电机学 北京交通大学 2变压器课件.ppt

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1、第二部分变压器第二章变压器以电力变压器为研究对象，讲述变压器的工作原理、分类、结构。重点讲述变压器的基本原理及运行特性。对三相变压器特点加以探讨。最后，对自耦及仪用互感器加以介绍。变压器是一种静止的电器，它利用电磁感应原理将一种等级电压和电流的交流电能转换成同频率的另一种等级的电压和电流的交流电能。工作原理：电磁感应和磁势平衡分析思路：电磁物理过程－－电路研究步骤：实物模型－－－结构物理模型－－电路、磁路、磁场特点。空载、负载运行时的物理情况(电磁过程)电路模型－－基本方程式，相量图和等效电路稳态运行分析(单台及并联运行)第二章变压器第一

2、节变压器的基本原理、分类及结构第二节变压器的空载运行第三节变压器的负载运行第四节变压器的基本方程式、等效电路及相量图第五节等效电路参数的测定第六节三相变压器第七节标幺值第八节变压器的运行特性第九节变压器的并联运行第十节三绕组变压器、自耦变压器与互感器第一节变压器的基本原理、分类及结构一、变压器的基本原理二、变压器的分类三、变压器的结构四、变压器铭牌一、变压器的基本原理*核心部件：闭合铁芯与两个绕组*基本术语：电源侧——一次绕组/一次侧/原绕组/原边负载侧——二次绕组/二次侧/副绕组/副边当负载增大，二次电流将如何变化？对于理想变压器，可

3、不计绕组电阻及铁耗。设原副边绕组的匝数分别为N1、N2，则原副边绕组的感应电势为：若变压关键：（1）交链一、二次绕组的磁通是交变的；（2）一、二次绕组的匝数不同。二、变压器的分类：1、电力变压器：电力系统中输配电力的主要设备。升压，降压，配电，联络，厂用（按用途分）还可按线圈数：自耦、双绕组、三绕组、多绕组按相数：单相、三相、多相。还可按冷却介质，冷却方式，铁芯结构及调压方式分类。2、特种变压器：整流，电炉，高压试验，矿用，船用，小容量控制变压器，互感器，调压器，电抗器等。三、变压器的结构：器身：铁心、绕组、绝缘和出线装置；油箱；冷却装置

4、；保护装置（一）、铁芯：磁路部分。含硅量高的(0.35~0.5mm)厚硅钢片迭压而成。（为减少磁滞，涡流损耗）分为铁芯柱和铁轭两部分结构的基本形式有芯式和壳式两种。单相心式变压器单相壳式变压器（二）绕组：电路部分。高压绕组，低压绕组同心式：高（外）、低（内）压绕组同心地套在铁心柱上。结构简单，制造方便。交迭式：做成饼式，高低压绕组交迭放置，最上和最下为低压绕组。漏抗小，机械强度好，引线方便，特殊变压器用的多。（三）保护装置：包括储油柜（油枕）、吸湿器（呼吸器）、安全气道（防爆管）、气体继电器、净油器、温度计。（四）其它结构部件：

5、储油箱，散热管，分接开关四、变压器铭牌：用以标明该设备的额定数据和使用条件。额定值：保证设备能正常工作，且能保证一定寿命而规定的某量的限额。1、额定容量：视在功率，伏安，千伏安，兆伏安。在稳定负载和额定使用条件下，加额定电压，额定频率时能输出额定电流而不超过温升限值的容量。对三相变压器指三相容量之和。2、额定电压（对三相变压器指线电压）原绕组的额定电压Ｕ1N是指规定加到一次侧的电压；副绕组的额定电压Ｕ2N是指分接开关放在额定电压位置，一次侧加额定电压时二次侧的开路电压，单位kV。3、额定电流：对三相变压器指线电流；单位A或kA。4、关系

6、：单相三相（无论Y接或D接）作业1：推导三相变压器额定值之间的关系。（）5、额定频率fe：工频50赫。6、相数：m。6、接线图和联接组别。7、漏电抗标么值或短路电压。8、运行方式。(长期的、短期的)9、冷却方式。还有变压器总重量、变压器油重量、器身重量等。例如：一台三相变压器，其额定容量，原、付边额定电压则原、付边的额定电流为多少？作业1：推导三相变压器额定值之间的关系。（）作业2：P592-172-18注意：变压器实际使用时的功率与额定容量不相同。因为实际使用时，付边电流不一定是额定电流，它受负载性质的影响(容性、感性、纯电阻)。付边的

7、电压也不一定是额定电压。第二节变压器的空载运行一、空载运行时物理情况1、参考正方向2、主、漏磁通3、方程式二、各物理量的关系1、感应电势与主磁通的关系2、主磁通与激磁电流的关系3、感应电势与激磁电流的关系空载运行：一次侧加额定电压，二次侧开路的运行一、空载运行时物理情况：空载电流、磁动势、主磁通、漏磁通（瞬时物理量的关系图—黑板）1、参考正方向：电源电压——习惯取由首端A指向尾端X空载电流——习惯取参考正方向与电压一致磁通、——习惯取参考正方向与电流正方向符合“右手螺旋”定则感应电动势、和——习惯取参考正方向与磁通正方向符合“右手螺旋”定

8、则二次电流——习惯取参考正方向与的正方向一致二次开路电压——习惯取参考正方向与的正方向一致2、主、漏磁通：主磁通Φ(与原副绕组交链)，比例大，Φ与i0非线性。漏磁通Φ1σ(仅与原绕组交链)，比