《电机学变压器》PPT课件 (2)
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电机学(变压器部分) PPT
I&0r&m
E2 U 20
E1
变压器空载运行的等效电路
I0
R1
jX1
Rm
U1
E1
jX m
主要参数: Rm －励磁电阻（等效铁耗电阻）；
Xm －励磁电抗
Zm －励磁阻抗
作业 习题：1-1,2-1,2-2 思考： 1-1~1-4
2-1~2-8
§ 2-3 变压器负载运行
变压器原边接电源，副边接负载的运行状态 称为负载运行
五、励磁电流及其感应电动势的关系
和变压器的参数
E1
主磁通m感应了主电势 E1 ，而主 磁通是由励磁电流 I0 产生，根据 前面的分析，可从画出的相量图 中看到各物理量的相位关系。 I0a 特别注意电压降 E（1 负电动势） 和励磁电流 I0 两个电气量的相位 关系。
0
I0
I0r m
I1
*
A
U1
Es1 E1
m
s1 s 2
I2
x
E2 Es2
U2
ZL
X
N1
N2
*
a
U1 I1 F1 N1I1
I2 F2 N2I2
s1 Es1
与U1 I0R1平衡
Fm m
E1 E2
与U2 I2R2平衡
s2 Es2
二次接上一定负载阻抗 ZL 后
二次绕组额定电压是当 U1N U2N 时，二次绕组 开路电压 U20 U2N
3 额定电流（线电流） I1N / I2N ，单位 A
二、变压器额定数据之间的关系
SN 3U1N I1N 3U2N I2N
电机学第三章 变压器
抗又直接影响变压器的运行性能。
从正常运行角度看，希望它小些，这样可使漏阻抗压 降小些，副边电压随负载波动小些；但从限制短路电 流角度，希望它大些，变压器发生短路时，相应的短 路电流就小些。
2019/9/20
《电机学》 第三章 变压器
20
2019/9/20
《电机学》 第三章 变压器
21
2019/9/20
RK(750c)RK
T0 75 T0
Z R X K(70 5c)
2
2
K(70 5c)
K
T0=234.5℃
试验时的室温
7）若要得到低压侧参数，须折算；
短路试验时电压加在高压侧，测出的参数是折算到高压 侧的数值，如需要求低压侧的参数应除以k2。
k：高压侧对低压侧的变比
2019/9/20
1
第三章 变压器
…… 3-5 变压器参数测量 3-6 标么值 3-7 变压器的运行特性 3-8 三相变压器的磁路、联结组、电动势波形 3-9 变压器的并联运行 3-10 三相变压器的不对称运行 ……
2019/9/20
《电机学》 第三章 变压器
2
3-5 变压器参数测量
变压器的参数有励磁参数和短路参数，只有已知参数， 才能运用前面所介绍的基本方程式、等值电路或相量 图求解各量。对制造好的变压器，其参数可通过实验 测得。 一、空载试验 二、短路试验 三、短路电压
2019/9/20
《电机学》 第三章 变压器
14
4）参数计算
Zk
Uk Ik
Rk
Pk
I
2 k
Xk
Z
2 k
R
2 k
对T型等效电路：
从正常运行角度看，希望它小些，这样可使漏阻抗压 降小些，副边电压随负载波动小些；但从限制短路电 流角度，希望它大些，变压器发生短路时，相应的短 路电流就小些。
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《电机学》 第三章 变压器
20
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《电机学》 第三章 变压器
21
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RK(750c)RK
T0 75 T0
Z R X K(70 5c)
2
2
K(70 5c)
K
T0=234.5℃
试验时的室温
7）若要得到低压侧参数，须折算；
短路试验时电压加在高压侧，测出的参数是折算到高压 侧的数值，如需要求低压侧的参数应除以k2。
k：高压侧对低压侧的变比
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第三章 变压器
…… 3-5 变压器参数测量 3-6 标么值 3-7 变压器的运行特性 3-8 三相变压器的磁路、联结组、电动势波形 3-9 变压器的并联运行 3-10 三相变压器的不对称运行 ……
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《电机学》 第三章 变压器
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3-5 变压器参数测量
