第四章 变压器.

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1、电电 机机 原原 理理 及及 拖拖 动动主讲人：方主讲人：方 炜炜安徽工业大学安徽工业大学 电气信息学院电气信息学院安徽工业大学安徽工业大学 电气信息学院电气信息学院第四章第四章 变压器变压器 变压器的用途、工作原理及结构变压器的用途、工作原理及结构1变压器的空载运行变压器的空载运行 变压器的负载运行变压器的负载运行 234变压器参数的试验测定变压器参数的试验测定5变压器的运行特性变压器的运行特性三相变压器、特殊变压器三相变压器、特殊变压器6安徽工业大学安徽工业大学 电气信息学院电气信息学院4.1 变压器的用途、工作原理及结构变压器的用途、工作原理及结构 变压器是一种变压器是一种静止电机静止电

2、机, ,它通过线圈间的电磁感应它通过线圈间的电磁感应, ,将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能等级的交流电能。 变压器的作用就是：变压器的作用就是： 经济地输出电能；经济地输出电能； 合理的分配电能；合理的分配电能； 安全地使用电能；安全地使用电能；安徽工业大学安徽工业大学 电气信息学院电气信息学院4.1 变压器的用途、工作原理及结构变压器的用途、工作原理及结构1 1、基本工作原理、基本工作原理 变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的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。在一两个绕组。两绕

3、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。组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。1u1e2e2u1i2i1U2U1u2uLZ1212de= - Ndtde= - Ndt 只要只要(1)磁通有磁通有变化量变化量;(2)一、二一、二次绕组的匝数不同，次绕组的匝数不同，就能达到改变压的就能达到改变压的目的。目的。安徽工业大学安徽工业大学 电气信息学院电气信息学院4.1 变压器的用途、工作原理及结构变压器的用途、工作原理及结构2 2、变压器的分类、变压器的分类按用途分：电力变压器和特种变压器。按用

4、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。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。充气式变压器。 安徽工业大

5、学安徽工业大学 电气信息学院电气信息学院连接发电机与电网的升压变压器连接发电机与电网的升压变压器连接发电机的连接发电机的封闭母线封闭母线 与电网相连与电网相连的高压出线端的高压出线端4.1 变压器的用途、工作原理及结构变压器的用途、工作原理及结构安徽工业大学安徽工业大学 电气信息学院电气信息学院三相干式变压器三相干式变压器接触调压器接触调压器4.1 变压器的用途、工作原理及结构变压器的用途、工作原理及结构安徽工业大学安徽工业大学 电气信息学院电气信息学院电源变压器电源变压器环形变压器环形变压器控制变压器控制变压器4.1 变压器的用途、工作原理及结构变压器的用途、工作原理及结构安徽工业大学安徽工

6、业大学 电气信息学院电气信息学院4.1 变压器的用途、工作原理及结构变压器的用途、工作原理及结构3 3、变压器的结构、变压器的结构一、铁心一、铁心 变压器的主磁路，为了提高导磁性能和减少铁损，用厚为变压器的主磁路，为了提高导磁性能和减少铁损，用厚为0.35-0.5mm0.35-0.5mm、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成。、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。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，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

7、）。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。着固定的作用。二、绕组二、绕组四、油箱四、油箱三、绝缘套管三、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。此外，还有储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电器。安徽工业大学安徽工业大学 电气信息学院电气信息学院4.1 变压器的用途、工作原理及结构变压器的用途、工作原理及结构4 4、变压器的型号与额定值、变压器的型号与额定值(1) (1) 型号型号 型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷

8、却方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，表示方法为式等内容，表示方法为如如OSFPSZ-250000/220OSFPSZ-250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线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电力变压器电力变压器安徽工业大学安徽工业大学 电气信息学院电气信息学院4.1 变压器的用途、工作原理及结构变压器的用途、工作原理及结构4 4、变压器的型号与额定值、变压器的型号与额定值(2) (2) 额定值额定值此外，额定值还有此外，额定值还

9、有额定频率额定频率、效率、温升效率、温升等。等。指铭牌规定的额定使用条件指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。下所能输出的视在功率。额定容量额定容量NS (kVA)指长期运行时所能承受的工作电压指长期运行时所能承受的工作电压额定电压额定电压12NNU/ U(kV ) 是指一次侧所加的额定电压，是指一次侧所加的额定电压， 是指一次侧加额定电压时是指一次侧加额定电压时二次侧的开路电压。在三相变压器中额定电压为线电压。二次侧的开路电压。在三相变压器中额定电压为线电压。1NU2NU三者三者关系关系：1122112233NNNNNNNNNNSUIUISUIUI单相：单相：三相：三相：指在额定容量

10、下，允许长期通过的额定指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。在三相变压器中指的是线电流电流。在三相变压器中指的是线电流额定电流额定电流12NNI/ I( A)安徽工业大学安徽工业大学 电气信息学院电气信息学院4.2 变压器的空载运行变压器的空载运行1 1、电磁关系、电磁关系1U1EE120U0I2(I )11U2U1u2u02E交变电流交变电流i1通过一次侧绕组在原边绕组上产生交变磁通通过一次侧绕组在原边绕组上产生交变磁通0二次侧绕组切割交变磁通二次侧绕组切割交变磁通 的磁力线，感应出电动势的磁力线，感应出电动势02E安徽工业大学安徽工业大学 电气信息学院电气信息学院4.2 变压器的空载运行

11、变压器的空载运行1 1、电磁关系、电磁关系(1) 物理情况物理情况1U1EE120U0I2(I )11U2U1u2u02E10RI1U0I100NIF1E011E2E安徽工业大学安徽工业大学 电气信息学院电气信息学院4.2 变压器的空载运行变压器的空载运行(2) 各电磁量参考方向的规定各电磁量参考方向的规定1 1）性质上：）性质上： 与与 成非线性关系；成非线性关系； 与与 成线性关系成线性关系；2 2）数量上：）数量上： 占占99%99%以上，以上， 仅占仅占1%1%以下以下；3 3）作用上：）作用上： 起传递能量的作用，起传递能量的作用， 起漏抗压降作用。起漏抗压降作用。0000I0I11