第一篇：幾種牽引變壓器的原理分析與比較選擇

幾種牽引變壓器的原理分析與比較選擇

一按照變壓器結(jié)構(gòu)種類和接線方式分為：

1．單相結(jié)線變壓器

2．單相（三相）V,v結(jié)線變壓器

3．三相YN，d11雙繞組變壓器

4．斯科特結(jié)線變壓器

5．YN，結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器

6．YN，結(jié)線平衡變壓器

7．非阻抗匹配YN，結(jié)線平衡變壓器

二變壓器的工作原理和分析：變壓器---利用電磁感應(yīng)原理，從一個(gè)電路向另一個(gè)電路傳遞電能或傳輸信號(hào)的一種電器是電能傳遞或作為信號(hào)傳輸?shù)闹匾?1，單相結(jié)線變壓器原理：

牽引變壓器的原邊跨接于三相電力系統(tǒng)中的兩相；副邊一端與牽引側(cè)母線連接，另一端與軌道及接地網(wǎng)連接。牽引變壓器的容量利用率高，但其在電力系統(tǒng)中單相牽引負(fù)荷產(chǎn)生的負(fù)序電流較大，對(duì)接觸網(wǎng)的供電不能實(shí)現(xiàn)雙邊供電。所以，這種結(jié)線只適用于電力系統(tǒng)容量較大，電力網(wǎng)比較發(fā)達(dá)，三相負(fù)荷用電能夠可靠地由地方電網(wǎng)得到供應(yīng)的場(chǎng)合。另外，單相牽引變壓器要按全絕緣設(shè)計(jì)制造。

2，單相V,v結(jié)線變壓器（三相）原理：

將兩臺(tái)單相變壓器以V的方式聯(lián)于三相電力系統(tǒng)每一個(gè)牽引變電所都可以實(shí)現(xiàn)由三相系統(tǒng)的兩相線電壓供電。兩變壓器次邊繞組，各取一端聯(lián)至牽引變電所兩相母線上。而它們的另一端則以聯(lián)成公共端的方式接至鋼軌引回的回流線。這時(shí)，兩臂電壓相位差60o接線，電流的不對(duì)稱度有所減少。這種接線即通常所說(shuō)的60o接線。（三相）原理：將兩臺(tái)容量相等或不相等的單相變壓器器身安裝于同一油箱內(nèi)組成。原邊繞組接成固定的V結(jié)線，V的頂點(diǎn)（A2與X1連接點(diǎn)）為C相，A1，X2分別為A相，B相。副邊繞組四個(gè)端子全都引出在油箱外部，根據(jù)牽引供電的要求，既可接成正“V”，也可接成反“V”。

3，三相YN，d11雙繞組變壓器原理：

三相YN，d11結(jié)線牽引變壓器的高壓側(cè)通過(guò)引入線按規(guī)定次序接到110kV或220kV，三相電力系統(tǒng)的高壓輸電線上；變壓器低壓側(cè)的一角c與軌道，接地網(wǎng)連接，變壓器另兩個(gè)角a和b分別接到27.5kV的a相和b相母線上。由兩相牽引母線分別向兩側(cè)對(duì)應(yīng)的供電臂供電，兩臂電壓的相位差為60o，也是60o接線。因此，在這兩個(gè)相鄰的接觸網(wǎng)區(qū)段間采用了分相絕緣器。

4，斯科特結(jié)線變壓器原理：

實(shí)際上也是由兩臺(tái)單相變壓器按規(guī)定連接而成。一臺(tái)單相變壓器的原邊繞組兩端引出，分別接到三相電力系統(tǒng)的兩相，稱為座變壓器；另一臺(tái)單相變壓器的原邊繞組一端引出，接到三相電力系統(tǒng)的另一相，另一端到M座變壓器原邊繞組的中點(diǎn)O，稱為T座變壓器。這種結(jié)線型式把對(duì)稱三相電壓變換成相位差為 的對(duì)稱兩相電壓，用兩相中的一相供應(yīng)一邊供電臂，；另一相供應(yīng)另一邊供電臂。M座變壓器原邊繞組匝數(shù)，電壓分別用 表示，兩端分別接入電力系統(tǒng)的B，C相；副邊繞組匝數(shù)，電壓分別用 表示，向左邊供電臂供電。T座變壓器原邊繞組匝數(shù)，電壓分別為，一端接在M座變壓器原邊繞組的中點(diǎn)O，另一端接到接到電力系統(tǒng)的A相；副邊繞組匝數(shù)，電壓分別為，向右邊供電臂供電。T座和M座副邊匝數(shù)相同，都是，原邊匝數(shù)不同，T座原邊匝數(shù)是M座的。實(shí)際中，通常把兩臺(tái)單相變壓器繞組裝配在一個(gè)鐵芯上，安裝在一個(gè)油箱內(nèi)。

