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1、第一章 變壓器的基本知識(shí) 變壓器是一種電能轉(zhuǎn)換裝置，它以相同的頻率，但往往是不同的電壓和電流把能量從一個(gè)或多個(gè)電路轉(zhuǎn)換到另一個(gè)或多個(gè)電路中去，它由一個(gè)硅鋼片疊成的鐵芯和圍繞著鐵芯的絕緣銅線或鋁線繞組所組成。 在電力系統(tǒng)中變壓器是一種重要的設(shè)備， （1） 用升壓變壓器可以將電源端的電壓升高到幾十萬(wàn)伏（目前最高的電壓為交流1000KV），以降低輸送電流，減少輸電線路上的電能損耗，將電能進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送. （2） 用降壓變壓器可以將高電壓降低到適合不同用戶用電設(shè)備的不同電壓等級(jí)的電壓，以滿足各類用戶的用電需求。 變壓器的最基本型式，包括兩組繞有導(dǎo)線的線圈，并且彼此以電感方式稱合一起。當(dāng)一

2、交流電流(具有某一已知頻率) 流于其中之一組線圈時(shí)，于另一組線圈中將感應(yīng)出具有相同頻率的交流電壓，而感應(yīng)的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈的程度。 一般指連接交流電源的線圈稱之為“一次線圈”；而跨于此線圈的電壓稱之為“一次電壓”。在二次線圈的感應(yīng)電壓可能大于或小于一次電壓，是由一次線圈與二次線圈間的“匝數(shù)比”所決定的。 因此，變壓器區(qū)分為升壓與降壓變壓器兩種。大部份的變壓器均有固定的鐵芯，其上繞有一次與二次的線圈?；阼F材的高導(dǎo)磁性，大部份磁通量局限在鐵芯里，因此，兩組線圈藉此可以獲得相當(dāng)高程度的磁耦合。在一些變壓器中，線圈與鐵芯二者間緊密地結(jié)合，其一次與二次電壓的比值

3、幾乎與二者的線圈匝數(shù)比相同。因此，變壓器的匝數(shù)比，一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標(biāo)。由于此項(xiàng)升壓與降壓的功能，使得變壓器已成為現(xiàn)代化電力系統(tǒng)之一重要附屬物，提升輸電電壓使得長(zhǎng)途輸送電力更為經(jīng)濟(jì)，至于降壓變壓器，它使得電力運(yùn)用方面更加多元化。 第一節(jié) 變壓器的種類 變壓器的功能主要有：電壓變換；阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等等，變壓器的規(guī)格和品種繁多，分類的方法不盡相同； 變壓器按用途可以分為：升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、 單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、抗干擾變壓器、防雷變壓器、箱式變壓器 試驗(yàn)變壓器 轉(zhuǎn)角變

4、壓器 大電流變壓器 勵(lì)磁變壓器等； 按冷卻方式分： (1)干式變壓器：依靠空氣對(duì)流進(jìn)行冷卻，一般用于局部照明、電子線路等小容量變壓器。油浸式變壓器： (2)依靠油作冷卻介質(zhì)、如油浸自冷、油浸風(fēng)冷、油浸水冷、強(qiáng)迫油循環(huán)等。 按繞組形式分： (1)雙繞組變壓器：用于連接電力系統(tǒng)中的兩個(gè)電壓等級(jí)。 (2)三繞組變壓器：一般用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站中，連接三個(gè)電壓等級(jí)。 (3)自耦變電器：用于連接不同電壓的電力系統(tǒng)。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。 按鐵芯形式分： (1)芯式變壓器：用于高壓

5、的電力變壓器。 （2）非晶合金變壓器：非晶合金鐵芯變壓器是用新型導(dǎo)磁材料，空載電流下降約80%，是目前節(jié)能效果較理想的配電變 壓器，特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)和發(fā)展中地區(qū)等負(fù)載率較低的地方。 (3)殼式變壓器：用于大電流的特殊變壓器，如電爐變壓器、電焊變壓器；或用于電子儀器及電視、收音機(jī)等的電源變壓器 箱式變壓器。 變壓器按電源相數(shù)分類：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相變壓器、多相變壓器? 第二節(jié) 變壓器的基本型號(hào) 變壓器的型號(hào)通常由表示相數(shù)、冷卻方式、調(diào)壓方式、繞組線芯等材料的符號(hào)，以及變壓器容量、額定電壓、繞組連接方式組成 電力變壓器產(chǎn)品型號(hào)其它的字母排列

