变压器知识及其新技术的应用课件.pptxVIP

變壓器技術;一、變壓器基礎知識

1.1功能

變壓器是一種改變交流電的電壓、電流而不改變頻率的（靜止）電氣設備。它在相同頻率下，通過電磁感應將一個系統的交流電壓和電流轉換為至少另一個系統的交流電壓和電流，並藉以傳送電能。因此，變壓器至少應具有兩個通常匝數（或者標稱電壓）不同的繞組，並通過線路端子連接到至少兩個交流電壓值不同的系統上。;變壓器的作用是什麼?;發電機

(火力發電廠

或

水力發電站);1.2原理

變壓器的基本原理是電磁感應原理。以單相雙繞組變壓器為例來加以說明，如圖所示。它由兩個繞組和一個鐵心組成。

;當匝數為N1的一次繞組AX接到頻率為f、電壓為U1的交流電源上時，很小的勵磁電流I0就足以在鐵心上產生主磁通Φ0（最大值為Φm),以及經鐵心外回路的磁通Φφ，在一、二次繞組中分別感應出電勢E1、E2，二次繞組ax端就有電壓U2。當二次繞組接有負載時，二次繞組就流通電流I2，而一次電流就由空載時勵磁電流I0增至I1。

在空載運行條件下，如果忽略勵磁磁勢、一次與二次繞組的電阻r1和r2以及漏磁通產生的電抗x1和x2，在這種情況下，由法拉第定律：

U1=E1=4.44fN1Φm

U2=E2=4.44fN2Φm

兩式相除得電壓變換關係為：

U1/U2=E1/E2=N1/N2;一、二次繞組的電壓比U1/U2等於其匝數比N1/N2。N2不變，N1越大或N1不變，N2越小，則U2越小；N2不變，N1越小或N1不變，N2越大，則U2越大；只要改變兩個繞組中任一個的匝數，就可以達到改變電壓的目的。通常就是在某一繞組上引出若干抽頭（分接頭），來改變匝比N1/N2，從而改變二次電壓值。這就是變壓器改變電壓的原理。;1.3變壓器分類

變壓器有多種分類方式：

按鐵心形式分為：心式、殼式；

按繞組耦合方式分為：普通的、自耦的；

按相數分為：單相的、三相的；

按冷卻方式分為：油浸自冷、幹式空氣自冷、幹式澆注絕緣、油浸風冷、油浸水冷；

按迴圈方式分為：自然迴圈、強迫迴圈；

按繞組材料分為：銅的、鋁的；

按調壓方式分為：無勵磁調壓(在不勵磁條件下調壓的變壓器),有載調壓(在負載下調壓的變壓器。但當負載或線路發生短路故障時，則不能進行調壓，因為此時變壓器中流有短路電流)；

按用途分為：升壓、降壓、配電、聯絡和廠用變壓器。;電力變壓器那種分類也包含不了變壓器的全部特徵，在產品型號中往往要把所有的特徵表達出來。變壓器型號含義如下：;屬於變壓器範疇的還有互感器、調壓器、電抗器、移相變壓器、換流變壓器。;ODFPS-334MVA/500kV變壓器;官亭變電站現場;ODFPS-1000000/1000kV變壓器;三峽工程SSP-840000/550變壓器;大唐寧德電廠SFP－780000/500變壓器;雲南－廣東高端穗東換流站±800kV250MVA換流變;ZZDFPZ-278000/500

貴州至廣東第二回直流輸電工程;出口美國300MVA/220kV調相變壓器;套管;變壓器組成;鐵心由鐵心疊片、絕緣件和鐵心結構件組成，形成一個封閉的路徑，是電磁感應磁的通路，又是套裝線圈的骨架，對於變壓器的電磁性能、機械強度和變壓器雜訊是極為重要的部件。鐵心疊片主要採用冷軋高導磁晶粒取向矽鋼片疊積或卷繞而成，鐵心在工作時會產生損耗，對於大鐵心直徑的產品，其單位面積熱負荷大，熱傳導路徑長，這樣鐵心內部傳導出的損耗可能會使鐵心過熱，需要設冷卻油道。鐵心及其金屬件由於所處的電場位置不同，產生的電位也不同，為了防止擊穿放電要接地；鐵心多點接地會形成閉合的環路，這些環會產生電流而增加損耗導致局部過熱，要保證一點接地。;三相五柱鐵心主要適用於大容量三相變壓器。

三相五柱鐵心又分為兩種結構：

a）鐵心旁柱和鐵軛截面積相等且為主柱截面積的一半

b）鐵心旁柱和鐵軛截面積不相等，分別為主柱截面積的43%和53%

三相五柱鐵心增加了兩個邊框，使鐵心總高度降低，也就使整個變壓器的高度降低，從而降低變壓器的運輸高度；但是鐵心疊片的矽鋼片用量有所增加，增加變壓器的加工成本。

為了將變壓器的空載損耗和雜訊，三相五柱鐵心疊片通常採用6搭接結構即步進搭接結構，但是工藝繁瑣、疊鐵工作量大。;鐵心疊片主視圖;鐵心疊片剖面圖;三相三柱鐵心廣泛適用於中小容量的變壓器，鐵心柱與鐵軛等截面，鐵心柱與鐵軛在同一垂直平面內以迭接方式連接，結構簡單，工藝設備少，但迭裝工作量大；又因鐵軛大，超大容量變壓器採用時漏磁通較大，而且變壓器高度也易超過運輸限制。

2搭接的三相三柱鐵心即TS鐵心，6搭接的三相三柱鐵心即STS鐵心。目前油浸變壓器大部分採用STS鐵心。

STS鐵心相對於TS鐵心，空載損耗和雜訊都比較小。;鐵心疊片主視圖;STS鐵心和TS鐵心的區