第二章 1变压器的空载运行ppt课件.ppt

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1、第二章变压器变压器是一种静止的电气设备，根据电磁感应原理，将一种形态（电压、电流、相数）的交流电能，转换成另一种形态的交流电能。电力变压器（升压、降压、配电）特种变压器（电炉、整流）仪用互感器（电压、电流互感器、脉冲变压器，阻抗匹配变压器）实验用变压器（高压、调压）也可按线圈数目、铁心结构、相数或变压器冷却方式划分按用途变压器电源变压器电力变压器环形变压器接触调压器控制变压器三相干式变压器变压器的型号与额定值一、型号型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容，表示方法为如OSFPSZ-250000/22

2、0表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有载调压，额定容量250000kVA，高压额定电压220kV电力变压器。简单的单相变压器：两个线圈没有电的直接联系，只有磁的耦合。原绕组（一次绕或初级绕组）：两个线圈中接交流电源的线圈，其匝数为N1副绕组（二次绕组或次级绕组）：接到用电设备上的线圈，其匝数为N2交变磁通同时与原、副绕组交链，在原、副绕组内感应电动势。变压器原、副边电势之比及电压之比等于原、副边匝数之比。§2－1单相变压器的基本工作原理额定数据额定容量SN：额定工作状态下的视在功率，用伏安（VA）等表示。额定电压U1N

3、/U2N:U1N是电源加到原绕组上的额定电压，U2N是原边绕组加上额定电压后副边开路即空载时副绕组的端电压。额定电流I1N、I2N：变压器额定容量分别除以原、副边额定电压所计算出来的线电流值。额定频率：按我国规定，工业用电50Hz。单相：三相：二、单相变压器的基本结构变压器的主要结构：铁心和绕组。铁心是变压器的磁路部分；绕组是变压器的电路部分。铁心通常用0.35mm厚表面涂有绝缘漆的硅钢片冲成一定的形状叠制而成。-为什么使用硅钢片而不用铁片？--铁芯会产生很大的涡电流，损耗了大量的能量，而且有可能会烧毁设备。采用硅钢片代

4、替整块铁芯，并使硅钢片平面与磁感应线平行，一方面硅钢片本身电阻率较大，另一方面各片涂有绝缘漆，把涡流限制在各薄片内，减少涡流。铁心结构单相壳式变压器心式变压器迭片奇数层偶数层心式冷轧硅钢片迭片绕组绕组是变压器的电路部分，一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜线在绕线模上绕制而成单相和三相芯式变压器绕组变压器其它附件1-铭牌；2-信号式温度计；3-吸湿器；4-油标；5-储油柜；6-安全气道7-气体继电器；8-高压套管；9-低压套管；10-分接开关；11-油箱；12-放油阀门；13-器身；14-接地板；15-小车变压器油——冷却、绝缘电

5、力变压器绕组与铁心装配完后用夹件紧固，形成变压器的器芯。变压器器芯装在油箱内，油箱内充满变压器油。变压器油是一种矿物油，具有很好的绝缘性能。变压器油起两个作用：①绝缘：绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间②散热：热量通过油箱壳散发，油箱有许多散热油管，以增大散热面积。采用内部油泵强迫油循环，外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱油箱——机械支撑、冷却散热、变压器运行时产生热量，使变压器油膨胀，储油柜中变压器油上升，温度低时下降。储油柜使变压器油与空气接触面较少，减缓了变压器油的氧化过程及吸收空气中的水分的速度。——呼吸

6、保护作用当变压器出现故障时，产生的热量使变压器油汽化，气体继电器动作，发出报警信号或切断电源。如果事故严重，变压器油大量汽化，油气冲破安全气道管口的密封玻璃，冲出变压器油箱，避免油箱爆裂。绝缘套管绝缘套管由中心导电杆与瓷套组成。导电杆穿过变压器油箱、在油箱内的一端与线圈的端点联接，在外面的一端与外线路联接。在瓷套和导电杆间留有一道充油层——充油套管当电压等级更高时，在瓷套内腔中常环绕着导电杆包上几层绝缘纸简，在每个绝缘纸简上贴附有一层铝箔，则沿着套管的径向距离，绝缘层和铝箔层构成串联电容器，使资套与导电杆间的电场分布均匀

7、套管外形常做成伞形，电压愈高、级数愈多。返回变压器的发热和冷却假定：铁芯和各个绕组都是独立的发热单位。即认为铁芯的发热仅来源于铁芯损耗，各绕组的发热来源于各自的铜耗，它们相互间并没有热量交换。由于油的对流作用，油在受热后将上升、而在冷却后又将下降。油浸变压器中，沿着油箱高度，上部的温度要比下部的温度略高油浸变压器的绕组均用A级绝缘。根据我国的气候情况，国家标准规定以+40℃作为周围环境空气的最高温度，并据此规定变压器各部分的容许温升绕组最高允许温度为105℃变压器的冷却常用冷却介质——油（油浸式）、空气（干式）冷却方式—

8、—油浸自冷式；油浸风冷式(人工通风)；强制油循环冷却式油箱形式平滑油箱：50kVA波形油箱管形油箱：~200kVA散热器油箱：2500—6300kVA空载指一侧绕组接到电源（初级1），另一侧绕组（次级2）开路。1电磁物理现象2感应电动势3电压变比4激磁电流5励磁特性的电路模型6漏抗7电路方程等效电路相量图§2－2单相