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第一篇变压器 第二章变压器的基本作用原理与理论分析 本章内容 第一节电力变压器的基本结构和额定值 电力变压器的基本结构和额定值 电力变压器的基本结构 电力变压器的基本结构和额定值 电力变压器的基本结构和额定值 铁芯 硅钢片叠装而成，0.2mm~0.35mm厚，通常为冷轧有取向 为了进一步降低空载电流、空载损耗，上层与下层叠片接缝错开，称为交叠装配 电力变压器的基本结构和额定值 电力变压器的基本结构和额定值 绕组 变压器绕组一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜线在绕线模上绕制而成。 为便于制造、在电磁力作用下受力均匀以及机械性能良好，绕组线圈作成圈形。 按照绕组在铁芯中的排列方法分类，变压器可分为铁芯式和铁壳式两类 基本型式：同芯式，交叠式 绕组同芯套装在变压器铁心柱上，低压绕组在内层，高压绕组套装在低压绕组外层，以便于绝缘。 电力变压器的基本结构和额定值 电力变压器的基本结构和额定值 铁壳式变压器 变压器的铁芯柱在中间，铁轭在两旁环绕，且把绕组包围起来 结构比较坚固、制造工艺复杂，高压绕组与铁芯柱的距离较近，绝缘也比较困难 通常应用于电压很低而电流很大的特殊场合，例如，电炉用变压器。这时巨大的电流流过绕组将使绕组上受到巨大的电磁力，铁壳式结构可以加强对绕组的机械支撑，使能承受较大的电磁力。 电力变压器的基本结构和额定值 变压器油 电力变压器绕组与铁心装配完后用夹件紧固，形成变压器的器芯。变压器器芯装在油箱内，油箱内充满变压器油。变压器油是一种矿物油，具有很好的绝缘性能。变压器油起两个作用： ①绝缘：绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间 ②散热：热量通过油箱壳散发，油箱有许多散热油管，以增大散热面积。采用内部油泵强迫油循环，外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱 电力变压器的基本结构和额定值 油箱 机械支撑、冷却散热、保护作用 当变压器出现故障时，产生的热量使变压器油汽化，气体继电器动作，发出报警信号或切断电源。 如果事故严重，变压器油大量汽化，油气冲破安全气道管口的密封玻璃，冲出变压器油箱，避免油箱爆裂。 电力变压器的基本结构和额定值 绝缘套管 绝缘套管由中心导电杆与瓷套组成。导电杆穿过变压器油箱、在油箱内的一端与线圈的端点联接，在外面的一端与外线路联接。 在瓷套和导电杆间留有一道充油层——充油套管 当电压等级更高时，在瓷套内腔中常环绕着导电杆包上几层绝缘纸简，在每个绝缘纸简上贴附有一层铝箔，则沿着套管的径向距离，绝缘层和铝箔层构成串联电容器，使资套与导电杆间的电场分布均匀 套管外形常做成伞形，电压愈高、级数愈多。 电力变压器的基本结构和额定值 变压器的额定值 额定容量SN——制造厂所规定的在额定条件下使用时输出能力的保证值。单位为VA或kVA。对三相变压器指三相的总容量。 额定电压——由制造厂所规定的变压器在空载时额定分接头上的电压保证值。单位为V或kV。 当变压器初级侧在额定分接头处接有额定电压U1N，次级侧空载电压即为次级侧额定电压U2N。 对三相变压器，铭牌上的额定电压指线电压 额定电流——额定容量除以各绕组的额定电压所计算出来的线电流值。单位用A或kA。 电力变压器的额定频率是50Hz 电力变压器的基本结构和额定值 第二节变压器空载运行 变压器的空载运行 空载指一侧绕组接到电源（初级 1），另一侧绕组（次级 2）开路。 变压器的空载运行 电磁物理现象 变压器的空载运行 空载运行：原边接额定电压u1n的电源，副边开路 原边绕组电流i0为空载电流，产生空载励磁磁势F0=I0×N1, F0产生磁通 磁通分为两部分 主磁通Φ流径闭合铁心，磁阻小，同时匝链了原边和副边绕组,并感应出电势e1和e2。是变压器传递能量的主要媒介 原边绕组漏磁通Ф1σ，仅与原边绕组匝链，通过变压器油或空气形成闭路，磁阻大，不传递功率 变压器的空载运行 分为主磁通和漏磁通两部分 ①磁路不同，因而磁阻不同。 主磁通?同时交链初级、次级绕组，又称为互磁通，路径为沿铁芯而闭合的磁路，磁阻较小。 漏磁通?1?只交链初级绕组，称初级侧漏磁通，它所行经的路径大部分为非磁性物质，磁阻较大。 ②功能不同。主磁通通过互感作用传递功率，漏磁通不传递功率。 变压器的空载运行 各量的电磁关系： 变压器的空载运行 正方向 箭头方向表示正方向 规定电流的正方向与该电流所产生的磁通正方向符合“右手螺旋”定则，规定磁通的正方向与其感应电势的正方向符合“右手螺旋”定则。 电流正方向与电势正方向一致。 e的正方向与电流同方向。这样 e1=－N1dФ/dt 成立 变压器的空载运行 变压器的空载运行 变比——初级电压与次级空载时端点电压之比。 电压