变压器的基本作用原理与理论分析ppt课件.ppt

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1、电机学变压器的基本作用原理与理论分析本章内容电力变压器的基本结构和额定值1变压器空载运行2变压器负载运行3标么值4参数测定方法5变压器的运行性能6§1电力变压器的基本结构和额定值电力变压器的基本结构220kV变压器§1电力变压器的基本结构和额定值变压器加工照片§1电力变压器的基本结构和额定值铁芯硅钢片叠装而成，0.2mm~0.35mm厚，通常为冷轧有取向为了进一步降低空载电流、空载损耗，上层与下层叠片接缝错开，称为交叠装配单相三相§1电力变压器的基本结构和额定值单相，四片式铁芯交叠方法三相，六片式铁芯交叠方法§1电力变压器的基本结构

2、和额定值绕组变压器绕组一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜线在绕线模上绕制而成。为便于制造、在电磁力作用下受力均匀以及机械性能良好，绕组线圈作成圈形。按照绕组在铁芯中的排列方法分类，变压器可分为铁芯式和铁壳式两类基本型式：同芯式，交叠式绕组同芯套装在变压器铁心柱上，低压绕组在内层，高压绕组套装在低压绕组外层，以便于绝缘。§1电力变压器的基本结构和额定值§1电力变压器的基本结构和额定值铁壳式变压器变压器的铁芯柱在中间，铁轭在两旁环绕，且把绕组包围起来结构比较坚固、制造工艺复杂，高压绕组与铁芯柱的距离较近，绝缘也比较困难通常应用于电压很低而电流很

3、大的特殊场合，例如，电炉用变压器。这时巨大的电流流过绕组将使绕组上受到巨大的电磁力，铁壳式结构可以加强对绕组的机械支撑，使能承受较大的电磁力。§1电力变压器的基本结构和额定值变压器油电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§1电力变压器的基本结

4、构和额定值油箱机械支撑、冷却散热、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。§1电力变压器的基本结构和额定值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

5、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套管外形常做成伞形，电压愈高、级数愈多。§1电力变压器的基本结构和额定值变压器的额定值额定容量SN——制造厂所规定的在额定条件下使用时输出能力的保证值。单位为VA或kVA。对三相变压器指三相的总容量。额定电压——由制造厂所规定的变压器在空载时额定分接头上的电压保证值。单位为V或kV。当变压器初级侧在额定分接头处接有额定电压U1N，次级侧空载电压即为次级侧额定电压U2N。对三相变压器，铭牌上的额定电压指线电压额定电流——额定容量除以各绕组的额定电压所计算出来的线电流值。单位用A或k

6、A。电力变压器的额定频率是50Hz§1电力变压器的基本结构和额定值单相变压器三相变压器§2变压器的空载运行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变压器的空载运行电磁物理现象空载电流i0，i1＝i0。全部用以激磁——激磁电流im，i0＝im激磁电流产生激磁磁势imN1，建立交变磁场§2变压器的空载运行空载运行：原边接额定电压u1n的电源，副边开路原边绕组电流i0为空载电流，产生空载励磁磁势F0=I0×N1,F0产生

7、磁通分为主磁通和漏磁通两部分①磁路不同，因而磁阻不同。主磁通同时交链初级、次级绕组，又称为互磁通，路径为沿铁芯而闭合的磁路，磁阻较小。漏磁通1只交链初级绕组，称初级侧漏磁通，它所行经的路径大部分为非磁性物质，磁阻较大。②功能不同。主磁通通过互感作用传递功率，漏磁通不传递功率。§2变压器的空载运行各量的电磁关系：§2变压器的空载运行正方向箭头方向表示正方向规定电流的正方向与该电流所产生的磁通正方向符合“右手螺旋”定则，规定磁通的正方向与其感应电势的正方向符合“右手螺旋”定则。电流正方向与电势正方向一致。e的正方向与电流同方向。这

8、样e1=－N1dФ/dt成立§2变压器的空载运行感应电动势、电压变比§2变压器的空载运行变比——初级电压与次级空载时端点电压之比。电压变比k决定于初级、次级绕组匝数比。略去电阻压降和漏磁电势§2变压器的空载运行励磁电流忽略电阻压降和