电机及拖动基础第2版 教学课件 作者 浙江机电职业技术学院 胡幸鸣 主编 第三章变压器.ppt

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1、第三章变压器电气工程系胡幸鸣变压器是一种静止的交流电气设备，它利用电磁感应原理，将一种等级的交流电压和电流转变成同频率的另一种等级的交流电压和电流。它对电能的经济传输、灵活分配和安全使用具有重要的意义；同时，它在电气的测试、控制和特殊用电设备上也有广泛的应用。第三章变压器本章主要叙述一般用途的电力变压器有工作原理、分类、结构和运行特性。电源变压器电力变压器控制变压器调压器三相干式变压器第一节变压器的基本工作原理和结构一次绕组N1二次绕组N2互相绝缘且匝数不同只有磁的耦合而没有电的联系e2u1i0F0Φe1可向负载供电u2根据电

2、磁感应原理改变N1、N2，就可达到改变电压的目的。一、变压器的基本工作原理电力系统中应用的变压器称作电力变压器，它是电力系统中的重要设备。如果输电线路输送的电功率Ｐ及功率因数cosφ一定，Ｕ越高时，则线路电流Ｉ越小，输电线的截面积，节省材料，达到减小投资和降低运行费用的目的。由于发电厂的交流发电机受绝缘和工艺技术的限制，通常输出电压为10.5千伏或16千伏，而一般高压输电线路的电压为110、220、330、500或750千伏，因此需用升压变压器将电压升高后送入输电线路。当电能输送到用电区后，为了用电安全，又必须用降压变压器将输

3、电线路上的高电压降低为配电系统的配电电压，然后再经过降压变压器降压后供电给用户。电力系统的多次升压和降压，使得变压器的应用相当广泛。1、变压器的应用二、变压器的应用和分类三相电力系统的变压器应用电厂、电站电能升压高压输电降压用户2、变压器的分类（1）按用途分类（2）按绕组构成分类（3）按相数分类前面所述的应用就是按用途分类，如电力变压器有单相变压器、三相变压器、多相变压器。双绕组、三绕组、多绕组、自耦变压器。另外，变压器的应用还有，测量系统中使用的仪用互感器（可将高电压变换成低电压，或将大电流变换成小电流，以隔离高压和便于测量

4、）；自耦调压器（可任意调节输出电压的大小，以适应负载对电压的要求）；在电子线路中用的电源变压器；变压器还用来耦合电路、传递信号、实现阻抗匹配。作为焊接电源的电焊变压器；专供大功率电炉使用的电炉变压器；将交流电整流成直流电时使用的整流变压器等。1、变压器的应用干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油循环变压器、充气式变压器等。（4）按冷却方式分类尽管变压器种类繁多，但它们皆是利用电磁感应的原理制成的。三、变压器的基本结构储油柜安全气道线圈铁心油箱放油阀门油浸式电力变压器分接开关信号式温度计吸湿器油表高压套管低压套管变压

5、器的主要组成是铁心和绕组（俗称为器身）。为了改善散热条件，大、中容量的电力变压器的铁心和绕组浸入盛满变压器油的封闭油箱中，各绕组对外线路的联接由绝缘套管引出。为了使变压器安全、可靠地运行，还设有储油柜、安全气道和气体继电器等附件。三、变压器的基本结构1.铁心构成变压器磁路系统，并作为变压器的支撑骨架铁心柱磁轭0.35mm厚的硅钢片，减小铁耗。国产硅钢片有热轧硅钢片、冷轧无取向硅钢片、冷轧晶粒取向硅钢片大、中型变压器的铁心，一般先将硅钢片裁成条形，然后采用交错叠片的方式叠装而成。交错叠片的目的是使各层磁路的接缝互相错开，以减小接

6、缝处的气隙和磁路的磁阻，从而减小励磁电流。1.铁心2.绕组变压器中的电路部分，小型变压器一般用具有绝缘的漆包圆铜线绕制而成，对容量稍大的变压器则用扁铜线绕制。同心式绕组高、低压绕组同心地套装在铁心柱上。为了便于与铁心绝缘，把低压绕组套装在里面，高压绕组套装在外面。（１）油箱油浸式变压器的外壳就是油箱，它起着机械支撑、冷却散热和保护的作用。变压器的器身放在装有变压器油的油箱内。变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质，它使铁心和绕组不被潮湿所侵蚀，同时通过变压器油的对流，将铁心和绕组所产生的热量传递给油箱和散热管，再往空气中散发热量。

7、3.其他结构附件（2）储油柜亦称油枕，保证器身始终浸在变压器油中。（3）分接开关变压器运行时，为了使输出电压控制在允许的变化范围内，通过分接开关改变一次绕组匝数，从而达到调节输出电压的目的。通常输出电压的调节范围是额定电压的±５％四、变压器的铭牌和额定值为了使变压器安全、经济、合理地运行，每一台变压器都安装了一块铭牌，上面标明了变压器型号及各种额定数据，只有理解铭牌上的各种数据的含义，才能正确、安全地使用变压器。铭牌1、变压器的型号与冷却方式型号：冷却方式：（1）额定电压U1N和U2NU1N：加在一次绕组上的正常工作电压值（k

8、V)。根据变压器的绝缘强度和允许发热等条件规定U2N：一次绕组加上额定电压后，额定分接，二次绕组的空载电压值（kV)。注意：U2N不等于额定负载时的负载电压额定电压在三相变压器中是指线电压。2.变压器的额定值（2）额定电流I1N和I2N根据变压器允许发热的条件而规定的满载电流