电机与电气控制技术课件02学习变压器.ppt

2022/8/2项目总结项目总结 学习任务一学习任务一 变压器的制作及运行变压器的制作及运行学习任务二学习任务二 认识常见特殊变压器认识常见特殊变压器2022/8/2学习目标学习目标 1 1认识单相变压器的基本结构认识单相变压器的基本结构；2 2了解变压器的用途和分类了解变压器的用途和分类；3 3理解单相变压器的工作原理；理解单相变压器的工作原理；4.了解变压器铭牌的含义了解变压器铭牌的含义2022/8/2一、变压器的用途一、变压器的用途分类、原理概述分类、原理概述 变压器的基本作用是在交流电路中变电压、变电流、变阻抗、变相位和电气隔离，因此在电力系统和电子设备中得到广泛的应用一一)变压器的用途变压器的用途2022/8/2(一一)变压器的用途变压器的用途一、变压器的用途一、变压器的用途分类、原理概述分类、原理概述2022/8/2(二二)变压器的分类变压器的分类 1 1.根据用途不同分类根据用途不同分类1 1 1 1）电力变压器电力变压器电力变压器电力变压器2 2 2 2）特种变压器特种变压器特种变压器特种变压器一、变压器的用途一、变压器的用途分类、原理概述分类、原理概述2022/8/2(二二)变压器的分类变压器的分类升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器2022/8/2(二二)变压器的分类变压器的分类 2 2.根据绕组数目不同分类根据绕组数目不同分类自耦变压器自耦变压器双绕组变压双绕组变压器器AB多绕组变压多绕组变压器器D三绕组变压三绕组变压器器C2022/8/2(二二)变压器的分类变压器的分类 3 3.根据冷却方式和冷却介质不同分类根据冷却方式和冷却介质不同分类（1 1）干式变压器干式变压器（2 2）油浸式变油浸式变压器压器（3 3）充气式变充气式变压器压器2022/8/2(二二)变压器的分类变压器的分类干式变压器干式变压器油浸式变压器油浸式变压器充气式变压器充气式变压器2022/8/2(二二)变压器的分类变压器的分类 4 4.根据铁心结构不同分类根据铁心结构不同分类1）心式变压器心式变压器2）壳式变压器壳式变压器2022/8/2(二二)变压器的分类变压器的分类 5 5.根据相数的不同分类根据相数的不同分类 2 2）三相变压器三相变压器三相变压器三相变压器 3 3）多相变压器多相变压器多相变压器多相变压器 1 1）单相变压器单相变压器单相变压器单相变压器2022/8/2(二二)变压器的分类变压器的分类单相变压器单相变压器三相变压器三相变压器多相变压器多相变压器2022/8/2(二二)变压器的分类变压器的分类 6 6.根据容量不同分类根据容量不同分类特大型变特大型变压器压器大型变大型变压器压器中小型变中小型变压器压器小型变小型变压器压器2022/8/2(三三)变压器的工作原理变压器的工作原理单相双绕组变压器原理图单相双绕组变压器原理图2022/8/2(三三)变压器的工作原理变压器的工作原理 变压器一次侧、二次侧电压比关系变压器一次侧、二次侧电压比关系KNNeeUU=2121212022/8/2二、变压器的基本结构二、变压器的基本结构1 1油箱；油箱；2 2铁心；铁心；3 3绕组；绕组；4 4放油阀门；放油阀门；5 5湿度计湿度计;6 6吸湿器；吸湿器；7 7储油柜；储油柜；8 8油表油表9 9安全气道；安全气道；1010气体继电器；气体继电器；1111高压套管；高压套管；1212低压套管；低压套管；1313分接开关分接开关 油浸式电力变压器油浸式电力变压器2022/8/2二、变压器的基本结构二、变压器的基本结构 1 1.铁心铁心 作用：作用：铁心是变压器中主要的磁路部分。

