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1、1 1第一篇第一篇变压器变压器第五章第五章变压器的并联运行变压器的并联运行第四章第四章三绕组变压器、自耦变压器和互感器三绕组变压器、自耦变压器和互感器第三章第三章三相变压器三相变压器第二章第二章变压器运行分析变压器运行分析第一章第一章变压器的基本工作原理和结构变压器的基本工作原理和结构第六章第六章变压器的瞬态过程变压器的瞬态过程2 2第一章第一章 变压器的基本工作原理和结构变压器的基本工作原理和结构1.1.了解变压器的用途、分类了解变压器的用途、分类2.2.了解变压器的主要结构了解变压器的主要结构3.3.掌握变压器的基本工作原理掌握变压器的基本工作原理4.4.掌握变压器的额定参数掌握变压器的额
2、定参数教学教学要求要求3 318211821年年英国人法拉第创立了电磁感应原理,为变英国人法拉第创立了电磁感应原理,为变压器奠定了理论基础。压器奠定了理论基础。18761876年年俄国人亚布洛契何夫制成了世界上第一台俄国人亚布洛契何夫制成了世界上第一台配电变压器,并在法国取得了专利。配电变压器,并在法国取得了专利。18851885年年匈牙利人德里第一次做成闭合磁路的单相匈牙利人德里第一次做成闭合磁路的单相变压器,并这种电器称作变压器。变压器,并这种电器称作变压器。了解和变压器发展相关的历程了解和变压器发展相关的历程4 4420kV/500kV(220kV)20kV/500kV(220kV)50
3、0kV(220kV)/110kV500kV(220kV)/110kV110kV/35kV110kV/35kV35kV/10kV35kV/10kV10kV/380V10kV/380V为了把发电厂发出的电力输送到四面八方的用户,为了把发电厂发出的电力输送到四面八方的用户,需要将发电机输出的需要将发电机输出的 20 kV 20 kV 左右的电压升高。在我左右的电压升高。在我国,一般升高到国,一般升高到 220kV220kV或或500kV500kV。为了输送一定大小。为了输送一定大小的功率、采用高电压。的功率、采用高电压。1-1 变压器在电力系统中的应用变压器在电力系统中的应用1.1.电力传输电力传输
4、5 5GG发电厂发电机发电厂升压主变压器低压动力及照明负荷高压动力负荷厂用降压变压器发电机直馈线380/220V10.5kV3kV115230kV35kV10kV发电厂发电机10kV用户3kV高压动力负荷低压动力及照明负荷发电厂升压主变压器变电站降压变压器变电站降压变压器用户配电变压器380/220V输电线图1-1 简单的输配电系统示意图1-1 变压器在电力系统中的应用变压器在电力系统中的应用1.1.电力传输电力传输6 6冶金工业的电炉变压器,化学工业的冶金工业的电炉变压器,化学工业的整流变压器,以及无线电工业中变换阻抗的的输整流变压器,以及无线电工业中变换阻抗的的输出、输入变压器等。出、输入
5、变压器等。注:注:变压器在电力系统中占有很重要的地位。我们将变压器在电力系统中占有很重要的地位。我们将主要研究电力系统中的变压器,即电力变压器主要研究电力系统中的变压器,即电力变压器( (power power transformertransformer) )。1-1 变压器在电力系统中的应用变压器在电力系统中的应用2 .2 .其它应用其它应用7 71 1- -2 2 变压器的基本工作原理及分类变压器的基本工作原理及分类两个(或两个以上)互相绝缘的线圈套在一个共同的两个(或两个以上)互相绝缘的线圈套在一个共同的铁心上,线圈之间有磁的耦合,一般没有电的直接联系铁心上,线圈之间有磁的耦合,一般没
