变压器原理基本结构ppt课件.ppt

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1、第二章变压器►本章重点(1)变压器工作原理(2)变压器的基本方程式和电磁关系(3)变压器的等效电路►本章难点(1)变压器的等效电路及参数含义(2)三相变压器的联结组判别第二章变压器2.1变压器的工作原理及基本结构2.2变压器的空载运行2.3变压器的负载运行2.5变压器的参数测定2.8变压器的运行特性2.6三相变压器2.9变压器的并联运行2.10三绕组变压器、自偶变压器和仪器用互感器2.4变压器的等效电路2.7标幺值发电机11kv升压变压器110kv三绕组变压器230kv去系统另一部分降压变压器11kv配电变压器其他负载D电力系统中变压器的使用变压器是通过电磁感应原理，或者利用互感作用从一个电

2、路向另一个电路传递能量的电器。两个互相绝缘的绕组套在同一铁心上，他们之间有磁的耦合，没有电路的直接联系。当原边接到交流电源时，原边有交流电流并在铁心中产生交变磁通，根据电磁感应定律，原、副边绕组分别感应电势e1、e2,副边有了电势可向负载供电，实现能量传递，调节变比k即可达到变压的目的。k=N1N2变压比e1=-N1dΦdte2=-N2dΦdt2.1变压器的工作原理及基本结构(1)按用途电力变压器、整流变压器、仪用变压器、特种变压器(2)按相数单相、三相、多相变压器(3)按结构双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器等(4)按冷却方式干式、油浸式、充气式变压器1.变压器的分类电子

3、变压器干式变压器电源变压器电力变压器电力变压器电力变压器绕组和装配2.变压器的基本结构和主要部件主要部件：铁心和绕组（构成器身）；还有油箱、绝缘套管、分接开关、安全气道等三相油浸式电力变压器三相变压器(1)铁心既是磁路，也是套装绕组的骨架包括：心柱（套有绕组）和铁轭（形成闭合磁路）由0.35～0.5mm厚硅钢片叠成或非晶合金制成结构上分为：心式和壳式，电力变压器主要用心式铁心柱铁心柱铁轭铁轭11112222心式变压器低压绕组高压绕组(a)单相心式变压器示意图（b）心式变压器铁铁铁心轭柱轭1122单相壳式变压器(2)绕组是变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线绕成高压绕组匝数多，导线细

4、；低压绕组匝数少，导线粗依照高低压绕组的相对位置分为：同心式，交叠式铁铁铁心轭柱轭1122铁心柱铁心柱铁轭铁轭11112222同心式绕组交叠式绕组(3)油箱及其他附件油箱储油柜呼吸器冷却器绝缘套管分接开关压力释放阀气体继电器3.变压器铭牌和额定值(1)额定电压U1N/U2N指空载电压的额定值。即当U1=U1N时,U20=U2N如铭牌上标注:电压10000/230V※对三相变压器是指线电压。(2)额定电流I1N/I2N指满载电流值，即长期工作所允许的最大电流。※三相变压器是指线电流。指视在功率的额定值。※单相变压器：SN=U2NI2N=U1NI1N※三相变压器：(3)额定功率（额定容量）SN(

5、4)额定频率fN一般：fN=50Hz（工频）SN=√3U2NI2N=√3U1NI1N(5)额定相数，效率，温升，短路电流，运行方式，冷却方式，接线图，连接组别等等。2.2变压器的空载运行原边加额定电压，副边开路、负载电流为零时的运行情况，称为变压器的空载运行。一、电磁关系分析Φme1e2e1σΦ1σu1u2i0i2=0变压器空载运行正方向规定（1）原边绕组内电流的正方向与电源电压正方向一致；（2）按右手螺旋关系，正方向的电流产生正方向的磁通；（3）感应电势正方向与产生该电动势的磁通方向之间符合右手螺旋关系，故感应电势与电流正方向一致。副边：（1）副边绕组感应电势正方向与产生该电动势的磁通正方

6、向之间符合右手螺旋关系；（2）副边绕组电流正方向与副边绕组电动势正方向一致；（3）副边绕组端电压的正方向与电流正方向一致。主、漏磁通的区别(1)性质上Φ0与I0成非线性关系，Φ1σ与I0成线性关系；(2)数量上Φ0占99%以上，Φ1σ仅占1%以下；(3)作用上Φ0起传递能量的作用，Φ1σ起漏抗压降作用。u1i0F0=N1i0e1e2eσ1Φσ1Φm设=msinωt，则电磁关系分析忽略漏阻抗压降后有效值：故：电势有效值：二、电压平衡方程式正方向规定如前，注意：（1）正方向规定可以任意（2）通常原边按电动机惯例对待，副边按发电机惯例（3）习惯上，端电压U表示电压降，电势E表示电压升1、电压平

7、衡方程式副绕组：空载时，I2=0原绕组：2、漏电抗原边漏磁通：写成复数形式：其中：若i1随时间作正弦变化，则可写成：称为原绕组漏电抗。与频率，漏电感、匝数平方成正比，与漏磁导成正比。漏磁导磁势3、激磁电流磁化电流（无功分量），铁耗电流（有功分量）。iμiFe定义：产生主磁通所需要的电流，叫激磁电流，im表示。空载时，一次侧空载电流就是激磁电流。包含两分量：磁路不饱和：磁化曲线线性，iμ正弦变化，与感应电势相差