变压器的参数有励磁参数和短路参数，只有已知参数， 才能运用前面所介绍的基本方程式、等值电路或相量 图求解各量。对制造好的变压器，其参数可通过实验 测得。 一、空载试验 二、短路试验 三、短路电压
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《电机学》 第三章 变压器
14
4）参数计算
Zk
Uk Ik
Rk
Pk
I
2 k
Xk
Z
2 k
R
2 k
对T型等效电路：
《电机学变压器》PPT课件_OK
相差90度，为纯无功电流。
F N1i R
e1
N1
d dt
N12 R
di dt
N12 R
2I
cos t
N12 R
2
I
sin(t
2
)
33
铁芯饱和时：磁通正弦变化，磁化电流为尖顶波。
Φ
Φ
Φ
iμ
ωt1 ωt2
ωt
iμ
ωt1
iμ
ωt2
ωt
磁化电流图解法
iμ
Φ ωt
34
铁芯饱和时：当磁通为平顶波，磁化电流为正弦波。
21
铁轭
铁
2
1
心 柱
1
2
铁
2
1
心 柱
1
2
铁轭
同心式绕组
铁
铁
铁
1心 1 轭 2 柱 2轭
交叠式绕组
22
(3)油箱及其他附件 油箱 储油柜 呼吸器 冷却器 绝缘套管 分接开关 压力释放阀 气体继电器
23
4.变压器铭牌和额定值
(1) 额定电压 U1N / U2N
指空载电压的额定值。
即当 U1 = U1N 时, U20 = U2N
17
心式变压器
铁轭
铁
2
1
心 柱
1
2
铁
2
1
心 柱
1
2
铁轭
低压绕组(a) 单相高心压式绕变组压器示意图
（b）心式变压器
18
单相壳式变压器
铁
铁
铁
1心 1 轭 2 柱 2轭
19
20
(2) 绕组
是变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线绕成 高压绕组匝数多，导线细；低压绕组匝数少，导线粗 依照高低压绕组的相对位置分为：同心式，交叠式
F N1i R
e1
N1
d dt
N12 R
di dt
N12 R
2I
cos t
N12 R
2
I
sin(t
2
)
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铁芯饱和时：磁通正弦变化，磁化电流为尖顶波。
Φ
Φ
Φ
iμ
ωt1 ωt2
ωt
iμ
ωt1
iμ
ωt2
ωt
磁化电流图解法
iμ
Φ ωt
34
铁芯饱和时：当磁通为平顶波，磁化电流为正弦波。
21
铁轭
铁
2
1
心 柱
1
2
铁
2
1
心 柱
1
2
铁轭
同心式绕组
铁
铁
铁
1心 1 轭 2 柱 2轭
交叠式绕组
22
(3)油箱及其他附件 油箱 储油柜 呼吸器 冷却器 绝缘套管 分接开关 压力释放阀 气体继电器
23
4.变压器铭牌和额定值
(1) 额定电压 U1N / U2N
指空载电压的额定值。
即当 U1 = U1N 时, U20 = U2N
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心式变压器
铁轭
铁
2
1
心 柱
1
2
铁
2
1
心 柱
1
2
铁轭
低压绕组(a) 单相高心压式绕变组压器示意图
（b）心式变压器
18
单相壳式变压器
铁
铁
铁
1心 1 轭 2 柱 2轭
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(2) 绕组
是变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线绕成 高压绕组匝数多，导线细；低压绕组匝数少，导线粗 依照高低压绕组的相对位置分为：同心式，交叠式
电机学 变压器2
9.2 变压器的负载运行
φ主磁通
A u1 X i1 * e1 e1σ R1
N1
*
i2 e2 e2σ
a u2 ZL x
φ1σ
φ2σ
N2
R2
N1i1
→ φ1σ
→ Fm = N1im → φ
一次绕组电压方程 dφ → e1σ = N1 1σ dt = u1 i1 R1 dφ → e1 = N1 dt
二次侧归算到一次侧后， 二次侧归算到一次侧后，二次侧的 电势和电压应乘以k倍 电流乘以1/k 电势和电压应乘以 倍，电流乘以 阻抗乘以k 倍，阻抗乘以 2倍。
2.变压器的等效电路 变压器的等效电路
归 算 后 基 本 方 程
& & & U 1 = I1Z 1σ E1 &' & ' &' ' E 2 = U 2 + I 2 Z 2σ & & &' & E1 = kE 2 = E 2 = I m Z m I + I ' = I & & & 2 m 1
