电力变压器培训课件.ppt

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返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页电力变压器电力变压器返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页一、变压器一、变压器概述概述变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛。

子线路中应用广泛。

它是一种静止的它是一种静止的电气设备电气设备，利用，利用电磁感应原理将一种电压、电流的交流电能转换成同电磁感应原理将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一种电压、电流的电能。

换句话说，变压器频率的另一种电压、电流的电能。

换句话说，变压器就是实现电能在不同等级之间进行转换。

就是实现电能在不同等级之间进行转换。

在能量传输过程中，当输送功率在能量传输过程中，当输送功率P=UIcos及及负载功率因数负载功率因数cos一定时：

一定时：

电能损耗小电能损耗小节省金属材料（经济）节省金属材料（经济）UIP=IrIS所以远距离输电采用高电压是最为经济的。

所以远距离输电采用高电压是最为经济的。

返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页发电机的输出电压一般有发电机的输出电压一般有发电机的输出电压一般有发电机的输出电压一般有3.15kV3.15kV、6.3kV6.3kV、10.5kV10.5kV、15.7515.75kVkV、18kV18kV、20kV20kV等几种，因此必须用升压变压器将电压升等几种，因此必须用升压变压器将电压升等几种，因此必须用升压变压器将电压升等几种，因此必须用升压变压器将电压升高才能实现远距离经济输送。

电力工业中常采用高压输电低压高才能实现远距离经济输送。

电力工业中常采用高压输电低压高才能实现远距离经济输送。

电力工业中常采用高压输电低压高才能实现远距离经济输送。

电力工业中常采用高压输电低压配电，实现节能并保证用电安全。

目前，我国交流输电的电压配电，实现节能并保证用电安全。

目前，我国交流输电的电压配电，实现节能并保证用电安全。

目前，我国交流输电的电压配电，实现节能并保证用电安全。

目前，我国交流输电的电压最高已达最高已达最高已达最高已达750kV750kV。

发电厂发电厂10.5kV输电线输电线220kV升压升压仪器仪器36V降压降压实验室实验室380/220V降压降压变电站变电站10kV降压降压降压降压返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页变压器的种类很多，可按其用途、相数、结构、变压器的种类很多，可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。

调压方式、冷却方式等不同来进行分类。

二、变压器的分类二、变压器的分类按用途分类：

按用途分类：

电力变压器（升压、降压）、仪用变电力变压器（升压、降压）、仪用变压器（电压互感器、电流互感器）、整流变压器；压器（电压互感器、电流互感器）、整流变压器；按相数分类：

按相数分类：

单相变压器和三相变压器；单相变压器和三相变压器；按线圈数分类：

按线圈数分类：

双绕组变压器、三绕组变压器和自双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器；耦变压器；按铁心结构分类：

按铁心结构分类：

心式变压器和壳式变压器；心式变压器和壳式变压器；按调压方式分类：

按调压方式分类：

无载调压变压器、有载调压变压无载调压变压器、有载调压变压器；器；按冷却介质和冷却方式分类：

按冷却介质和冷却方式分类：

油浸式变压器和干油浸式变压器和干式变压器等；式变压器等；按容量大小分类按容量大小分类：

小型变压器、中型变压器、大型：

小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。

变压器和特大型变压器。

返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页1、变压器的原理模型变压器的原理模型接交流电源的绕组称为原绕接交流电源的绕组称为原绕组或称一次绕组，该侧是通入交流电流侧，即吸收电能侧，组或称一次绕组，该侧是通入交流电流侧，即吸收电能侧，输入电能侧输入电能侧,也称一次侧。

接负载的绕组称为副绕组或称二也称一次侧。

接负载的绕组称为副绕组或称二次绕组，该侧是接负载侧，即输出电能侧，也称二次侧。

次绕组，该侧是接负载侧，即输出电能侧，也称二次侧。

三、变压器的工作原理三、变压器的工作原理返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页22、工作原理工作原理工作原理工作原理当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过，当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过，当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过，当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过，并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通（主磁通主磁通主磁通主磁通），这个交，这个交，这个交，这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。

并且在一、二次绕组变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。

并且在一、二次绕组变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。

并且在一、二次绕组变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。

并且在一、二次绕组中分别产生感应电动势。

中分别产生感应电动势。

中分别产生感应电动势。

中分别产生感应电动势。

变压器原理图变压器原理图+ZZ一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁心铁心返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页其感应电动势大小可分别表示为：

其感应电动势大小可分别表示为：

式中式中、一、二次绕组的匝数一、二次绕组的匝数;磁通变化率。

磁通变化率。

一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。

一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。

一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。

一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。

返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页

（1）空载运行情况）空载运行情况3.3.电磁关系电磁关系电磁关系电磁关系一次侧接交流电源，一次侧接交流电源，二次侧开路。

二次侧开路。

+1i0（i0N1）1空载时，空载时，铁心中主铁心中主磁通磁通是是由由一次绕组一次绕组磁通势产磁通势产生的。

生的。

漏磁通主漏磁通主要经过空要经过空气或其他气或其他非导磁性非导磁性物质而闭物质而闭合。

合。

由于漏磁由于漏磁通不经过通不经过铁心，所铁心，所以励磁电以励磁电流与漏磁流与漏磁通为线性通为线性关系。

关系。

铁心线圈铁心线圈是一个非是一个非线性电感线性电感元件，所元件，所以励磁电以励磁电流与主磁流与主磁通不是线通不是线性关系。

性关系。

磁动势磁动势返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页

（2）带负载运行情况带负载运行情况一次侧接交流电源，一次侧接交流电源，二次侧二次侧接负载接负载接负载接负载。

+11i1（i1N1）i1i2（i2N2）2有载时，铁心中有载时，铁心中主磁通主磁通是是由一由一次、二次绕组磁次、二次绕组磁通势共同产生的通势共同产生的合成磁通。