5，YN，結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器原理：

副邊繞組三角形結(jié)線結(jié)構(gòu)即在非接地相增設(shè)兩個(gè)外移繞組。內(nèi)三角形接線的一角c與軌道，接地網(wǎng)連接。兩端分別接到牽引側(cè)兩相母線上。由兩相牽引母線分別向兩側(cè)對(duì)應(yīng)的供電臂牽引網(wǎng)供電。

6，YN，結(jié)線平衡變壓器原理：根據(jù)平衡變壓器的工作原理，要求：

① 原邊接三相對(duì)稱電源電壓時(shí)，副邊二相輸出端口空載電壓對(duì)稱（即大小相等，相位差為90o）

② 副邊二相輸出端口帶相同負(fù)載時(shí)，原邊三相電流對(duì)稱。

YN，結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器，雖然滿足了上述需要和要求，但是平衡繞組（或）與a（或b，c）繞組的匝數(shù)比 和阻抗匹配系數(shù) 都是固定值。一般來(lái)說(shuō)，繞組匝數(shù)的配合比較容易。而無(wú)論從設(shè)計(jì)上還是制造工藝上來(lái)講，要得到預(yù)先確定的某一阻抗匹配系數(shù)都是相當(dāng)困難的。YN，結(jié)線阻抗匹配平衡變壓器的要求，在設(shè)計(jì)上和制造工藝上的難度是不言而喻的。

7，非阻抗匹配YN，結(jié)線平衡變壓器原理：

在前面所述的YN，結(jié)線平衡變壓器中，當(dāng) 時(shí)，不需要專門進(jìn)行阻抗匹配，按結(jié)構(gòu)對(duì)稱性布置繞組，就可以使該變壓器達(dá)到平衡。這是YN，結(jié)線平衡變壓器取 的特例。由于它不需要專門進(jìn)行阻抗匹配，所以稱為非阻抗匹配YN，結(jié)線平衡變壓器。

三變壓器的比較和選擇

優(yōu)缺點(diǎn)：

1．單相結(jié)線變壓器

優(yōu)點(diǎn)：容量利用率可達(dá)100%；主接線簡(jiǎn)單，設(shè)備少，占地面積小，投資少。缺點(diǎn)：不能供應(yīng)地區(qū)和牽引變電所三相負(fù)荷用電，在電力系統(tǒng)中，單相牽引負(fù)荷產(chǎn)生的負(fù)序電流較大，對(duì)接觸網(wǎng)的供電不能實(shí)現(xiàn)雙邊供電。

適用于：電力系統(tǒng)容量較大，電力網(wǎng)比較發(fā)達(dá)，三相負(fù)荷用電能夠可靠的由地方電網(wǎng)得到供應(yīng)的場(chǎng)合。

2．單相V,v結(jié)線變壓器（三相）

單相：

優(yōu)點(diǎn)：主結(jié)線較簡(jiǎn)單，設(shè)備較少，投資較省。對(duì)電力系統(tǒng)的負(fù)序影響比單相結(jié)線少。對(duì)接觸網(wǎng)的供電可實(shí)現(xiàn)雙邊供電。

缺點(diǎn)：當(dāng)一臺(tái)牽引變壓器故障時(shí)，另一臺(tái)必須跨相供電，即兼供左右兩邊供電臂的牽引網(wǎng)。這就需要一個(gè)倒閘過(guò)程，即把故障變壓器原來(lái)承擔(dān)的供電任務(wù)轉(zhuǎn)移到正常運(yùn)行的變壓器。在這一倒閘過(guò)程完成前，故障變壓器原來(lái)供電的供電臂牽引網(wǎng)中斷供電，這種情況甚至?xí)绊懶熊?。即使這一倒閘過(guò)程完成后，地區(qū)三相電力供應(yīng)也要中斷。牽引變電所三相自用電必須改用劈相機(jī)或單相－三相自用變壓器供電。實(shí)質(zhì)上變成了單相結(jié)線牽引變電所，對(duì)電力系統(tǒng)的負(fù)序影響也隨之增大。

三相：

優(yōu)點(diǎn)：保持了單相V,v結(jié)線變壓器的主要優(yōu)點(diǎn)，完全克服了單相V,v結(jié)線變壓器缺點(diǎn)。最可取的是解決了單相V,v結(jié)線變壓器不便于采用固定備用及其自動(dòng)投入的問(wèn)題，有利于實(shí)現(xiàn)分相有載或無(wú)載調(diào)壓。