1
& I
& E1
' 2
& jI1 X1σ
α 0
& &' E1 = E2
2
&' U2
' '
& U1
& &' I2 I2 R2 变压器感性负载时的相量图
&' jI2 Xz'σ
基本方程、等效电路和相量图是分析变压器运行的三种方法。 基本方程、等效电路和相量图是分析变压器运行的三种方法。基本方程概括了变 是分析变压器运行的三种方法 压器中的电磁关系，而等效电路和相量图是基本方程的另一种表达形式， 压器中的电磁关系，而等效电路和相量图是基本方程的另一种表达形式，三者是一致 的。
电机学课件--变压器基础知识-PPT课件
Rk U1N/I1N
I12NRk U1NI1N
Pk SN
Pk*
Rk U1N/I1N
I1NRk U1N
Ukr U1N
Uk*r
短路阻抗电压 的电阻分量
X k *Z X 1N k U 1X N /k I1NIU 1N 1 X NkU U 1 k NxU k *短x路阻抗电压
3
存在有相互关系的四个物理量（U、I、Z、S）中，所 选基值的个数并不是任意的，当某两个物理量的基值 已被确定，其余物理量的基值跟着确定。
例如单相变压器，选定一次侧的额定电压U1N和额定 电流I1N作为电压和电流的基值： 一次侧阻抗的基值即：Z1b=Z1N=U1N/I1N 一次侧功率的基值即：S1b=S1N=U1NI1N
5
四、应用标幺值的优缺点
1、应用标幺值的优点
① 额定值的标幺值等于1。采用标幺值时，不论变压器 的容量大小，变压器的参数和性能指标总在一定的 范围内，便于分析和比较。 如电力变压器的短路阻抗标幺值zk*=0.03~0.10， 如果求出的短路阻抗标幺值不在此范围内，就应 核查一下是否存在计算或设计错误。 例如 p138 I0*、 zk*的范围
的电抗分量
《电机学》 第三章 变压器
9
2、缺点 标么值没有单位，物理意义不明确。
《电机学》 第三章 变压器
10
3-7 变压器的运行特性
一、电压变化率
电压变化程度——由于变压器内部存在着电阻和漏抗， 负载时产生电阻压降和漏抗压降，导致次级侧电压随负 载电流变化而变化。
电压变化率定义：一次侧加50Hz额定电压、二次空载电 压与带负载后在某功率因数下的二次电压之差，与二次 额定电压的比值。
电机学-变压器的并联运行(2)
三绕组变压器、 三绕组变压器、自耦变压器和互感器
§4-3 电流互感器和电压互感器
电压互感器
使用注意事项：
1）电压互感器副边不能短路，否则会产生很大的短路电流。 2）为安全起见，电压互感器的副边必须可靠的接地。
三绕组变压器、 三绕组变压器、自耦变压器和互感器
本章小结
三绕组变压器的工作原理与双绕组变压器一样，同样可以利用基本方程式、 相量图、等效电路分析变压器内部电磁过程。 自耦变压器的特点在于原、副绕组之间不仅有磁的联系，而且还有电路上的 直接联系，故从原边传递给副边的功率 S aN 中， 1 − 1 S 是通过电磁感应关 系传递的，而
联结组不同的变压器并联运行时产生的危害 如果联结组不同，当各变压器的原边接到同一电网时，它们 副边线电压的相位不同，而且至少是30度(Y,y0和Y,d11并联时， 副边线电动势的相位差就是30度)。在此情况下，如果两变压器 的变比相等，图中 E ab = E abI = E abII 是两变压器副边的线电动势，副 & ∆E & abⅠ− EabⅡ = 2 Eab sin15° = 0.518 Eab & & 边有电动势差 ∆E = E & EabI E
Ⅱ
kI
& U1 k II
& I II
& U2
变压器的并联运行
§5-4变比不相等的变压器并联运行时的负载分配
变比不相等的变压器并联运行时，空载时就有环流。故各台变压 器的电流分配不仅取决于短路阻抗，而且还受到环流的影响。
讨论：1）当原边电压 一定时，空载环流的大小正比于变比倒数的
差值，反比于二变压器归算到副边的短路阻抗之和。由于一股电 力变压器的短路阻抗很小，故即使变比相差不大也能引起相当大 的环流。 & 2）为了保证变压器并联运行 I z & 时空载环流不超过额定电流的10％。 I & I 通常规定并联运行的变压器变比差 z & U 值 & I k
电机学(第二章)变压器
漏磁感应电动势
一次绕组漏磁通在一次绕组中感应的漏磁电动势 的瞬时值 d
e 1 N1
1
dt
E 1 j4.44fN1Φ 1m
有效值为 E 1＝4.44f N11m
电压方程式
根据基尔霍夫电压定律
U1 E1 E 1 I10 R1 A U E
空载运行时的电磁关系
U1 E1 E 1 I 0 R1
I 0 R1
U1 U2
I0
F0 N1I 0
1m
E 1 E1
m