合成磁通。

2i2+e2+e2+u2ZZ返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页4.4.电压变换电压变换电压变换电压变换（设加正弦交流电压）（设加正弦交流电压）（设加正弦交流电压）（设加正弦交流电压）有效值有效值有效值有效值:

同同同同理：

理：

理：

理：

主磁通按正弦规律变化，设为主磁通按正弦规律变化，设为主磁通按正弦规律变化，设为主磁通按正弦规律变化，设为则则则则

（1）

（1）一次、二次侧主磁通感应电动势一次、二次侧主磁通感应电动势一次、二次侧主磁通感应电动势一次、二次侧主磁通感应电动势返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页根据根据KVL：

变压器一次侧等效电路如图变压器一次侧等效电路如图由于电阻由于电阻R1和感抗和感抗XX11（或漏磁通或漏磁通）较小较小,其两端其两端的电压也较小的电压也较小,与主磁电动势与主磁电动势E11比较可忽略不计，比较可忽略不计，则则+

（2）

（2）一次、二次侧电压一次、二次侧电压一次、二次侧电压一次、二次侧电压式中式中式中式中RR11为为为为一次侧一次侧绕组的电阻绕组的电阻绕组的电阻绕组的电阻;XX11=LL11为为为为一次侧一次侧绕组的感抗绕组的感抗绕组的感抗绕组的感抗（漏磁感抗，由漏漏磁感抗，由漏漏磁感抗，由漏漏磁感抗，由漏磁产生磁产生磁产生磁产生）。

返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页（匝比）匝比）匝比）匝比）KK为为为为变比变比变比变比对二次侧，对二次侧，对二次侧，对二次侧，根据根据KVL：

结论：

一次、二次侧电压与匝数成正比。

结论：

一次、二次侧电压与匝数成正比。

改变匝数比，就能改变输出电压。

改变匝数比，就能改变输出电压。

式中式中式中式中RR22为为为为二次二次二次二次绕组的电阻绕组的电阻绕组的电阻绕组的电阻;XX22=LL22为为为为二次二次二次二次绕组的感抗；绕组的感抗；绕组的感抗；绕组的感抗；为为为为二次二次二次二次绕组的端电压。

绕组的端电压。

绕组的端电压。

绕组的端电压。

变压器空载时变压器空载时变压器空载时变压器空载时:

+uu22+ii11ii22+ee22+ee22式中式中式中式中UU2020为变压器空载电压。

为变压器空载电压。

为变压器空载电压。

为变压器空载电压。

故有故有故有故有返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页5.5.电流变换电流变换电流变换电流变换（一次、二次侧电流关系一次、二次侧电流关系一次、二次侧电流关系一次、二次侧电流关系）有载运行有载运行有载运行有载运行即：

铁心中主磁通的最大值即：

铁心中主磁通的最大值即：

铁心中主磁通的最大值即：

铁心中主磁通的最大值mm在变压器空载和在变压器空载和在变压器空载和在变压器空载和有载时基本是恒定的。

有载时基本是恒定的。

有载时基本是恒定的。

有载时基本是恒定的。

不论变压器空载还是不论变压器空载还是不论变压器空载还是不论变压器空载还是有载，一次绕组上的阻有载，一次绕组上的阻有载，一次绕组上的阻有载，一次绕组上的阻抗压降均可忽略，故有抗压降均可忽略，故有抗压降均可忽略，故有抗压降均可忽略，故有当当当当UU11、ff不变，则不变，则不变，则不变，则mm基本不变，近于常数。

基本不变，近于常数。

基本不变，近于常数。

基本不变，近于常数。

空载空载空载空载：

有载：

有载：

有载：

有载：

+|Z|+返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页一般情况下：

一般情况下：

I0（23）%I1N很小可很小可忽忽略。

略。

或或结论：

一次、二次侧电流与匝数成反比。

结论：

一次、二次侧电流与匝数成反比。

或：

或：

可得可得可得可得磁势平衡式：

磁势平衡式：

磁势平衡式：

磁势平衡式：

空载磁势空载磁势有载磁势有载磁势返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页一般情况下，由于一般情况下，由于，所以，所以，如果，如果忽略一、二次绕组本身的阻抗压降这个次要因素忽略一、二次绕组本身的阻抗压降这个次要因素时，时，。

则。

则。

这就实现了改变电。

这就实现了改变电压等级的目的。

若二次绕组接上负载，就有电流压等级的目的。

若二次绕组接上负载，就有电流流过，变压器就向负载输出电能，从而实现了不流过，变压器就向负载输出电能，从而实现了不同电压等级的电能传递。

同电压等级的电能传递。

由分析显而易见，由分析显而易见，变压器能够改变电压等级的条变压器能够改变电压等级的条件是：

（件是：

（1）由铁芯闭合同时交链于一、二次绕组）由铁芯闭合同时交链于一、二次绕组的磁通必须交变；（的磁通必须交变；

（2）一、二次绕组的匝数应不）一、二次绕组的匝数应不相等。

相等。

返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页四、变压器的结构四、变压器的结构返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页图图9-3油浸式电力变压器结构图油浸式电力变压器结构图1-绕组；2-铁芯；3-油箱；4-分接开关；5-低压套管；6-高压套管；7-气体继电器；8-安全气道；9-油位计；10-储油柜；11-呼吸器；12-铭牌；13-信号式温度计；14-放油阀门返回返回退出退出章目录章目录上一页上一页下一页下一页变压器结构示