船舶电气与自动化轮机工程技术专业37课件

船舶电气与自动化励志博学•厚德创新轮机工程技术专业第二章船舶电机与电力拖动系统第一节

变压器船舶电气第一节变压器

一、变压器的基本结构与工作原理(一)变压器的基本结构船舶电气1.铁芯

铁芯分铁芯柱和铁轭两部分，铁芯柱上装有绕组，铁轭是联接两个铁芯柱的部分，其作用是使磁路闭合。2.绕组

绕组是变压器的电路部分，常用绝缘铜线（漆包线）或铝线绕制而成，近年来还有用铝箔绕制的。3.冷却方式1)利用其自身周围空气流通而自行冷却的干式变压器；2)将变压器尽在变压器油中，利用油的对流进行冷却的油浸式变压器。目前船舶电力系统中都采用干式变压器。船舶电气(二)变压器的铭牌(1)额定容量SN:变压器的额定视在功率,单位为伏安(VA)或千伏安(kVA)。(2)额定电压U1N/U2N:U1N为原边输入电压(即电源电压)的额定值;U2N是在原边接额定电压时,副边开路时其输出的端电压。对于三相变压器,U1N、U2N均为线电压。(3)额定电流I1N/I2N:分别为原、副边的额定电流值。此外,变压器铭牌上通常还标注有额定频率、额定效率、温升、三相接法等参数。船舶电气(三)变压器的工作原理1.变压原理E1=4.44ƒN1Фm

E2=4.44ƒN2Фm

船舶电气式中K为变压器原、副边绕组的匝数比，也称为变压比或变比。2.变流作用根据变压器负载运行的磁势平衡方程式

，在忽略空载电流I0时，原、副边绕组中电流的大小关系为I1N1≈I2N2，即3.阻抗变换原理船舶电气图2-3阻抗变换原理变压器一次侧的等效阻抗模，为二次侧所带负载的阻抗模的K2倍(四)变压器的外特性及电压变化率船舶电气变压器的电压变化率定义为(五)变压器的效率二、三相变压器的组成与应用(一)三相变压器的组成运用变压器进行三相电压变换的方法主要有三相组合变压器变压和三相变压器变压。此外,在某些特殊场合也可以采用两台单相变压器V形连接变压。1.三相组合变压器

三相组合变压器(也称三相变压器组)是采用三台同型号的单相变压器分别对三相电源的每一相进行变压。具有备用容量小，便于维修保养的优点。船舶电气图2-5“V”形联接的三相变压器组2.三相变压器船舶电气三相原边绕组已接成星形连接,副边绕组三角形连接,当原边输入为三相对称电压时,三相副边绕组输出的三相电压也一定为三相对称电压。原、副边绕组输出的电压比也取决于原、副边绕组的匝数比,而原、副边线电压比还取决于不同的接法。假如原、副边绕组比为k,原边星形、副边三角形,则输入线电压与输出线电压之比为

k∶1。(二)三相变压器的同名端

变压器三相绕组的星形、三角形连接不是随便进行的,在连接之前必须先标出变压器原、副边绕组的同名端,再按一定的规则进行星形、三角形连接;

以A、B、C和a、b、c分别表示原、副边绕组的首端;X、Y、Z和x、y、z别表示原、副边绕组的尾端,即A和a、B和b、C和c互为同名端,同理X和x、Y和y、Z和z也互为同名端.1.同名端交流测定法

当一侧绕组加上交流电压时,若电压表中的读数高于所加的电压,该读数为两个绕组中的感应电势之和,说明这两个绕组为正向串联,即被连接的两端(图中X和x)为异名端;若电压表中的读数低于所加的电压,则为两个绕组中的感应电势之差,即被连接的两端为同名端。船舶电气图2-7三相变压器的

单相同名端测量船舶电气图2-8三相变压器的同名端

的直流测量法2.同名端直流测定法

一侧绕组接一个小直流电源,若开关S合上瞬间,另一侧绕组所接的直流毫安表的指针正偏,则与电流表正极的连接端与另一绕组中与电源正极的连接端为同名端(图中A和a);若指针反偏,则该两端为异名端。(三)三相变压器在船舶中的应用

在船舶电力系统和控制系统中,变压器主要应用于照明、应急照明、厨房照明、控制电源以及各种仪用互感器中;在采用电力推进船舶中,变压器还用于动力主回路的升压和降压。

船用低压变压器大多采用干式风冷形式;中压电力推进变压器则多采用水冷形式。

照明变压器为三相变压器,二次侧采用三角形接法,采用三相三线向照明系统供电。因此,船舶电力系统的绝缘检测非常重要,不仅主回路要在线检测绝缘电阻,变压器二次