铁心是变压器中主要的磁路部分材料：材料：通常由含硅量较高，厚度为通常由含硅量较高，厚度为0.350.35或或0.5mm0.5mm，表面涂有绝缘，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成分类：分类：铁心分为铁心柱和铁轭两部分，铁心柱套有绕组；铁轭铁心分为铁心柱和铁轭两部分，铁心柱套有绕组；铁轭闭合磁路之用闭合磁路之用型式：型式：铁心结构的基本形式有心式和壳式两种铁心结构的基本形式有心式和壳式两种2022/8/2二、变压器的基本结构二、变压器的基本结构单相心式变压器单相心式变压器单相壳式变压器单相壳式变压器2022/8/2二、变压器的基本结构二、变压器的基本结构 2 2.绕组绕组 绕组是变压器的电路部分它由漆包线或绝缘的绕组是变压器的电路部分它由漆包线或绝缘的扁铜线绕制而成，有同心式和交叠式两种同心式绕扁铜线绕制而成，有同心式和交叠式两种同心式绕组是将高、低压绕组套在同一铁心柱的内外层交叠组是将高、低压绕组套在同一铁心柱的内外层交叠式绕组的高、低压绕组是沿轴向式绕组的高、低压绕组是沿轴向交叠放置的交叠放置的2022/8/2二、变压器的基本结构二、变压器的基本结构 3 3.其他结构附件其他结构附件1 1 1 1）油箱油箱油箱油箱2 2 2 2）储油柜储油柜储油柜储油柜3 3 3 3）分接开关分接开关分接开关分接开关4 4 4 4）绝缘套管绝缘套管绝缘套管绝缘套管2022/8/2三、变压器的铭牌与额定值三、变压器的铭牌与额定值 1 1.变压器的型号变压器的型号2022/8/2三、变压器的铭牌与额定值三、变压器的铭牌与额定值 2 2.变压器的额定值变压器的额定值4 4）额定频率）额定频率2 2）额定电压）额定电压 1 1）额定容量）额定容量 3 3）额定电流）额定电流2022/8/21铭牌数据铭牌数据变变压压器器的的铭铭牌牌上上主主要要记记载载着着变变压压器器的的型型号号、额额定定容容量量、额额定定电压、额定电流、额定频率、相数、接线方式、冷却方式等电压、额定电流、额定频率、相数、接线方式、冷却方式等。

三、变压器的铭牌与额定值三、变压器的铭牌与额定值2022/8/2四、变压器的空载运行四、变压器的空载运行 1 1.空载运行时的物理状况空载运行时的物理状况变压器工作原理示意图变压器工作原理示意图2022/8/2四、变压器的空载运行四、变压器的空载运行 1 1）感应电动势）感应电动势主磁通产生的感应电动势主磁通产生的感应电动势漏磁通产生的感应电动势漏磁通产生的感应电动势2022/8/2四、变压器的空载运行四、变压器的空载运行 2 2）空载电流）空载电流 变压器的空载电流变压器的空载电流 i0 一方面建立一方面建立磁场，另一方面要补偿空载运行时变磁场，另一方面要补偿空载运行时变压器的损耗前者仅起磁化作用，称压器的损耗前者仅起磁化作用，称为励磁电流或磁化电流，是为励磁电流或磁化电流，是 i0 中的无中的无功分量，以功分量，以 im 表示；后者是有功分量，表示；后者是有功分量，以以 iFe 表示2022/8/2四、变压器的空载运行四、变压器的空载运行当磁路饱和时励磁电流和磁通波形图当磁路饱和时励磁电流和磁通波形图2022/8/2四、变压器的空载运行四、变压器的空载运行2 2.空载运行时的电动势平衡方程式、相量图以及等效电路空载运行时的电动势平衡方程式、相量图以及等效电路 1 1）电动势平衡方程式）电动势平衡方程式2022/8/2四、变压器的空载运行四、变压器的空载运行 2 2）相量图及等效电路）相量图及等效电路变压器空载时的等效电路图变压器空载时的等效电路图变变压压器器空空载载运运行行时时的的相相量量图图2022/8/2三、变压器的负载运行三、变压器的负载运行变压器负载运行示意图变压器负载运行示意图 2022/8/2四、变压器的负载运行四、变压器的负载运行1 1.负载运行时的物理状况负载运行时的物理状况试图改变磁通量阻止 I2 改变磁通量2022/8/2四、变压器的负载运行四、变压器的负载运行2 2.负载运行时的基本方程式负载运行时的基本方程式 1 1）磁动势平衡方程式）磁动势平衡方程式 2 2）电动势平衡方程式）电动势平衡方程式2022/8/2四、变压器的负载运行四、变压器的负载运行3 3.绕组归算、等效电路及相量图绕组归算、等效电路及相量图 1 1）电流归算）电流归算2022/8/2四、变压器的负载运行四、变压器的负载运行 2 2）电动势与电压归算）电动势与电压归算 3 3）阻抗归算）阻抗归算2022/8/2四、变压器参数的测定和标幺值四、变压器参数的测定和标幺值 1 1.空载试验空载试验空载试验接线图空载试验接线图2022/8/2四、变压器参数的测定和标幺值四、变压器参数的测定和标幺值 2 2.短路试验短路试验短路实验接线图短路实验接线图2022/8/2四、变压器的运行特性四、变压器的运行特性 1.外特性和电压外特性和电压 调整率调整率。

