[理学]第1章变压器的基本知识及结构.ppt

,第1章 变压器的基本知识及结构,1.1 变压器的基本工作原理,一、变压器的基本工作原理 变压器 是一种静止的电磁装置，它利用电磁感应原理，把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。,一、变压器的基本工作原理,一、变压器的基本工作原理,根据电磁感应定律可知，一次侧、二次侧绕组的感应电势分别为：,则,k为变压器的变比,一、变压器的基本工作原理,又因e1u1， e2u2 ，有：,若N1N2，变压器起降压作用；若N1N2，变压器起升压作用。 改变变压器的变比k，就能达到改变二次电压u2的作用。,二、变压器分类,按用途：升压变压器、降压变压器； 按相数：单相变压器和三相变压器； 按绕组数：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器； 按铁芯结构：芯式变压器和壳式变压器； 按调压方式：无励磁调压变压器、有载调压变压器； 按冷却介质和冷却方式：油浸式变压器和干式变压器； 按容量大小：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。,三、变压器用途,电力系统中实现电能的远距离高效输送、合理配电、安全用电。如：电力变压器、配电变压器。 供给特殊电源用的专用变压器。如：炼钢炉供电的电炉变压器，大型电解电镀、直流电力机车供电的整流变压器。 测量用的仪用变压器。 控制系统实现信号的传输控制变压器，直到仅传输信号的非常小的无线电变压器。,各种变压器,电源变压器,环形变压器,控制变压器,各种变压器,电力变压器,接触调压器,三相干式变压器,1.2 大型电力变压器的结构,大型电力变压器的结构,大型电力变压器的结构,大型电力变压器的结构,一、铁芯 作用：构成变压器的磁路系统，且固定绕组。 构成：由0.35mm或0.5mm厚的冷轧硅钢片叠成，每片硅钢片的两面涂绝缘漆膜，且冲压成一定形状。铁芯分铁心柱、铁轭两部分。 装叠工艺：采用交叠式，主要使叠缝相互交叠，以减少接缝间隙，从而减少磁路的磁阻。,一、铁芯,一、铁芯,芯式变压器 结构：芯柱被绕组所包围。 特点：芯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：铁芯包围绕组的顶面、底面和侧面。 特点：壳式变压器的机械强度较好，常用于低压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。,三相芯式变压器示意图,铁芯结构示意图,铁芯结构示意图,铁芯结构示意图,铁芯结构示意图,各种形状的铁芯断面,铁芯结构示意图,三相平面芯式变压器结构图,大型电力变压器的结构,二、绕组 作用：构成变压器的电路系统。 构成：绝缘铜线或铝线在绕线模上绕制而成。 结构形式：圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式。,二、绕组,大型电力变压器的结构,三、附件 包括油箱、气体继电器等。示意图如下：,三、附件,1.3 变压器的型号和额定值,一、额定值 额定容量SN（VA，KVA）：变压器额定使用条件下运行时输出的视在功率。对于三相变压器是指三相总容量。 额定电压U1N、U2N（V，KV）: U2N =U20U1=U1N 额定电流I1N、I2N （A） 注意：对于三相变压器额定电压、额定电流指线电压、线电流。,单相变压器额定值的关系式： SN = U1N.I1N = U2N.I2N I1N = SN/ U1N I2N = SN/ U2N 三相变压器额定值的关系式： SN = 3 U1NI1N = 3 U2NI2N (线值) SN = 3U1NI1N =3U2NI2N (相值) I1N = S N /3 U1N (线值) I2N = S N /3 U2N (线值),一、额定值,一、额定值,说明 一次侧（又称原方、原边）：吸受电能的一方，各量下标加“1”； 二次侧（又称副方、副边）：输出电能的一方，各量下标加“2”。 高压侧、低压侧：按线电压大小而定。线路最多是三相，存在线、相值之分。大型输电线路为三相三线制，终端一般为三相四线制；家用电器一般为单相，有零、火线之分。,一、额定值,例：一台Yd11联接的三相变压器，额定容量SN=3150KVA，U1N/U2N=35/6.3KV，求I1N、I2N 、U1N、I2N。 解：,二、型号,型号表示一