变压器基本工作原理及结构.ppt

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1、配电变压器宁夏电力公司培训课件张国清变压器本章以一般用途的电力变压器为主要研究对象，着重分析单相变压器的工作原理、基本结构和运行情况，对其他用途的变压器作简单介绍。以期掌握变压器变换电压、电流的原理，理解变压器铭牌数据含义；学会正确使用各种变压器。1．变压器：是一种静止的电气设备。它是根据电磁感应的原理，将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等级电压和电流的设备。2．作用：变换交流电压、变换交流电流和变换阻抗。日常生活中的电能是怎样来的从发电厂到用户的送电过程示意图6.3—27KV升压变压器发电机组降压变压器配

2、电变压器10KV35KV66KV110KV220KV500KV10KV/0.4KV配电变压器输电变压器3.1变压器基本工作原理和结构3.1.1变压器的基本工作原理和分类1.工作原理则有效值有效值2.变压器的分类按用途分：电力变压器和特种变压器。按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。油浸式变压器的主要结构部件：铁心、绕组、油箱、绝缘套

3、管等。3.1.2变压器的基本结构铁芯：磁路部分●绕组的基本型式——同心式※同心式——铁芯式变压器常用。高压绕组和低压绕组均做成圆筒形，然后同芯地套在铁芯柱上，为便于绝缘，通常低压绕组在里面，高压绕组在外面，中间加绝缘纸筒绝缘三相心式变压器外观示意图高压低压※交叠式——铁壳式变压器常用。高压绕组和低压绕组各分为若干个线饼，沿着铁芯柱的高度交错地排列着，通常低压绕组靠近铁轭●绕组的基本型式——交叠式1．额定容量SN2．额定电压UN1和UN23．额定电流IN1和IN24．额定频率f3.1.3变压器的额定值电力变压器的型号及

4、主要系列3.2单相变压器的空载运行3.2.1空载运行时的电磁关系图3-6单相变压器的空载运行N1N21.空载运行时的物理情况1)在同一支路内，电压降u的正方向与电流i的正方向一致；2)磁通Φ的正方向与电流i的正方向之间遵循右手螺旋定则；3)磁通Φ的正方向与它所感生的感应电势e正方向之间遵循楞次定律。变压器各电磁量正方向（1）主磁通感应的电动势——主电动势设则有效值相量当主磁通按正弦规律变化时，所产生的一次主电动势也按正弦规律变化，时间相位上滞后主磁通90º。E1∝f、N1、Φm2.感应电动势分析同理,可得副边感应电势

5、:相量有效值根据主电动势的分析方法，有漏电动势也可以用漏抗压降表示，即漏电抗漏电感（2）漏磁通感应电动势●空载电流主要作用是在铁心中建立磁场，产生主磁通●空载时的变压器实际上就是一个非线性电感器，其磁通量与电流的关系，服从于铁磁材料的磁化曲线Φ=f(i)磁化曲线3.2.2空载电流空载电流的作用与组成空载电流包含两个分量——励磁分量，作用是建立主磁通，相位与主磁通相同，为无功分量——铁损耗分量，作用是供给铁磁材料铁损（磁滞和涡流损耗），为有功分量。空载运行时从电源输入少量电功率，主要用来补偿铁心中的铁损耗空载电流的性质

6、和大小性质——通常，Iμ>>IFe，U1与I0之间相位角接近90°空载电流可近似为感性大小——与导磁材料有关一般变压器——I0%=（2~10）%大容量变压器——I0%＜1%容量越大——I0%越小1.电动势平衡方程漏阻抗一次侧3.2.3空载时的电动势方程请注意：“电压决定磁通”∵对电力变压器，Z1很小，产生的漏阻抗的压降I0Z1很小∴U1≈－E1orÙ1≈－È1电压决定磁通当k>1为降压变压器；k<1为升压变压器。对于三相变压器变比k是指原、副绕组的相电势(或相电压)之比。2.变比变压器空载运行时相量图α——铁耗角

7、∴I不再与Φ同相位配电变压器升压变压器降压变压器试验、仪用等变压器电炉、整流变压器干式变压器油浸式变压器强迫油循环电力变压器单相变压器三相变压器芯式变压器壳式变压器