸式变压器：主要有BS9、S9- 、S10- 、S11-MR、SH、SH12-M等系列产品，可做工矿企业、农业、民用建筑等各种场所配电之用。

　　1) 包封线圈式干式变压器：主要有SCB8、SC（B）9、SC（B）10、SCR-10 等系列产品，适用于高层建筑、商业中心、机场、车站、地铁、医院、工厂等场所。

　　2) 非包封线圈干式变压器：主要有SG10 等系列产品，适用于高层建筑、商业中心、机场、车站、地铁、石油化工等场所。

　　所谓无载调压和有载调压都是指的变压器分接开关调压方式。区别在于无载调压开关不具备带负载转换档位的能力，调档时必须使变压器停电。而有载分接开关则可带负荷切换档位。

　　单相变压器单相变压器即一次绕组和二次绕组均为单相绕组的变压器。单相变压器结构简单、体积小、损耗低，主要是铁损小，适宜在负荷密度较小的低压配电网中应用和推广。

　　三相变压器用于三相系统的升、降电压。三相变压器，一般初级有三个绕组，其接法分为三角形和星形、延边三角形等，三个绕组上的电压相位互差120度，也就是常见的三相380伏接线方式，其铁芯传统的是三相三芯柱、三相五芯柱、渐开线. 工作原理

　　铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。为了减少铁内涡流和磁滞损耗，铁心由涂漆的硅钢片叠压而成;两个线圈之间没有电的联系，线圈由绝缘铜线（或铝线）绕成。一个线圈接交流电源称为初级线圈（或原线圈），另一个线圈接用电器称为次级线圈（或副线圈）。实际的变压器是很复杂的，不可避免地存在铜损（线圈电阻发热）、铁损（铁心发热）和漏磁（经空气闭合的磁感应线）等，为了简化讨论这里只介绍理想变压器。理想变压器成立的条件是：忽略漏磁通，忽略原、副线圈的电阻，忽略铁心的损耗，忽略空载电流（副线圈开路原线圈线圈中的电流）。例如电力变压器在满载运行时（副线圈输出额定功率）即接近理想变压器情况。

　　变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。当变压器的原线圈接在交流电源上时，铁心中便产生交变磁通，交变磁通用φ表示。原、副线圈中的φ是相同的，φ也是简谐函数，表为φ=φmsinωt。由法拉第电磁感应定律可知，原、副线dφ/dt。式中N1、N2为原、副线（原线表示，副线表示），其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ，令k=N1/N2，称变压器的变比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k，即变压器原、副线圈电压有效值之比，等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为π。

　　在空载电流可以忽略的情况下，有I1/ I2=-N2/N1，即原、副线圈电流有效值大小与其匝数成反比，且相位差π。

　　理想变压器原、副线。说明理想变压器本身无功率损耗。实际变压器总存在损耗，其效率为η=P2/P1。电力变压器的效率很高，可达90%以上。

　　指单相或三相变压器出线端子之间施加的电压值。用UN表示，单位为KV或V。一次额定电压用UN1 表示，二次额定电压用UN2表示。

　　指在额定容量和允许温升条件下，通过变压器一、二次绕组出线端子的电流，用IN表示，单位KA或A。一次绕组电流用IN1表示，二次绕组电流用IUN21 表示。

　　批变压器设计时所规定的运行频率。用ƒN 表示，单位赫兹（HZ）。我国规定额定频率为50HZ。

　　空载损耗也叫铁损，指当以额定频率的宝宝电压施加于一侧绕组的端子上，别一侧绕组出线开路时，变压器所吸取的有功功率，用P0表示，单位为W或KW。空载损耗主要为铁芯中磁滞损耗和涡流损耗，其值大小与铁芯材质、制作工艺密切相关，一般认为一台变压器的空载损耗不会随负荷大小的变化而变化。

　　变压器次级开路时，初级仍有一定的电。