3．三相YN，d11雙繞組變壓器

優(yōu)點(diǎn)：牽引變壓器低壓側(cè)保持三相，有利于供應(yīng)牽引變電所自用電和地區(qū)三相電力。在兩臺(tái)牽引變壓器并聯(lián)運(yùn)行情況下，當(dāng)一臺(tái)停電時(shí)，供電不會(huì)中斷，運(yùn)行可靠方便。三相YN，d11雙繞組變壓器在我國(guó)采用的時(shí)間長(zhǎng)，有比較多的經(jīng)驗(yàn)，制造相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。對(duì)接觸網(wǎng)的供電可實(shí)現(xiàn)兩邊供電。

缺點(diǎn)：牽引變壓器容量不能得到充分利用，只能達(dá)到額定容量的75.6%，引入溫度系數(shù)也只能達(dá)到84%，與采用單相結(jié)線牽引變壓器的牽引變電所相比，主接線要復(fù)雜一些，用的設(shè)備，工程投資也較多，維護(hù)檢修工作量及相應(yīng)的費(fèi)用也有所增加。

適用于：山區(qū)單線電氣化鐵路牽引負(fù)載不平衡的場(chǎng)所。

4．斯科特結(jié)線變壓器

優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)M座和T座兩供電臂負(fù)荷電流大小相等，功率因素也相等時(shí)，斯科特結(jié)線變壓器原邊三相電流對(duì)稱。變壓器容量可全部利用。（用逆斯科特結(jié)線變壓器把對(duì)稱兩相電壓變換成對(duì)稱三相電壓）。對(duì)接觸網(wǎng)的供電可實(shí)現(xiàn)兩邊供電。缺點(diǎn)：斯科特結(jié)線牽引變壓器制造難度較大，造價(jià)較高。牽引變電所主結(jié)線復(fù)雜，設(shè)備較多，工程投資也較多。維護(hù)檢修工作量及相應(yīng)的費(fèi)用有所增加。而且斯科特結(jié)線牽引變壓器原邊T接地（O點(diǎn)）電位隨負(fù)載變化而產(chǎn)生漂移。嚴(yán)重時(shí)有零序電流流經(jīng)電力網(wǎng)，可能引起電力系統(tǒng)零序電流繼電保護(hù)誤動(dòng)作，對(duì)鄰近的平行通信線可能產(chǎn)生干擾，同時(shí)引起牽引變壓器各相繞組電壓不平衡，而加重繞組的絕緣負(fù)擔(dān)。為此，該結(jié)線牽引變壓器的絕緣水平要采用全絕緣。

5．YN，結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器

優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)阻抗匹配系數(shù) 時(shí)，無(wú)論副邊 或，原邊三相電流平衡，即無(wú)零序電流。當(dāng)副邊，時(shí)，原邊三相電流對(duì)稱，沒(méi)有負(fù)序電流對(duì)電力系統(tǒng)的影響。原邊三相制的視在功率完全轉(zhuǎn)化為副邊二相制的視在功率，變壓器容量可全部利用。原邊仍為YN結(jié)線，中性點(diǎn)引出，與高壓中性點(diǎn)接地電力系統(tǒng)匹配方便。副邊仍有△結(jié)線繞組，三次諧波電流可以流通，使主磁通和電勢(shì)波形有較好的正旋度。利用斯科特結(jié)線變壓器把對(duì)稱兩相電壓變換成對(duì)稱三相電壓。對(duì)接觸網(wǎng)的供電可實(shí)現(xiàn)兩邊供電。

缺點(diǎn)：設(shè)計(jì)計(jì)算及制造工藝復(fù)雜，造價(jià)較高。兩供電臂之間的分相絕緣器兩端承受的電壓為，因此，分相絕緣器的絕緣應(yīng)注意加強(qiáng)。

適用于：牽引變電所自用電和站區(qū)三相電力。

6．YN，結(jié)線平衡變壓器

優(yōu)點(diǎn)：其阻抗匹配系數(shù)在一定范圍內(nèi)任意選取，因而使變壓器的設(shè)計(jì)和制造更加方便。阻抗匹配系數(shù)取值的靈活性對(duì)繞組布置具有重要意義。

缺點(diǎn)：需要考慮減小電磁力，環(huán)流等問(wèn)題。

7．非阻抗匹配YN，結(jié)線平衡變壓器

優(yōu)缺點(diǎn)與YN，結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器基本相同，但還存在若干不同點(diǎn)： 非阻抗匹配YN，結(jié)線平衡變壓器與YN，結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器分別是YN，結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器取 與 的特例。在YN，結(jié)線平衡變壓器中，前者不需要專門進(jìn)行阻抗匹配，繞組布置最容易，設(shè)計(jì)制造最方便；后者繞組設(shè)計(jì)條件（，）最苛刻，設(shè)計(jì)制造最困難； 取其他值的情況則介于二者之間。

