变压器设计 完整版 ppt课件
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变压器ppt课件
若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1；U2=E2
则：U1/U2= n1/n2
13
理想变压器原副线圈的端电压之比等于 这两个线圈的匝数之比
U1/U2= n1/n2
n2 >n1 U2>U1 -----升压变压器 n2 <n1 U2 <U1 -----降压变压器
14
四、理想变压器的变流规律 问题：原副线圈的电流可能满足何规律？ 1.理想变压器输出功率应等于输入功率
把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭
合铁芯上，一个线圈连到电源的两端：
(1)恒定直流
(2)正弦交流
另一个线圈连到小灯泡上。
小灯泡可能发光吗？
7
二、讨论：变压器的工作原理------互感现象
变压器通过闭合铁
芯，利用互感现象实
现了电能（U1、I1） ∽ U1
到磁场能（变化的磁
场）再到电能（ U2、 I2）转化。
10
三、分组实验： 研究原副线圈两端电压关系的实验
1.原线圈接低压交流电源6V，保持原线圈匝 数n1不变，分别取副线圈匝数n2=n1，n1， 2 n1，用多用电表交流电压档分别测出副线 圈两端的电压，记入表格。
2.原线圈接低压交流电源6V，保持副线圈匝 数n2不变，分别取原线圈匝数n1=n2，n2， 2 n2，用多用电表交流电压档分别测出副线 圈两端的电压，记入表格。
原 线 圈
n1 n2
U2
∽
副
铁芯
线 圈
互感现象：在原副线圈中由于有交变电
流而发生的互相感应现象。
8
实验2：将原线圈接直流电， 观察小灯泡
实验3：将铁芯换成不闭合的， 观察小灯泡
9
如果在变压器的原副线圈各并联接入一个相 同的小灯泡，则小灯泡的亮度会一样亮吗？
变压器ppt课件
将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的绝缘，担负着
固定的作用。
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5
此外，还有储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电器。
(1)铁心——变压器中主要的磁路部 分，分为铁心柱与铁轭两部分。
三相芯式变压器
1—铁心柱 2—铁轭 3—高压线圈 4—低压线圈
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单相芯式变压器
1—铁心柱 2—铁轭 3—高压线圈 4—低压线圈6
❖ 油浸电力变压器的安装应略倾斜1%--1.5%的 坡度（油枕一方略高），以便油箱内产生的 气体能顺利进入气体继电器。
❖ 变压器油量超过600kg时应设专门的贮油坑， 坑内应能容纳100%的油，坑内铺以25cm以上 的鹅卵石，一旦起火，可将油放入坑内并能 将油排放致安全处，防止爆炸和扩散。
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29
室内变压器的安装
❖ 配电变压器的低压绕组中性点、外壳及避雷 器三者公用接地必须完好。
❖ 电气连线连接完好，铜、铝导体连接采用铜 铝过渡线夹或线鼻子。
❖ 低压出线母线支架高度不应小于2.3m.
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30
3.9.2 室外变压器的安装
❖ 室外变压器的安装有地上安装、台上安装、柱上安 装三种方式。容量在315kVA以上的不宜柱上安装。
❖ 室内安装的有关要求也适用室外安装。
❖ 高低压过引线已采用绝缘导线。
❖ 柱上安装的变压器距地面高度不应小于2.5m；裸导 体距地面高度不应小于3.5m。
❖ 变压器台高度不应低于0.5m,围栏高度不应低于 1.7m，且有“止步，高压危险！”警示标志。
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31
3.10.1 变压器的运行
❖ 1、变压器运行中的巡视检查
❖ (4)应检查套管是否清洁，有无裂纹和放电痕迹， 冷却装置应正常等。
《变压器》PPT课件
温升过高。
油箱及附件故障
油箱渗漏、油位异常、 呼吸器堵塞等，可能影 响变压器的正常运行和
散热。
诊断方法和步骤介绍
外观检查
油化验分析
观察变压器外观是否有异常 现象，如油位、油温、声音
等。
01
02
对变压器油进行化验分析， 检测油中的水分、气体含量 等指标，判断变压器的内部
状况。
03
04
电气试验
通过绝缘电阻测试、直流电 阻测试、变比测试等电气试 验手段，检测变压器的电气
均合格。
经验总结
该案例的成功处理得益于准确的故障诊断和有效的处理措施。同时，也提醒我们在日常工作中要加强对变压 器的维护和监测，及时发现并处理潜在故障，确保变压器的安全稳定运行。
06
变压器发展趋势及智能化技 术应用
节能环保政策对变压器影响分析
节能环保政策推动变压器能效提升
政策要求变压器降低空载损耗和负载损耗，提高能源利用效率。
促进环保材料在变压器中的应用
政策鼓励使用环保材料，减少变压器制造过程中的环境污染。
加速老旧变压器淘汰更新
政策推动淘汰高能耗、低效率的变压器，促进市场更新换代。
新型材料在变压器中应用前景展望
非晶合金材料
非晶合金铁芯具有高导磁率、低损耗等特点，可 显著降低变压器空载损耗。
高温超导材料
高温超导材料可应用于变压器绕组，提高变压器 容量和效率。
维护策略