6、順序及涵義。 （１）繞組藕合方式，涵義分：獨(dú)立（不標(biāo)）；自藕（Ｏ表示）。 （２）相數(shù)，涵義分：?jiǎn)蜗啵ǎ模蝗啵ǎ樱? （３）繞組外絕緣介質(zhì)，涵義分；變壓器油（不標(biāo)）；空氣（Ｇ）：氣體（Ｑ）；成型固體澆注式（Ｃ）：包繞式（ＣＲ）：難燃液體（Ｒ）。 （４）冷卻裝置種類，涵義分；自然循環(huán)冷卻裝置（不標(biāo)）：風(fēng)冷卻器（Ｆ）：水冷卻器（Ｓ）。 （５）油循環(huán)方式，涵義：自然循環(huán)（不標(biāo)）；強(qiáng)迫油循環(huán)（Ｐ）。 （６）繞組數(shù)，涵義分；雙繞組（不標(biāo)）；三繞組（Ｓ）；雙分裂繞組（Ｆ）。 （７）調(diào)壓方式，涵義分；無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓（不標(biāo)）：有載調(diào)壓抑（Ｚ）。 （８）線圈導(dǎo)線材質(zhì)，涵義分：銅（不標(biāo)）；銅

7、箔（Ｂ）；鋁（Ｌ）鋁箔（ＬＢ）。 （９）鐵芯材質(zhì)，涵義；電工鋼片（不標(biāo)）；非晶合金（Ｈ）。 （１０）特殊用途或特殊結(jié)構(gòu)，涵義分；密封式（Ｍ）；串聯(lián)用（Ｃ）；起動(dòng)用（Ｑ）；防雷保護(hù)用（Ｂ）；調(diào)容用（Ｔ）；高阻抗（Ｋ）地面站牽引用（ＱＹ）；低噪音用（Ｚ）；電纜引出（Ｌ）；隔離用（Ｇ）；電容補(bǔ)償用（ＲＢ）；油田動(dòng)力照明用（Ｙ）；廠用變壓器（ＣＹ）；全絕緣（Ｊ）；同步電機(jī)勵(lì)磁用（ＬＣ）。 電力變壓器后面的數(shù)字部分：斜線左邊表示額定容量（千伏安）；斜線右邊表示一次側(cè)額定電壓（千伏）。 表1：變壓器的型號(hào)和符號(hào)含義 型號(hào)中符號(hào)排列順序 含 義 代表符號(hào) 內(nèi)

8、容 類 別 1（或末數(shù)） 線圈耦合方式 自耦降壓（或自耦升壓） 0 2 相 數(shù) 單 相 D 三 相 S 3 冷卻方式 油浸自冷 － 干式空氣自冷 G 干式澆注絕緣 C 油 浸 風(fēng) 冷 F 油 浸 水 冷 S 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷 FP 強(qiáng)迫油循環(huán)水冷 SP 4 線 圈 數(shù) 雙 線 圈 — 三 線 圈 S 5 線圈導(dǎo)線材質(zhì) 銅 — 鋁 L 6 調(diào)壓方式 無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓 — 有載調(diào)壓 Z 加強(qiáng)干式 Q 干式防火 H 移 動(dòng) 式 D 成 套 T 變壓器的型號(hào)表示： 變

9、壓器繞組數(shù)+相數(shù)+冷卻方式+是否強(qiáng)迫油循環(huán)+有載或無(wú)載調(diào)壓+設(shè)計(jì)序號(hào)+“-”+容量+高壓側(cè)額定電壓組成。 例如1：SFPZ9-120000/110 指的是三相（雙繞組變壓器省略繞組數(shù)，如果是三繞則前面還有個(gè)S）雙繞組強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷有載調(diào)壓，設(shè)計(jì)序號(hào)為9，容量為120000KVA，高壓側(cè)額定電壓為110KV的變壓器 例如2：SCB9-2000/0.4~0.23 Dyn11 此為干式變壓器的型號(hào)表示 S是代表三相； C代表環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣； B配電變壓器； 2000是容量KVA ； 0.4-0.23KV低壓側(cè)額定線電壓、額定相電壓； Dy

10、n11 接線方式表示的是一次側(cè)三相三角形接線，低壓側(cè)星形接線，低壓側(cè)線電壓為11點(diǎn)，即：低壓側(cè)線電壓超前高壓側(cè)線電壓30度 第二章 變壓器的基本結(jié)構(gòu) 油浸變壓器的結(jié)構(gòu)主要有以下部分組成： 一、器身：包括鐵芯、繞組、絕緣、引線； 二、調(diào)壓裝置：即分接開(kāi)關(guān)，分為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓和有載調(diào)壓； 三、油箱：包括油箱本體、閥門(mén)、油路管道等； 四、冷卻裝置：包括散熱器、油泵、風(fēng)扇等； 五、保護(hù)裝置：包括儲(chǔ)油柜、安全氣道、吸濕器、氣體繼電器、凈油器和測(cè)溫裝置等。 六、出線裝置：包括高、低壓套管。 為了敘述和介紹的方便起見(jiàn)，

