第二章 变压器的基本作用原理与理论分析ppt课件.ppt

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1、第一篇变压器1第二章变压器的基本作用原理与理论分析22-1电力变压器的基本结构和额定值一、电力变压器的基本结构变压器是一种静止的电气设备，它利用电磁感应作用，将一种电压、电流的交流电能变换为相同频率的另一种电压、电流的交流电能。3变压器的用途主要用于电力系统：升压变压器、降压变压器、联络变压器、配电变压器。其他用途：整流设备、电炉、高压试验、矿井配电、交通运输等特殊用电场合的专用变压器交流电能测量的仪用互感器实验设备、电子仪器和控制装置等的小容量控制变压器4变压器的分类按用途分：电力变压器：升压变压器、降压变压器、联络变压器、配电变压器等特种变压器

2、：整流变压器、电炉变压器等仪用变压器：电压互感器、电流互感器按铁心结构分：心式变压器:工艺简单，易绝缘壳式变压器电力系统中各种变压器都用铁心式。5按绕组数目分双绕组变压器：一个初级绕组，一个次级绕组三绕组变压器：容量较大，三种不同电压自耦变压器：初次级绕组合二为一所有变压器的基本原理都是相同的按冷却方式分油浸式变压器：采用变压器油用于加强绝缘和散热干式变压器：在不允许用油处使用，容量相对较小67电力变压器基本结构铁心，带有绝缘的绕组，变压器油，油箱，绝缘套管变压器必须具有电路和磁路部分，电路部分由绕组构成，磁路部分由铁心构成，绕组套装在铁心上，构成器身，

3、器身是变压器的核心部分。89铁芯：铁芯即为磁路，通过交变磁通；电工钢片迭成，0.35mm，之间涂有绝缘漆；绕组：单相：高低压绕组分成两部分分别套在两边的铁芯柱上；三相：每个柱上有一相高低压绕组；低压绕组靠近铁芯，高压绕组套在低压外面变压器油增强绝缘：介电常数大；散热：比空气导热系数大；防潮：水分的存在使绝缘性能降低1011油箱储油器：常为椭圆形，底部有沉积器（排水和排污）；油：需防潮，但不得不透气；呼吸作用：热胀冷缩；油枕：减小空气与油的接触面，上有通气管道；排气管：保护变压器油箱；气体继电器：故障时报警或自动切断变压器电源；形状：容量很小——平滑，容量

4、大——管形，容量很大——装散热器12绝缘套管中心导电杆+瓷套低电压等级——瓷质套管，较高电压——充油瓷套，高电压——导电杆上包表面附有铝箔的绝缘纸筒，铝箔间构成电容器，使之承受高电压13二、额定值（一）额定容量SN（VA，KVA）（二）额定电压UN（V，KV）（三）额定电流IN（A）（四）额定频率fN（Hz）额定值是制造厂对变压器在指定工作条件下运行时所规定的一些量值，通常标在铭牌上在额定状态下，变压器可以长期可靠运行，并具有优良的性能14额定值的关系单相变压器：三相变压器：15[例2-1]一台DJ-240/6型单相油浸自冷式变压器的额定容量SN=240

5、kVA，额定电压U1N/U2N=6.3kV/0.23kV。求变压器一、二次绕组的额定电流。16[例2-2]一台SCL-800/10型环氧树脂浇注三相铝线干式变压器的额定容量SN=800kVA，额定电压U1N/U2N=10kV/0.4kV。求变压器一、二次绕组的额定电流。17182-2变压器的空载运行19一、变压器空载运行时的电磁物理现象202122二、电磁量的正方向1)首先规定电源电压u1的正方向,方向是由上向下。2)根据电源电压的正方向确定初级绕组的电流i0的方向;3)根据初级绕组的电流方向和初级绕组的绕向确定铁心中主磁通的方向——符合右手螺旋法则

6、;4)根据主磁通方向和初级绕组的绕向确定初级绕组中感应电动势e1的方向——符合右手螺旋法则;5)根据主磁通方向和次级绕组的绕向确定次级绕组中感应电动势e2的方向;6)最后根据次级绕组的感应电动势确定次级绕组的端电压u20和电流i2的方向.23三、感应电动势、电压变比变压器在额定电压下空载运行时，因此，很小，且也很小，若略去不计，则当外施电压u1是正弦交变电压时，和e1、e2也都是按正弦规律变化，设2425变比关系：26四、励磁电流27（一）磁路饱和对励磁电流大小的影响（二）磁路材料性质对励磁电流大小的影响28（三）磁路饱和对励磁电流波形的影响2930

7、31（四）磁滞现象对励磁电流的影响3233i0为一不对称的尖顶波，可分解为；对称尖顶波+正弦波励磁电流i0的基波不再与主磁通Ф同相，而是超前一个小角度α，再考虑涡流损耗，则i0超前Ф的角度要更大一些。i0不是正弦的，不能用相量表示，为了工程计算和测量方便，通常用等效正弦波电流来替代，故可用正弦量或相量表示。等效原则：频率相同；相位相同，超前磁通；有效值相同励磁电流分解：磁化电流（无功分量），与同相，滞后900；磁滞电流（有功分量），超前900，与同相；34（五）涡流对励磁电流的影响交变磁通在铁芯中感应电势，产生涡流及涡流损耗。涡流电流（有功分量），与同相

8、位。由于磁路饱和、磁滞和涡流三者同时存在，激磁电流实际包含、和三个分量；又由于和