变压器实用技术大全PDF电子书下载

第1章 变压器理论 1

1.1引言 1

1.2理想变压器——电压比 1

1.3漏电抗——变压器阻抗 3

1.4铁心和绕组的损耗 4

1.5额定容量 8

1.5.1单相变压器 8

1.5.2三相变压器 8

1.5.3单相变压器 8

1.5.4三相变压器 9

1.5.5三相星形联结 9

1.5.6三相三角形联结 9

1.6电压调整率 9

第2章 设计基础 11

2.1变压器类型 11

2.2相位关系——联结组标号 14

2.2.1星形／星形联结变压器 15

2.2.2曲折形联结 15

2.2.3自耦变压器 16

2.3每匝电压和磁通密度 17

2.4分接 17

2.5阻抗 18

2.6带有第三绕组的多绕组变压器 21

2.7零相序阻抗 25

2.8双二次绕组变压器 26

2.9三绕组变压器的基本情况 27

第3章 基本材料 31

3.1介电材料 31

3.2铁心用电工钢片 31

3.2.1热轧电工钢片 33

3.2.2晶粒取向电工钢片 34

3.2.3高导磁电工钢片 35

3.2.4磁畴细化的电工钢片 36

3.2.5非晶合金 38

3.2.6微晶钢片 40

3.2.7采用改进的钢片 40

3.2.8铁心电工钢片的牌号 41

3.2.9更多信息 41

3.3绕组导线 41

3.3.1负载损耗 41

3.3.2高导电铜的生产过程 43

3.3.3铜的电气性能和热性能 44

3.3.4高导电铜合金 44

3.3.5铜绕线 46

3.4绝缘材料 46

3.4.1牛皮纸 47

3.4.2棉纤维 49

3.4.3特殊用纸 50

3.4.4纸压板 53

3.4.5成型绝缘件 54

3.4.6其他绝缘材料 57

3.5变压器油 58

3.5.1绝缘油作冷却介质 59

3.5.2绝缘油作绝缘介质 59

3.5.3粘度和倾点 59

3.5.4挥发性和闪点 60

3.5.5化学稳定性 60

3.5.6油的选择——提纯 60

3.5.7油的类型 61

3.5.8石油炼制 62

3.5.9关于油品分类的补充说明 63

3.5.10绝缘油的技术指标 65

3.5.11变压器油的物理性能 66

3.5.12油的化学性能 68

3.5.13变压器油的电气性能 70

3.5.14添加剂和抗氧化油 72

3.5.15油的混合性 75

3.5.16油中水分 76

3.5.17变压器吸湿系统 78

3.5.18其他绝缘液体 78

参考文献 81

第4章 变压器结构 82

4.1铁心结构 83

4.1.1设计特点 83

4.1.2铁心制造 90

4.1.3阶梯搭接接缝 92

4.1.4铁心接地 93

4.1.5漏磁通与磁屏蔽 93

4.2变压器绕组 95

4.2.1绕组结构 99

4.2.2低压绕组 99

4.2.3导线换位 100

4.2.4连续换位导线 101

4.2.5高压绕组 103

4.2.6分接绕组 107

4.3绕组的位置布置 114

4.4冲击强度 120

4.5变压器热性能 126

4.5.1铁心、引线和内部钢结构件 131

4.5.2变压器油的冷却 132

4.6分接与分接开关 135

4.6.1分接开关的使用 135

4.6.2阻抗变化 139

4.6.3分接开关机构 144

4.6.4利用电抗器过渡的有载分接变换 146

4.6.5采用切换开关的电抗式有载分接开关 147

4.6.6采用真空开关的电抗式有载分接开关 148

4.6.7分流电阻式分接开关 149

4.6.8带真空切换开关的箱内式有载分接开关 154

4.6.9油浸电阻式瞬变分接开关 156

4.6.10介电试验 164

4.6.11无励磁分接开关 169

4.6.12分接开关的结构 172

4.6.13有载分接开关的控制 176

4.6.14移圈调压器 183

4.6.15布伦特福德线性调压器 185

4.7绕组短路力和短路特性 188

4.7.1热效应 188

4.7.2机械效应 190

4.7.3短路力计算 193

4.7.4辐向电磁力 195

4.7.5轴向电磁力 196

4.7.6各种分接结构的轴向电磁力 201

4.8油箱与辅助设备 205