11、我們暫且將一、二、三、四這四個(gè)部份劃分為變壓器的主體結(jié)構(gòu)部份，將五、六劃分為變壓器主要附件部份，下面就這兩部份分別進(jìn)行了解。 第一節(jié) 變壓器本體基本結(jié)構(gòu) 1—油箱 2—鐵芯及繞組 3—儲(chǔ)油柜及油位計(jì) 4—散熱管 5—高、低壓繞組 6—分接開(kāi)關(guān) 7—?dú)怏w繼電器 8—信號(hào)溫度計(jì) 9－呼吸器 10－安全氣道 11－銘牌 現(xiàn)簡(jiǎn)單敘述變壓器本體基本結(jié)構(gòu)各部件的結(jié)構(gòu)、作用。 一、器身 1．鐵芯 鐵芯作為變壓器的閉合磁路和固定繞組及其他部件的骨架。為了減小磁阻、減小交變磁通在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生

12、的磁滯損耗和渦流損耗，變壓器的鐵芯大多采用薄硅鋼片疊裝而成。 纏繞繞組的部分叫鐵芯，連接鐵芯的部分稱為鐵軛，芯柱的截面一般為階梯形，這可以充分利用圓形線圈的空間，另外較大直徑的鐵芯，疊片間留有油道，以利于散熱，變壓器的鐵芯有芯式和殼式兩種基本形式。 芯式變壓器的鐵芯由鐵芯柱、鐵軛和夾緊器件組成，繞組套在鐵芯柱上，如圖所示。芯式變壓器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，繞組的裝配工藝、絕緣工藝相對(duì)于殼式變壓器簡(jiǎn)單，國(guó)產(chǎn)三相油浸式電力變壓器大多采用芯式結(jié)構(gòu)。 殼式變壓器的鐵芯包圍了繞組的四面，就像是繞組的外殼，殼式變壓器的機(jī)械強(qiáng)度相對(duì)較高，但制造工藝復(fù)雜，所用材

13、料較多，一般的電力變壓器很少采用。 2．繞組 繞組是變壓器的電路部分，變壓器的繞組由包有絕緣材料的扁導(dǎo)線或圓導(dǎo)線繞成，有銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線兩種，為了使繞組便于制造和在電磁力的作用下受力均勻及良好的機(jī)械性能，將線圈繞成圓筒形，然后把圓筒形的高低壓繞組同心地套在芯柱上，低壓繞組在內(nèi)，靠近鐵芯，高壓繞組在外，這樣放置有利于繞組對(duì)鐵芯的絕緣。 容量較大的變壓器繞組通常是由幾根導(dǎo)線并列起來(lái)繞制的，在繞制時(shí)要換位，即讓各導(dǎo)線在繞制時(shí)互換內(nèi)外導(dǎo)線的位置，目的是為了使各股導(dǎo)線最終阻抗相等，運(yùn)行時(shí)電流分布均勻，從而減少導(dǎo)線的附加損耗。按照高、低壓繞組之間的安排方式，變壓器的繞組有同芯式和交疊式兩種基

14、本形式。 3．絕緣 油浸式變壓器的絕緣籠統(tǒng)地講可分成油箱里的內(nèi)絕緣和油箱外的空氣絕緣（外絕緣）兩類，所謂內(nèi)絕緣指的是油箱中的各部分的絕緣。外絕緣是空氣絕緣，即套管上部對(duì)地和彼此之間的絕緣以及保護(hù)間隙。 內(nèi)絕緣又分為主絕緣和從絕緣。主絕緣是繞組與地以及繞組與繞組之間的絕緣，從絕緣是指繞組的層間、匝間、分接開(kāi)關(guān)部分之間的絕緣等。 在變壓器中存在很多的絕緣材料，分別起不同的絕緣作用，例如：繞組導(dǎo)線有紗包線，絲包線 紙包線 漆包線等，在單根導(dǎo)線表面的紗、絲、紙、漆等在經(jīng)過(guò)專業(yè)處理后均屬于絕緣材料，在多根導(dǎo)線并列后在外面繞有黃臘布，或亞胺膜等，做為繞組與繞組之間的絕緣。 在層間、匝間經(jīng)