E2
E1 k E2
U 2 E2
小结
既有电路的问题，也有磁路的问题，电与磁之 间又有密切的联系。
心式变压器: 结构 心柱被绕组所包围，如图2—1所示。 特点 心式结构的绕组和绝缘装配比较容易， 所以电力变压器常常采用这种结构。
壳式变压器:
结构 铁心包围绕组的顶面、底面和侧面， 如图2—2所示。 特点 壳式变压器的机械强度较好，常用于低 电压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。
2.绕组 定义 变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁 线或圆线（铜或铝）绕成。 一次绕组 : 输入电能的绕组。 二次绕组: 输出电能的绕组。 高压绕组的匝数多,导线细；低压绕组的匝数少， 导线粗。 从高,低压绕组的相对位置来看,变压器的绕组可分 为同心式和交迭式。
U1 E1 j4.44fN1Φm
在频率f 和一次绕组匝数N1一定时，空载运行时主磁 通m（励磁磁动势产生）的大小和波形取决于一次 绕组电压的大小和波形。
变比
E1 N1 k E2 N 2
比值 k 称为变压器的变比，是一、二次绕组相电动势有效 值之比，等于每相一、二次绕组匝数比。
《电机学变压器》PPT课件 (2)
U1
三相变压器 U1
I2
多相变压器I 0
U2
U2
3、按用途分为： 升压变压器 降压变压器 隔离变压器
4、按冷却方式： 油浸自冷变压器 干式变压器 油浸风冷变压器 油浸水冷变压器
5、按冷却介质的循环方式分：自然循环 强迫循环
6、按调压方式分：无载调压 有载调压
§1-2 变压器的主要结构部件
变压器的主要结构部件：铁心、绕组。 此外还有：变压器油和油箱 、冷却装 置、保护装置、调压装置和出线装置及其 他附件。
作业
1、变压器能否变换直流电压？ 2、怎样减小变压器的铁心损耗？ 3、三相电力变压器常采用的结构形式？
上网查找以下资料
1．非晶变压器、卷铁心变压器的特点。 2．新S9、S11、SH16系列电力变压器的主要结
构特点及性能。 3．国内主要变压器生产厂家及产品。 4、电力变压器的主要技术指标。
变压器 Transformer 一次绕组 primary winding 二次绕组 secondary winding 感应电势 induced voltage 磁通 magnetic flux 磁链 flux linkage 磁势 magnetomotive force (mmf) 心式变压器 core-type 壳式变压器 shell-type 激磁电流 exciting current
绝缘套管精选ppt29精选ppt30精选ppt31变压器分接开关变压器分接开关精选ppt32变压器的额定参数和型号变压器的额定参数和型号额定电压线电压一额定参数额定容量视在功率额定电流线电流202n精选ppt33额定频率
《电机学变压器》PPT课 件 (2)
第一章 变压器基本知识
内容提要：
1. 变压器的基本原理、分类 2. 电力变压器的结构 3. 变压器的额定参数 4. 变压器的发热与冷却
电机学_第2章_变压器-PPT文档资料149页
Im2rm,Im2xm分别为变压器的铁耗、励磁无功功
率。
激磁电阻并非实质电阻，是为计算铁耗引入的 模拟电阻。
01.12.2019
河海大学 电气学院
24
五、漏抗
漏磁通产生漏电势，把漏电势也写成阻抗压降 形式：
De.f
E1 jImx1 jImL1 Wher:eE1 , x1L1 , L1 分别为：初级绕
把漏电势写成阻抗压降形式：
E E 21 jjII2 1x x1 2
x1 v.ix z1 x2 v.ix z2
电阻压降：I1r1,I2r2
电磁关系：
01.12.2019
河海大学 电气学院
36
电磁关系
01.12.2019
37
二、基本方程
U 1 E1 ( E1 ) I1r1 E1 I1 ( r1 jx 1 )
U 2 E 2 E 2 I2 r2 E 2 I2 ( r2 jx 2 )
不饱和
01.124.2.01i90产生电阻压降：河海i大0学r1 电气学院
19
二、电磁物理现象
01.12.2019
河海大学 电气学院
20
三、参考方向
u,i,e等均交变，应规定参考正方向。
正方向任意假定，但一般约定俗成如下：
U1：参考方向，任意假定， 注意：电压从高电位指向低电位。 U :
29
图：作图法求励磁电流
01.12.2019
河海大学 电气学院
30
2. 磁滞影响：励磁电流为不对称尖顶波。 含磁滞损耗电流分量为Ih 。 (简称：磁滞电流分
量)
3.涡流影响
涡流损耗电流分量为 Ie （简称：涡流电流分量）