4.8.1变压器油箱 205

4.8.2安装在油箱上的散热器 222

4.8.3单独安装的散热器组 223

4.8.4水冷却变压器 227

4.8.5冷却器的控制 231

4.9变压器处理和器身干燥 235

参考文献 237

附录4.A变压器典型结构图 238

第5章 变压器试验 257

5.1制造过程中的试验和质量保证 257

5.2成品试验 259

5.2.1欧洲标准规定的试验 259

5.2.2电压比和极性试验 260

5.2.3电压比测试仪法 260

5.2.4绕组极性和联结组标号 261

5.2.5负载损耗和阻抗试验 261

5.2.6绝缘电阻试验 265

5.2.7绕组电阻 265

5.2.8铁心损耗和空载电流试验 266

5.2.9绝缘试验：绕组 269

5.2.10感应耐压试验 276

5.2.11外施耐压试验 278

5.2.12变压器的雷电冲击试验 279

5.2.13数字信息收集系统 290

5.2.14温升试验——油浸变压器 291

5.2.15声级试验 308

5.2.16试验合格证明书 308

5.3重要变压器的附加试验 308

5.3.1工频过电压试验 309

5.3.2负载电流运行 313

5.3.3短路试验 314

5.4运输、安装和投运 315

5.4.1运输 315

5.4.2现场安装 316

5.4.3注油和投运准备 318

5.4.4现场干燥 319

5.4.5试运行 324

5.4.6干式变压器的安装 326

第6章 运行和维护 327

6.1变压器安装的设计和布局 327

6.1.1户外变电站 327

6.1.2由油浸变压器引发的火灾 327

6.1.3将火灾降到最低限度 328

6.1.4集油 329

6.1.5隔离和分离 329

6.1.6变电站布置的其他要求 330

6.1.7户内变压器 332

6.2中性点接地 335

6.2.1高压系统接地 336

6.2.2多点接地 337

6.2.3变压器中性点死接地或通过阻抗接地 338

6.2.4三角形联结变压器的接地 338

6.2.5接地阻抗值 340

6.2.6中性点接地装置 340

6.2.7接地连接 342

6.2.8低压系统的接地 343

6.2.9接地系统的设计 343

6.3变压器噪声 346

6.3.1基本理论 346

6.3.2噪声的主观性 346

6.3.3噪声的测量方法 347

6.3.4确定响度 349

6.3.5声级测量仪 350

6.3.6变压器的声级测量 351

6.3.7计算声功率级 355

6.3.8计算单独的声功率级 355

6.3.9变压器噪声说明 356

6.3.10现场降低噪声 359

6.3.11噪声衰减 361

6.3.12噪声的谐波分量 364

6.3.13变压器安装位置 364

6.4并联运行 365

6.4.1变压器端子标记、端子位置和相量图 365

6.4.2多相变压器 385

6.4.3电网（包括变压器）的并联运行 394

6.5变压器的瞬变现象 396

6.5.1高压和高频电磁波对变压器的影响 397

6.5.2合闸冲击电流 408

6.5.3短路电流 418

6.5.4由地磁场产生的感应电流 423

6.6变压器保护 424

6.6.1针对系统故障变压器应当采取的保护 424

6.6.2变压器的冲击保护 430

6.6.3对变压器故障采取保护 442

6.6.4对循环电流的保护 444

6.6.5由偏磁差动谐波限制器对电力变压器快速保护 450

6.6.6变压器双偏磁差动保护 452

6.6.7取代电磁继电器 461

6.7运行维护 471

6.7.1采样程序 472

6.7.2油中溶气分析 477

6.7.3实际诊断 483

6.7.4气体监测器 490

6.7.5其他监测系统 496

6.8在非正常条件下运行 500

6.8.1在非额定负载或非EN60076规定环境下运行 501

6.8.2油浸变压器的IEC负载导则 506

6.8.3在非额定电压和频率下运行 513

6.8.4在不平衡负载下运行 514

6.9变压器联结方式对三次谐波电压和电流的影响 520

