电力变压器课件
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变压器PPT课件
势近似相等，
Fm
F0
Im I0
§2－2 变压器的负载运行 电动势平衡式
除了主磁通在原、副边绕组中感应电动势E1和E2外， 原、副边还有对应 于漏磁通产生的漏电势。
原边： U1 E1 E1 I1R1 E1 I1R1 jI1x1 E1 I1Z1
N1m
cost
N1 m sin(t 90) E1m sin(t 90)
i2
e2
当主磁通按正弦规律变化时，原绕组中感应电动势也按正弦规律
变化， 但相位比主磁通落后900。
一次绕组内感应电势的有效值
E1
E1m 2
1 2
N1 m
2fN 1m 4.44 fN 1m
I1
I2
接下去的任务:
E1
Im
E2
U 2
理想变压器模型
消去理想变压器
继续简化模型,用 电路直接求解.
§2－2 变压器的负载运行折算法
•变压器原边和副边没有直接电路的联系，只有磁路的联系。副边的负载通过 磁势影响原边。 因此只要副边的磁势不变， 原边的物理量就没有改变。 这 为折算提供了依据。
流过一个阻抗引起的阻抗压降。
E1 I0Zm I0 (rm jxm )
Z m E1 / I 0 ;
rm
pFe
/
I
2 0
;
xm
Z
2 m
rm2
I0
E1
rm
xm
I0
r1
U1
x1 rm
E1
xm
§2－1 变压器空载运行相量图
变压器课件-PPT
调整到Ⅲ档。当输出电压高
时，把分接开关位置由Ⅱ档
调整到Ⅰ档。
❖
调整好档位后，用直
流电桥测各相绕组直流电阻，
看各相之间电阻是否平衡。
若各相之间电阻差大于2％，
可能是档位的动静触头接触
不好或没有调好档位位置，
必须重新调整。
20
21
1
3
3
3
2
2
2
1
1
1
333
1
1
11
222
444
1
3 2 1
1 4 3
2 1
轻瓦斯保护一天连续动作两次，色谱分析为裸金属过热，经测直
流电阻为分接开关故障，吊芯检查发现分接开关的动静触点错位
2/3，这是引起气体继电器动作的根本原因。
❖
(2)辅助设备异常：
❖
①呼吸系统不畅通。变压器的呼吸系统包括气囊呼吸器，防
暴简呼吸器(有的变压器两者合一)等，呼吸系统不畅或堵塞往往
会造成轻、重瓦斯保护动作，并大多伴有喷油或跑油现象。
3—高压线圈 4—低压线圈6
(2)绕组——变压器中的电路部分。
单相壳式变压器
1—铁心柱 2—铁轭 3—绕组
交叠式绕组
1—低压绕组 2—高压绕组
7
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
8
油浸式电力变压器
1—信号式温度计
2—吸湿器
3—储油柜
4—油位计
5—安全气道
6—气体继电器
7—高压套管
8—低压套管
9—分接开关
10—油箱
11—铁心
12—线圈
9
13—放油阀门
附件
电力变压器培训讲义PPT课件
电力变压器 培训讲义(初稿)
广东拓奇公司电气专业
杨生平
2005.5.28
.
1
概述
变压器在电力系统中生产，输送，
分配和使用电能的重要装置。变压
器是利用电磁感应原理，从一个电
路向另一个电路传递电能或传输信
号的一种电器 。电厂普遍使用普通
双绕组电力变压器。在台山电厂电
气专业维护的设备中,变压器是一个
非常重要的电气设备。
台电的电除尘整流变
交流380V电源经断路器接通，由 反并联晶闸管交流调压后，送至整 流变压器初级，再经升压、整流输 出直流负高压。
产品型号：GGAj02—1.5/72 CG
GGAj02—1.5/80 CG
型式：互外型、油浸式、三相一体 式、
冷却方式：ONAN/ONAF
交流输入：0—38.0V 451A
10
台电的励磁变
台电1号机的发电机励磁系统为 ABB供货的UNITROL 500静态有刷 励磁系统，从德国引进的励磁变压 器从发电机出口引接。
1号机励磁变压器由德国WTW公司 2002年制造
型号：DTR306300
额定功率值:6000KVA
一次电流额定值：（1U-1V-1W）
22-21 20000A .