第二篇：牽引變壓器的保護(hù)及故障分析

牽引變壓器的保護(hù)及故障分析

摘 要：本文介紹牽引變壓器的主要運(yùn)用保護(hù)方式，對(duì)各種保護(hù)元件的原理及結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單介，并對(duì)各種保護(hù)信號(hào)及可能的故障原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的處理方案。這些保護(hù)信號(hào)，有的反應(yīng)的是故障現(xiàn)象，有的反應(yīng)的是故障隱患。通過(guò)對(duì)各種保護(hù)機(jī)理的把握，可以盡早的發(fā)現(xiàn)故障隱患和故障現(xiàn)象，并針對(duì)性的采取適當(dāng)?shù)拇胧?，避免故障的擴(kuò)大，以降低損失。

關(guān)鍵詞：牽引變壓器 保護(hù) 故障分析

中圖分類號(hào)：U264.7

機(jī)車牽引變壓器是電力機(jī)車上的一個(gè)重要部件。無(wú)論是直流傳動(dòng)還是交流傳動(dòng)電力機(jī)車，都需要將來(lái)自接觸網(wǎng)上的25kV高壓電降壓轉(zhuǎn)換，以便于電傳動(dòng)系統(tǒng)中的其他部件使用，最后通過(guò)牽引電機(jī)實(shí)現(xiàn)電力牽引。牽引變壓器安全可靠運(yùn)行是保證電力機(jī)車正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。為保證牽引變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行，電力機(jī)車設(shè)置了多種保護(hù)方式，在變壓器上以及電氣回路上設(shè)置了多項(xiàng)保護(hù)元件，利用機(jī)車控制系統(tǒng)進(jìn)行安全保護(hù)。

1.牽引變壓器的保護(hù)方式

牽引變壓器的主要保護(hù)方式有過(guò)勵(lì)磁、過(guò)流、瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、接地保護(hù)、壓力保護(hù)、高溫保護(hù)等。

1.1.過(guò)壓保護(hù)。牽引變壓器直接輸入網(wǎng)壓，如果網(wǎng)壓過(guò)高，超過(guò)變壓器的最高允許電壓，將會(huì)對(duì)變壓器造成損壞。在機(jī)車上配置了電壓互感器，用于?z測(cè)網(wǎng)側(cè)電壓。電壓互感器的二次側(cè)通過(guò)儀表接入機(jī)車控制系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)車控制系統(tǒng)檢測(cè)到網(wǎng)壓高于一定的安全值時(shí)，會(huì)自動(dòng)報(bào)警并切斷與供電網(wǎng)的連接。

1.2.過(guò)流保護(hù)。牽引變壓器一般都是高阻抗的變壓器，有較強(qiáng)的抗負(fù)載短路能力。但是電流過(guò)大，會(huì)對(duì)變壓器造成絕緣損壞，并且引起過(guò)流的原因也可能是變壓器本身的故障。變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)，均配置了電流互感器，機(jī)車控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電流，以實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器以及主電路上主要部件的運(yùn)用情況進(jìn)行監(jiān)控。

1.3.差動(dòng)保護(hù)。變壓器差動(dòng)保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，能反應(yīng)變壓器內(nèi)部短路、高壓側(cè)接地短路及匝間短路故障。差動(dòng)保護(hù)是輸入被保護(hù)元件兩端CT電流矢量差，當(dāng)兩端CT電流矢量差達(dá)到設(shè)定的動(dòng)作值時(shí)，啟動(dòng)動(dòng)作元件。差動(dòng)保護(hù)是保護(hù)兩端電流互感器之間的設(shè)備故障，正常情況流進(jìn)的電流和流出的電流在保護(hù)內(nèi)大小相等，方向相反，相位相同。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，在保護(hù)段內(nèi)，兩端差動(dòng)電流大于零。

1.4.瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)的構(gòu)成：在HXD1、HXD1B、HXD3B等型號(hào)電力機(jī)車的牽引變壓器上安裝了布赫繼電器（即瓦斯繼電器），它安裝在變壓器油箱與儲(chǔ)油柜的連接管道上。布赫繼電器的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖10一2。BG 25 S型雙浮球布赫繼電器對(duì)牽引變壓器內(nèi)部的絕緣油變化非常敏感。它能有效反應(yīng)牽引變壓器尤為下降、漏油異常，也能反應(yīng)絕緣擊穿、局部發(fā)熱或放電等故障引起的絕緣油異常情況并產(chǎn)生保護(hù)動(dòng)作。

瓦斯氣體報(bào)警原理：當(dāng)牽引變壓器內(nèi)出現(xiàn)局部過(guò)過(guò)熱或放電時(shí)，引起絕緣油或絕緣固體逐漸分解產(chǎn)生氣體，氣體逐漸積累，上升到布赫繼電器內(nèi)，導(dǎo)致布赫繼電器內(nèi)部液位下降，浮球位置下降，當(dāng)氣體體積達(dá)到一定的量時(shí)（氣體量達(dá)到200cm3～300cm3），浮球位置變化觸動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，發(fā)出警告信號(hào)。