15、常使用酚醛紙板、聚脂薄膜、環(huán)氧板等，分接開(kāi)關(guān)處大量使用環(huán)氧材料。 同時(shí)在變壓器內(nèi)部經(jīng)常使用經(jīng)處理的木材作固定和絕緣， 對(duì)油浸式變壓器而言，起到主絕緣作用的是變壓器油，同時(shí)，變壓器油也起到冷卻作用。 4．引線 這里講的引線是指在變壓器內(nèi)部的，是指連接各繞組、繞組與套管以及繞組和分接開(kāi)關(guān)的導(dǎo)線。 引線要從繞組內(nèi)部引出來(lái)必須要從繞組之間、繞組與鐵芯油箱壁之間穿過(guò)，因此，必須保證引線對(duì)這些部分有足夠的絕緣距離，變壓器引線的絕緣材料是電纜紙或皺紋紙。 二、調(diào)壓裝置 所謂調(diào)壓裝置（分接開(kāi)關(guān)）就是控制變壓器輸出電壓在指定范圍內(nèi)變動(dòng)的調(diào)節(jié)組件。利用分接開(kāi)關(guān)對(duì)變壓器繞組的分接頭

16、逐級(jí)切換來(lái)改變其變比來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。以滿足電網(wǎng)電壓在波動(dòng)時(shí)，盡可能使變壓器輸出側(cè)的電壓的穩(wěn)定。根據(jù)調(diào)壓方式的不同可分為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。 1．無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓（無(wú)載調(diào)壓） 是要在變壓器一次側(cè)和二次側(cè)都停電，把隔離開(kāi)關(guān)打開(kāi)的情況下，確保變壓器在無(wú)電情況下，調(diào)整分接位置，進(jìn)行調(diào)壓， 2．有載調(diào)壓 它可以在變壓器帶負(fù)載時(shí)，自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行分接位置的切換。因?yàn)榍袚Q是在瞬間完成的，所以不會(huì)影響正常的運(yùn)行，也就是說(shuō)，一次、二次側(cè)都不用停電的情況下可以進(jìn)行調(diào)壓。

17、 三、油箱 1．油箱本體 油浸式變壓器的器身（繞組及鐵芯）都裝在充滿變壓器油的油箱中，油箱用鋼板焊成。 中、小型變壓器的油箱由箱殼和箱蓋組成，變壓器的器身放在箱殼內(nèi)，將箱蓋打開(kāi)就可吊出器身進(jìn)行檢修，這是所謂的桶式（或箱式），對(duì)于大型變壓器往往采用鐘罩式油箱，即上面的上節(jié)油箱就像反扣的鐘。變壓器的器身固定在下節(jié)油箱上，這是因?yàn)榇笞儔浩鞯蔫F芯線圈太重，吊芯困難。 變壓器運(yùn)行時(shí)，鐵芯和繞組都要發(fā)出熱量，使變壓器油發(fā)熱。發(fā)熱的變壓器油在油箱內(nèi)發(fā)生對(duì)流，將熱量傳送至油箱壁及其上的散熱器，再向周圍空氣輻射，達(dá)到散熱的目的，從而使

18、變壓器內(nèi)的溫度保持在合理的水平上。 2．閥門(mén)、油路管道 變壓器器身上在不同的部位裝有不同的管道和閥門(mén)，用來(lái)和其他裝置進(jìn)行連接，主要有油樣取樣閥、放油閥、排污閥、進(jìn)油閥（加油閥）、冷卻器連通管道與閥門(mén)、與呼吸器連通的管道與閥門(mén)等等。 四、冷卻裝置 1．散熱器 散熱器的作用是，當(dāng)變壓器上層油溫和下層油溫產(chǎn)生溫差時(shí)通過(guò)散熱器形成油的對(duì)流，經(jīng)散熱器冷卻后流回到油箱，起到降低變壓器溫度的作用。為了提高變壓器油的冷卻效果可采用風(fēng)冷和強(qiáng)油風(fēng)冷，對(duì)散熱器的要求是：變壓器散熱量小時(shí)，采用自然冷卻散熱器，對(duì)要求散熱容量大時(shí)采用帶風(fēng)扇裝置的散熱器，散熱器都采用扁管式結(jié)構(gòu),，常用的主要是片式