誡萁濩杋嗊硨槼摝役洑欿薙阒
鯱姓冗镲鹒斜完喴郸窠樃鳀拐
12
变压器的运行维护及事故处理
变压器运行中出现的不正常现象 (1)变压器运行中如漏油、油位
过高或过低，温度异常，音响不正 常及冷却系统不正常等，应设法尽 快消除。
(2)当变压器的负荷超过允许的 正常过负荷值时，应按规定降低变 压器的负荷。
(3)变压器内部音响很大，很不正 常，有爆裂声；温. 度不正常并不断 13
广东拓奇公司电气专业
杨生平
2005.5.28
.
1
概述
变压器在电力系统中生产，输送，
分配和使用电能的重要装置。变压
器是利用电磁感应原理，从一个电
路向另一个电路传递电能或传输信
号的一种电器 。电厂普遍使用普通
双绕组电力变压器。在台山电厂电
气专业维护的设备中,变压器是一个
非常重要的电气设备。
台电的电除尘整流变
交流380V电源经断路器接通，由 反并联晶闸管交流调压后，送至整 流变压器初级，再经升压、整流输 出直流负高压。
产品型号：GGAj02—1.5/72 CG
GGAj02—1.5/80 CG
型式：互外型、油浸式、三相一体 式、
冷却方式：ONAN/ONAF
交流输入：0—38.0V 451A
10
台电的励磁变
台电1号机的发电机励磁系统为 ABB供货的UNITROL 500静态有刷 励磁系统，从德国引进的励磁变压 器从发电机出口引接。
1号机励磁变压器由德国WTW公司 2002年制造
型号：DTR306300
额定功率值:6000KVA
一次电流额定值：（1U-1V-1W）
22-21 20000A .
誡萁濩杋嗊硨槼摝役洑欿薙阒
鯱姓冗镲鹒斜完喴郸窠樃鳀拐
12
变压器的运行维护及事故处理
变压器运行中出现的不正常现象 (1)变压器运行中如漏油、油位
过高或过低，温度异常，音响不正 常及冷却系统不正常等，应设法尽 快消除。
(2)当变压器的负荷超过允许的 正常过负荷值时，应按规定降低变 压器的负荷。
(3)变压器内部音响很大，很不正 常，有爆裂声；温. 度不正常并不断 13
电力培训变压器PPT课件
详细记录调试过程中的各项数 据、试验结果、异常情况等，
为验收提供依据。
验收标准与流程
验收标准
根据国家相关标准和设计要求，制定 具体的验收标准，包括设备性能、安 全性能、外观质量等方面。
验收流程
按照验收标准对变压器进行全面检查 ，包括设备本体、附件、接线等方面 。对发现的问题及时整改并重新验收 。最终出具验收报告并存档备查。
04
变压器运行维护与故障处理
运行中监测项目和方法
监测项目 油温、油位及冷却系统
绕组温度
运行中监测项目和方法
负载电流和电压 噪声和振动
监测方法
运行中监测项目和方法
01
红外测温仪
02
油色谱分析
03
局部放电检测
04
在线监测系统
常见故障类型及原因分析
故障类型 油温异常
油位异常
常见故障类型及原因分析
结果判断依据
根据国家和行业标准，以及设备厂家提供的技术参数，对试验结果进行综合判断，确定 设备状态。
提高检修效率和质量途径
加强人员培训
引入先进技术和设备
提高检修人员的专业技能和素质，确保检 修工作的准确性和高效性。
采用先进的检修技术和设备，提高检修的 自动化和智能化水平。
完善管理制度
加强协作和沟通
电力培训变压器PPT课件
目 录
• 变压器基本概念与原理 • 变压器主要技术参数及性能 • 变压器安装、调试与验收规范 • 变压器运行维护与故障处理 • 变压器检修与试验技术要点 • 变压器选型、配置与优化建议
01
变压器基本概念与原理
变压器定义及作用
，实现电压变换、电流变换、阻 抗变换和电气隔离的电气设备。
为验收提供依据。
验收标准与流程
验收标准
根据国家相关标准和设计要求，制定 具体的验收标准，包括设备性能、安 全性能、外观质量等方面。
验收流程
按照验收标准对变压器进行全面检查 ，包括设备本体、附件、接线等方面 。对发现的问题及时整改并重新验收 。最终出具验收报告并存档备查。
04
变压器运行维护与故障处理
运行中监测项目和方法
监测项目 油温、油位及冷却系统
绕组温度
运行中监测项目和方法
负载电流和电压 噪声和振动
监测方法
运行中监测项目和方法
01
红外测温仪
02
油色谱分析
03
局部放电检测
04
在线监测系统
常见故障类型及原因分析
故障类型 油温异常
油位异常
常见故障类型及原因分析
结果判断依据
根据国家和行业标准，以及设备厂家提供的技术参数，对试验结果进行综合判断，确定 设备状态。