低液位報(bào)警原理：在正常工作狀態(tài)下，布赫繼電器內(nèi)充滿了變壓器絕緣油。在浮力的作用下，浮球處在最高位置。當(dāng)變壓器油量不足，儲(chǔ)油柜內(nèi)已經(jīng)沒(méi)有變壓器油，液位低至布赫繼電器浮球液位以下時(shí)，布赫繼電器內(nèi)的浮球位置下降，浮球位置變化觸動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，發(fā)出警告信號(hào)。

流量報(bào)警原理：機(jī)車在運(yùn)行中，如果牽引變壓器內(nèi)部由于高能量放電產(chǎn)生快速甚至強(qiáng)烈的分解氣體，由此產(chǎn)生的壓力波引起變壓器油流向儲(chǔ)油柜的強(qiáng)力涌流，沖擊擋板。當(dāng)流速超過(guò)整定值時(shí)，擋板翻轉(zhuǎn)觸動(dòng)浮球，微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作向機(jī)車控制系統(tǒng)發(fā)送開(kāi)關(guān)信號(hào)，使得機(jī)車主斷路器在最短的時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)，從而避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

1.5.溫度保護(hù)。牽引變壓器冷卻系統(tǒng)的正常工作，是保證牽引變壓器工作在安全溫度下的保證。變壓器在運(yùn)行中，如果發(fā)成長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載，或冷卻系統(tǒng)工作不正常，都會(huì)導(dǎo)致變壓器溫升過(guò)高。在牽引變壓器的冷卻回路中安裝油流繼電器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器的冷卻系統(tǒng)是否正常工作；在變壓器油的最熱點(diǎn)安裝溫度傳感器或溫度計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)控變壓器的溫度狀態(tài)。這些信號(hào)接入機(jī)車控制系統(tǒng)，系統(tǒng)可以及時(shí)根據(jù)標(biāo)定值做出信號(hào)判斷并采取適當(dāng)?shù)拇胧┍ＷC系統(tǒng)安全。例如：HXD1型機(jī)車牽引變壓器油溫超過(guò)85℃時(shí)，牽引逆變器開(kāi)始線性降低功率；當(dāng)油溫達(dá)到90℃時(shí)，功率降低到額定功率的70%；在油溫超過(guò)90℃后，牽引逆變器被鎖止；當(dāng)油溫超過(guò)95℃時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)分?jǐn)嘀鲾嗦菲鳌?/p>

1.6.壓力保護(hù)。無(wú)論是變壓器內(nèi)部故障還是管路故障導(dǎo)致的變壓器內(nèi)部壓力增加，多變壓器的運(yùn)行都是極端危險(xiǎn)的。所以幾乎所有的變壓器都設(shè)置了壓力釋放閥，以釋放變壓器內(nèi)瞬間或緩慢變化導(dǎo)致的壓力過(guò)高。壓力釋放閥上配置有微動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)因變壓器壓力過(guò)高而發(fā)生釋放動(dòng)作時(shí)，微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，向機(jī)車控制系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)，以快速斷開(kāi)機(jī)車主斷路器，避免事故的擴(kuò)大。

2.牽引變壓器故障診斷

2.1.壓力釋放閥故障。產(chǎn)生壓力釋放閥故障的原因主要有：

壓力釋放閥失效：壓力釋放閥本身的微動(dòng)開(kāi)關(guān)失效，造成故障。當(dāng)壓力釋放閥報(bào)故障時(shí)，需要查看壓力釋放閥是否有釋放動(dòng)作及噴出變壓器油，沒(méi)有變壓器油噴出，則可基本判定為開(kāi)關(guān)失效，需要對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)一步檢查排除故障。

變壓器油回路故障：這種故障一般會(huì)在故障信號(hào)發(fā)生時(shí)伴有變壓器油噴出。變壓器與儲(chǔ)油柜之間的連接如果不暢通，則在變壓器運(yùn)行時(shí)，隨著油溫度的上升，油箱內(nèi)壓力增高到一定程度時(shí)，可以導(dǎo)致壓力釋放閥動(dòng)作，釋放壓力。

