变压器的基础知识 课件

1、变压器的作用,?,变压器是一种交流电能的变换装置，能,将某一数值的交流电压、电流转变为同,频率的另一数值交流电压、电流，使电,能传输、分配和使用，做到安全经济。,变压器的工作原理,电磁感应原理,I,?,1,I,?,2,U,?,2,U,?,1,有以下关系式：,2,1,1,2,2,1,N,N,I,I,U,U,?,?,?,?,?,?,2,1,S,S,?,I,U,S,?,?,3,?,变压器的种类,升压变压器,降压变压器,电力,变压,器,特种,变压,器,互感器,调压变压器,经济长距离传输电能,整流变压器,焊接变压器,利于用户取用,（,1,）铁芯：铁芯是电机、变压器的重要,部件。电机、变压器铁芯对材料的基

2、本,要求是：在一定频率及磁通密度下具有,低的铁芯损耗，和在一定磁场强度下具,有高的磁通密度。,变压器的部件,?,在电机、变压器的发展过程中，曾经采用和,目前应用的铁芯材料有：,1.,纯铁、软钢和无硅钢：,涡流、磁滞损耗大,2.,硅钢片：,有热轧、冷轧无取向、冷轧取向之分，,现常用的是,0.35mm,的冷轧取向硅钢片,3.,铁镍合金,（坡莫合金）：有铜坡莫合金、钼坡莫,合金、铬坡莫合金，因价高，很少采用,4.,铁铝合金：,在小型变压器、控制变压器、互感,器和微特电机中得到了应用。,5.,非晶态合金：,已用于冲制变压器铁心、三相电,机定子铁心等,6.,微晶合金：,主要用于要求较高的电机、电器中。,

3、电工钢片绝缘层,?,为了增大电机铁心叠片间的绝缘，减,小叠片中的涡流损耗，同时改善电工钢,片的焊接、冲剪性能，电工钢片表面都,要求有一层绝缘层。,?,对绝缘层的基本要求是：绝缘电阻高、,化学稳定性好、机械强度高、不粘结、,耐腐蚀，同时要求绝缘层薄而平整，以,提高叠片的叠片系数。,早期电工钢片是没有绝缘层的，后来随着人,们对铁心涡流损耗的认识才开始注意电工钢片,绝缘层问题。在电机发展史上，电工钢片绝缘,伴随冶金、化工等的发展，也出现了许多变化，,其主要绝缘方法有：,a,、氧化膜绝缘。,利用钢片在退火过程中形,成的氧化膜作为绝缘。这种方式简单、价廉，,但绝缘效果欠佳，早期电机、变压器中应用较,多，

4、目前仅用于部分小型电机、变压器中。,b,、涂水玻璃绝缘。,水玻璃绝缘便宜，但工,艺性差、绝缘膜湿度大。,c,、纸绝缘。,在整张电工钢片的一面粘一层绝,缘纸。这种绝缘出现在,19,世纪末期，曾在欧洲,等地得到广泛应用。,d,、无机盐涂层。,将电工钢片放在铬酸盐或磷,酸盐热溶液中，使之在钢片表面产生一层绝缘,膜。,e,、无机漆绝缘。,早期曾采用无机漆（如桐油,漆）涂电工钢片两面。,f,、有机漆绝缘。,用合成漆、酚醛树脂、合成,树脂等在电工钢片两面涂漆，这是应用最广的,绝缘方式。,g,、半有机漆绝缘。,用水溶性或水分散系树脂,与无机盐配合后得到的半有机漆，涂刷电工钢,片表面。,（,2,）绕组：,绕组

5、是变压器的电路部分，一般采用外,包绝缘纸的铜线或铝线绕成，我国变压,器大部分采用铝导体，根据线圈绕制的,特点分为圆筒式、饼式、连续式、纠结,式、螺旋式等几种。,（,3,）油箱和附件：,a,、油箱：支持器身及附件的重量；,b,、油枕：（也称膨胀器或储油器）减少,油与空气的接触面，及保证油箱中始终,充满油。大中型变压器通常采用隔膜密,封装置，以防油质老化；,c,、通气管：（也称吸湿器）内有干燥剂，,防止潮气侵入；,d,、油标：观察及监视油位，通常有几根,表示不同温度下油面高度的刻度线；,e,、排气管：（也称安全气道或防爆管）,当油箱内的压力达到,0.81,个大气压时防,爆膜破裂，以免油箱爆裂；,f

6、,、净油器：对油起过滤净化作用，延长,油的使用期限，也称滤油器，其中装有,吸附剂（硅胶、活性氧化铝等）；,g,、瓦斯继电器：也称气体继电器，安装,在油箱和油枕的连接管道中，反映电力,变压器的内部故障；,h,、分接开关：通过变换线圈的分接头位,置（调节绕组匝数）达到调压的目的，,有无载和有载之分；,i,、绝缘套管：保证绕组引出线与油箱的,绝缘，常用的有瓷绝缘套管、充油套管、,电容式套管等；,j,、温度计：测量监视上层油温，常用的,有酒精温度计、气压式温度计、电阻式,温度计等（严禁用水银温度计）,k,、底座,?,变压器油：是石油经炼制加工后（加入,油品添加剂，如抗氧化剂、降凝剂等）,所得到的一种成