率。
激磁电阻并非实质电阻，是为计算铁耗引入的 模拟电阻。
01.12.2019
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24
五、漏抗
漏磁通产生漏电势，把漏电势也写成阻抗压降 形式：
De.f
E1 jImx1 jImL1 Wher:eE1 , x1L1 , L1 分别为：初级绕
把漏电势写成阻抗压降形式：
E E 21 jjII2 1x x1 2
x1 v.ix z1 x2 v.ix z2
电阻压降：I1r1,I2r2
电磁关系：
01.12.2019
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36
电磁关系
01.12.2019
37
二、基本方程
U 1 E1 ( E1 ) I1r1 E1 I1 ( r1 jx 1 )
U 2 E 2 E 2 I2 r2 E 2 I2 ( r2 jx 2 )
不饱和
01.124.2.01i90产生电阻压降：河海i大0学r1 电气学院
19
二、电磁物理现象
01.12.2019
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20
三、参考方向
u,i,e等均交变，应规定参考正方向。
正方向任意假定，但一般约定俗成如下：
U1：参考方向，任意假定， 注意：电压从高电位指向低电位。 U :
29
图：作图法求励磁电流
01.12.2019
河海大学 电气学院
30
2. 磁滞影响：励磁电流为不对称尖顶波。 含磁滞损耗电流分量为Ih 。 (简称：磁滞电流分
量)
3.涡流影响
涡流损耗电流分量为 Ie （简称：涡流电流分量）
电机学第五版课件汤蕴璆编著 第2章变压器
第2章
变压器
第2.1节 变压器的工作原理和基本结构
1、变压器的工作原理
二次 绕组 一次 绕组
U 2 I 2 E2
U 1 I 1 E1 u1 i1 e1
u2 i2 e2
变压器的主要部件——铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组 只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、 二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。
u1 N1 k u2 N2
e1 N1 k e2 N2
k——匝数比、电压比、变比
F N1i1 N2i2 RmFe 0
i1 N2 1 i2 N1 k
N1 N 2 u1i1 u2 i2 u2i2 N 2 N1
SN 160 10 3 I1N A 2.64 A 3 3U 1N 3 35 10
I 2N
SN 160103 A 230.9A 3 3U 2N 3 0.4 10
15
2-2 变压器的空载运行
变压器的一次绕组接交流电源,二次绕组开路,负载 电流为零(即空载)时的运行,称为空载运行。 一、一次和二次绕组的感应电动势，电压比: 1.物理情况
又： 1 1 I m I I Fe E1 ( ) RFe jX 所以有铁心线圈的并联等效电路。
I m
I Fe
I
RFe
U
E
X
Im
2.激磁电抗与激磁电阻
Xm
U
E
Rm
26
激磁电抗：是表征铁心的磁化性能的一个等效参数;
R Xm X 2 2 RFe X
变压器
第2.1节 变压器的工作原理和基本结构
1、变压器的工作原理
二次 绕组 一次 绕组
U 2 I 2 E2
U 1 I 1 E1 u1 i1 e1
u2 i2 e2
变压器的主要部件——铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组 只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、 二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。
u1 N1 k u2 N2
e1 N1 k e2 N2
k——匝数比、电压比、变比
F N1i1 N2i2 RmFe 0
i1 N2 1 i2 N1 k
N1 N 2 u1i1 u2 i2 u2i2 N 2 N1
SN 160 10 3 I1N A 2.64 A 3 3U 1N 3 35 10
I 2N
SN 160103 A 230.9A 3 3U 2N 3 0.4 10
15
2-2 变压器的空载运行
变压器的一次绕组接交流电源,二次绕组开路,负载 电流为零(即空载)时的运行,称为空载运行。 一、一次和二次绕组的感应电动势，电压比: 1.物理情况