提高检修效率和质量途径
加强人员培训
引入先进技术和设备
提高检修人员的专业技能和素质，确保检 修工作的准确性和高效性。
采用先进的检修技术和设备，提高检修的 自动化和智能化水平。
完善管理制度
加强协作和沟通
电力培训变压器PPT课件
目 录
• 变压器基本概念与原理 • 变压器主要技术参数及性能 • 变压器安装、调试与验收规范 • 变压器运行维护与故障处理 • 变压器检修与试验技术要点 • 变压器选型、配置与优化建议
01
变压器基本概念与原理
变压器定义及作用
，实现电压变换、电流变换、阻 抗变换和电气隔离的电气设备。
《变压器》PPT课件
绝缘材料及附件
油箱用于容纳变压器油和散热，冷却 装置则用于将变压器产生的热量散发 出去。
工作原理与电磁感应现象
工作原理
基于法拉第电磁感应定律，通过改变 变压器原边和副边的匝数比，实现电 压的变换。
电磁感应现象
当变压器原边绕组接通交流电源时， 会在铁芯中产生交变磁通，从而在副 边绕组中感应出电动势，进而实现电 能的传输和转换。
负载电流与电压变化
分析变压器在Байду номын сангаас载运行时，负载电流的变化对电压调整率的影响 。
负载损耗
阐述变压器负载时的铜损耗和附加损耗，以及其与负载电流、温 度的关系。
效率特性
分析变压器在不同负载下的效率变化情况，以及效率最高点的负 载率。
并联运行条件及优势探讨
并联运行条件
阐述变压器并联运行的条件，包括电压比、阻抗电压、接线组别等 需相同。
案例分享：成功解决某企业变压器故障问题
故障现象
某企业一台变压器在运行过程 中突然出现油温升高、声音异
常的现象。
故障诊断
经过外观检查、电气试验和油 化验分析等手段，诊断为绕组
局部短路故障。
处理过程
停电后对变压器进行解体检查 ，发现绕组绝缘损坏严重，局 部短路烧焦。对绕组进行更换 并修复其他受损部件后，重新 组装并进行电气试验，各项指
故障处理
探讨变压器发生故障时的处理方法，如绕组故障、铁芯故障、绝缘 故障等，以及预防措施。
04
变压器选型、安装与调试技 巧
选型依据和建议
负载需求
根据实际负载大小、性质以及变化情况，选择 适当容量的变压器。
电压等级
根据电力系统电压等级，选用相应电压等级的 变压器。
环境条件
油箱用于容纳变压器油和散热，冷却 装置则用于将变压器产生的热量散发 出去。
工作原理与电磁感应现象
工作原理
基于法拉第电磁感应定律，通过改变 变压器原边和副边的匝数比，实现电 压的变换。
电磁感应现象
当变压器原边绕组接通交流电源时， 会在铁芯中产生交变磁通，从而在副 边绕组中感应出电动势，进而实现电 能的传输和转换。
负载电流与电压变化
分析变压器在Байду номын сангаас载运行时，负载电流的变化对电压调整率的影响 。
负载损耗
阐述变压器负载时的铜损耗和附加损耗，以及其与负载电流、温 度的关系。
效率特性
分析变压器在不同负载下的效率变化情况，以及效率最高点的负 载率。
并联运行条件及优势探讨
并联运行条件
阐述变压器并联运行的条件，包括电压比、阻抗电压、接线组别等 需相同。
案例分享：成功解决某企业变压器故障问题
故障现象
某企业一台变压器在运行过程 中突然出现油温升高、声音异
常的现象。
故障诊断
经过外观检查、电气试验和油 化验分析等手段，诊断为绕组
局部短路故障。
处理过程
停电后对变压器进行解体检查 ，发现绕组绝缘损坏严重，局 部短路烧焦。对绕组进行更换 并修复其他受损部件后，重新 组装并进行电气试验，各项指
故障处理
探讨变压器发生故障时的处理方法，如绕组故障、铁芯故障、绝缘 故障等，以及预防措施。
04
变压器选型、安装与调试技 巧
选型依据和建议
负载需求
根据实际负载大小、性质以及变化情况，选择 适当容量的变压器。
电压等级
根据电力系统电压等级，选用相应电压等级的 变压器。
环境条件
变压器ppt课件
06
变压器的发展趋势与展望
高性能变压器的技术发展
更高的效率
通过改进设计和材料，提高变压 器的能量转换效率。
更小的体积
减小变压器的体积，以便在更小 的空间内安装。
更轻的重量
使用更轻的材料和设计，以降低 变压器的重量。
智能变压器的应用推广
远程监控和维护
通过物联网和传感器技术，实现对变压器状态的 远程监控和维护。
效率与损耗参数
效率
