电力变压器分析说课材料.ppt

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1、电力变压器分析第一节变压器的工作原理和结构一、基本工作原理变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。只要(1)磁通有变化量;(2)一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变压的目的。1.主磁通感应的电动势——主电动势设则有效值同理二次侧的有效值为注意：被同一磁通交链的两个绕组，其每匝电动势相等。2、变比-电压关系1)定义对三相变压器，变比为一、二次侧的相电动势之比，近似为额定相电压之比，具体为Y，d接线D，y接线用电流形式表示。,I;,I::L作用它起平衡二次

2、磁动势的另一个是负载分量产生主磁通它用来一个是励磁电流两个分量变压器的负载电流包括表明10&&电磁关系将一、二次联系起来,二次电流增加或减少必然引起一次电流的增加或减少.2)电流关系负载运行时,忽略空载电流有:表明，一、二次电流比近似与匝数成反比。可见，匝数不同，不仅能改变电压，同时也能改变电流。发电厂的发电机输出电压由于受发电机绝缘水平限制，通常为6.3、10.5KV，最高不超过20KV。远距离输送电能时，首先要将发电机的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏，以减小输电线上的能量损耗。由多个电站联合组成电力系统时，要依靠变压器将不同电压等级的线路连接起来。

3、关系说明：若S一定，U升高，损耗ΔP减少；若ΔP一定，U升高，S减小，故可节省材料。则提高送电电压U，可达到减少投资和降低运行费用的目的。二、基本结构1、铁心——变压器的磁路部分我国电力变压器主要采用心式铁芯，只在一些特种变压器（如电炉变压器）才采用壳式铁芯。近年来，大量涌现的节能型配电变压器均采用卷铁芯结构。心式——结构简单工艺简单应用广泛壳式——结构复杂，用在小容量变压器和电炉变压器电力变压器的铁心是由0.35～0.5mm厚的冷轧硅钢片叠成。减少涡流损耗，提高导磁能力。说明:为什么要采用冷扎硅钢片做铁芯?冷轧硅钢片在沿着辗轧方向磁化时有较高的导磁系数和较小的单位

4、损耗。且硅钢片表面必须涂覆一层绝缘漆以使片与片之间绝缘变压器铁心叠法，偶数层刚好压着奇数层的接缝，从而减少了磁路和磁阻，使磁路便于流通——接逢处气隙小可以避免涡流在钢片之间流通小型变压器做成方形或者矩形大型变压器做成阶梯形，容量大则级数多。叠片间留有间隙作为油道(纵向或横向)。近年来，出现一种渐开线形铁芯——优点：节省硅钢片，便于机械化生产，节省工时2、绕组——变压器的电路部分变压器绕组一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜线、绝缘铝线在绕线模上绕制而成。基本型式——根据高低压绕组在铁芯柱上排列方式不同可分为同芯式和交叠式对于同心式绕组，为了便于绕组和铁芯绝缘，通常将低压绕组靠

5、近铁芯柱；对于交叠式绕组，为了减小绝缘距离，通常将低压绕组靠近铁轭。※芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图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。3、变压器的分接开关当变压器负载变化时，为保持其副边电压稳定，必须进行电压调节，目前，变压器调整电压方法是在其某一侧绕组上设置分接，以切除或增加一部分绕组的匝数，以改变绕组的匝数，从而达到改变电压比的有级调压方法，一般在高压绕组上抽头分接？因为高压绕组常套在外面，引出方便；另外，高压侧电流小。1）无励磁调压－无载调压：一次侧与电网断开，二次侧不带负载的条件下进行分接开关的调节。2）

6、有载调压：带负载进行变换绕组分接的调压。分接开关是在变压器励磁或负载状态下进行档位转换操作、调节变压器绕组分接连接位置，从而改变变压器二次输出电压的装置。有载分接开关由切换开关和分接选择器组成。4、油箱变压器油——冷却、绝缘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、1）吊器身式油箱：多用于6300KVA及以下变压器，箱沿设在顶部。2）吊箱壳式油箱：多用于8000KVA及以上变压器，箱沿设在下部，箱身做成钟罩形

7、，又叫钟罩式油箱。钟罩绝缘套管SFP－400000/220型电力变压器外形连接发电机与电网的升压变压器连接发电机的封闭母线与电网相连的高压出线端5、冷却装置油泵——为了加快散热，有的大型变压器采用内部油泵强迫油循环风扇——外部用变压器风扇吹风自来水——冲淋变压器油箱。这些都是变压器的冷却装置。如OSFPSZ-250000/220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6、油枕的作用: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。以保证油箱内总是充满油，并减小油面和空气的