2.变压器的损耗与变压器的损耗与 效率效率2022/8/2五、三相变压器的磁路系统五、三相变压器的磁路系统铁心的结构特点铁心的结构特点 1 1.三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统三相变压器组的磁路系统三相变压器组的磁路系统2022/8/2五、三相变压器的磁路系统五、三相变压器的磁路系统铁心的结构特点铁心的结构特点 2 2.三相心式变压器的磁路系统三相心式变压器的磁路系统三相心式变压器的磁路系统三相心式变压器的磁路系统2022/8/2五、三相变压器的电路系统五、三相变压器的电路系统联结组联结组1 1.变压器原边、副边绕组首末端标记及联结方法变压器原边、副边绕组首末端标记及联结方法2022/8/2五、三相变压器的电路系统五、三相变压器的电路系统联结组联结组2 2.单相变压器的联结组单相变压器的联结组I/I-12 联结组联结组I/I-6 联结组联结组2022/8/2五、三相变压器的电路系统五、三相变压器的电路系统联结组联结组3 3.三相变压器的联结组三相变压器的联结组由三相变压器的联结组确定接线图由三相变压器的联结组确定接线图由三相变压器的联结组确定接线图由三相变压器的联结组确定接线图由三相变压器的联结组确定接线图由三相变压器的联结组确定接线图由三相变压器的接线图确定联结组由三相变压器的接线图确定联结组由三相变压器的接线图确定联结组由三相变压器的接线图确定联结组1 1）2 2）2022/8/2五、变压器的并联运行五、变压器的并联运行1 1.变压器并联运行的优点变压器并联运行的优点2）可根据负载的大小调可根据负载的大小调整运行变压器的台数，整运行变压器的台数，使工作效率提高。

使工作效率提高3）可以减少变压器的可以减少变压器的备用量和初次投资，备用量和初次投资，随着用电负荷的增随着用电负荷的增加，分期分批安装加，分期分批安装新的变压器新的变压器1）提高供电的可靠性提高供电的可靠性2022/8/2五、变压器的并联运行五、变压器的并联运行2 2.变压器理想的并联运行变压器理想的并联运行 （1）空载时，各变压器之间无环流，每台变压器的空载电流都为零2）负载时，为使各变压器都能得到充分利用，各变压器所分担的负载电流与它们的容量成正比3）负载时，为了提高带载能力，并联运行各变压器的副边绕组电流相位应相同2022/8/2五、变压器的并联运行五、变压器的并联运行3 3.变压器理想并联运行的条件变压器理想并联运行的条件（1 1）各变压器输入，输出的额定电压相等，即）各变压器输入，输出的额定电压相等，即变比相等变比相等2 2）各变压器的联结组别相同各变压器的联结组别相同4 4）并联运行的变压器最大容量与最小容量之）并联运行的变压器最大容量与最小容量之比应小于比应小于3 3 ：1 13 3）各台变压器的短路阻抗（或短路电压）的）各台变压器的短路阻抗（或短路电压）的标幺值标幺值 或或 ）要相等。

要相等2022/8/2六、变压器的常见故障分析六、变压器的常见故障分析统计资料表明，变压器故障大多是由于线圈绝缘老化和变统计资料表明，变压器故障大多是由于线圈绝缘老化和变压器油质变坏引起的，此外还有瓷套管开裂、调压装置失压器油质变坏引起的，此外还有瓷套管开裂、调压装置失灵、油箱损坏、铁芯片间松动和片间绝缘老化等灵、油箱损坏、铁芯片间松动和片间。