变压器的效率是指在正常工作条件下，其输出功率与输入功率的比值。高效率意味着更少的能量损失和更高的能 源利用率。
损耗
变压器的损耗主要包括铁损、铜损和空载损耗。这些损耗会转化为热量，导致变压器温度升高，影响其性能和使 用寿命。
机械性能与噪声参数
机械性能
变压器的机械性能包括其尺寸、重量、结构、安装方式等。这些因素对于变压器的运输、安装和使用 都有重要影响。
变压器ppt课件
目录
• 变压器概述 • 变压器的基本结构 • 变压器的性能参数 • 变压器的设计与制造 • 变压器的运行与维护 • 变压器的发展趋势与展望
01
变压器概述
定义与工作原理
变压器定义
变压器是一种利用电磁感应原理改变 交流电压的设备。
工作原理
变压器利用两个相互绝缘的绕组通过 交流电产生磁通，根据电磁感应原理 ，变化的磁通在线圈中产生感应电动 势，从而改变输出电压。
度符合要求。
组装其他部件
将绕组、铁芯和其他部件组装 在一起，如散热器、油箱、绝
缘件等。
质量检验与控制
对每个制造环节进行质量检验 和控制，确保产品符合设计要
求和质量标准。
试验与检测技术
绝缘性能试验
对变压器进行绝缘性能试验，如 耐压试验、介质损耗试验等，确
电力变压器基础知识课件ppt课件
原 线 圈
副 线 圈
三、基本原理：
山东临沂 张培杰
1、空载：
(2)、空载参数
空载属于无功分量。 很小部分形成铁损，发热散失属于有功分量。无功 分量远大于有功分量，因此电网中不允许变压器长 期空载运行。
铭牌上标出的空载电流是百分数。
I
0
(%)
=
I0 IN
×100%
效率更高。当然两侧也都有各自的 “铁损”和“铜损”。所以电力变压 器尽量减少在系统中空载运行。
四、基本结构：
山东临沂 张培杰
１绕组及绝缘；２铁芯；３吸湿器；４油枕（储油柜）；５油位 指示器（油标）；６防爆管；７瓦斯继电器；８高压套管；９低 压套管；１０分接开关；１１油箱；１２信号温度计；１3放油 阀；１4接地端子
按功能分，电力变压器按功能分，有升压变压器和降压 变压器两大类。
按相数分，有三相变压器和单相变压器。在工厂变电所 中一般都用三相变压器。
按调压方式分，有无励磁调压和有载调压变压器两大类。 用户（变电所）大多采用无载调压变压器。
按绕组形式分，有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦 变压器三大类。
按冷却介质分，有干式和油浸式变压器两类。而油浸式 变压器又分为油浸自冷式、油浸风冷式和强迫油循环风 冷（或水冷）式三种类型。
三、基本原理
山东临沂 张培杰
1、空载：
(2)、空载参数
空载损耗P0:
空载运行时，副边虽然没有能量输出，但源边仍然 从电源吸收有功功率，供给变压器本身的损耗，转 化为热能散失出去。这就是空载损耗P0。
空载损耗包括铜损和铁损两部分，铜损可护绿不计。 所以空载损耗P0近似等于铁损。容量越大空载损耗 比例越小。
管路通径（毫米） 80 50
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。
(完整版)电力变压器基础知识课件
管路通径（毫米） 80 50
油速整定范围（米/秒） 0.7～1.5 0.6～1
6.吸湿器
吸湿器又名呼吸器， 提供变压器在温度变 化时内部气体出入的 通道，解除正常运行 中因温度变化产生对 油箱的压力。 吸湿器内装有吸附剂 硅胶，油枕内的绝缘 油通过吸湿器与大气 连通，内部吸附剂吸 收空气中的水分和杂 质，以保持绝源油的
良好性能。
山东临沂 张培杰
6.吸湿器
山东临沂 张培杰
为了显示硅胶受潮情况，一般采用变色硅胶。变色 硅胶原理是利用二氯化钴（CoCL2）所含结晶水数 量不同而有几种不同颜色做成，二氯化钴含六个分 子结晶水时，呈粉红色；含有两个分子结晶水时呈 紫红色；不含结晶水时呈蓝色。
7.散热器/冷却器
山东临沂 张培杰
四、基本结构：
山东临沂 张培杰
１绕组及绝缘；２铁芯；３吸湿器；４油枕（储油柜）；５油位 指示器（油标）；６防爆管；７瓦斯继电器；８高压套管；９低 压套管；１０分接开关；１１油箱；１２信号温度计；１3放油阀； １4接地端子
山东临沂 张培杰
分接开关
呼吸器
山东临沂 张培杰
瓦斯继电器
1、铁心
铁心是构成变 压器主磁路的 部件，又是器 身的骨架。 由表面涂有绝 缘漆膜的、高 导磁性硅钢片 叠装压制而成。
P0 ≈PFe
三、基本原理：
原 线 圈
