电力变压器图文
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
变压器铁心叠法，偶数层刚好压着奇数层的接缝，从而减少 了磁路和磁阻，使磁路便于流通 ——接逢处气隙小
可以避免涡流在钢片之间流通
小型变压器做成方形或者矩形 大型变压器做成阶梯形 ，容量大则级数多。叠片间留有间隙
作为油道(纵向或横向)。
近年来，出现 一种渐开线形 铁芯——优点： 节省硅钢片， 便于机械化生 产，节省工时
变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应,将 一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等 级的交流电能.具有变换电压、变换电流和变换阻抗的作 用，在各个领域有着广泛的应用
第一节 变压器的工作原理与结构 第二节 变压器的运行
第三节 其他变压器
第四节 互感器
第一节 变压器的工作原理和结构
一、基本工作原理
关系说明：若S一定，U升高，损耗ΔP减少 ；若ΔP一定，U 升高，S 减小，故可节省材料。则提高送电电压U ，可达到减 少投资和降低运行费用的目的。
二、 基本结构
1、铁心—— 变压器的磁路部分 我国电力变压器主要采用心式铁芯，只在一些特种变压器 （如电炉变压器）才采用壳式铁芯。近年来，大量涌现的节 能型配电变压器均采用卷铁芯结构。
1）无励磁调压－无载调压：一次侧与电网断开，二 次侧不带负载的条件下进行分接开关的调节。
2）有载调压：带负载进行变换绕组分接的调压。分接 开关是在变压器励磁或负载状态下进行档位转换操作、 调节变压器绕组分接连接位置，从而改变变压器二次 输出电压的装置。有载分接开关由切换开关和分接选 择器组成。
4、油箱
绝缘套管
钟罩
SFP－400000/220型电力变压器外形
连接发电机与电网的升压变压器
连接发电机的 封闭母线
与电网相连 的高压出线端
5、冷却装置
油泵——为了加快散热，有的大型变压器采用 内部 油泵强迫油循环
风扇——外部用变压器风扇吹风 自来水——冲淋变压器油箱。这些都是变压器
的冷却装置。
如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷 三绕组铜线有载调压，额定容量250000kVA，高压额 定电压220kV电力变压器
心式 —— 结构简单 工艺简单应用广泛
壳式 —— 结构复杂， 用在小容量变压器和 电炉变压器
电力变压器的铁心是由0.35～0.5mm厚的冷轧硅钢片叠成。 减少涡流损耗，提高导磁能力。说明:为什么要采用冷扎硅钢 片做铁芯? 冷轧硅钢片在沿着辗轧方向磁化时有较高的导磁系 数和较小的单位损耗。且硅钢片表面必须涂覆一层绝缘漆以 使片与片之间绝缘
变压器油——冷却、绝缘 ①绝缘：绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间
②散热：热量通过油箱壳散发，油箱有许多散热油管， 以增大散热面积。采用内部油泵强迫油循环，外部用 变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱
●油箱——机械支撑、冷却散热、
1）吊器身式油箱：多用于6300KVA及以下变压 器，箱沿设在顶部。 2）吊箱壳式油箱： 多用于8000KVA及以上变压 器， 箱沿设在下部，箱身做成钟罩形，又叫钟罩式油箱。
I2 或 k
I1 I2
1 k
N2 N1
表明，一、二次电流比近似与匝数成反比。可见，匝数不
同，不仅能改变电压，同时也能改变电流。
发电厂的发电机输出电压由于受发电机绝缘水平限制，通常为6.3、 10.5KV，最高不超过20KV。远距离输送电能时，首先要将发电机 的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏，以减小输电 线上的能量损耗。由多个电站联合组成电力系统时，要依靠变压器 将不同电压等级的线路连接起来。
※ 芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图
绕组同芯套装在变压器铁心柱上，低压绕组在内层， 高压绕组套装在低压绕组外层，以便于绝缘。
3、变压器的分接开关 当变压器负载变化时，为保持其副边电压稳定，必须
进行电压调节，目前，变压器调整电压方法是在其某一 侧绕组上设置分接，以切除或增加一部分绕组的匝数， 以改变绕组的匝数，从而达到改变电压比的有级调压方 法，一般在高压绕组上抽头分接？因为高压绕组常套在 外面，引出方便；另外，高压侧电流小。
变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的