定期对变压器进行检查、清扫和维护， 及时处理发现的缺陷和问题；按照厂 家要求定期更换油脂和检修；建立健 全的变压器档案和运行记录。
05
变压器故障诊断与处理方法
常见故障类型及原因分析
绕组故障
由于绝缘老化、绕组受 潮、局部过热等原因导 致绕组绝缘损坏，进而 引发绕组短路或断路。
油箱及附件故障
油箱渗漏、油位异常、 呼吸器堵塞等，可能影 响变压器的正常运行和
散热。
诊断方法和步骤介绍
外观检查
油化验分析
观察变压器外观是否有异常 现象，如油位、油温、声音
等。
01
02
对变压器油进行化验分析， 检测油中的水分、气体含量 等指标，判断变压器的内部
状况。
03
04
电气试验
通过绝缘电阻测试、直流电 阻测试、变比测试等电气试 验手段，检测变压器的电气
均合格。
经验总结
该案例的成功处理得益于准确的故障诊断和有效的处理措施。同时，也提醒我们在日常工作中要加强对变压 器的维护和监测，及时发现并处理潜在故障，确保变压器的安全稳定运行。
06
变压器发展趋势及智能化技 术应用
节能环保政策对变压器影响分析
节能环保政策推动变压器能效提升
政策要求变压器降低空载损耗和负载损耗，提高能源利用效率。
促进环保材料在变压器中的应用
政策鼓励使用环保材料，减少变压器制造过程中的环境污染。
加速老旧变压器淘汰更新
政策推动淘汰高能耗、低效率的变压器，促进市场更新换代。
新型材料在变压器中应用前景展望
非晶合金材料
非晶合金铁芯具有高导磁率、低损耗等特点，可 显著降低变压器空载损耗。
高温超导材料
高温超导材料可应用于变压器绕组，提高变压器 容量和效率。
维护策略
定期对变压器进行检查、清扫和维护， 及时处理发现的缺陷和问题；按照厂 家要求定期更换油脂和检修；建立健 全的变压器档案和运行记录。
05
变压器故障诊断与处理方法
常见故障类型及原因分析
绕组故障
由于绝缘老化、绕组受 潮、局部过热等原因导 致绕组绝缘损坏，进而 引发绕组短路或断路。
变压器培训ppt课件完整版
合理分配负载，避免变压器长时间过载运行。
加强通风散热
定期检查紧固件
确保变压器周围通风良好，防止因散热不良 导致温度升高。
定期检查变压器紧固件是否松动，及时紧固。
故障诊断方法分享
电气试验法 通过测量变压器的绝缘电阻、介质损耗 等电气参数，判断变压器是否存在故障。
红外诊断法 利用红外测温仪对变压器进行测温， 根据温度分布情况判断变压器是否存
变压器培训ppt课件完整版
contents
目录
• 变压器基本概念与原理 • 变压器绕组与铁芯设计 • 变压器油浸式与干式类型对比 • 变压器安装调试与验收流程 • 变压器运行维护与故障处理 • 变压器保护配置及自动化改造
01
变压器基本概念与原理
变压器定义及作用
变压器定义
变压器是一种利用电磁感应原理改 变交流电压大小的电气设备。
ABCD
案例二
变压器绕组绝缘损坏导致故障。分析原因及处理 方法，并总结预防措施。
案例四
变压器内部放电导致故障。分析原因及处理方法， 并介绍超声波检测在故障诊断中的应用。
06
变压器保护配置及自动化改造
保护装置类型和功能描述
差动保护
反映变压器绕组和引出线的相 间短路故障，是变压器的主保 护。
过电流保护
性能指标
包括效率、电压调整率、绝缘电阻、温升等，这些指标用于评估变压器的运行性能 和安全性。
02
变压器绕组与铁芯设计
绕组类型选择及布局规划
01
02
03
绕组类型
根据变压器容量、电压等 级和绝缘要求选择合适的 绕组类型，如层式绕组、 饼式绕组等。
绕组布局
合理规划绕组布局，确保 电气间隙和爬电距离满足 要求，同时优化绕组结构 以降低损耗和温升。
变压器(高中物理教学课件)完整版
典型例题
例3.如图所示，P是电压互感器，Q是电流互感器，
如果两个互感器的变压比和变流比都是50，电压
表的示数为220V，电流表的示数为3A，则输电线
路中的电压和电流分别是( A )
A．11000V，150A
B．1100V，15A
C．4.4V，16.7A
D．4.4V，0.06A
典型例题
例4.如图所示为一理想变压器，其原、副线圈匝
五.变压器的等效电路
1.等效电阻法 理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2原、副线圈 的电压分别为U1、U2， 副线圈负载电阻为 R， 等效电路如图所示，
求 R等效。
法一：U1 U2
n1 n2
U2
n2 n1
U1
左图：P
U
2 2
R
n2 2U12 n12 R
右图：P'
U12 R等效
P
n2 2U12 n12 R
1.变压比：U1 n1 或者U1 U2
U 2 n2
n1 n2
2.功率关系：因没有能量损失
P1 P2 U1I1 U 2I2
3.变流比：由功率关系U1I1
U2I2
I1 I2
U2 U1
I1 I2
n2 n1
或者n1I1
n2I2
4.频率关系：原副线圈频率不变
f1 f2
二.理想变压器变压规律
注意： ①若n1<n2，则U1<U2，这种变压器叫升压变压器 ②若n1>n2，则U1>U2，这种变压器叫降压变压器 ③原副线圈电压比与匝数比成—— 正比 ④原副线圈电流比与匝数比成—— 反比 ⑤原线圈电压与副线圈电压成—— 正比 ⑥原线圈电流与副线圈电流成—— 正比 ⑦变压器电压、频率由输入端决定 ⑧变压器电流、功率由输出端决定
变压器PPT课件
U1 I0 Z1 (E1 )
I0
E1
rm
xm
I0
r1
U1
x1 rm
E1
xm
§2－2 变压器的负载运行
变压器原边接在电源上， 副边接上负载的运行情况，称为负载运行。
i1 E
~
i2
•
E 2
电路、磁路的工作情况：
I1
F1
Fm
E1
原边的电势平衡
I2
F2
E2 副边的电势平衡
§2－2 变压器的负载运行 磁势平衡方程式
磁滞损耗（