又： 1 1 I m I I Fe E1 ( ) RFe jX 所以有铁心线圈的并联等效电路。
I m
I Fe
I
RFe
U
E
X
Im
2.激磁电抗与激磁电阻
Xm
U
E
Rm
26
激磁电抗：是表征铁心的磁化性能的一个等效参数;
R Xm X 2 2 RFe X
电机学-变压器
测温元件、净油器、气体继电器等
出线装置—高、中、低压套管，电缆出线等
6
2.2.1变压器的基本结构
第二章 变压器
上铁轭 铁心柱 低压绕组
绝缘层纸 高压绕组
下铁轭
实物图
夹具 引出线
绝缘板
3D仿真模型图
7
第二章 变压器
2.2.1变压器的基本结构
1、铁心 ：磁路部分
0.02mm左右厚度 的非晶合金材料
2.3.3空载运行的电压方程、等效电路和相量图
3、空载运行的相量图
根据方程，可作出变压器空载时的相量图：
U1 jI0 X1σ
（1）以 m为参考相量 （2）I 与 m同相，IFe 超前 I 90 0 , Im I IFe （3）E1, E2 滞后 m 90 0 , E1超前 m 90 0 , （4） r1I0 , jI0 x1
2.2变压器的基本结构与额定值
电力系统中的变压器
油浸式
干式
4
第二章 变压器
1-高压套管；2-分接开关；3-低压套管； 4-气体继电器；5-安全气道(防爆管或释压阀)； 6-储油柜；7-油位计；8-吸湿器； 9-散热器； 10-铭牌；11-接地螺栓；12-油样活门； 13-放油阀门；14-活门；15-绕组； 16-信号温度计；17-铁心；18-净油器； 19-油箱；20-变压器油
矩形截面
接近圆形截面
9
第二章 变压器
2.2.1变压器的基本结构
铁心由铁心柱和铁轭组成
铁轭
铁心柱
铁轭
铁心柱
铁轭
铁心柱
高压绕组
壳式变压器
低压绕组
心式变压器
10
第二章 变压器
2.2.1变压器的基本结构
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干式浇注绝缘（C），油浸风冷（F），油浸水冷（S） ，强迫油循环风冷（FP），强迫油循环水冷（SP）。 （5）绕组数。双绕组（不标）；三绕组（S）。 （7）调压方式。无载调压（不标），有载调压（Z）。 （8）线圈导线材质。铜（不标）；铝（L）。 （9）铁心材质。电工钢片（不标）；非晶合金（H）。 （10）特殊用途或特殊结构。
作业
1、变压器能否变换直流电压？ 2、怎样减小变压器的铁心损耗？ 3、三相电力变压器常采用的结构形式？
上网查找以下资料
1．非晶变压器、卷铁心变压器的特点。 2．新S9、S11、SH16系列电力变压器的主要结构特点及性能。 3．国内主要变压器生产厂家及产品。 4、电力变压器的主要技术指标。
• 变压器 Transformer • 一次绕组 primary winding • 二次绕组 secondary winding • 感应电势 induced voltage • 磁通 magnetic flux • 磁链 flux linkage • 磁势 magnetomotive force (mmf) • 心式变压器 core-type • 壳式变压器 shell-type • 激磁电流 exciting current
此外还有：变压器油和油箱 、冷却装 置、保护装置、调压装置和出线装置及其 他附件。
一、铁心
问题：变压器为什么要有铁心？
变压器铁心为何采用硅钢片叠制而成？
• 铁心的作用: 主磁路 套装绕组的骨架 • 铁心的组成：心柱 铁轭 坚固件 绝缘件 • 铁心的材料：电工钢片 非晶合金 • 铁心的结构形式：心式 壳式 • 铁心截面：正方形 矩形 内接于圆的阶梯形 • 铁心的叠装方式：叠积式 卷片式
变压器的铁心硅钢片一般采用交错式叠法
为什么？
二、绕组
• 绕组：由绝缘纸包的铜线或铝线绕成 • 结构形式：同心式 交叠式
一次绕组 : 输入电能的绕组。 二次绕组: 输出电能的绕组。
高压绕组的匝数多,导线细； 低压绕组的匝数少，导线粗。
为什么？
同心式绕组的装配方式
三相变压器的器身
三、变压器油、油箱及其附件
Y接接：：SN 3UUUN1NNIU1N3UNN3U2N I2N Z
AA
SN
I3INUN1NIIN1N3IN 3Uቤተ መጻሕፍቲ ባይዱNXI2N
XZ Y
Y CC
BB
4、额定频率： 6、联结组标号 8、短路电压标幺值 10、空载损耗
5、相数 7、短路损耗 9、空载电流百分数
IEC推荐使用R10容量系列：100kVA、125kVA、 160kVA、200kVA、250kVA、325kVA、400kVA、 500kVA、630kVA、800kVA等。
