《变压器工作原理》PPT课件.ppt

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1、电力变压器的工作原理一、变压器基本原理二、变压器空载特性三、变压器负载特性四、电力变压器的型号五、三相变压器7/25/20211变压器发展史1884年匈牙利人制造出世界第一台变压器。（闭合铁心式）1917年我国上海华生电器制造厂生产出我国第一台变压器1953年我国沈阳变压器厂制造出第一台仿苏13500/110单相变压器。1954年我国沈阳变压器厂制造出第一台单相规格20000/154变压器。1958年8月我国沈阳变压器厂制造出第一台单相仿苏40000/220变压器。1960年3月我国沈阳变压器厂制造出第一台330kV变压器。1979年12月我国沈阳变压器厂制造出第一台单相500kV型号DFP

2、S-250000/500变压器。2005年4月2日保定天威通过750kV型号ODFPS-500000/750变压器试验。2009年1月6日特变电工沈阳变压器公司生产的1000kV型号ODFS-1000000/1000变压器投入运行。7/25/20212世界上第一台闭合铁心变压器我国第一台交流1000kV变压器7/25/20213一、变压器基本工作原理变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应,将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能.变压器是利用电磁感应原理工作，它是由相互绝缘且匝数不等的两个绕组（构成电路），套装在有良好导磁性能材料叠成的铁心上(构成磁路），两绕组之

3、间只有磁的耦合而没有电的联系。7/25/20214变压器的一次绕组（一次绕组）与交流电源接通后，经绕组内流过交变电流产生磁动势，在这个磁动势作用下，铁芯中便有交变磁通，即一次绕组从电源吸取电能转变为磁能，在铁芯中同时交（环）链原、副边绕组（二次绕组），由于电磁感应作用，分别在原、二次绕组产生频率相同的感应电动势。如果此时二次绕组接通负载，在二次绕组感应电动势作用下，便有电流流过负载，铁芯中的磁能又转换为电能。这就是变压器利用电磁感应原理将电源的电能传递到负载中的工作原理。E1=4.44fN1BmS×10-4E2=4.44fN2BmS×10-47/25/20215在主磁通的作用下，两侧的线圈分

4、别产生感应电势，电势的大小与匝数成正比，K为变压器变比。变压器匝数多的一侧电流小，匝数少的一侧电流大。变压器的原、副线圈匝数不同，起到了变压器作用。变压器一次侧为额定电压时，其二次侧电压随着负载电流的大小和功率因素的高低而变化。变压器电流之比与一、二次绕组的匝数成反比，即7/25/20216二.变压器的空载特性变压器一次绕组接电源，二次绕组开路，负载电流为零，这种情况即为变压器的空载运行。N1和N2为一、二次绕组的匝数分别绕在两个铁心柱上。7/25/20217主磁通与漏磁通的区别1）性质上：Φm与I0成非线性关系；ΦL1与I0成线性关系；2）数量上：Φm占99%以上，ΦL1仅占1%以下；3）

5、作用上：起传递能量的作用，起漏抗压降作用。各电磁量参考方向的规定一次侧遵循电动机惯例，二次侧遵循发电机惯例。磁通与产生它的电流之间符合右手螺旋定则；电动势与感应它的磁通之间符合右手螺旋定则。7/25/20218空载电流和空载损耗一、空载电流作用与组成空载电流I0包含两个分量，一个是励磁分量I0a，作用是建立磁场，另一个是铁损耗分量I0r，主要作用是供铁损耗。性质：由于空载电流的无功分量远大于有功分量，所以空载电流主要是感性无功性质——也称励磁电流；大小：与电源电压和频率、线圈匝数、磁路材质及几何尺寸有关，用空载电流百分数I0%来表示：7/25/202193、空载电流波形由于磁路饱和，空载电流

6、与由它产生的主磁通呈非线性关系。当磁通按正弦规律变化时，空载电流呈尖顶波形。当空载电流按正弦规律变化时，主磁通呈尖顶波形。实际空载电流为非正弦波，但为了分析、计算和测量的方便，在相量图和计算式中常用正弦的电流代替实际的空载电流。7/25/202110变压器空载时一次侧从电源吸收少量的有功功率P0，供给铁心损耗PFe和绕组损耗IR由于I和R均很小，所以即空载损耗近似为铁心损耗对于已制成变压器，铁损与磁通密度幅值的平方成正比，与电流频率的1.3次方成正比，即空载损耗空载损耗约占额定容量的0.1%-1%，而且随变压器容量的增大而下降。为减少空载损耗，改进设计结构的方向是采用优质铁磁材料：优质硅钢片

7、、激光化硅钢片或应用非晶态合金。7/25/202111可见，影响主磁通大小的因素有电源电压和频率，以及一次线圈的匝数。U1=-E1-E1δ+I0R1=-E1+I0R1+jI0X1=-E1+Z1I0一、电动势平衡方程和变比空载时的电动势方程、等效电路和相量图1.电动势平衡方程1.1一次侧电动势平衡方程忽略很小的漏阻抗压降，并写成有效值形式，有U1≈E1=4.44fN1Φm则7/25/2021122、变比定义对三