变压器及其原理

关于变压器及其原理第一页，共六十八页，2022年，8月28日23.1变压器的原理、结构及额定值3.1.1变压器的原理变压器的主要部件是一个铁芯和套在铁芯上的两个线圈，如图3.1所示。3.1.2变压器的结构

(1)铁芯（2）绕组

(3)油箱

(4)绝缘套管第二页，共六十八页，2022年，8月28日3图3.1

变压器工作原理图第三页，共六十八页，2022年，8月28日4图3.2

三铁芯柱式变压器第四页，共六十八页，2022年，8月28日5图3.3

硅钢片的排法第五页，共六十八页，2022年，8月28日6图3.4

铁芯柱截面第六页，共六十八页，2022年，8月28日7图3.5

交叠式绕组第七页，共六十八页，2022年，8月28日8图3.6

35kV充油式绝缘套管第八页，共六十八页，2022年，8月28日9图3.7

油浸式电力变压器第九页，共六十八页，2022年，8月28日103.1.3变压器的额定值3.2变压器的空载运行本章分析变压器的基本原理和运行性能时，先分析单相变压器，再分析有关三相变压器的特殊问题。3.2.1空载运行时的物理情况第十页，共六十八页，2022年，8月28日11图3.8

单相变压器空载运行第十一页，共六十八页，2022年，8月28日123.2.2感应电动势和变比第十二页，共六十八页，2022年，8月28日13第十三页，共六十八页，2022年，8月28日14第十四页，共六十八页，2022年，8月28日153.2.3空载电流3.2.4电动势平衡方程式第十五页，共六十八页，2022年，8月28日16图3.9

空载运行时的空载电流、主磁通及其感应电动势第十六页，共六十八页，2022年，8月28日173.2.5等效电路3.2.6相量图第十七页，共六十八页，2022年，8月28日18图3.10

变压器空载时的等效电路第十八页，共六十八页，2022年，8月28日19图3.11

变压器空载时的相量图第十九页，共六十八页，2022年，8月28日20３.３变压器的负载运行3.3.1磁通势平衡关系3.3.2基本方程式3.3.3折算法(１)电动势的折算(2)电流的折算(3)阻抗的折算(４)电压的折算第二十页，共六十八页，2022年，8月28日21图3.12

单相变压器负载运行第二十一页，共六十八页，2022年，8月28日22第二十二页，共六十八页，2022年，8月28日23第二十三页，共六十八页，2022年，8月28日24第二十四页，共六十八页，2022年，8月28日253.3.4等效电路3.3.5相量图第二十五页，共六十八页，2022年，8月28日26图3.13

变压器负载运行示意图第二十六页，共六十八页，2022年，8月28日27图3.14

变压器的“T”形等效电路第二十七页，共六十八页，2022年，8月28日28图3.15

变压器的“Г”形等效电路第二十八页，共六十八页，2022年，8月28日29图3.16

变压器的简化等效电路第二十九页，共六十八页，2022年，8月28日30图3.17

感性负载时变压器的相量图第三十页，共六十八页，2022年，8月28日313.４变压器参数的测定从上节可知，当用基本方程式、等效电路或相量图分析变压器的运行性能时，必须知道变压器的参数。这些参数直接影响变压器的运行性能，在设计变压器时，可根据使用的材料及结构尺寸把它们计算出来，而对已制成的变压器，可用试验的方法求得。第三十一页，共六十八页，2022年，8月28日323.4.1空载试验3.4.2短路试验第三十二页，共六十八页，2022年，8月28日33第三十三页，共六十八页，2022年，8月28日34图3.18

变压器空载试验接线图第三十四页，共六十八页，2022年，8月28日35图3.19

变压器短路试验接线图第三十五页，共六十八页，2022年，8月28日363.５变压器的运行特性表征变压器运行性能的主要指标有两个：一是电压变化率，二是效率。3.5.1电压变化率(1)负载时二次侧端电压的变化(2)电压变化率第三十六页，共六十八页，2022年，8月28日37第三十七页，共六十八页，2022年，8月28日38图3.20

变压器的外特性第三十八页，共六十八页，2022年，8月28日39图3.21

感性负载下变压器的简化相量第三十九页，共六十八页，2022年，8月28日403.5.2效率(1)变压器的损耗(2)效率的计算(3)效率特性第四十页，共六十八页，2022年，8月28日413.６三相变压器的连接组别电力系统均采用三相制，所以三相变压器被广泛用于输配电及各种电气设备。电力系统中三相电压是对称的，三相变压器各相的参数是相同的，通常所接负载亦对称（即三相负载阻抗相同），这时三相变压器的一、二次绕组均为三相对称电路。第四十一页，共六十八页，2022年，8月28日423.6.1三相变压器的磁路系统3.6.2三相变压器的连接组别（1）单相变压器的连接组别（2）三相变压器的连接组别第四十二页，共六十八页，2022年，8月28日43图3.23

单相绕组的极性第四十三页，共六十八页，2022年，8月28日44图3.24

不同标号或绕法时，一、二次绕组电动势的相位关系第四十四页，共六十八页，2022年，8月28日45图3.25Y接法第四十五页，共六十八页，2022年，8月28日46图3.26

第一种D接法第四十六页，共六十八页，2022年，8月28日47图3.27

第二种D接法第四十七页，共六十八页，2022年，8月28日48图3.28

Y，y0

连接组别第四十八页，共六十八页，2022年，8月28日49图3.29

Y，y6连接组第四十九页，共六十八页，2022年，8月28日50图3.30

Y，y4连接组第五十页，共六十八页，2022年，8月28日51图3.31

Y，d11连接组别第五十一页，共六十八页，2022年，8月28日523.7变压器的并联运行3.7.1变压器理想并联运行和条件1)一、二次绕组额定电压分别相等(变比相等);2)连接组别相同;3)短路阻抗的相对值相等。3.7.2连接组别对并联运行的影响第五十二页，共六十八页，2022年，8月28日53图3.32

变压器并联运行线路第五十三页，共六十八页，2022年，8月28日54图3.33

Y,y0与Y，d11并联时二次侧电压差第五十四页，共六十八页，2022年，8月28日553.7.3变比不等时的并联运行3.7.4短路阻抗相对值不等时的并联运行1)由已知条件可写出2)由于uk较小的变压器先达满载,为保证各变压器都不过载,而总输出负载又能最大,则u第五十五页，共六十八页，2022年，8月28日56图3.34

变比不等的两变压器的并联运行第五十六页，共六十八页，2022年，8月28日57图3.35

短路阻抗不等的两变压器并联运第五十七页，共六十八页，2022年，8月28日58第五十八页，共六十八页，2022年，8月28日593.8自耦变压器和仪用互感器前面以普通双绕组电力变压器为例,阐述了变压器的基本理论。尽管变压器的品种繁杂,规格甚多,但其基本理论都是相似的,这里不再一一讨。本节仅介绍较为常用的自耦变压器和仪用互感器的工作原理及特点。第五十九页，共六十八页，2022年，8月28日603.8.1自耦变压器(1)工作原理(2)容量关系(3)自耦变压器的主要特点和用途第六十页，共六十八页，2022年，8月28日61图3.36

自耦变压器的结构示意图第六十一页，共六十八页，2022年，8月28日62图3.37

公共部分合并的双绕组单第六十二页，共六十八页，2022年，8月28日63图3.38

自耦变压器原理图第六十三页，共六十八页，2022年，8月28日643.8.2仪用互感器(1)电流互