两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一 次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕
e1
=
-
N1
dΦ dt
组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。
e2
=
Байду номын сангаас
-
N2
dΦ dt
i1
Φ
i2
只要(1)磁通有
U1
u1 变化量;(2)一、二
u1
e1
e2 u2
Z
L
次绕组的匝数不同， 就能达到改变压的
对三相变压器，变比为一、二次侧的相电动势之比，近似为 额定相电压之比，具体为
Y，d接线
k U1N 3 U2N
D，y接线 k 3 U1N U2N
2)电流关系
只要U1保持不变,由空载到负载, 0大小基本不变,
因此有磁动势平衡方程:
N1I&1 N2 I&2 N1I&0
用电流形式表示I1
I0 (
6、油枕的作用:变压器运行时产生 热量，使变压器油膨胀，储油柜中 变压器油上升，温度低时下降。以 保证油箱内总是充满油，并减小油 面和空气的接触面，以减缓油的老 化。 7、呼吸器的作用：即吸湿器，保证 储油柜与大气相通；减少变压器油 与空气接触面， 减缓了变压器油的 氧化过程；利用干燥剂吸收空气中 的水分。
2、绕组——变压器的电路部分
变压器绕组一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜线、绝缘铝 线在绕线模上绕制而成。
基本型式——根据高低压绕组在铁芯柱上排列方式不 同可分为同芯式和交叠式
对于同心式绕组，为了便于绕组和铁芯绝缘，通常将 低压绕组靠近铁芯柱；对于交叠式绕组，为了减小绝 缘距离，通常将低压绕组靠近铁轭。
u2 目的。
U2
1.主磁通感应的电动势——主电动势
设 Φ Φmsinωt
则
e1
N1
d dt
2fm N1
sint
90
有效值 E1 4.44 fN1m
同理二次侧的有效值为 E2 4.44 fN 2m
注意：被同一磁通交链的两个绕组，其每匝电动势相等。
2、变比-电压关系
1)定义
k E1 N1 U1 U1N E2 N 2 U20 U2 N
N2 N1
) I2
I0 (
I2 k
)
I0
I1L
产表生明主: 变磁压通器;另的一负个载是电负流载包分括量两I&个1L ,分它量起平: 一衡个二是次励磁磁动电势流的I&0作,它用用。来
电磁关系将一、二次联系起来,二次电流增加或减少必然引起 一次电流的增加或减少.
负载运行时,忽略空载电流有:
I1
可以避免涡流在钢片之间流通
小型变压器做成方形或者矩形 大型变压器做成阶梯形 ，容量大则级数多。叠片间留有间隙
作为油道(纵向或横向)。
近年来，出现 一种渐开线形 铁芯——优点： 节省硅钢片， 便于机械化生 产，节省工时
变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应,将 一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等 级的交流电能.具有变换电压、变换电流和变换阻抗的作 用，在各个领域有着广泛的应用
第一节 变压器的工作原理与结构 第二节 变压器的运行
第三节 其他变压器
第四节 互感器
第一节 变压器的工作原理和结构
一、基本工作原理
关系说明：若S一定，U升高，损耗ΔP减少 ；若ΔP一定，U 升高，S 减小，故可节省材料。则提高送电电压U ，可达到减 少投资和降低运行费用的目的。
二、 基本结构
1、铁心—— 变压器的磁路部分 我国电力变压器主要采用心式铁芯，只在一些特种变压器 （如电炉变压器）才采用壳式铁芯。近年来，大量涌现的节 能型配电变压器均采用卷铁芯结构。
1）无励磁调压－无载调压：一次侧与电网断开，二 次侧不带负载的条件下进行分接开关的调节。
2）有载调压：带负载进行变换绕组分接的调压。分接 开关是在变压器励磁或负载状态下进行档位转换操作、 调节变压器绕组分接连接位置，从而改变变压器二次 输出电压的装置。有载分接开关由切换开关和分接选 择器组成。
4、油箱
绝缘套管
钟罩
SFP－400000/220型电力变压器外形
连接发电机与电网的升压变压器
连接发电机的 封闭母线
与电网相连 的高压出线端
5、冷却装置
油泵——为了加快散热，有的大型变压器采用 内部 油泵强迫油循环
风扇——外部用变压器风扇吹风 自来水——冲淋变压器油箱。这些都是变压器
的冷却装置。
如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷 三绕组铜线有载调压，额定容量250000kVA，高压额 定电压220kV电力变压器
心式 —— 结构简单 工艺简单应用广泛
壳式 —— 结构复杂， 用在小容量变压器和 电炉变压器
