1第1讲 变压器.ppt

* * 第1篇 变压器 变压器是一种静止的电器设备，它利用电磁感应原理，把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。是电力系统中一个非常重要的电气设备。 1.1 变压器的工作原理和分类 1.1.1工作原理 它是由两个（或多个）互相绝缘的线圈套在一个共同的铁心上，以磁场为媒介，在各线圈之间形成磁场耦合，进行能量的传递（一般没有电的直接联系） 第一章 变压器的工作原理和结构 变压器工作的基础是电磁感应定律 电势的大小和绕组匝数成正比，因此改变原、副方匝数就可以改变副边的电压。 一次侧加交流电压u1， 产生电流i1， 在铁心中产生交变磁通φ， 这一磁通同时交链原、副绕组，就会在原副绕组中感应出同频率的电势e1、e2。 副方有电能输出。 电力变压器（主要用于输配电系统中，又分为升压变压器、降压变压器、联络变压器和厂用变压器） 仪用互感器（电压互感器和电流互感器） 特种变压器（电炉变压器、整流变压器、） 试验用的高压变压器和调压器等 按用途分类： 1.1.2 变压器分类 变压器的种类很多，可以有多种分类方法 大型电力变压器 10kv配电变压器 仪用变压器（电流互感器） 特种电炉变压器 ZUSO系列自耦式变压器 按绕组数目分 双绕组变压器 三绕组变压器 多绕组变压器 自耦变压器 按铁心结构分 心式变压器 壳式变压器 按相数分 单相变压器 三相变压器 多相变压器 干式电力变压器 按冷却介质分 油浸式变压器（油浸自冷式、油浸风冷式、油浸强迫油循环式） 干式变压器 充气式变压器 电力变压器按容量大小可分为 小型变压器（容量为10～630kVA） 中型变压器（容量为800～6300kAV ） 大型变压器（容量为8000～63000kVA ） 特大型变压器（容量在90000kVA以上） SFPSZ-40000kVA/220kV特大型电力变压器 ODFPSZ-250000kVA/500kv特大型电力变压器 1－铭牌；2－信号式温度计； 3－吸湿器；4－油表；5－储油柜； 6－安全气道；7－气体继电器； 8－高压套管；9－低压套管；10－ 分接开关；11－油箱；12－放油阀门；13－器身；14－接地板；15－小车 1.2 变压器的基本结构 电力变压器的基本构成部分有： 铁心、绕组、绝缘套管、油箱及其他附件等。其中铁心和绕组是电力变压器的主要部件，称为器身 1－铭牌；2－油表；3－储油柜；4－气体继电器；5－低压套管；6－高压套管；7－散热片；8－油箱；9－接地板；10－放油阀门； 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 1.2.1 铁心 铁心是变压器的主磁路，又是变压器的机械骨架。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。在铁心柱上套绕组，铁轭与铁心柱连接起来形成闭合磁路。 铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁性材料——硅钢片叠成（通常厚度为0.35mm、表面涂有绝缘漆） 单相心式变压器 三相心式变压器 心式铁心的特点是铁轭靠着线圈的顶面和底面，但不包围线圈的侧面 铁心形式 （1）叠片式铁心 叠片式铁心又分为心式、壳式两种 心式铁心结构简单，线圈的布置和绝缘也比较容易，因此电力变压器主要采用心式铁心结构。 1－铁心柱 2－铁轭 3－高压绕组 4－低压绕组 壳式铁心 特点：铁轭不仅包围线圈的顶面和底面，而且还包围线圈的侧面。其机械强度较好，但制造复杂，铁心用材多 单相壳式变压器 三相壳式变压器 1－铁心柱 2－铁轭 3－绕组 变压器的铁心一般是由剪成一定形状的硅钢片叠装而成。叠装时，每相邻2～3层的接缝要错开。 优点：接缝处气隙小，结构简单。 缺点：装配工艺复杂。 铁心叠装 单相铁心 三相铁心 现在也常用冷轧硅钢片，它有顺碾轧方向磁导率高，损耗小的特点，故采用斜接缝叠装。 铁心柱的截面 铁轭的截面 为了充分利用圆形线圈绕组内的圆柱形空间，铁心柱一般做成阶梯形 变压器铁轭的截面有矩形，也有阶梯形。 在容量较大的变压器中，为了保证铁心的温度不致太高，在铁心的叠片之间常设置油槽，增强散热。油槽的布置方法有两种： 油槽与钢片平行 油槽与钢片垂直 注：油槽与钢片垂直的布置，散热效果较好，但结构较为复杂。