07第1章 变压器基本工作原理和结构_W

1、 电机学第1章1.1.1 输配电系统及用电设备的电压等级n 发电机端出口电压：20kVn 高压输电线路（HV）：110kV、220kVn 超高压输电线路（EHV）：330kV、500kVn 特高压输电线路（UHV）：750kV、1000kVn 大型动力设备：10kV以下，一般为6.3kVn 小型动力设备及生活用电：400V以下，一般为380220V43工矿企业居民生活小区机关学校 商业配电站配电站380/220V380/220V 配 电 站降压站高压输电线主力发电厂升压站110kV，220kV500kV，750kV20kV1.1.1 输配电系统及用电设备的电压等级10kV35kV第1章 变压器

2、的基本工作原理和结构1.1 变压器在电力系统中的应用1.2 变压器的基本工作原理及分类1.3 变压器的基本结构1.4 变压器的额定值11.1 变压器在电力系统中的应用1.1.1 输配电系统及用电设备的电压等级1.1.2 世界上第一条三相输电线路21.1.2 世界上第一条三相输电线路n 1889年，俄罗斯电工学家多里沃多勃罗沃尔斯基(18621919)首先提出发电、输电及用电采用三相制的建议。n 原因在于在生产、传输和使用同样电能的条件下，三相比两相或单相效率较高且节省材料。n 1889年制成第一台三相鼠笼式异步电动机。n 1890年发明了三相变压器。n 1891年完成了世界上第一条长度为175

3、公里（由德国的工业重镇劳芬至美因河畔的法兰克福）、电压为13.8千伏、传输功率近100千瓦的三相交流输电线。n 从此，开创了三相交流输电的新时代。51.2 变压器的基本工作原理及分类1.2.1 变压器的基本工作原理1.2.2 变压器的主要类别65 华北电力大学电气与电子工程学院电力工程系电机与电力电子教研室10叠片接缝分层交错示意图硅（硒）钢片阶梯矩形截面叠近圆形截面示意图1.3.1 变压器的铁心与绕组（1）铁心叠片1.3 变压器的基本结构1.3.1 变压器的铁心与绕组1.3.2 大型变压器及配电变压器外观1.3.3 其他小型变压器1.3.4 试验用变压器91.2.2 变压器的主要类别（1）按

4、用途分：n 电力变压器有升、降、厂用、配电、联络变压器等。n 特种变压器有电炉变压器、整流变压器、仪用互感器等。（2） 按相数分：单相和三相变压器。（3） 按绕组形式分：双绕组、三绕组及以自耦变压器。（4） 按铁心结构分：心式和壳式变压器。（5） 按冷却介质分：干式和油浸式变压器。n 干式变压器为环氧树脂真空浇铸，35kV级以下电压等级广泛采用，如居民小区、机场、港口、地铁等场合，其优点是运行可靠且免维护，其缺点是成本较高。n 油浸式变压器又分自冷、风冷和强迫油循环等形式。 87n 利用铁心将匝数不等的线圈（或称绕组）耦合在一起。n 当铁心中的磁通随时间交变时，匝数不等的线圈中产生大小不等的感

5、应电动势。低压绕组高压绕组副边绕组，简称副边（或二次）原边绕组，简称原边（或一次）1.2.1 变压器的基本工作原理1.3.1 变压器的铁心与绕组（2）叠装好的三相铁心111.3.1 变压器的铁心与绕组（3）三相绕组套于三相铁心121.3.2 大型变压器及配电变压器外观（1）沈阳变压器厂生产的180MVA三相电力变压器131.3.2 大型变压器及配电变压器外观（2）天威03年生产用于三峡工程的840MVA变压器141.3.2 大型变压器及配电变压器外观（3）天威04年生产用于特高压输电的500MVA/750kV电力变压器（三相将由三台构成）151.3.2 大型变压器及配电变压器外观（4）低压配电

6、变压器161.3.3 其他小型变压器（1）小型三相变压器171.3.3 其他小型变压器（2）EI型铁心变压器181.4.1 电力变压器铭牌中的主要信息241.3.3 其他小型变压器（3） C型铁心变压器191.3.3 其他小型变压器（4）环型铁心变压器201.3.4 试验用变压器（1）高压试验变压器211.3.4 试验用变压器（2）试验用自耦调压器单相自耦调压器22三相自耦调压器1.4 变压器的额定值1.4.1 电力变压器铭牌中的主要信息1.4.2 额定容量、额定电压与额定电流三者间的关系23参见：GB 1094.1-1996电力变压器 第1部分 总则型号：出厂序号： 制造厂名： 制造年月：

7、相数：单相或三相联结组别： 额定容量： kVA或MVA额定频率： Hz额定电压： V或kV额定电流： A短路阻抗： 以百分数表示冷却方式： 1.4.2 额定容量、电压与电流三者间的关系（1） 额定容量、额定电压与额定电流的定义1.4.2 额定容量、电压与电流三者间的关系（2） 三者间的关系n 额定容量：是某一侧绕组的视在功率的指定值。要点说明：双绕组变压器的原、副边额定容量相等， 并且三相变压器的额定容量是指某一侧三相三个绕组n 单相变压器I1N= SN U1NS I 2 N= SN U 2 NS 的容量之和。n 额定电压：指定施加的电压或空载时感应出的电压。n 三相变压器I1N =N3U1NI 2 N =N3U2 N对于三相绕组，是指线路端子间的电压。要点说明：副边额定电压是指原边加额定电压时的副n 三相情况下的推导（仅以原边为例）边开路电压，且三相变压器的额定电压为线电压。 星形I = ISSSN3UUN Nn 额定电流：由变压器额定容量