二、电力变压器型号
电力变压器型号的表示方法： 基本型号 + 设计序号 — 额定容量（kVA）/高压侧额定电压（kV） 绕组耦合方式 ----相数 ----冷却方式 ----绕组数-----线圈导线材质----调压方式 ----铁心材质 ----特殊用途或特殊结构 。
（1）绕组耦合方式。独立（不标），自耦（O）。 （2）相数。单相（D），三相（S）。 （3）冷却方式。油浸自冷（J），干式空气自冷（G），
• 变压器油的作用：绝缘介质和冷却介质。 • 对变压器油的要求：杂质含量、电气绝缘强度、 • 粘度、闪点、凝固点等均有较高要求。
油箱：油箱本体(箱盖、箱壁和箱底)、油枕、冷 却装置、调压装置和散热器等。
冷却装置：散热器 冷却器。
保护装置：储油柜 油表 安全气道 吸湿器 测温元件 净油器 气体继电器等。 调压装置：分接开关 出线装置：绝缘套管
接触调压器
控制变压器
三相干式变压器 三相干式变压器
仪用变压器：用在测量设备中。
电子变压器：用在电子线路中。
整流变压器
电炉变压器
§1-1 变压器工作原理及分类
一、变压器的工作原理
变压器：根据电磁感应原理，将一种电压等级的交流电 能转换成同频率的另一种电压的交流电能的设备。
e1
e2
N1 N2
• 以下变压器型号的含义？ • SLZ7—200/10 • SFPZ9—120000/110 • SCB10—1000/10/0.4 • OSFPSZ-250000/220
自耦、三相、风冷、强迫油循环、三绕组、铜线、 有载调压、额定容量为250000KVA,高压额定电压 等级为220KV的电力变压器
第一篇 变压器
• 主要内容： • 1.变压器基本知识 • 2.变压器运行原理 • 3.三相变压器及其运行 • 4.特殊变压器
第一章 变压器基本知识
内容提要：
1. 变压器的基本原理、分类 2. 电力变压器的结构 3. 变压器的额定参数 4. 变压器的发热与冷却
电源变压器
电力变压器
环形变压器 环形变压器
U2 多相I变0 压器U2
3、按用途分为：升压变压器 降压变压器 隔离变压器
4、按冷却方式： 油浸自冷变压器 干式变压器 油浸风冷变压器 油浸水冷变压器
5、按冷却介质的循环方式分：自然循环 强迫循环
6、按调压方式分：无载调压 有载调压
§1-2 变压器的主要结构部件
变压器的主要结构部件：铁心、绕组。
d
dt d
dt
变交不变直 变压不变频
i1(交流) （交变） e2 (交流) i2
k e1 N1 u1 e2 N2 u2
问题：变压器能否变换直流电能？为什么？
二、变压器的分类
1、按绕组分为： 双绕组变压器 三绕组变压器 自耦变压器
2、按相数分为： 单相变压I1 器
U1
U
1
三相变压器I 2
§1-4 变压器的发热与冷却
一、变压器的发热与温升
发热的原因：铜损耗 铁损耗 各种附加损耗
变压器温度过高的危害：降低运行效率 绝缘材料老化加剧
我国油浸电力变压器一般采用 A 级绝缘材， 最高允许温度为 105°C。（6°法则）
二、变压器的冷却
常用的冷却介质：变压器油 空气 变压器油的循环方式：自然循环 强迫循环 变压器油的冷却方式：自然冷却 风冷 水冷
变压器分接开关
§1-3 变压器的额定参数和型号
一、额定参数
1、额定容量（视在功率） SN ，（kVA MVA)
2、额定电压（线电压）
U1N /U2N ，(V kV)
二次绕组额定电压是当 UN U1N 时，二次绕组 开路电压 U20 U2N
3、额定电流（线电流） I1N / I2N ,( A kA)
作业
1、变压器能否变换直流电压？ 2、怎样减小变压器的铁心损耗？ 3、三相电力变压器常采用的结构形式？
上网查找以下资料
1．非晶变压器、卷铁心变压器的特点。 2．新S9、S11、SH16系列电力变压器的主要结构特点及性能。 3．国内主要变压器生产厂家及产品。 4、电力变压器的主要技术指标。
• 变压器 Transformer • 一次绕组 primary winding • 二次绕组 secondary winding • 感应电势 induced voltage • 磁通 magnetic flux • 磁链 flux linkage • 磁势 magnetomotive force (mmf) • 心式变压器 core-type • 壳式变压器 shell-type • 激磁电流 exciting current
此外还有：变压器油和油箱 、冷却装 置、保护装置、调压装置和出线装置及其 他附件。
一、铁心
问题：变压器为什么要有铁心？
变压器铁心为何采用硅钢片叠制而成？
