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第三章 变压器 3-1 变压器的分类、基本结构、额定值 3-2 变压器的空载运行 3-3 变压器负载运行 3-4 变压器的等效电路 3-5 变压器的参数测定 3-6 标幺值 3-7 变压器的运行特性 …… 3.1 变压器的分类、基本结构、额定值一、变压器的分类 一种静止的电机将一种电压的电能转换为另一种电压的电能。 用途分类： 电力变压器，电力系统传输电能 电炉变压器，专给炼钢炉供电 整流变压器，大型电解电镀、直流电力机车供电 仪用变压器、控制变压器 无线电变压器，仅传输信号。 电力变压器 变压器的总容量大致相当于发电机容量的三倍。输电过程中，通常将电压升高，通过高压输电线传送到远方的城市，经过降压变压器降为10kv电压，再经过配电降压变压器分配给用户。 输送同样的功率，电压低则电流大，一方面由于大电流在输电线路上引起损耗，另一方面大电流在线路阻抗上产 生大的压降，受电端电压很低，电能传送不出去。只有高电压能将电能输送到远方。 变压器类别-变压方式 变压器类别-线圈数目 双绕组变压器，在铁芯中有两个绕组，一个为初级绕组，一个为次级绕组 自耦变压器，初级、次级绕组合为一个 三绕组变压器，三个绕组连接三种不同电压的线路 多绕组变压器，如分裂变压器 变压器类别-冷却方式 油浸式变压器——铁芯和绕组都一起浸入灌满了变压器油的油箱中，可以加强绝缘和改善冷却散热条件 干式变压器 ，能满足特殊要求，如安全 变压器类别-相数 单相变压器 三相变压器 二、电力变压器的基本结构 基本结构：油浸式变压器的主要结构部件：铁心、绕组、油箱、绝缘套管等。 （一）铁心 由心柱和铁轭两部分组成，心柱用来套装绕组，铁轭将心柱连接 起来，使之形成闭合磁路为减少铁心损耗，铁心用厚0.30～0.50mm的硅钢片叠成，片上涂以绝缘漆，以避免片间短路。在大型电力变压器中．为提高磁导率和减少铁心损耗，常采用冷轧硅钢片；为减少接缝间隙和激磁电流，有时还采用由冷轧硅钢片卷成的卷片式铁心。 1、心式 心柱被绕组所包围 （二）绕组 定义：变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线绕成。 一次绕组——输入电能的绕组 二次绕组——输出电能的绕组 同异点：一次和二次绕组具有不同的匝数、电压和电流，其中电压较高的绕组称为高压绕组，电压较低的称为低压绕组。 从高低压绕组的相对位置来看，变压器绕组可以分为同心式和交叠式两类。 同心式：高低压绕组同心的套在铁心柱上。为便于绝缘，一般低压绕组在里面高压绕组在外面。 交叠式：高低压绕组互相交叠放置，为便于绝缘，上下两组为低压。 （三）油箱 油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。油是冷却介质，又是绝缘介质。油箱侧壁有冷却用的管子（散热器或冷却器）。 机械支撑、冷却散热 （四）绝缘套管 将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的绝缘，担负着固定的作用。（瓷质） 套管外形常做成伞形，电压愈高、级数愈多。 三、变压器的额定值 1、额定容量SN：额定视在功率 双绕组变压器，一、二次侧额定容量S1N=S2N ； 三绕组变压器三侧容量不一定相等。对三相变压器指三相的总容量。 单位：VA、KVA、MVA。 容量在630kVA以下的为小型电力变压器； 800~6300kVA的为中型电力变压器； 8000~63000kVA为大型电力变压器； 90000kVA及以上的为特大型电力变压器。 2、额定电压UN：一次侧额定电压U1N，二次侧额定电压U2N。 额定电压均指线电压。 U2N：一次侧外加额定电压U1N时的二次侧空载电压。 单位：V、KV 3、额定电流IN：一次侧额定电流I1N，二次侧额定电流I2N。 额定电流均指线电流。 单位：A 单相变压器 三相变压器 了解：变压器铭牌数据 每台变压器都有一铭牌，上面标注着型号、额定值及其它数据，便于用户了解变压器的运行性能。 型号说明 例如型号为：SL7-630/10，其中“S”代表三相，“L”代表铝导线，“7”代表设计序号，“630”代表额定容量为630kV?A，“10”代表高压绕组额定电压为10kV。 我国生产的各种变压器系列产品有：S7、SL7、S9、SC8等。其中SC8型为环氧树脂浇注干式变压器。 3-2 变压器的空载运行 一、空载运行时的物理情况 N1、N2分别为原、副绕组匝数；U1为电源电压；i0为原边空载电流；Φ0、Φ1σ分别为主磁通和漏磁通； e1、e1σ、e2分别为原边感应电势、漏感电势和副边感应电势；u2为副边空载电压。 ※主磁通与漏磁通的区别 二、变压器各电磁量正方向 变压器中的电压、电流、磁通和感应电势的大小和方向都是随时间变化的，正方向原则是可以任意选择的，但变压器内部电磁规律却是一定的，表示电磁规律的方