19、和管式，片式散熱器形式為固定式和可拆式兩種。它由散熱片、集流管、吊環(huán)、法蘭和塞子等組成。 2．油泵 在這里說(shuō)的是變壓器散熱器專用的配套的冷卻器潛油泵：對(duì)于大容量變壓器，為了達(dá)到冷卻效果，增強(qiáng)油的循環(huán)流動(dòng)，增設(shè)潛油泵，潛油泵的作用是利用油泵的泵油能力，將經(jīng)過(guò)散熱器冷卻的油泵入變壓器的內(nèi)部，使變壓器上部的熱油能通過(guò)散熱器進(jìn)行冷卻，提高了變壓器的冷卻能力。潛油泵電動(dòng)機(jī)的電壓采用交流380V，由雙路供電。正常一路為工作電源，另一路為備用電源，當(dāng)工作電源故障時(shí)，備用電源自動(dòng)投入，而當(dāng)工作電源恢復(fù)時(shí)，備用電源自動(dòng)退出。同時(shí)為了確認(rèn)油泵電機(jī)的正常工作，在油泵與散熱器之間裝有油流繼電器，以監(jiān)視油泵的正常工

20、作。 只有在強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷的變壓器冷卻系統(tǒng)中裝有潛油泵，潛油泵是強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷中一個(gè)必不可缺少的不部件。 3.風(fēng)扇 變壓器風(fēng)扇裝在每個(gè)散熱器的環(huán)形空間內(nèi)的支架上，該風(fēng)扇主要是由軸流式單級(jí)葉輪和專用的戶外形三相異步電動(dòng)機(jī)組成，利用風(fēng)扇強(qiáng)大的空氣流對(duì)散熱器進(jìn)行冷卻，以提高散熱器對(duì)變壓器油的冷卻能力。 第二節(jié) 變壓器主要附件 在上一節(jié)中，我們介紹了變壓器的主體結(jié)構(gòu)部份，在這一節(jié)中，主要將介紹變壓器的主要附件，即變壓器的保護(hù)裝置和出線裝置。 一、保護(hù)裝置 1．儲(chǔ)油柜（也稱為油枕） 儲(chǔ)油柜裝置在油箱上方，通過(guò)連通管與油箱連通，起到保護(hù)變壓器油的作用。 變壓器油在較高

21、溫度下長(zhǎng)期與空氣接觸容易吸收空氣中的水分和雜質(zhì)，使變壓器油的絕緣強(qiáng)度和散熱能力相應(yīng)降低。裝置儲(chǔ)油柜的目的是為了減小油面與空氣的接觸面積、降低與空氣接觸的油面溫度并使儲(chǔ)油柜上部的空氣通過(guò)吸濕劑與外界空氣交換，從而減慢變壓器油的受潮和老化的速度。 儲(chǔ)油柜一般有四種形式，開(kāi)放式、膠囊式、隔膜式和金屬膨脹管式。目前主要使用的是后兩種，關(guān)于儲(chǔ)油柜各種形式的優(yōu)缺點(diǎn)在此就不再進(jìn)行詳細(xì)的描述。 2．安全氣道（防爆管） 安全氣道又叫防爆管，該管用薄鋼板制成，內(nèi)徑在15O～250MM范圍內(nèi)。防爆管裝在變壓器頂蓋上油枕側(cè)，管子下端與油箱相連，其上端用3～5mm厚的玻璃板（稱之為安全膜）密封。當(dāng)變壓器內(nèi)部

22、發(fā)生故障，內(nèi)部壓力增加到0.5～1個(gè)大氣壓時(shí)，安全膜便爆破，氣體噴出，內(nèi)部壓力降低，不至使油箱爆破，從而縮小事故范圍 由于安全氣道在密封性等方面存在問(wèn)題，目前以逐步被壓力釋放閥所替代，特別是大中型變壓器已普遍使用壓力釋放閥，只有在小型的配電變壓器上安全氣道仍在使用。 壓力釋放閥用于以變壓器油為冷卻介質(zhì)的大中型變壓器，安裝在變壓器油箱或側(cè)壁上。壓力釋放閥在變壓器正常工作時(shí)，保護(hù)變壓器油與外部空氣安全隔離，當(dāng)變壓器一旦發(fā)生短路時(shí)，變壓器線圈將產(chǎn)生電弧和火花，使變壓器油在瞬間產(chǎn)生大量氣體，油箱內(nèi)的壓力猛增。這種過(guò)壓全靠壓力釋放閥來(lái)保護(hù)。當(dāng)壓力達(dá)到動(dòng)作壓力時(shí)，閥門(mén)在兩毫秒內(nèi)開(kāi)啟，使變壓器油箱內(nèi)壓力

