变压器培训课件.ppt

第五章 变 压 器 Transformers 本章教学基本要求 1.了解变压器的主要结构、基本工作原理及主要额定值的意义； 2.通过变压器的负载运行分析，深入理解负载运行时变压器各物理量之间的关系，绕组折算的物理意义及其计算方法，掌握负载运行时的等值电路、相量图、参数测定及求解电压变化率和效率，学会分析变压器的运行性能； 3.熟悉三相变压器的联接组别，并能根据绕组接线图判别其联接组别或按照已知的联接组别画出绕组的接线图。 本章教学重点和难点 重点： 1.理解在不同运行状态下I0、I1和I2等参数的物理意义； 2.变压器的基本方程式、等值电路、相量图； 3.三相变压器的联接组别。 难点： 变压器负载运行时各量之间的关系。 变压器 二、变压器基本工作原理 在同一铁芯上分别绕有匝数为N1和N2的两个高、低压绕组，其中接电源的、从电网吸收电能的AX绕组称为原绕组（一次绕组），接负载的、向外电路输出电能的ax绕组称为副绕组（二次绕组）。 当原绕组外加电压U1时，原边就有电流I1流过，并在铁芯中产生与U1同频率的交变主磁通Φ，主磁通同时链绕原、副绕组，根据电磁感应定律，会在原、副绕组中产生感应电势E1、E2，副边在E2的作用下产生负载电流I2，向负载输出电能。 根据电磁感应定律则有： 三、变压器主要结构 变压器主要有： 铁芯、绕组、油箱、附件等组成。 1.铁芯 铁芯是变压器的磁路部分，由铁芯柱（柱上套装绕组）、铁轭（连接铁芯以形成闭合磁路）组成，为了减小涡流和磁滞损耗，提高磁路的导磁性，铁芯采用0.35mm~0.5mm厚的硅钢片涂绝缘漆后交错叠成。 小型变压器铁芯截面为矩形或方形，大型变压器铁芯截面为阶梯形，这是为了充分利用空间。 2.绕组 绕组是变压器的电路部分，采用铜线或铝线绕制而成，原、副绕组同心套在铁芯柱上。 为便于绝缘，一般低压绕组在里，高压绕组在外，但大容量的低压大电流变压器，考虑到引出线工艺困难，往往把低压绕组套在高压绕组的外面。 3.器身 器身是指铁芯和绕组装在一起的整体。 4.油箱 是装器身和变压器油的，为了便于散 热，有的箱壁上焊有散热管。变压器油的作 用是绝缘和冷却。 四、变压器铭牌数据 额定容量SN 它是变压器额定工作条件下输出能力的 保证值，是额定视在功率，单位：伏安（V?A ）或千伏安（kV?A）或兆伏安（MV?A）。 一般容量在630kVA以下的为小型电力变 压器；800～6300kVA的为中型电力变压器； 8000～63000kVA为大型电力变压器；90000kVA及以上的为特大型电力变压器。 额定电压U1N，U2N U1N，U2N均指线值电压。 原边额定电压U1N是指电源加在原绕组上的额定 电压； 副边额定电压U2N是指原边加额定电压副边空载 时副绕组的端电压，单位有：伏（V）或千伏（kV）。 额定电流I1N，I2N 均指线值电流。原、副边额定电流是指 在额定容量和额定电压时所长期允许通过的 电流，单位有：安（A） 额定频率fN 指工业用电频率，我国规定为50Hz。 变压器的额定容量、额定电压、额定电流之间的关系为： 第二节 单相变压器的空载运行 一、变压器空载运行时的磁场 变压器空载运行也称无载运行，它是指原边加电源电压，副边开路的运行状况。 第三节 单相变压器的负载运行 变压器负载运行是指原边接电源，副边接负载zL时的工作状态。如下图所示，这时副边有负载电流I2通过，原边电流为I1，各量正方向规定与空载运行时相同。 变压器负载运行时电磁关系 一、负载运行时的磁势平衡方程式 从负载运行的电磁关系分析可知，由于副边出现了负载电流I2，在副边要产生磁势F2=I2N2，使主磁通发生变化，从而引起E1、E2的变化，E1的变化又使原边从空载电流I0变化为负载电流I1，产生的磁势为F1=I1N1，它一方面要建立主磁通Φm，另一方面要抵消F2对主磁通的影响。由于负载时的I1z1很小，约占6%U1N，忽略I1z1时有ù1≈-è1，则可认为空载时主磁通与负载时主磁通近似相等。 1.磁势平衡方程式 磁势方程式：