变压器教学.ppt

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 变压器的运行特性 …… 学习目标 熟悉变压器的作用、基本结构及工作原理 掌握变压器的运行原理、等效电路及平衡方程式 熟悉变压器空载和短路试验的目的、线路、试验方法和技巧 掌握变压器同名端的判定方法及三相变压器连接组别和时钟表示法的判定 了解自耦变压器、电流互感器、电压互感器的特点及使用注意事项 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 自耦变压器，常用于实验室或者工业 仪用变压器、控制变压器 电焊变压器，电焊机。 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-铁心结构 壳式铁心：用于小型变压器，大电流的特殊变压器 心式铁心 ：用于大、中型变压器、高压的电力变压 器 C形铁心：用于电子技术中的变压器 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 风冷变压器、强迫油循环变压器、充气式变压器等 自冷式变压器、 空气冷却，用于中、小型变压器 变压器类别-相数 单相变压器 ：常用于单相交流电路中隔离、电压等级的变换、阻抗变换、相位变换或三相变压器组 三相变压器：常用于输配电系统中变换电压和传输电能 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。 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。 高压绕组匝数多，导线细；低压绕组匝数少，导线粗 同心式：高低压绕组同心的套在铁心柱上。为了便于与铁心绝缘，一般低压绕组在里面高压绕组在外面。 交叠式：又称饼式，将高压绕组及低压绕组分成若干个线饼，沿着铁心柱的高度交替排列着。为了便于绝缘，最上层和最下层安放低压绕组。 （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。 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。 ?只要一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变压的目的。 三、变压器的额定值 1、额定容量SN：额定视在功率 S＝UI 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。 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：根据变压器的绝缘强度和允许发热等条件规定 二次侧额定电压U2N：一次侧外加额定电压U1N时的二次侧空载电压。 额定电压均指线电压。 单位：V、KV 单相变压器 三相变压器 了解：变压器铭牌数据——正确地使用变压器的依据 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 ? 注意下面几个公式： 对于三相对称电路，无论何种接法： 3-2 变压器的空载运行 一