空载损耗p0
铁耗p
Fe
涡流损耗（
附加损耗（
约占p0的80% ~ 85%） 约占p0的5% ~ 以下） 约占p0的10% ~ 15%）
铜耗pc u
I
2 0
r1
,
约占p0的2%
p0 U1I Fe U1 (I 0 sin m) U1I 0 cos(90 m )
U1I 0 cos0
折算法:把二次绕组的匝数用一个假想的绕组替代,这个假想 绕组的磁势和消耗功率与原来绕组一样,从而对一次侧绕组 的影响不变.这种保持磁势不变而假想改变它的匝数与电流 的方法，称折算法。
参数折算的原则是等效。参数在折算前后必须保持作用的
磁势相等，传递能量（包括有功和无功）相等,一次侧所有
参数不变。 根据需要,同样可把一次
§2－1 变压器空载运行空载电流(忽略空载损耗)
空载运行时， 原边绕组中流过的电流 ，
称为空载电流i0 。
空载电流I 0
建立空载运行时的磁场 I 主要部分 引起铁损耗 I FE
变压器中磁性材料的磁化曲线为非线性， 在一定电 压下， 空载电流大小、波形取决于饱和度。
I0
E1
rm
xm
I0
r1
U1
x1 rm
E1
xm
§2－2 变压器的负载运行
变压器原边接在电源上， 副边接上负载的运行情况，称为负载运行。
i1 E
~
i2
•
E 2
电路、磁路的工作情况：
I1
F1
Fm
E1
原边的电势平衡
I2
F2
E2 副边的电势平衡
§2－2 变压器的负载运行 磁势平衡方程式
磁滞损耗（
空载损耗p0
铁耗p
Fe
涡流损耗（
附加损耗（
约占p0的80% ~ 85%） 约占p0的5% ~ 以下） 约占p0的10% ~ 15%）
铜耗pc u
I
2 0
r1
,
约占p0的2%
p0 U1I Fe U1 (I 0 sin m) U1I 0 cos(90 m )
U1I 0 cos0
折算法:把二次绕组的匝数用一个假想的绕组替代,这个假想 绕组的磁势和消耗功率与原来绕组一样,从而对一次侧绕组 的影响不变.这种保持磁势不变而假想改变它的匝数与电流 的方法，称折算法。
参数折算的原则是等效。参数在折算前后必须保持作用的
磁势相等，传递能量（包括有功和无功）相等,一次侧所有
参数不变。 根据需要,同样可把一次
§2－1 变压器空载运行空载电流(忽略空载损耗)
空载运行时， 原边绕组中流过的电流 ，
称为空载电流i0 。
空载电流I 0
建立空载运行时的磁场 I 主要部分 引起铁损耗 I FE
变压器中磁性材料的磁化曲线为非线性， 在一定电 压下， 空载电流大小、波形取决于饱和度。
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2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
22
➢第三篇 变压器高、低压绕组计算
一 初算每匝电压
2020/9/2不懈创新
23
➢第三篇 变压器高、低压绕组计算
二 高、低压绕组匝数计算及电压比校核 二 - 1 低压绕组匝数计算
二 - 2 计算实际的每匝电势
2020/9/2
铜导小线电型（流变J密q）压度：器（3的.J0q~） 电4的 流.5A密选/m度择m（，2; J通q）常可：适铝当导取线小（，Jq大）容：量1.6可~2适.4当A/取mm大2;一些， 但3.5一A/些m低m2损。耗变压器(如:S9型)铜导线（Jq）一般为2.5~3.0A/mm2，不超过
第一篇 设 计 变压器
准备工作
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
3
分目录— 设计变压器的准备工作
目录
一 设计变压器应该注意的问题...................5 二 设计变压器一般程序.........................7 三 变压器技术参数确定.........................8 四 变压器电压、电流计算.......................10
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
27
➢第三篇 变压器高、低压绕组计算
二 - 5 电压比校核
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
28
➢第三篇 变压器高、低压绕组计算
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
29
➢第三篇 变压器高、低压绕组计算
三 电流密度与导线规格选择 三 - 1 电流密度选择
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
13
分目录— 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
目录
一 影响铁芯直径选择的主要因素...................15 二 铁芯直径的计算...............................16 三 铁芯柱截面积的选择...........................18
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
18
➢第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
19
➢第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
20
➢第三篇 变压器高、低压绕组计算
第三篇 变压器高低压
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