6.9.1对称三相系统的三次谐波原理 521

6.9.2变压器中三次谐波电压和电流的起因 522

6.9.3三次谐波的不良影响 529

6.9.4关于三次谐波与星形／星形联结的进一步说明 530

参考文献 538

第7章 特种用途变压器的特殊性能 540

7.1发电机变压器 540

7.1.1特殊要求 540

7.1.2甩负载 542

7.1.3一般设计特点 542

7.1.4单相发电机变压器 544

7.1.5试运行 549

7.1.6性能和可靠性 550

7.2其他电厂用变压器 550

7.2.1电厂用变压器（起动／备用变压器） 550

7.2.2机组用变压器（单元变压器） 553

7.3联络变压器和自耦变压器 555

7.4高压直流换流变压器 556

7.4.1绕组连接 557

7.4.2绝缘设计 560

7.4.3绝缘的影响因素 561

7.4.4谐波 561

7.4.5换向电抗和短路电流 563

7.4.6分接绕组和分接开关 563

7.4.7套管及其连接 564

7.4.8HVDC变压器试验 565

7.5移相变压器和正交增压变压器 566

7.6系统变压器 572

7.7曲折形联结的接地变压器 576

7.8配电变压器 579

7.8.1设计问题 580

7.8.2安装 587

7.8.3干式变压器和树脂浇注式变压器 590

7.8.4树脂浇注变压器的可燃性试验 596

7.8.5220级绝缘干式变压器 596

7.9斯考特接线变压器和雷布兰克接线变压器 599

7.9.1斯考特接线 599

7.9.2雷布兰克接线 602

7.10整流变压器 605

7.11交流电弧炉变压器 608

7.12牵引变压器 613

7.12.1低压系统电压 613

7.12.2额定容量和阻抗 614

7.12.3冲击电压试验 615

7.12.4结构 616

7.13发电机中性点接地变压器 617

7.13.1接地变压器的实用结构 619

7.13.2负载电阻 621

7.14静电除尘用变压器 623

7.15电抗器 625

7.15.1并联电抗器 625

7.15.2串联电抗器 628

参考文献 633

第8章 变压器询价和投标 634

8.1变压器询价 634

8.1.1技术规定 635

8.1.2技术规定的起草 635

8.1.3范围 639

8.1.4标准和运行条件 639

8.1.5特殊要求 640

8.1.6额定容量 640

8.1.7额定电压比 641

8.1.8磁通密度 641

8.1.9绝缘水平 642

8.1.10分接 642

8.1.11系统接地和短路水平 643

8.1.12甩负载 643

8.1.13阻抗 644

8.1.14损耗 644

8.1.15声功率级和振动 644

8.1.16变压器结构 645

8.1.17清理和涂漆 645

8.1.18油 646

8.1.19组件 646

8.1.20电流互感器端子和布置 649

8.1.21控制箱 649

8.1.22结构 650

8.1.23照明和灯口引线 650

8.1.24连接电缆 651

8.1.25试验 651

8.1.26型式试验 651

8.1.27例行试验 652

8.1.28油箱真空和密封试验 652

8.2标书评估 652

8.2.1最初选择程序 653

8.2.2标书询问 655

8.3经济主权和运行 656

8.3.1典型的工业方面的损耗成本 656

8.3.2试验贴现率 659

8.3.3网络变压器 660

8.3.4核定资本值 662

附录 664

附录A变压器等效电路 664

附录B变压器相量图的几何形状 671

附录C变压器圆图 676

附录D变压器电压调整率 679

附录E不平衡三相系统的对称分量 682

附录F并联变压器接地故障的对称分量研究 701

附录G用有限元法计算变压器的漏磁场和介电应力分布 750

附录H与电力变压器有关的国家和国际标准一览表 773

附录I与变压器有关的国际大电网会议报告和文献表 778

附录J由英国电气研究协会（ERA）技术有限公司提出的与变压器及涌流现象有关的报告一览表 780

汉英名词索引（以汉语拼音为序） 785