變壓器內(nèi)部絕緣擊穿：如果變壓器內(nèi)部發(fā)生繞組之間高電壓擊穿或繞組對(duì)地等絕緣擊穿時(shí)，會(huì)產(chǎn)生瞬間的高溫高壓，并釋放大量氣體。由于變壓器與儲(chǔ)油柜連接的管路無(wú)法瞬間釋放壓力，則會(huì)導(dǎo)致壓力釋放閥動(dòng)作釋放壓力。此種情況一般會(huì)伴隨較大的放電聲音、過(guò)流、變壓器油噴出等現(xiàn)象，對(duì)變壓器油取樣進(jìn)行色譜分析一般會(huì)氣體含量超標(biāo)，三比值法判斷結(jié)果會(huì)顯示高能量放電等結(jié)果。

2.2.布赫繼電器故障（瓦斯保護(hù)）。根據(jù)布赫繼電器的結(jié)構(gòu)及原理，報(bào)警原因主要有：冷卻系統(tǒng)組裝后空氣未排凈、變壓器內(nèi)部絕緣故障擊穿、油泵故障燒損導(dǎo)致變壓器油裂解。

瓦斯保護(hù)對(duì)變壓器的故障情況比較靈敏，因此，在布赫繼電器報(bào)警后，都要立即確認(rèn)是否有其他異常情況發(fā)生，如是否有過(guò)流、壓力釋放閥動(dòng)作、變壓器差動(dòng)保護(hù)等異常，如果沒(méi)有其他伴隨現(xiàn)象，則可確認(rèn)是否為布赫繼電器本身故障。無(wú)論何種情況，都需要對(duì)變壓器進(jìn)行取油樣檢測(cè)，通過(guò)色譜分析，利用三比值法判斷變壓器油是否異常。對(duì)于含氣速率超出標(biāo)準(zhǔn)值的需要盡快對(duì)變壓器進(jìn)行解體檢查。

2.3.差動(dòng)保護(hù)。根據(jù)基爾霍夫第一定律，；變壓器在正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，若忽略勵(lì)磁電流損耗級(jí)其他損耗，則流入變壓器的電流等于流出變壓器的電流。因此，縱差保護(hù)中的兩個(gè)電流相等。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，若平衡除去流入流出的負(fù)荷電流不計(jì)，則只有流進(jìn)變壓器的電流而沒(méi)有流出變壓器的電流。例如：當(dāng)變壓器發(fā)生高壓繞組接地故障、在T型頭和高壓A端子故障等情況時(shí)，兩端電流互感器的電流值會(huì)出現(xiàn)偏差

3.總結(jié)

本文介紹了牽引變壓器的多項(xiàng)保護(hù)系統(tǒng)，并針對(duì)各種保護(hù)信號(hào)，提出了原因分析。根據(jù)在線運(yùn)行的系列機(jī)車牽引變壓器反饋的報(bào)警信息及后續(xù)對(duì)產(chǎn)品的故障處理情況看，大部分的故障發(fā)生在各保護(hù)元件以及外部配件上，有部分的報(bào)警信息則真實(shí)的反應(yīng)了牽引變壓器的本身故障。因此對(duì)于線上發(fā)生的故障報(bào)警信息，需要綜合各保護(hù)信號(hào)的情況綜合判斷。對(duì)于縱差保護(hù)、瓦斯保護(hù)、壓力保護(hù)等，必須立即現(xiàn)場(chǎng)檢查，確認(rèn)報(bào)警原因。在未確認(rèn)是各傳感元件本身故障而誤報(bào)的情況下，不得對(duì)變壓器進(jìn)行送電運(yùn)行，以避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。

第三篇：牽引變壓器安裝技術(shù)記錄

CEEB

牽引變壓器安裝技術(shù)記錄

施變—4

施工地點(diǎn)：XX牽引變電所施工日期：吊芯檢查日期設(shè)備型號(hào)：見(jiàn)銘牌制 造 廠：見(jiàn)銘牌

出廠日期：見(jiàn)銘牌相數(shù)：見(jiàn)銘牌 額定頻率：見(jiàn)銘牌Hz冷卻方式：見(jiàn)銘牌連接組別： YN/ V

額定容量：見(jiàn)銘牌KvA 額定電壓：110kv額定電流：A 阻抗電壓：見(jiàn)銘牌%空載阻抗：空載損耗值W 短路損耗：負(fù)載損耗值W 油器 身 重：見(jiàn)銘牌kg 絕緣油規(guī)格：25#套管形式：油紙電容式

抽頭電壓：115500V、112750V、110000V、107250V、104500

充氮運(yùn)輸表壓力：MPa器身檢查日期：

相對(duì)濕度：% 器身外露時(shí)間：起、止時(shí)間 鐵心有無(wú)移位或變形： 無(wú)線圈絕緣是否完整：是鐵心有無(wú)多點(diǎn)接地：無(wú)