山东临沂 张培杰
副 线 圈
负载：
电源u1接入一次绕组后，即产生电流i1,由于电磁感应原理，即产生感应 电动势e1, 形成磁场，通过铁心的磁通Φ1。 磁通Φ1在二次侧感应出感应 电动势e2，在二次接入负载后，二次绕组就有电流i2，同样二次绕组也产 生磁场，通过铁心的为磁通Φ2。磁通Φ1与磁通Φ2共同形成主磁通Φm。 很明显此时比空载状态下主磁通有所增大，电—磁—电的能量传递效率 更高。当然两侧也都有各自的 “铁损”和“铜损”。所以电力变压器尽 量减少在系统中空载运行。
相关主题
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2018/10/5
(1) 铜损耗 PCu = R1I12 + R2I22 (2) 铁损耗 PFe = Ph＋Pe 6. 效率
=
P2 P1
×100%
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第一章 例4 一铁心线圈，加上 12 V 直流电压时，电流为1A；加 上 110 V 交流电压时，电流为 2 A，消耗的功率为 88 W。 求后一种情况下线圈的铜损耗、铁损耗。 解: 由直流电压和电流求得线圈的电阻为 U 12 R= = = 12 I 1 由交流电流求得线圈的铜损耗为 PCu = RI2 = 12×22 = 48 W 由有功功率和铜损耗求得线圈的铁损耗为 PFe = P－PCu = (88 －48) W = 40 W
• cos2 不变时，效率 = f ( I2)；
• 电力变压器，最大效率出现在 I2=（0.5—0.7） I2N
2018/10/5
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第一章
小结：单相变压器的功率关系
1. 一次绕组的视在功率 S1 = UN1IN1 2. 二次绕组的视在功率 S2 = UN2IN2 3. 输入功率 P1 = UN1IN1cos1 4. 输出功率 P2 = UN2IN2cos2 5. 变压器的损耗 P = PFe＋PCu
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第一章 （二）电力变压器的型号及主要系列
2018/10/5
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第一章 变压器型号： SL 1000 / 10 三相 铝线 变压器型号： S9 – 500 / 10 三相 设计序号
高压边额定电压10kv 额定容量1000kv· A
高压边额定电压10kv 额定容量500kv· A
降压
10千伏
降压
仪器
36伏
实验室
…
降压
380 / 220伏 降压
我国规定：输电线路的电压为110KV，220KV，500KV等几种
2018/10/5 上一张 下一张
第一章
第一节 变压器基本工作原理和结构
第二节 单相变压器的空载运行
第三节 单相变压器的负载运行
第四节 三相变压器
第五节 其它用途的变压器
2018/10/5 上一张 下一张
第一章
三、变压器的阻抗变换 变压器不但具有电压变换和电流变换的作用 ，还具有阻抗的作用。 当变压器二次绕组接上阻抗为Z的负载后， 有：
U2 Z I2
N2 N1 N1 N2
N1 2 U 1 1 ( ) 2 Z N2 U2 K U2
U1
式中
可变损耗
铜损耗 (PCu：绕组的损耗)很小 变压器的损耗：P = PFe＋ PCu
2018/10/5
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第一章
第三节 单相变压器的负载运行
2018/10/5
上一张
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第一章
四、变压器的作用
1、变电压
2、变电流：
i1
u1 e1
Φ
N1
N2
i2
e2
Z
I1 N 2 1 I 2 N1 K
2018/10/5
上一张
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第一章
1. 铁心（硅钢片） 2. 绕组（铜线或铝 线） 3. 绝缘套管（引出 装置） 4. 油箱及附件
油 浸 式 电 力 变 压 器