6、有电的直接联系 。原绕组原绕组,或一次绕组,或一次绕组,简称为原边或一简称为原边或一次下角标以次下角标以“1 1”,如如等。等。副绕组副绕组或二次绕组,或二次绕组,简称为副边或简称为副边或二次,下角二次,下角标以标以“2 2”,如,如等。等。1u1i、2u2i、1 .1 .结构原则结构原则8 811221122:deNdtdeNdteNeN 原边电动势:副边电动势只要适当改变绕组只要适当改变绕组的匝数,就可以改变原的匝数,就可以改变原副边电动势之比以达到副边电动势之比以达到改变电压的目的。这就改变电压的目的。这就是变压器的基本工作原是变压器的基本工作原理理 。AXax1i1e2e2i1u2uL
7、Z2N1N1 1- -2 2 变压器的基本工作原理及分类变压器的基本工作原理及分类2.2.基本工作原理:基本工作原理:9 9(1 1)按用途分:)按用途分:电力变压器电力变压器特殊变压器特殊变压器 升压变压器升压变压器 降压变压器降压变压器 配电变压器配电变压器 厂用变压器厂用变压器 联络变压器联络变压器 调压器调压器 电炉变压器电炉变压器 仪用互感器仪用互感器 整流变压器整流变压器1 1- -2 2 变压器的基本工作原理及分类变压器的基本工作原理及分类 3.3.分类分类1010(2 2)按相数分)按相数分:单相变压器单相变压器三相变压器三相变压器 单相变压器单相变压器 三相变压器三相变压器
8、多相变压器多相变压器 1 1- -2 2 变压器的基本工作原理及分类变压器的基本工作原理及分类 3.3.分类分类1111 双绕组变压器双绕组变压器 三绕组变压器三绕组变压器 多绕组变压器多绕组变压器 自耦变压器自耦变压器(3 3)按绕组形式分:)按绕组形式分:1 1- -2 2 变压器的基本工作原理及分类变压器的基本工作原理及分类 3.3.分类分类1212干式变压器干式变压器油浸式变压器油浸式变压器(4 4)按冷却介质分)按冷却介质分: :强迫油循环电力变压器强迫油循环电力变压器干式变压器干式变压器油浸式变压器油浸式变压器 自冷自冷 风冷风冷 强迫油循环强迫油循环 1 1- -2 2 变压器的
9、基本工作原理及分类变压器的基本工作原理及分类 3.3.分类分类1313(5)按铁心形式分:心式变压器心式变压器壳式变压器壳式变压器14141 1- -3 3 变压器的基本结构变压器的基本结构151516161-3变压器的基本结构铁心铁心:磁路的构成部分。为了减少铁心中的磁滞和涡流损耗,磁路的构成部分。为了减少铁心中的磁滞和涡流损耗,铁心均用铁心均用0.350.5mm厚的热轧或冷轧硅钢片叠厚的热轧或冷轧硅钢片叠 成,成,片间涂以片间涂以0.010.013mm厚的漆膜,以避免片间短路。厚的漆膜,以避免片间短路。绕组绕组 :电路的组成部分,用纸包、纱包或漆包的绝缘扁线或圆电路的组成部分,用纸包、纱包
10、或漆包的绝缘扁线或圆线绕成线绕成 。感应电势、通过电流、实现机电能量转换。感应电势、通过电流、实现机电能量转换。绝缘结构:绝缘结构:实现变压器的绝缘,包括外部绝缘和内部绝缘。实现变压器的绝缘,包括外部绝缘和内部绝缘。油箱和其它附件:油箱和其它附件:铁心和绕组组成变压器的器身,器身放置铁心和绕组组成变压器的器身,器身放置在装有变压器油的油箱内,在油浸变压器中,变压器油既是在装有变压器油的油箱内,在油浸变压器中,变压器油既是绝缘介质,又是冷却介质。绝缘介质,又是冷却介质。1717低压低压高压高压181819191 1- -4 4变压器的额定值变压器的额定值2. 变压器的额定值主要有:变压器的额定值
11、主要有:额定容量额定容量指在额定状态下变压器的视在功率指在额定状态下变压器的视在功率额定容量以额定容量以伏安伏安(VA)(VA)、千伏安千伏安(KVA)(KVA)或兆伏安或兆伏安(MVA)(MVA)为单位为单位。对三相变压器对三相变压器,额定容量指三相的总容量额定容量指三相的总容量。1 1. .额定值:额定值:设计部门和制造厂对变压器或电机在有设计部门和制造厂对变压器或电机在有关产品标准规定工作条件下所规定的有关电气和机械关产品标准规定工作条件下所规定的有关电气和机械的量值称为额定值的量值称为额定值( (ratedrated valuevalue) ),如额定电压如额定电压、额额定电流等定电流
