变压器运行分析.ppt

第七章变压器基本结构和运行分析变压器运行分析第1页，共41页，星期日，2025年，2月5日变压器的基本结构和运行分析第七章第2页，共41页，星期日，2025年，2月5日第一节变压器的基本结构重点：变压器的基本结构和额定值难点：变压器的铁心和绕组第3页，共41页，星期日，2025年，2月5日变压器概述为了供电、输电、配电的需要，就必须使用一种电气设备把发电厂内交流发电机发出的交流电压变换成不同等级的电压。这种电气设备就是变压器。变压器是在法拉第电磁感应原理的基础上设计制造的一种静止的电气设备，它可以将输入的一种等级电压的交流电能变换成同频率的另一种等级电压的交流电能输出。第4页，共41页，星期日，2025年，2月5日变压器基本结构一、铁心变压器的主磁路，为了提高导磁性能和减少铁损，用0.35mm厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成。变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。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）。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。二、绕组三、油箱四、绝缘套管此外，还有储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电器。第5页，共41页，星期日，2025年，2月5日变压器的分类按用途分：电力变压器和特种变压器。按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。第6页，共41页，星期日，2025年，2月5日变压器的铭牌和额定值变压器铭牌上面标注着变压器的型号和额定值等。三者关系：此外，额定值还有额定频率、效率、温升等。指长期运行时所能承受的工作电压指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。在三相变压器中指的是线电流第7页，共41页，星期日，2025年，2月5日工作原理和运行分析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。第8页，共41页，星期日，2025年，2月5日变压器的空载运行变压器中各电磁量的正方向按图所示做如下规定：（1）电位降用电压U表示；电位升用电势E表示；（2）原边绕组电压的正方向是从原边绕组的首端A指向末端X；（3）原边绕组电流I的正方向是从原边绕组的首端A指向末端X，即原边绕组电压的正方向和电流的正方向一致。（4）磁通的正方向与电流的正方向之间符合右手螺旋定则。（5）原边绕组感应电势的正方向和副边绕组感应电势的正方向与产生它们的磁通的正方向之间亦符合右手螺旋定则。第9页，共41页，星期日，2025年，2月5日理想变压器空载时的电压方程理想变压器是指绕组没有电阻，铁心中没有损耗，磁路不饱和且没有漏磁通的变压器。第10页，共41页，星期日，2025年，2月5日理想变压器空载时的电压方程在理想变压器中，外加的电源电压和原边绕组中的感应电势在数值上是相等的，而在相位上相差180o。因此可以得到：U1＝E1=4.44fN1Фm上式表明，一定幅值的外加电压U1，产生一定幅值的交变磁通Фm，以建立与电压平衡的感应电势。即在频率f和匝数N1不变的条件下，电压U1正比于磁通Фm或者说，若外加电压U1不变。第11页，共41页，星期日，2025年，2月5日变压器的变压比变压器的变压比用K表示，它定义为原边绕组电势E1与副边绕组电势E2之比。变压器的变压比等于原边、副边绕组的匝数之比，等于原边绕组电压与副边绕组空载电压之比，也等于原边绕组额定电压与副边绕组额定电压之比。第12页，共41页，星期日，2025年，2月5日实际变压器空载时的电压方程第13页，共41页，星期日，2025年，2月5日实际变压器空载时的电压方程实际上的变压器空载运行时，空载电流I0激励的磁通分为两部分：一部分为主磁通，它同时与原边、副边绕组交链并产生感应电势E1和E2；另一部分通过原边绕组周围的空间形成闭合回路，只与原边绕组交链而不与副边绕组交链，称为原边绕组漏磁通