• 铁心的作用: 主磁路 套装绕组的骨架 • 铁心的组成：心柱 铁轭 坚固件 绝缘件 • 铁心的材料：电工钢片 非晶合金 • 铁心的结构形式：心式 壳式 • 铁心截面：正方形 矩形 内接于圆的阶梯形 • 铁心的叠装方式：叠积式 卷片式
变压器的铁心硅钢片一般采用交错式叠法
为什么？
二、绕组
• 绕组：由绝缘纸包的铜线或铝线绕成 • 结构形式：同心式 交叠式
一次绕组 : 输入电能的绕组。 二次绕组: 输出电能的绕组。
高压绕组的匝数多,导线细； 低压绕组的匝数少，导线粗。
为什么？
同心式绕组的装配方式
三相变压器的器身
三、变压器油、油箱及其附件
Y接接：：SN 3UUUN1NNIU1N3UNN3U2N I2N Z
AA
SN
I3INUN1NIIN1N3IN 3Uቤተ መጻሕፍቲ ባይዱNXI2N
XZ Y
Y CC
BB
4、额定频率： 6、联结组标号 8、短路电压标幺值 10、空载损耗
5、相数 7、短路损耗 9、空载电流百分数
IEC推荐使用R10容量系列：100kVA、125kVA、 160kVA、200kVA、250kVA、325kVA、400kVA、 500kVA、630kVA、800kVA等。
二、电力变压器型号
电力变压器型号的表示方法： 基本型号 + 设计序号 — 额定容量（kVA）/高压侧额定电压（kV） 绕组耦合方式 ----相数 ----冷却方式 ----绕组数-----线圈导线材质----调压方式 ----铁心材质 ----特殊用途或特殊结构 。
（1）绕组耦合方式。独立（不标），自耦（O）。 （2）相数。单相（D），三相（S）。 （3）冷却方式。油浸自冷（J），干式空气自冷（G），
• 变压器油的作用：绝缘介质和冷却介质。 • 对变压器油的要求：杂质含量、电气绝缘强度、 • 粘度、闪点、凝固点等均有较高要求。
油箱：油箱本体(箱盖、箱壁和箱底)、油枕、冷 却装置、调压装置和散热器等。
冷却装置：散热器 冷却器。
保护装置：储油柜 油表 安全气道 吸湿器 测温元件 净油器 气体继电器等。 调压装置：分接开关 出线装置：绝缘套管
接触调压器
控制变压器
三相干式变压器 三相干式变压器
仪用变压器：用在测量设备中。
电子变压器：用在电子线路中。
整流变压器
电炉变压器
§1-1 变压器工作原理及分类
一、变压器的工作原理
变压器：根据电磁感应原理，将一种电压等级的交流电 能转换成同频率的另一种电压的交流电能的设备。
e1
e2
N1 N2
• 以下变压器型号的含义？ • SLZ7—200/10 • SFPZ9—120000/110 • SCB10—1000/10/0.4 • OSFPSZ-250000/220
自耦、三相、风冷、强迫油循环、三绕组、铜线、 有载调压、额定容量为250000KVA,高压额定电压 等级为220KV的电力变压器
第一篇 变压器
• 主要内容： • 1.变压器基本知识 • 2.变压器运行原理 • 3.三相变压器及其运行 • 4.特殊变压器
第一章 变压器基本知识
内容提要：
1. 变压器的基本原理、分类 2. 电力变压器的结构 3. 变压器的额定参数 4. 变压器的发热与冷却
电源变压器
电力变压器
环形变压器 环形变压器
U2 多相I变0 压器U2
3、按用途分为：升压变压器 降压变压器 隔离变压器
4、按冷却方式： 油浸自冷变压器 干式变压器 油浸风冷变压器 油浸水冷变压器
5、按冷却介质的循环方式分：自然循环 强迫循环
6、按调压方式分：无载调压 有载调压
§1-2 变压器的主要结构部件
变压器的主要结构部件：铁心、绕组。
d
dt d
dt
变交不变直 变压不变频
i1(交流) （交变） e2 (交流) i2
k e1 N1 u1 e2 N2 u2
问题：变压器能否变换直流电能？为什么？
二、变压器的分类
1、按绕组分为： 双绕组变压器 三绕组变压器 自耦变压器
2、按相数分为： 单相变压I1 器
U1
U
1
三相变压器I 2
§1-4 变压器的发热与冷却
一、变压器的发热与温升
发热的原因：铜损耗 铁损耗 各种附加损耗
变压器温度过高的危害：降低运行效率 绝缘材料老化加剧
我国油浸电力变压器一般采用 A 级绝缘材， 最高允许温度为 105°C。（6°法则）
二、变压器的冷却
常用的冷却介质：变压器油 空气 变压器油的循环方式：自然循环 强迫循环 变压器油的冷却方式：自然冷却 风冷 水冷
变压器分接开关
§1-3 变压器的额定参数和型号
一、额定参数
1、额定容量（视在功率） SN ，（kVA MVA)
2、额定电压（线电压）
U1N /U2N ，(V kV)
二次绕组额定电压是当 UN U1N 时，二次绕组 开路电压 U20 U2N
3、额定电流（线电流） I1N / I2N ,( A kA)