2018/10/5
上一张
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第一章
四、电力变压器的额定值与主要系列
（一）电力变压器的额定值
1．额定电压 UN1和UN2 ：绕组正常工作时的电压值
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第一章
习题1 低压照明变压器一次绕组的匝数 N1=880匝，一次绕组的U1=220V，现要求 二次绕组输出电压U2=36V，试求二次绕组 的匝数N2及电压比Ku。
习题2 若上题中的变压器电流流过二次绕 组的电流I2=1.7A，试求一次绕组中的电 流I1。
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第一章
3、变阻抗：
单相变压器的是相电压； 2．额定电流 IN1和IN2：绕组长期允许的最大电流值
三相变压器的是线电压。
3．额定容量 SN ：额定条件下的输出功率
S N 单 U N1I N1 U N 2 I N 2
SN 三 3U N1I N1 3U N 2 I N 2
4．额定频率 f：50Hz
2018/10/5
第一章
变压器
• 变压器是一种静止的，将某一等级的交流电 压和电流转换为同频率的另一等级的交流电 压和电流的设备。
• 功能：
• • •
变电压—— 电力系统
变电流—— 电流互感器
变阻抗—— 电子电路中的阻抗匹配
2018/10/5
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第一章
变压器应用举例
发电厂
10.5千伏 升压 输电线 变电站
220千伏
d e2 N 2 dt
空载运行：U1 → i1 → Φ → 感应 电势e1和e2 → U2 ； 略去绕组电阻和漏抗压降，则：
2018/10/5
U1 E1 N1 K U 2 E2 N 2
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第一章
二、变压器的应用与分类
按用途分:
1）电力变压器：电力系统传输电能的升压变压器 / 降压变压器 等。 2) 特殊变压器：给电焊机供电的电焊变压器，给炼钢炉供电的电炉
2018/10/5
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第一章
第一节 变压器基本工作原理和结构
一、变压器的基本工作原理
单相变压器原理图
一个铁心：提供磁通的闭合路径。 两个绕组：1次侧绕组N1；2次侧绕组N2。
2018/10/5
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第一章
第一节 变压器基本工作原理和结构
一、变压器的基本工作原理
d e1 N 1 dt
Zb - F- 630/ 10 变压器型号： 组合式
冷却方式
高压边额定电压10kv 额定容量630kv· A
2018/10/5
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第一章
变压器的选用举例： • 一小区有300户居民，进小区的额定电压 为10KV，请选择合适的变压器。
1. 结构：干式的，可移动组合式的 2. 额定容量：300*2000V· A=600 KV· A 3. 额定电压：10KV 4. 型号： Zb- F- 630 / 10
i2
+
u1
–
–
二次 绕组
一次 绕组
一次绕组
绕组： 二次绕组
变压器的电路
2018/10/5
铁心
厚0.35mm 或 0.5mm 变压器的磁路
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第一章
空载电流(励磁电流)：占额定电流的2%—10% 空载损耗(铁心损耗PFe)：磁滞损耗和涡流损耗
不变损耗
• 磁滞损耗：磁滞现象引起铁心发热，造成的损耗； • 涡流损耗： 交变磁通在铁心中产生的感应电流(涡流)造 成的损耗。
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第一章
2018/10/5
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第一章
