《变压器课件》PPT课件

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1、第二章变压器2.1变压器的基本工作原理和结构2.2变压器的空载运行2.3变压器的负载运行2.4变压器等效电路参数的测定2.5标幺值2.6三相变压器的磁路系统与联结组2.7变压器的运行特性2.8变压器的并联运行2.9特殊变压器2.10三相变压器的不对称运行变压器的卷绕铁心本章主要内容变压器的工作原理、运行特性、基本方程式、相量图、等效电路、并联运行及三相变压器特有问题的研究。2.1变压器的基本工作原理和结构一、变压器的基本工作原理变压器是通过电磁感应关系，或者说利用互感作用从一个电路向另一个电路传递电能的一种电器。

2、两个互相绝缘的绕组套在同一铁芯上，它们之间有磁的耦合，没有电的直接联系。当一次侧接到交流电源时，在外施电压作用下，原绕组中有交流电流过，并在铁心中产生交变磁通，且这一磁通同时交链一、二次绕组，根据电磁感应定律，一、二次绕组分别感应出电动势。二次侧有了电势便向负载供电，实现了能量传递。一、二次绕组的感应电动势之比就是它们的匝数之比。改变一、二次侧绕组的匝数，就可以改变输出电压，这就是变压器的基本工作原理。变压器的主要部件是铁心和绕组，它们构成了变压器的器身。除此之外，还有放置器身的盛有变压器油的油箱、绝缘套管、分接

3、开关、安全气道等部件。主要介绍铁心和绕组的结构1、铁心变压器的铁心既是磁路，也是套装绕组的骨架。铁心心柱：心柱上套装有绕组。铁轭：形成闭合磁路为了减少铁心损耗，通常采用含硅量较高，厚度为0.30~0.35mm表面涂有绝缘漆的硅钢片叠装而成。二、变压器的结构铁心结构的基本形式分心式和壳式两种心式：铁轭靠着绕组的顶面和底面。而不包围绕组侧面，绕组的装配及绝缘也较为容易，所以国产变压器大多采用心式结构。（电力变压器常采用的结构）壳式：铁轭不仅包围顶面和底面，也包围绕组的侧面。见图2-3，这种结构机械强度较好，但制造工艺

4、复杂，用材料较多。2、绕组绕组是变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线绕成。接入电能的一端称为原绕组（或一次绕组）输出电能的一端称为副绕组（或二次绕组）一、二次绕组中电压高的一端称高电压绕组，低的一端称低电压绕组。高压绕组匝数多，导线细；低压绕组匝数少，导线粗。电压高的一端电流小所以导线细因为不计铁心的损耗，根据能量的守恒原理（s:原、付绕组的视在功率）同心式：高低压绕组同心的套在铁心柱上。为便于绝缘，一般低压绕组在里面，高压绕组在外面。交迭式：高低压绕组互相交迭放置，为便于绝缘，最上、最下两组为低压绕组

5、油浸式变压器干式变压器从高低压绕组的相对位置来看，变压器绕组可以分为同心式和交迭式两类三、变压器的额定值额定值是正确使用变压器的依据，在额定状态下运行，可保证变压器长期安全有效的工作。1）额定容量：指变压器的视在功率。对三相变压器指三相容量之和。单位伏安（VA）千伏安（KVA）2）额定电压：指线值，单位伏（V）千伏（kV）指电源加到原绕组上的电压，是副方开路即空载运行时副绕组的端电压。此外，额定工作状态下变压器的效率、温升等数据均属额定值4）额定频率:我国的标准工频为50Hz3）额定电流：由和计算出来的电流，即额

6、定电流对单相变压器：对三相变压器：2.2变压器的空载运行变压器一次绕组接电源，二次绕组开路，负载电流i2为零，这种情况即为变压器的空载运行。i10很小（为什么）变压器空载运行时正方向规定：i10的正方向与磁动势N1i10的正方向成右手螺旋关系磁通Ф的正方向与磁动势的正方向相同感应电势e1、e2的正方向与磁通的正方向成右手螺旋关系一、基本方程和电压比若不计漏磁通，按上图所规定各量的正方向，由基尔霍夫第二定律可列出一、二次绕组的电压平衡方程式式中R1为一次绕组的电阻，u20为二次侧空载电压，即开路电压，一般i10R1

7、很小，忽略不计时由此可见要使一、二次测具有不同的电压，只要一、二次测具有不同的匝数即可，这就是变压器“变压”的原理。电压比K:一、二次绕组的电动势之比二、主磁通和激磁电流由:得通过铁心并与一、二绕组交链的磁通叫主磁通，用表示空载时则也是正弦波时间相量随时间正弦变化的量可用时间相量来表示；时间轴相量的旋转；相量在时间轴上的分量即为变量的瞬时值；时间相量的表示同样滞后滞后产生主磁通所需的电流叫激磁电流，用表示，空载时i10全部用以产生主磁通即：若不计铁心损耗，电源向磁激线圈输入的平均功率为零。此时激磁电流是一个纯无功

8、电流用表示，与同相位如果磁路不饱和（工作于线形磁化曲线段），则电流iu与磁通F波形相同如果磁路饱和（工作于非线形磁化曲线段），则电流iu与磁通F波形不相同当磁路不饱和时：当磁路饱和时：由于磁路的饱和关系当为正弦时,为尖顶波当为正弦时，为平顶波与i不同时为正弦的原因是由于铁磁材料的饱和，即B-H曲线为非线性引起的，导致了电流、磁通和电动势波形的畸变，这是交流磁路的特点之一。