各部螺栓是否緊固：是引出線絕緣是否完好： 是絕緣搖表型號(hào)規(guī)格：ZC11D-10

穿心螺栓對(duì)夾鐵絕緣電阻：MΩ穿心螺栓對(duì)夾鐵芯絕緣電阻：MΩ 鐵芯對(duì)夾鐵絕緣電阻：實(shí)測(cè)值MΩ有載調(diào)壓裝置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)固定是否可靠：切換裝置工作程序是否符合出廠記錄：檢查負(fù)責(zé)人：技術(shù)員簽字工作人員：

冷卻裝置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)固定是否可靠：是儲(chǔ)油柜安裝前有無(wú)清洗：膠囊是否完好：有無(wú)漏氣現(xiàn)象：充油套管油位是否正常：正常有無(wú)滲油現(xiàn)象：無(wú)吸劑是否干燥： 干燥 箭頭是否指向儲(chǔ)油柜：是

安全氣道安裝前內(nèi)壁是否擦拭干凈：是密封是否良好：是

安裝、檢查負(fù)責(zé)人：技術(shù)員簽字工作人員：廠名：售后服務(wù)人員簽字 備注：由廠方技術(shù)人員指導(dǎo)安裝、檢查，確認(rèn)安裝質(zhì)量符合國(guó)標(biāo)和產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)理工程師（建設(shè)方代表）

第四篇：變壓器原理教案

變壓器的結(jié)構(gòu)及原理

授課老師：黃易平

復(fù)習(xí)引入

一、電子線路中常見(jiàn)變壓器：電源變壓器、開(kāi)關(guān)變壓器、耦合變壓器等 新課講授：

一、變壓器的基本結(jié)構(gòu)： 變壓器主要由：鐵芯、線圈。

1、鐵芯：變壓器的磁路部分

由含硅量5%，厚度0.35mm或0.5mm硅鋼片疊加而成。其特點(diǎn)是在較低的外磁場(chǎng)作用下能產(chǎn)生較高的磁感應(yīng)強(qiáng)度，并隨外磁場(chǎng)的增加磁感應(yīng)強(qiáng)度很快達(dá)到飽和，磁場(chǎng)去掉后，材料磁場(chǎng)基本消失，剩磁很小。由于硅的加入鋼片電阻率增大，渦流損耗降低，不易發(fā)熱且老化現(xiàn)象減小。

2、繞組：變壓器的電路部分

由漆包線繞制而成，分初級(jí)繞組和次級(jí)繞組。

二、變壓器電路符號(hào)：

三、變壓器的種類及作用：

變壓器的種類很多, 有在電力系統(tǒng)中用電力變壓器；有在電子設(shè)備和儀器中常用小功率電源變壓器；有在放大電路中用耦合變壓器起傳遞信號(hào)或進(jìn)行阻抗的匹配。變壓器雖然大小懸殊, 用途各異, 但其基本結(jié)構(gòu)和工作原理卻是相同的。

變壓器是利用電磁感應(yīng)原理傳輸電能或電信號(hào)的器件, 它具有變換電壓、變換電流和變換阻抗的作用。

四、電磁感應(yīng)原理實(shí)驗(yàn)（1）：

四、電磁感應(yīng)原理實(shí)驗(yàn)（2）：

五、電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

1、在線圈中感應(yīng)電壓的大小方向與線圈中，磁通的大小的變化率成正比。即： E= N ΔΦ/Δt

2、磁通量大小與電流大小成正比,即 NΦ=Li,其中L是電感系數(shù),于是, E=NΔΦ/dt=ΔLi/dt。

3、楞次定律：

當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)，感應(yīng)電流的方向總是要阻礙線圈中原磁通量的變化。

六、PROTUES實(shí)驗(yàn)仿真：驗(yàn)證變壓過(guò)程。

第五篇：變壓器工作原理

變壓器工作原理

變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級(jí)線圈，其余的繞組叫次級(jí)線圈。

一、變壓器的制作原理：

在發(fā)電機(jī)中，不管是線圈運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁場(chǎng)或磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)通過(guò)固定線圈，均能在線圈中感應(yīng)電勢(shì)，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動(dòng)，這是互感應(yīng)的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應(yīng)，變換電壓，電流和阻抗的器件。

二、分類

按冷卻方式分類：干式（自冷）變壓器、油浸（自冷）變壓器、氟化物（蒸發(fā)冷卻）變壓器。

按防潮方式分類：開(kāi)放式變壓器、灌封式變壓器、密封式變壓器。

按鐵芯或線圈結(jié)構(gòu)分類：芯式變壓器（插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯）、殼式變壓器（插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯）、環(huán)型變壓器、金屬箔變壓器。按電源相數(shù)分類：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相變壓器、多相變壓器?/p>

按用途分類：電源變壓器、調(diào)壓變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器。

三、電源變壓器的特性參數(shù)

