第4章电力变压器(答案).doc
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1、第4章 电力变压器答案1.变压器如何分类?答:电力变压器按功能分,有升压变压器和降压变压器两大类。 电力变压器按容量系列分,有R8系列和R10系列两大类。 电力变压器按相数分,有三相变压器和单相变压器。2.变压器的主要组成部分有哪些?各有何作用。答:变压器的主要结构包括器身、油箱、冷却装置、保护装置、出线装置和变压器油。器身又称心体,是变压器最重要的部件,其中包括铁心、绕组、绝缘、引线、分接开关等部件。铁心是变压器的磁路部分,绕组是变压器的电路部分,变压器的器身浸在充满变压器油的油箱里。变压器油既是绝缘介质,又是冷却介质。变压器的冷却装置是将变压器在运行中产生的热量散发出去。变压器套管是将线圈
2、的高、低压引线引到箱外的绝缘装置,它起到引线对地(外壳)绝缘和固定引线的作用。储油柜的作用保证变压器油箱内充满油,减少了油与空气的接触面积,适应绝缘油在温度升高或降低时体积的变化,防止绝缘油的受潮和氧化。吸湿器的作用是清除和干燥进入储油柜空气的杂质和潮气,呼吸器通过一根联管引入储油柜内高于油面的位置。净油器是用来改善运行中绝缘油的性能,防止绝缘油继续老化的装置。防爆管是变压器的安全装置,作为变压器内部故障时的过压力保护,安装在变压器的油箱盖上,规定800kVA以上的变压器必须装设。气体继电器作为变压器内部故障的主保护。当变压器内部发生故障产生气体或油箱漏油使油面降低时,气体继电器动作,发出信号
3、,若事故严重,可使断路器自动跳闸,对变压器起保护作用。变压器的温度计直接监视着变压器的上层油温。 油位计用来监视变压器油箱油位变化的装置。分接开关用以改变线圈匝数,从而改变变压器的变压比,进行电压调整。3.变压器的铁心为何必须接地?是否允许变压器的铁心多点接地,为什么?答:变压器在运行中,必须将铁心及各金属零部件可靠地接地,与油箱同处于地电位。铁心及固定铁心的金属结构、零部件均处在强电场中,在电场作用下,它们具有较高的对地电位。如果不接地,它与接地的夹件及油箱之间有电位差产生,在电位差的作用下,易引发放电和短路故障,短路回路中将有环流产生,使铁心局部过热。另外,在绕组周围铁心及各零部件几何位置
4、不同,感应出来的电势大小不同,若不接地,也会存在持续性的微量放电。持续的微量放电及局部放电现象将逐步使绝缘击穿。因此,通常是将铁心的任意一片及金属构件经油箱接地。硅钢片之间的绝缘是限制涡流的产生,其绝缘电阻值很小,不均匀的电场、磁场产生的高压电荷可以通过硅钢片从接地处流向大地。铁心不允许多点接地,多点接地会通过接地点形成回路在铁心中造成局部短路,产生涡流,使铁心发热,严重时将使铁心绝缘损坏甚至导致变压器烧毁。4.简述同心式绕组的结构特点。答:同心式的高、低压绕组同心地套在铁心柱上,在一般情况下,总是将低压绕组放在靠近铁心处,将高压绕组放在外面。高压绕组与低压绕组之间,以及低压绕组与铁心柱之间都
5、留有一定的绝缘间隙和散热通道(油道或气道),并用绝缘纸筒隔开。绝缘距离的大小,取决于绕组的电压等级和散热通道所需要的间隙。当低压绕组放在靠近铁心柱时,因为低压绕组与铁心柱所需的绝缘距离比较小,所以绕组的尺寸也就可以缩小,整个变压器的体积也就减小了。5.变压器线圈及铁心通过油流进行冷却的方式有几种?各有何特点。答:变压器线圈及铁心通过油流进行冷却的方式有三种:自然循环冷却、强迫油循环冷却和强迫油循环导向冷却。自然循环冷却是依靠油的温差形成自然循环带走热量的一种冷却方式。这种冷却方式效果一般,只适用于小型变压器。强迫油循环冷却方式是通过潜油泵使油产生压力,在油道中加速流动,把线圈和铁心中的热量带走
6、,进行冷却。这种冷却方式虽大大地提高了冷却效果,但由于油流是按自然阻力进行分配,方向性不强,冷却效果还不算最好。强迫油循环导向冷却方式在强迫油循环的基础上增设了油流的导向装置,使油流按照指定的路线快速流过线圈和铁心的冷却油道,迅速带走热量,进一步提高了冷却效果。目前大型电力变压器都是采用这种冷却的方式。6.变压器的调压方法有几种,简述有载调压的过程。答:变压器的调压方式分为无励磁调压和有载调压两种。有载调压分接开关是在变压器带负荷(励磁)的状态下,切换分接头位置的。因此,切换分接头的过程中必然要在某一瞬间同时连接两个分接头(桥接),以保证负载电流的连续性。但是,在桥接的两个分接头间,必须串入阻
7、抗以限制循环电流,保证不发生分接间短路,使分接切换顺利进行。7.什么是电力变压器的联结组别,常用的联结组别有几种,各有何特点?答:电力变压器的联结组别,是指变压器一、二次绕组因联结方式不同而形成变压器一、二次侧对应的线电压之间的不同相位关系。变压器常见的几种联结组别有:(1)Y yn0联结的配电变压器。Y yn0联结示意图如图5-16所示。图中“”表示同名端,其一次线电压与对应的二次线电压之间的相位差为0。联结组别的标号为零点。(2)D ynl l联结的配电变压器。D yn11联结示意图如图5-17所示。其二次侧绕组的线电压滞后于一次侧绕组线电压330,联结组别的标号为11点。8.什么是变压器
8、的允许温度和温升,为保证安全运行,对其有何规定。答:变压器的允许温度,是根据变压器所使用材料的耐热强度而规定的最高温度。 在正常情况下,为了使变压器油不过快氧化,规定上层油温不超过85。为了防止油质劣化,规定变压器上层油温最高不超过95。允许温升。变压器的允许温度与周围空气最高温度之差为允许温升。周围空气最高温度规定为+40。 对变压器在额定负荷时,各部分温升做出规定:绕组(A级绝缘油浸自冷或非导向强迫油循环)温升限值为65,上层油的温升限值为55。9.什么是变压器的过负荷能力,分几种过负荷?变压器总的过负荷倍数如何规定。答:所谓变压器的过负荷能力是指变压器在较短的时间内所输出的最大容量。即在
9、不损坏变压器的线圈绝缘和不降低变压器使用寿命的条件下,变压器的输出容量可大于变压器的额定容量。变压器的过负荷能力可分为正常过负荷能力和事故过负荷能力。总的过负荷倍数对于室外的变压器不超过30%,对于室内的变压器不超过20%。10.变压器的电源电压变化范围是如何规定的?答:变压器的外加一次电压可以比额定电压高,但不得超过相应分接头电压值的105%,无论分接头在何位置,如果所加一次电压不超过相应额定电压的5%,则变压器二次侧可带额定负荷。有载调压变压器在各分接位置的容量,应遵守制造厂的规定,并在变电站现场运行规程中列出。无载调压变压器在额定电压5%范围内改变分接头位置,其额定容量不变。11.变压器
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