电力变压器的铁心是由0.35～0.5mm厚的冷轧硅钢片叠成。 减少涡流损耗，提高导磁能力。说明:为什么要采用冷扎硅钢 片做铁芯? 冷轧硅钢片在沿着辗轧方向磁化时有较高的导磁系 数和较小的单位损耗。且硅钢片表面必须涂覆一层绝缘漆以 使片与片之间绝缘
变压器油——冷却、绝缘 ①绝缘：绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间
②散热：热量通过油箱壳散发，油箱有许多散热油管， 以增大散热面积。采用内部油泵强迫油循环，外部用 变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱
●油箱——机械支撑、冷却散热、
1）吊器身式油箱：多用于6300KVA及以下变压 器，箱沿设在顶部。 2）吊箱壳式油箱： 多用于8000KVA及以上变压 器， 箱沿设在下部，箱身做成钟罩形，又叫钟罩式油箱。
I2 或 k
I1 I2
1 k
N2 N1
表明，一、二次电流比近似与匝数成反比。可见，匝数不
同，不仅能改变电压，同时也能改变电流。
发电厂的发电机输出电压由于受发电机绝缘水平限制，通常为6.3、 10.5KV，最高不超过20KV。远距离输送电能时，首先要将发电机 的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏，以减小输电 线上的能量损耗。由多个电站联合组成电力系统时，要依靠变压器 将不同电压等级的线路连接起来。
※ 芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图
绕组同芯套装在变压器铁心柱上，低压绕组在内层， 高压绕组套装在低压绕组外层，以便于绝缘。
3、变压器的分接开关 当变压器负载变化时，为保持其副边电压稳定，必须
进行电压调节，目前，变压器调整电压方法是在其某一 侧绕组上设置分接，以切除或增加一部分绕组的匝数， 以改变绕组的匝数，从而达到改变电压比的有级调压方 法，一般在高压绕组上抽头分接？因为高压绕组常套在 外面，引出方便；另外，高压侧电流小。
变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的
两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一 次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕
e1
=
-
N1
dΦ dt
组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。
e2
=
Байду номын сангаас
-
N2
dΦ dt
i1
Φ
i2
只要(1)磁通有
U1
u1 变化量;(2)一、二
u1
e1
e2 u2
Z
L
次绕组的匝数不同， 就能达到改变压的
对三相变压器，变比为一、二次侧的相电动势之比，近似为 额定相电压之比，具体为
Y，d接线
k U1N 3 U2N
D，y接线 k 3 U1N U2N
2)电流关系
只要U1保持不变,由空载到负载, 0大小基本不变,
因此有磁动势平衡方程:
N1I&1 N2 I&2 N1I&0
用电流形式表示I1
I0 (
6、油枕的作用:变压器运行时产生 热量，使变压器油膨胀，储油柜中 变压器油上升，温度低时下降。以 保证油箱内总是充满油，并减小油 面和空气的接触面，以减缓油的老 化。 7、呼吸器的作用：即吸湿器，保证 储油柜与大气相通；减少变压器油 与空气接触面， 减缓了变压器油的 氧化过程；利用干燥剂吸收空气中 的水分。
2、绕组——变压器的电路部分
变压器绕组一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜线、绝缘铝 线在绕线模上绕制而成。
基本型式——根据高低压绕组在铁芯柱上排列方式不 同可分为同芯式和交叠式
对于同心式绕组，为了便于绕组和铁芯绝缘，通常将 低压绕组靠近铁芯柱；对于交叠式绕组，为了减小绝 缘距离，通常将低压绕组靠近铁轭。
u2 目的。
U2
1.主磁通感应的电动势——主电动势
设 Φ Φmsinωt
则
e1
N1
d dt
2fm N1
sint
90
有效值 E1 4.44 fN1m
同理二次侧的有效值为 E2 4.44 fN 2m
注意：被同一磁通交链的两个绕组，其每匝电动势相等。
2、变比-电压关系
1)定义
k E1 N1 U1 U1N E2 N 2 U20 U2 N
N2 N1
) I2
I0 (
I2 k
)
I0
I1L
产表生明主: 变磁压通器;另的一负个载是电负流载包分括量两I&个1L ,分它量起平: 一衡个二是次励磁磁动电势流的I&0作,它用用。来
电磁关系将一、二次联系起来,二次电流增加或减少必然引起 一次电流的增加或减少.
负载运行时,忽略空载电流有:
I1