4
➢ 第一篇 设计变压器的准备工作
一 设计变压器应该注意的问题
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
5
➢ 第一篇 设计变压器的准备工作
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
6
➢ 第一篇 设计变压器的准备工作
二 设计变压器一般程序
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
14
➢ 第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
一 影响铁芯直径选择的主要因素
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追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
15
➢第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
二 铁芯直径的计算 二 - 1 铁芯直径的计算公式
二 - 2 每柱容量 的计算
空载损耗与空载电流........................64 变压器油箱结构设计.........................77 变压器绝缘设计.............................104
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
2
➢第一篇 设计变压器的准备工作
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追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
16
➢第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
二 - 3 每柱容量 的经验计算
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
17
➢ 第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
三 铁芯柱截面积的选择 铁芯截面积及相关参数选择通常在经验表格中选取
绕组计算
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
21
分目录—变压器高、低压绕组计算
目录
一 初算每匝电压....................................23 二 高、低压绕组匝数计算及电压比校核................24 三 电流密度与导线规格选择..........................30 四 绕组型式选择....................................35 五 绕组轴向、辐向、窗高及绝缘半径计算..............37 六 导线电阻与重量计算..............................41 七 线圈电阻损耗、负载损耗..........................51
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
7
➢ 第一篇 设计变压器的准备工作
三 电力变压器技术参数确定
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
8
➢ 第一篇 设计变压器的准备工作
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
9
➢ 第一篇 设计变压器的准备工作
四 变压器电压、电流计算
变压器设计
2014年
主讲：
总 目 录—中小型变压器设计
➢第一篇 ➢第二篇 ➢第三篇 ➢第四篇 ➢第五篇 ➢第六篇 ➢第七篇
目录
设计变压器准备工作.........................3 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择.......13 变压器高、低压绕组计算.....................21 变压器短路阻抗计算.........................54
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洞察需求
不懈创新
10
➢ 第一篇 设计变压器的准备工作
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
11
➢ 第一篇 设计变压器的准备工作
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
12
➢第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选
择
第二篇 变压器铁芯直径计算 及铁芯柱截面积选择
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
24
➢第三篇 变压器高、低压绕组计算
二 - 3 磁通密度与磁通的计算
二 - 4 高压（中压）绕组匝数计算
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
25
➢第三篇 变压器高、低压绕组计算
2020/9/2
追求卓越
臻于至善
洞察需求
不懈创新
26
➢第三篇 变压器高、低压绕组计算