《变压器原理介绍》ppt课件

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1、第5章　变　压　器5.1变压器概述5.2变压器的空载运行5.3变压器的负载运行5.4变压器的等效电路和相量图5.5变压器的参数测定与应用5.6三相变压器5.7变压器的稳态运行*5.8变压器参数的标幺值与变压器的并联运行5.9自耦变压器与互感器小结图5-1单相双绕组变压器的结构示意图5.1变压器概述5.1.1变压器的工作原理图5-1是一台单相双绕组变压器的结构示意图。当交流电压u1加到一次绕组上时，在铁心中产生主磁通Φ，并在原副边感应电动势e1和e2。其电路连接与磁路原理如图5-2所示。图5-2单相双绕组变压器的电路与磁路根据电

2、磁感应定律和右手螺旋定则，规定感应电动势和交变主磁通Φ的正方向时有：　　一次绕组感应电势为　　二次绕组感应电势为式中：N1和N2分别为一、二次绕组匝数。各电量参考方向如图5-2所示。显然，一、二次绕组感应电动势e1、e2之比等于一、二次绕组匝数N1、N2之比，即引入变压器变比K的概念。K的大小可由下式计算：可见，当电源电压u1确定时，若改变匝数比N1/N2，则可以获得不同数值的二次侧电压，以达到变压的目的。5.1.2变压器的基本结构铁芯和绕组是组成变压器的两个主要部分。图5-3给出了油浸式电力变压器的总

3、图。图5-3三相油浸式双绕组电力变压器三相油浸式双绕组电力变压器各主要部分的功能及结构如下所述。1.铁芯图5-4铁芯交叠装配图（a）1，3，5，…层；（b）2，4，6，…层图5-5斜接缝的交叠装配图（a）第一层；（b）第二层；（c）两层叠加当前，大量采用高导磁、低损耗的冷轧硅钢片做铁芯。因其在轧制方向上导磁性能高，为此采用斜切角条片，叠成斜接缝的交叠装配方法，如图5-5所示。变压器铁芯由铁芯柱和铁轭两部分组成。在铁芯柱上套置一、二次绕组；铁轭是构成交变磁通闭合磁路必不可少的部分，铁芯结构的基本形式有芯式和壳式两种。图5-6三相

4、芯式变压器的铁芯与绕组图5-7单相壳式变压器示意图图5-7为单相壳式变压器的铁芯和绕组示意图。这种铁芯结构制造工艺复杂，使用材料较多。目前，只有容量很小的电源变压器使用这种结构。2.绕组绕组是变压器的电路部分，套置在铁芯柱上。变压器绕组形式可分为同心式或交叠式两类。同心式绕组是指高、低压绕组同心地套在铁芯柱上，一般低压绕组套在里面，高压绕组套在外面。国产电力变压器均采用这种结构。　　交叠式绕组都做成饼式，高、低压绕组互相交叠地放置，如图5-8所示。一般最上层和最下层的两个绕组都是低压绕组。较大型的电炉变压器常采用这种结构。3

5、.其它结构部件此外，油箱上还有引出线的绝缘套管、发生事故时报警的气体继电器、调节一次绕组匝数用的分接开关等部件。5.1.3变压器的型号与额定参数每台变压器油箱上都装有铭牌，上面标注着该变压器的型号及有关数据。铭牌数据是使用变压器的依据。　　变压器的型号由汉语拼音字母和数字按确定的顺序组合起来构成。例如：SL-1000/10，S表示三相；L表示铝线；1000表示额定容量为1000kVA；10表示高压侧额定电压为10kV。1.变压器的铭牌数据1）额定容量SNSN指变压器的视在功率，单位为VA、kVA或MVA。对于双绕组的电力变

6、压器，其一、二次侧绕组设计容量是相同的，所以SN=S1N=S2N。对于三相变压器，SN是指三相总容量。2）额定电压U1N/U2NU1N指电源施加到一次绕组的额定电压；U2N指当一次绕组加U1N时，二次绕组开路（空载）时的二次绕组电压U20，所以U20=U2N。对于三相变压器，额定电压是指线电压，额定电压的单位为V或kV。3）额定电流I1N/I2N变压器额定容量SN除以一、二次额定电压（U1N或U2N）后，所计算出来的值即为额定电流（I1N或I2N），单位为A或kA。对于三相变压器，额定电流指线电流。　　对于单相

7、变压器　对于三相变压器4）额定频率fN我国规定供电的工业频率为50Hz。因此，所有电力变压器的额定频率均为50Hz。解：【例5-1】有一台三相双绕组电力变压器，额定容量SN=100kVA，额定电压U1N/U2N=6000/400V，试求一次、二次绕组的额定电流。图5-9变压器的图形符号2.变压器的图形符号国家标准规定了电气图用的图形符号，变压器的图形符号如图5-9所示。5.1.4变压器的分类按照用途可将变压器分为电力变压器和特种变压器两大类。升压变压器降压变压器配电变压器联络变压器厂用变压器电力变压器整流变压器电炉变压器

8、试验变压器中频变压器特殊变压器电焊变压器电源变压器阻抗匹配变压器脉冲变压器电流互感器电压互感器电抗器调压器变压器还可按相数分成单相、三相、多相，按绕组数分为双绕组、三绕组、多绕组，按绝缘方式分为油浸式、干式，还可按冷却方式分为自然冷却、风冷、水冷、强迫油循环冷却等各种形式。5