2018/10/5
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第一章
1.4 空载实验与短路试验
1.测变比K 2.测空载电流I0与空载损耗P0 3.测励磁阻抗Zm、电阻rm和励磁电抗Xm 4.测空载功率因数
2018/10/5
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第一章
单相变压器测变比试验的接线图
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应用：阻抗匹配 在电子电路中，为了提高信号的传输功率和效率，常用变 压器将负载阻抗变换为适当的数值，以取得最大的传输功 率和效率，这种做法称为阻抗匹配。
U1 N1 / N 2 U 2 N1 2 2 ZL ( ) ZL k ZL I1 ( N 2 / N1 ) I 2 N2
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第一章
单相变压器空载试验的实验接线图
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第一章
1.测铜损Pcu 2.测短路电压Uk 3.测短路阻抗Zk、电阻rk和短路电抗Xk
2018/10/5
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第一章
单相变压器短路试验的接线图
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第一章
（二）变压器的效率特性
输出功率
输入功率
P2 P2 P1 P2 Δ PCu Δ PFe
2018/10/5 上一张 一般供电系统希望要硬特性（随 I2的变化，U2 变化不多） 下一张
第一章 例3 某单相变压器的额定电压为 10 000/230 V ， 接在 10 000 V 的交流电源上向一电感性负载供电，电压 调整率为 0.03，求变压器的电压比、空载和满载时的二 次电压。 解： 变压器的电压比为 U1N 10 000 k= = = 43.5 U2N 230 空载时的二次电压 U20 = U2N = 230 V 满载时的二次电压 U2 = U2N (1－ U% ) = 230×(1－ 0.03) = 223 V
U1 Z I1
由此可得
2 Z K Z
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第一章
可见，接在变压器二次绕组上的负载Z与不 经过变压器接在电源上的负载Z′相比减小了 1/K2倍。 在电子电路中，在音响设备与扬声器之间 加接一个变压器（称为输出变压器、线间 变压器）来达到阻抗匹配的目的。
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第一章
变电压
结论：原、副边电流与匝数成反比
2018/10/5
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第一章
若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦 规律变化，则有 不计铁心损失，根据能量守恒原理可得 由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系 令 K=N1/N2，称为匝比（亦称电压比），则
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第一章
(1) 铜损耗 PCu = R1I12 + R2I22 (2) 铁损耗 PFe = Ph＋Pe 6. 效率
=
P2 P1
×100%
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第一章 例4 一铁心线圈，加上 12 V 直流电压时，电流为1A；加 上 110 V 交流电压时，电流为 2 A，消耗的功率为 88 W。 求后一种情况下线圈的铜损耗、铁损耗。 解: 由直流电压和电流求得线圈的电阻为 U 12 R= = = 12 I 1 由交流电流求得线圈的铜损耗为 PCu = RI2 = 12×22 = 48 W 由有功功率和铜损耗求得线圈的铁损耗为 PFe = P－PCu = (88 －48) W = 40 W