23、下降，不致使器身變形和爆裂。壓力釋放閥的關(guān)閉壓力在0.3kgf/cm2左右，使油箱內(nèi)保持正壓，確保油箱外部的空氣、灰塵和水份不能進(jìn)入油箱內(nèi) 3．吸濕器（呼吸器） 呼吸器安裝在油枕與空氣連通的管道末端。當(dāng)變壓器溫度升高時(shí)，油箱內(nèi)的油會(huì)相應(yīng)膨脹，因此油枕內(nèi)的油位也會(huì)相應(yīng)升高，此時(shí)膠囊內(nèi)的部分氣體經(jīng)呼吸器排出；當(dāng)變壓器溫度下降時(shí)，油箱內(nèi)的油會(huì)相應(yīng)收縮，因此油枕內(nèi)的油位也會(huì)相應(yīng)下降，此時(shí)膠囊經(jīng)呼吸器吸人部分氣體。呼吸器又稱吸濕器，內(nèi)部充有吸附劑，吸附劑常采用變色硅膠，其作用是吸收空氣中的水分，減少變壓器油受潮和氧化。吸濕劑在未吸濕前，呈蘭色，裝入呼吸器后色澤鮮艷，便于觀察。如果吸濕

24、劑吸入足夠的水份就處于飽和狀態(tài)而變成白色。值班人員可通過(guò)呼吸器內(nèi)硅膠顏色的變化，來(lái)判斷硅膠是否潮解。當(dāng)硅膠部分占到整體的三分之一以上時(shí)，就應(yīng)該更換。 呼吸器的作用是靠變壓器油箱內(nèi)上、下層的溫差而使變壓器油進(jìn)行環(huán)流，經(jīng)吸附劑的作用使油得以凈化。 呼吸器的結(jié)構(gòu)有器身、濾網(wǎng)、吸附劑、密封墊、放氣塞、放油塞、連管、油樣活門(mén)等。 4．氣體繼電器（也稱為瓦斯繼電器） 氣體繼電器安裝在油箱和儲(chǔ)油柜的聯(lián)管中間，它的作用是當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生絕緣擊穿、線圈短路以及鐵芯燒毀、漏油等故障時(shí)，給運(yùn)行人員發(fā)出信號(hào)或切斷電源以保護(hù)變壓器。另外，利用氣體繼電器還可以觀察分解出氣體的顏色及數(shù)量，同時(shí)還能從瓦斯繼電器中

25、取氣樣，以便對(duì)變壓器內(nèi)部故障的性質(zhì)進(jìn)行分析。 目前我國(guó)電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的是開(kāi)口杯擋板式瓦斯繼電器，其主要結(jié)構(gòu)為上下2個(gè)開(kāi)口杯及平衡錘。變壓器正常運(yùn)行時(shí)，上開(kāi)口杯和下開(kāi)口杯都浸在油中，開(kāi)口杯在油內(nèi)的重力所產(chǎn)生的力矩小于平衡錘產(chǎn)生的力矩，因此開(kāi)口杯向上傾斜，繼電器觸點(diǎn)不動(dòng)作。當(dāng)油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，少量的氣體上升后逐漸聚集在繼電器的上部，迫使油面下降．使上開(kāi)口杯漏出油面．此時(shí)由于浮子減小。開(kāi)口杯的重力加上杯內(nèi)油重所產(chǎn)生的力矩大于平衡錘所產(chǎn)生的力矩，從而使上開(kāi)口杯的觸點(diǎn)動(dòng)作，發(fā)輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作信號(hào)。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，大量的氣體和油流直接沖擊下開(kāi)口杯的擋板，使下開(kāi)口杯觸點(diǎn)動(dòng)作，從而使重

26、瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。 當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，故障點(diǎn)局部發(fā)生過(guò)熱，引起附近的變壓器油膨脹，油內(nèi)溶解的空氣被逐出，形成氣泡上升，同時(shí)油和其它材料在電弧和放電等的作用下電離而產(chǎn)生瓦斯氣體。當(dāng)故障輕微時(shí)，排出的瓦斯氣體緩慢地上升而進(jìn)入瓦斯繼電器，使油面下降，開(kāi)口杯產(chǎn)生的支點(diǎn)為軸逆時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)，使干簧觸點(diǎn)接通，發(fā)出信號(hào)。 當(dāng)變壓器內(nèi)部故障嚴(yán)重時(shí)，,產(chǎn)生強(qiáng)烈的瓦斯氣體，使變壓器內(nèi)部壓力突增，產(chǎn)生很大的油流向油枕方向沖擊，因油流沖擊檔板，檔板克服彈簧的阻力，帶動(dòng)磁鐵向干簧觸點(diǎn)方向移勸，使干簧觸點(diǎn)接通，作用于跳閘。 瓦斯保護(hù)能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的內(nèi)部故障,包括鐵芯過(guò)熱燒傷、油面降