工作頻率

變壓器鐵芯損耗與頻率關(guān)系很大，故應(yīng)根據(jù)使用頻率來(lái)設(shè)計(jì)和使用，這種頻率稱工作頻率。

額定功率

在規(guī)定的頻率和電壓下，變壓器能長(zhǎng)期工作，而不超過(guò)規(guī)定溫升的輸出功率。額定電壓

指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓，工作時(shí)不得大于規(guī)定值。

電壓比

指變壓器初級(jí)電壓和次級(jí)電壓的比值，有空載電壓比和負(fù)載電壓比的區(qū)別?？蛰d電流

變壓器次級(jí)開(kāi)路時(shí)，初級(jí)仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流?？蛰d電流由磁化電流（產(chǎn)生磁通）和鐵損電流（由鐵芯損耗引起）組成。對(duì)于50Hz電源變壓器而言，空載電流基本上等于磁化電流。

空載損耗

指變壓器次級(jí)開(kāi)路時(shí)，在初級(jí)測(cè)得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗，其次是空載電流在初級(jí)線圈銅阻上產(chǎn)生的損耗（銅損），這部分損耗很小。

效率

指次級(jí)功率P2與初級(jí)功率P1比值的百分比。通常變壓器的額定功率愈大，效率就愈高。

絕緣電阻

表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間的絕緣性能。絕緣電阻的高低與所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮濕程度有關(guān)。

四、音頻變壓器和高頻變壓器特性參數(shù)

頻率響應(yīng)

指變壓器次級(jí)輸出電壓隨工作頻率變化的特性。

通頻帶

如果變壓器在中間頻率的輸出電壓為U0，當(dāng)輸出電壓（輸入電壓保持不變）下降到0.707U0時(shí)的頻率范圍，稱為變壓器的通頻帶B。

初、次級(jí)阻抗比

變壓器初、次級(jí)接入適當(dāng)?shù)淖杩筊o和Ri,使變壓器初、次級(jí)阻抗匹配，則Ro和Ri的比值稱為初、次級(jí)阻抗比。在阻抗匹配的情況下，變壓器工作在最佳狀態(tài)，傳輸效率最高。

五、低頻變壓器的技術(shù)參數(shù)

對(duì)不同類型的變壓器都有相應(yīng)的技術(shù)要求，可用相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)表示。如電源變壓器的主要技術(shù)參數(shù)有：額定功率、額定電壓和電壓比、額定頻率、工作溫度等級(jí)、溫升、電壓調(diào)整率、絕緣性能和防潮性能。對(duì)于一般低頻變壓器的主要技術(shù)參數(shù)是：變壓比、頻率特性、非線性失真、磁屏蔽和靜電屏蔽、效率等。

電壓比：

變壓器兩組線圈圈數(shù)分別為N1和N2，N1為初級(jí)，N2為次級(jí)。在初級(jí)線圈上加一交流電壓，在次級(jí)線圈兩端就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)N2>N1 時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)要比初級(jí)所加的電壓還要高，這種變壓器稱為升壓變壓器：當(dāng)N2

式中n 稱為電壓比(圈數(shù)比)。當(dāng)n<1 時(shí)，則N1>N2，V1>V2，該變壓器為降壓變壓器。反之則為升壓變壓器。

變壓器的效率：

在額定功率時(shí)，變壓器的輸出功率和輸入功率的比值，叫做變壓器的效率，即 式中η 為變壓器的效率；P1 為輸入功率，P2 為輸出功率。

當(dāng)變壓器的輸出功率P2 等于輸入功率P1 時(shí)，效率η 等于100%，變壓器將不產(chǎn)生任何損耗。但實(shí)際上這種變壓器是沒(méi)有的。變壓器傳輸電能時(shí)總要產(chǎn)生損耗，這種損耗主要有銅損和鐵損。銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗。當(dāng)電流通過(guò)線圈電阻發(fā)熱時(shí)，一部分電能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗。由于線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成，因此稱為銅損。

變壓器的鐵損包括兩個(gè)方面。一是磁滯損耗，當(dāng)交流電流通過(guò)變壓器時(shí)，通過(guò)變壓器硅鋼片的磁力線其方向和大小隨之變化，使得硅鋼片內(nèi)部分子相互摩擦，放出熱能，從而損耗了一部分電能，這便是磁滯損耗。另一是渦流損耗，當(dāng)變壓器工作時(shí)。鐵芯中有磁力線穿過(guò)，在與磁力線垂直的平面上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于此電流自成閉合回路形成環(huán)流，且成旋渦狀，故稱為渦流。渦流的存在使鐵芯發(fā)熱，消耗能量，這種損耗稱為渦流損耗。

變壓器的效率與變壓器的功率等級(jí)有密切關(guān)系，通常功率越大，損耗與輸出功率比就越小，效率也就越高。反之，功率越小，效率也就越低。