电机学变压器的基本作用原理

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1、第一篇变压器第二章变压器的基本作用原理与理论分析本章的主要内容：1、变压器的类别和结构2、变压器的空载运行3、变压器的负载运行4、标幺值5、参数的测定6、变压器的运行性能电力变压器变压器的总容量大致相当于发电机容量的三倍。输电过程中，通常将电压升高，通过高压输电线传送到远方的城市，经过降压变压器降为10kv电压，再经过配电降压变压器分配给用户。输送同样的功率，电压低则电流大，一方面由于大电流在输电线路上引起损耗，另一方面大电流在线路阻抗上产生大的压降，受电端电压很低，电能传送不出去。只有高电压能将电能输送到远方。配电变压器第一节电力变压器

2、的基本结构和额定值一、变压器的主要类别变压器的主要分类：一种静止的电机将一种电压的电能转换为另一种电压的电能。用途分类：电力变压器:电力系统传输电能电炉变压器:专给炼钢炉供电整流变压器:大型电解电镀、直流电力机车供电仪用变压器:控制变压器无线电变压器:仅传输信号。按电压分类：升压变压器、降压变压器；按相数分类：单相变压器、三相变压器；按绕组数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器；按铁心结构分类：心式变压器和组式变压器；按调压方式分类：无载调压变压器、有载调压变压器；按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干式变压器等；按容量大小分

3、类：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。二、电力变压器的基本结构（主要结构部件）铁芯铁芯带有绝缘的绕组绕组变压器油油油箱油箱绝缘套管套管（一)、铁芯——变压器的磁路电力变压器的铁心是由0.35mm厚的冷轧硅钢片叠成。减少涡流损耗，提高导磁系数。铁心柱铁轭铁芯的交叠装配单相变压器铁心叠法，偶数层刚好压着奇数层的接缝，从而减少了磁路和磁阻，使磁路便于流通——接逢处气隙小可以避免涡流在钢片之间流通三相芯式变压器的铁心排列法，主要使叠缝相互交叠，从而减少磁路的磁阻(二)绕组——变压器的电路变压器绕组一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜线在绕线模

4、上绕制而成。为便于制造、在电磁力作用下受力均匀以及机械性能良好，绕组线圈作成圈形。按照绕组在铁芯中的排列方法分类，变压器可分为铁芯式和铁壳式两类基本型式：同芯式，交叠式单相芯式变压器铁心及绕组：绕组同芯套装在变压器铁心柱上，低压绕组在内层，高压绕组套装在低压绕组外层，以便于绝缘。铁壳式变压器变压器的铁芯柱在中间，铁轭在两旁环绕，且把绕组包围起来结构比较坚固、制造工艺复杂，高压绕组与铁芯柱的距离较近，绝缘也比较困难通常应用于电压很低而电流很大的特殊场合，例如，电炉用变压器。这时巨大的电流流过绕组将使绕组上受到巨大的电磁力，铁壳式结构可以加强对

5、绕组的机械支撑，使能承受较大的电磁力。(三)变压器油——冷却、绝缘变压器油起两个作用：①绝缘：绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间②散热:(内部油泵强迫油循环，外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱)(四)油箱——主油箱：机械支撑、冷却散热油箱形式：平滑油箱——50kVA波形油箱管形油箱——~200kVA散热器油箱——2500—6300kVA(四)油箱——主油箱：机械支撑、冷却散热保护作用：1、当变压器出现故障时，产生的热量使变压器油汽化，气体继电器动作，发出报警信号或切断电源。2、如果事故严重，变压器油大量汽化，油气冲破安全气道管口的

6、密封玻璃，冲出变压器油箱，避免油箱爆裂。返回3、变压器运行时产生热量，使变压器油膨胀，储油柜中变压器油上升，温度低时下降。储油柜使变压器油与空气接触面较少，减缓了变压器油的氧化过程及吸收空气中的水分的速度。——呼吸(五)绝缘套管绝缘套管由中心导电杆与瓷套组成。(导电杆穿过变压器油箱、在油箱内的一端与线圈的端点联接，在外面的一端与外线路联接。)在瓷套和导电杆间留有一道充油层——充油套管套管外形常做成伞形，电压愈高、级数愈多。返回三、变压器的额定值额定容量SN——额定条件下使用时输出能力的保证值。单位为VA或kVA。对三相变压器指三相的总容量。

7、额定电压——变压器在空载时额定分接头上的电压保证值。单位为V或kV。（当变压器初级侧在额定分接头处接有额定电压U1N，次级侧空载电压即为次级侧额定电压U2N。）注：对三相变压器，铭牌上的额定电压指线电压额定电流——额定容量除以各绕组的额定电压所计算出来的线电流值。单位用A或kA。电力变压器的额定频率是50Hz额定值的关系单相变压器三相变压器返回变压器电路理论及其运行特性版权所有，2000©SoutheastUniversityElectricalEngineeringDepartment.第二节变压器空载运行空载运行：空载指一侧绕组接到电源

8、（初级1），另一侧绕组（次级2）开路。1电磁物理现象2励磁电流4电路方程等效电路相量图3励磁特性的电路模型一、电磁物理现象空载电流i0，i1＝i0。全部用以励磁——励磁电流im，