27、低等，但差動(dòng)保護(hù)對(duì)此無(wú)反應(yīng)。又如變壓器繞組產(chǎn)生少數(shù)線匝的匝間短路，雖然短路匝內(nèi)短路電流很大會(huì)造成局部繞組嚴(yán)重過(guò)熱產(chǎn)生強(qiáng)烈的油流向油枕方向沖擊，但表現(xiàn)在相電流上卻并不大，因此差動(dòng)保護(hù)沒(méi)有反應(yīng)，但瓦斯保護(hù)對(duì)此卻能靈敏地加以反應(yīng)，這就是差動(dòng)保護(hù)不能代替瓦斯保護(hù)的原因。 5．凈油器 它是一個(gè)充滿吸附劑（活性氧化鋁或硅膠）的容器，它安裝在油浸變壓器油箱的側(cè)壁，變壓器油箱內(nèi)的油由于上下層溫度的不同，油的本身有對(duì)流循環(huán)現(xiàn)象，其中流經(jīng)凈油器的油與吸附劑接觸時(shí)，使油中所帶的水分、游離酸和油中的過(guò)氧化物都被吸收，使變壓器油得到凈化從而延長(zhǎng)了變壓器油的使用期限 凈油器分為溫差環(huán)流式和強(qiáng)制環(huán)流式兩種

28、類型。它主要由鋼板焊制成筒狀。其上下有濾網(wǎng)式濾板，并有蝶閥與油管連接。凈油器內(nèi)裝硅膠等吸附劑，按質(zhì)量分為35、50、100、150kg4種。填裝硅膠粒2．8-7mm或4～8mm的粗孔硅膠，或填裝2．8～7mm棒狀活性氧化鋁 凈油器主要安裝在大型變壓器上（如10000KVA及以上），一般的配電變壓器不考慮安裝凈油器，主要原因是出于經(jīng)濟(jì)性以及運(yùn)行、檢修等各方面考慮。 目前，很多的大型變壓器均已不再安裝凈油器，這里面牽涉的因素比較多，一方面，凈油器對(duì)變壓器油凈化作用的必要性以及帶來(lái)的相關(guān)諸多問(wèn)題（該問(wèn)題由于涉及的問(wèn)題較多，在此不作進(jìn)一步的探討），同時(shí)隨著各種性能優(yōu)良的儲(chǔ)油柜的使用，以及變壓器密封

29、的程度隨著工藝的進(jìn)步，對(duì)變壓器油采用在線監(jiān)測(cè)手段等等，因此在各種因素的綜合作用下，凈油器已經(jīng)不是變壓器的必要配置。 6．溫度計(jì) 變壓器溫度計(jì)主要用于測(cè)量變壓器的油溫（上層油溫）。 工業(yè)用雙金屬溫度計(jì)主要的元件是一個(gè)用兩種或多種金屬片疊壓在一起組成的多層金屬片。為提高測(cè)溫靈敏度，通常將金屬片制成螺旋卷形狀。當(dāng)多層金屬片的溫度改變時(shí)，各層金屬膨脹或收縮量不等，使得螺旋卷卷起或松開(kāi)。由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的指針相連，因此，當(dāng)雙金屬片感受到溫度變化時(shí)，指針即可在一圓形分度標(biāo)尺上指示出溫度來(lái)。 變壓器溫度計(jì)是用來(lái)指示變壓器油溫度，超過(guò)規(guī)定值時(shí)報(bào)警。電阻溫

30、度計(jì)是由熱電阻轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀等部件組成，熱電阻裝在變壓器上，隨著變壓器油溫升降而改變其電阻值。 熱電阻由感溫元件、絕緣套管、保護(hù)套管和接線盒等主要部分組成。熱電阻座安裝于變壓器箱蓋上，在熱電阻座中必須注滿變壓器油，但管中應(yīng)留有20mm的空氣層高度，以便油的膨脹。 測(cè)量變壓器頂層油溫當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)， 啟動(dòng)和關(guān)閉冷卻系統(tǒng)和發(fā)出報(bào)警信號(hào)，目前，測(cè)量變壓器溫度的溫度計(jì)已經(jīng)不再只是測(cè)量變壓器的上層油溫，已經(jīng)發(fā)展到測(cè)量變壓器繞組溫度、鐵芯溫度等功能。 7．油位計(jì) 變壓器一般在油枕的側(cè)面裝有用于反映變壓器油枕油位的表計(jì)，稱為油位計(jì)（油位表）。油位計(jì)可分為幾種類型，一種是在油枕