12、等。NS2020额定电压额定电压以伏(以伏(V V)或千伏()或千伏(kVkV)为单位。)为单位。 对三相变压对三相变压器,额定电压指器,额定电压指线电压线电压。额定电流额定电流以安(以安(A A)或千安()或千安(kAkA)为单位。对三相变压器,)为单位。对三相变压器,额定电压指额定电压指线电流线电流。12/NNUU12/NNII 2.变压器的额定值主要有:变压器的额定值主要有:1 1- -4 4变压器的额定值变压器的额定值2121注:注:1)额定工作状态下变压器的效率、温升等数据,)额定工作状态下变压器的效率、温升等数据,均属于额定值。均属于额定值。2) 除额定值以外,铭牌上还标有变压器的
13、相数,除额定值以外,铭牌上还标有变压器的相数,联结组标号和绕组联结图、阻抗电压等联结组标号和绕组联结图、阻抗电压等 。额定频率额定频率以赫兹(以赫兹(HzHz)为单位。我国额定工频为)为单位。我国额定工频为50Hz50Hz。Nf 2.变压器的额定值主要有:变压器的额定值主要有:1 1- -4 4变压器的额定值变压器的额定值2222(1 1)双绕组变压器原、副边容量按相等进行设计。)双绕组变压器原、副边容量按相等进行设计。单相变压器:NNNNNNNNNNNUSIUSIIUIUS221122113.关于变压器的额定值几点说明:关于变压器的额定值几点说明:1 1- -4 4变压器的额定值变压器的额定
14、值2323三相变压器:NNNNNNNNNNNUSIUSIIUIUS221122113333思考:为什么三相变压器出现思考:为什么三相变压器出现?33.关于变压器的额定值几点说明:关于变压器的额定值几点说明:1 1- -4 4变压器的额定值变压器的额定值(1 1)双绕组变压器原、副边容量按相等进行设计。)双绕组变压器原、副边容量按相等进行设计。2424(2 2)U U1N 1N 指电源加到变压器原边的电压;指电源加到变压器原边的电压;U U2N 2N 指原指原边加上额定电压时的副边开路电压,空载电压,副边加上额定电压时的副边开路电压,空载电压,副边电流为零。边电流为零。(3 3)一般情况下,当)
15、一般情况下,当和和时,时,这是由于变压器有阻抗压降之故,因此,此时一这是由于变压器有阻抗压降之故,因此,此时一般般。11NUU22NII22NUU22NSS3.关于变压器的额定值几点说明:关于变压器的额定值几点说明:1 1- -4 4变压器的额定值变压器的额定值2525(4 4)分析变压器和电机时,所说的负载一般是指)分析变压器和电机时,所说的负载一般是指电电流而不是阻抗流而不是阻抗,负载的增减是指电流的增减。当副,负载的增减是指电流的增减。当副边电流为额定电流时,称为额定负载。边电流为额定电流时,称为额定负载。3.关于变压器的额定值几点说明:关于变压器的额定值几点说明:1 1- -4 4变压器的额定值变压器的额定值2626型号型号型号表示一台变压器的结构、额定容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,表示方量、电压等级、冷却方式等内容,表示方法为法为如如OSFPSZOSFPSZ- -250000/220250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有载调压,额定容量铜线有载调压,额定容量250000kVA250000kVA,高压额定电压,高压额定电压220kV220kV电力变电力变压器压器。
限制150内