7、品油，具有良好的抗氧,化性及良好的电气性能，主要起绝缘、,散热的作用，变压器油的牌号是根据其,凝固点划分的，如,10,号、,25,号油的凝固,点分别为,-10,、,-25,，其代号分别为,DB,10,、,DB,25,。（油开关油为,DU,45,、电缆油为,DL,110,）,型号中,符号排,列顺序,含,义,内,容,类,别,代表符号,1,或末位,线圈耦合方式,自耦降压或升压,O,2,相数,单相,D,S,三相,3,冷却方式,油浸自冷,干式空气自冷,干式浇注绝缘,油浸风冷,油浸水冷,强迫油循环风冷,强迫油循环水冷,J,G,C,F,S,FP,SP,4,线圈数,双线圈,三线圈,S,5,导线材质材料,铝导线

8、,铜导线,L,6,调压方式,有载调压,Z,无励磁调压,加强干式,干式防火,移,动,式,成,套,Q,H,D,T,变,压,器,的,型,号,电力变压器型号后面的数字部分：,斜线左边表示额定容量（千伏安）,斜线右边表示一次侧额定电压（千伏）,例如：,S,F,S,7,6300,/,110,电压等级（,KV,）,额定容量（,KVA,）,设计序号,三绕组,风冷,三相,变压器的技术参数,（,1,）,额定容量：额定工作状态下变压器,输出的视在功率保证值，以,KVA,表示，对,三相变压器指三相容量之和。变压器的容,量规范为,R10,系列，即变压器容量等级之,间按,的倍数增加。,（小型,1600,；中型,1600,

9、6300,；大型,8000,63000,；特型,63000,）,26,1,10,10,.,?,（,2,）额定电压：以,KV,表示,（,3,）额定电流：指在额定电压和额定环境,温度下各部分温升不超过允许值的长期,允许通过电流，单位为,A,（,4,）额定频率：我国规定的标准工业频率,为,50Hz,（,5,）空载试验：变压器一次侧施加额定电,压、二次侧断开运行，一次绕组通过的,电流称空载电流（或励磁电流），通常,以额定电流的百分数表示,变压器在空载状态下的损耗称为空载,损耗，主要是铁心中的磁滞和涡流损耗，,习惯上称为铁损，有时也称为不变损耗，,单位为,W,或,KW,。可通过此值分析铁心质,量或是否存

10、在有缺陷,（,6,）短路试验：是指二次侧短路、一次绕,组通过额定电流的试验，可测量两个数,值：阻抗电压（也称短路电压）和短路,损耗，分别表示变压器通过额定电流时,变压器自身阻抗上产生的电压损耗百分,值及电能损耗。习惯上短路损耗又叫铜,损或可变损耗，主要反映绕组的性能。,（,7,）连接组别：表示变压器各相绕组的连,接方式和一、二次线电压之间的相位关,系。为了便于生产和应用，国家标准规,定的标准连接组为（双绕组）,Y,，,yn0,、,Y,，,d11,、,YN,，,d11,、,Y,，,y0,及,YN,，,y0,五,种,（,8,）冷却方式：表示绕组及箱壳内外的冷,却介质和循环方式。主要有：,干式自冷,

11、干式风冷,油浸自冷,油浸风冷,强迫油循环风冷,强迫油循环水冷,强迫油循环导向,水内冷等冷却方式,。,有关变压器运行的几个问题,变压器的运行方式：,（,1,）正常运行方式,额定参数及以下运,行，可长期运行；,（,2,）正常过负荷运行方式,负荷超过允,许值时的运行，在绝缘和寿命不受影响,的前提下，允许运行一定时间（依过负,荷前的上层油温定）；,（,3,）事故过负荷运行方式,当电力系统,发生事故时，为保证供电可靠性，变压,器允许短时过负荷的能力,?,变压器的允许温度及温升：,A,级绝缘材料,的允许温度为,105,，为防止绝缘及寿命,受到影响，规定：变压器上层油温最高,不超过,95,，而正常运行时，为

12、使油不,使过速氧化，上层油温不应超过,85,。,而温升则是与周围空气温度的差值。,?,允许电压波动：如果电源电压的波动不,超过,5%,，不论电压分接头在任何位置，,变压器可带额定负荷。,?,变压器的并列运行：,优点,提高供电可靠性及运行的经济性；,条件,（,1,）接线组别相同；,（,2,）变比相同（允许有,0.5%,的差值,（,3,）短路电压相同（允许有,10%,的差值）,?,变压器的损耗：变压器运行中的损耗有,铁芯损耗及绕组损耗，可用公式表示：,d,P,P,P,?,?,?,?,0,式中：,P,0,空载损耗,Pd,短路损耗,负荷率,?,变压器的运行效率：,P,P,P,P,P,2,2,1,2,?,?,?,?,?,与变压器的负荷率及负荷的功