31、的側(cè)面直接開(kāi)口，表面裝上玻璃，并在玻璃上作出標(biāo)記，直接反映油枕的油位，這種類型的油位計(jì)在小型的配電變壓器上最為常見(jiàn)。 一種是在油枕側(cè)面安裝玻璃管，玻璃管上下端口與油枕相連，通過(guò)玻璃管的油位來(lái)監(jiān)視油枕的油位。 隨著氣囊式油枕的使用，杠桿式的油位計(jì)同時(shí)應(yīng)運(yùn)而生，它是在氣囊式油枕中的氣囊上安裝一個(gè)固定桿，然后通過(guò)連桿與油位計(jì)相連，當(dāng)氣囊隨油位上下變化而伸縮時(shí)，通過(guò)連桿將該變化反映在油位計(jì)上。 另外，還有一種磁力油位計(jì)，磁力油位計(jì)的指針通過(guò)軸與一磁鐵A相連，另一磁鐵B通過(guò)軸與連桿相連，該連桿的兩端又分別裝有玻璃浮子和平衡錘。當(dāng)變壓器油枕的油面升高或降低時(shí)玻璃浮子也隨著升降，通過(guò)連桿使永久磁

32、鐵B轉(zhuǎn)動(dòng)，由于磁鐵A和B的相互作用，當(dāng)B轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)A也轉(zhuǎn)動(dòng)，與A同軸的指針也轉(zhuǎn)動(dòng)，指針?biāo)缚潭燃从臀桓叨? 二、出線裝置 在這里講的出線裝置指的是變壓器的高、低壓套管。 變壓器套管的作用是，將變壓器內(nèi)部高、低壓引線弓到油箱外部，不但作為引線對(duì)地絕緣，而且擔(dān)負(fù)著固定引線的作用，變壓器套管是變壓器載流元件之一，在變壓器運(yùn)行中，長(zhǎng)期通過(guò)負(fù)載電流，當(dāng)變壓器外部發(fā)生短路時(shí)通過(guò)短路電流。因此，對(duì)變壓器套管有以下要求： (1)必須具有規(guī)定的電氣強(qiáng)度和足夠的機(jī)械強(qiáng)度。 (2)必須具有良好的熱穩(wěn)定性，并能承受短路時(shí)的瞬間過(guò)熱。 (3)外形小、質(zhì)量小、密封性能好、通用性強(qiáng)和便于維修 變壓器套管是變壓器

33、箱外的主要絕緣裝置，變壓器繞組的引出線必須穿過(guò)絕緣套管，使引出線之間及引出線與變壓器外 殼之間絕緣，同時(shí)起固定引出線的作用。因電壓等級(jí)不同，絕緣套管有純瓷套管、充油套管和電容套管等形式。 純瓷套管多用于10kV及以下變壓器，它是在瓷套管中穿一根導(dǎo)電銅 桿，瓷套內(nèi)為空氣絕緣。 充油套管多用在35kV級(jí)變壓器，它是在瓷套管充油，在瓷套管內(nèi)穿一根導(dǎo)電銅桿，銅桿外包絕緣紙。 電容式套管由主絕緣——電容芯子，外絕緣——上下瓷件，連接套筒，油枕，彈簧裝配，底座，均壓球，測(cè)量端子，接線端子，橡皮墊圈，絕緣油等組成。它用于100kV以上的變壓器。電容芯子在套管的中心導(dǎo)電桿外繞鋁箔作為極板，油浸電容紙中間按設(shè)計(jì)要求同心安置許多帶有半導(dǎo)體鑲邊的鋁箔作為均壓極板，電容器的零屏與中心導(dǎo)電桿連接，末屏由連接套管的測(cè)量端子引出。在串聯(lián)電容器的作用下，使套管的徑向和軸向電場(chǎng)分布均勻。油浸紙絕緣是套管的主絕緣，即用包纏或迭合而成的密集紙層，經(jīng)過(guò)真空浸油，利用油屏障原理，形成一個(gè)接一個(gè)的屏障。絕緣層以導(dǎo)電桿中心線為軸心，內(nèi)部同心放置鋁箔，鋁箔的邊緣鑲有半導(dǎo)體層，改善鋁箔的這種均壓電極邊緣的尖端電場(chǎng)。由于電容紙的纖維在油中起屏障作用，而且經(jīng)過(guò)真空處理，油又填充了紙中的氣隙，所以這種絕緣電氣強(qiáng)度高，特別是短時(shí)電氣強(qiáng)度可達(dá)到100 kV/mm以上，