• cos2 不变时，效率 = f ( I2)；
• 电力变压器，最大效率出现在 I2=（0.5—0.7） I2N
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第一章
小结：单相变压器的功率关系
1. 一次绕组的视在功率 S1 = UN1IN1 2. 二次绕组的视在功率 S2 = UN2IN2 3. 输入功率 P1 = UN1IN1cos1 4. 输出功率 P2 = UN2IN2cos2 5. 变压器的损耗 P = PFe＋PCu
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第一章 （二）电力变压器的型号及主要系列
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第一章 变压器型号： SL 1000 / 10 三相 铝线 变压器型号： S9 – 500 / 10 三相 设计序号
高压边额定电压10kv 额定容量1000kv· A
高压边额定电压10kv 额定容量500kv· A
降压
10千伏
降压
仪器
36伏
实验室
…
降压
380 / 220伏 降压
我国规定：输电线路的电压为110KV，220KV，500KV等几种
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第一章
第一节 变压器基本工作原理和结构
第二节 单相变压器的空载运行
第三节 单相变压器的负载运行
第四节 三相变压器
第五节 其它用途的变压器
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第一章
三、变压器的阻抗变换 变压器不但具有电压变换和电流变换的作用 ，还具有阻抗的作用。 当变压器二次绕组接上阻抗为Z的负载后， 有：
U2 Z I2
N2 N1 N1 N2
N1 2 U 1 1 ( ) 2 Z N2 U2 K U2
U1
式中
可变损耗
铜损耗 (PCu：绕组的损耗)很小 变压器的损耗：P = PFe＋ PCu
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第一章
第三节 单相变压器的负载运行
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第一章
四、变压器的作用
1、变电压
2、变电流：
i1
u1 e1
Φ
N1
N2
i2
e2
Z
I1 N 2 1 I 2 N1 K
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第一章
1. 铁心（硅钢片） 2. 绕组（铜线或铝 线） 3. 绝缘套管（引出 装置） 4. 油箱及附件
油 浸 式 电 力 变 压 器
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第一章
四、电力变压器的额定值与主要系列
（一）电力变压器的额定值
1．额定电压 UN1和UN2 ：绕组正常工作时的电压值
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第一章
习题1 低压照明变压器一次绕组的匝数 N1=880匝，一次绕组的U1=220V，现要求 二次绕组输出电压U2=36V，试求二次绕组 的匝数N2及电压比Ku。
习题2 若上题中的变压器电流流过二次绕 组的电流I2=1.7A，试求一次绕组中的电 流I1。
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3、变阻抗：
单相变压器的是相电压； 2．额定电流 IN1和IN2：绕组长期允许的最大电流值
三相变压器的是线电压。
3．额定容量 SN ：额定条件下的输出功率
S N 单 U N1I N1 U N 2 I N 2
SN 三 3U N1I N1 3U N 2 I N 2
4．额定频率 f：50Hz
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变压器
• 变压器是一种静止的，将某一等级的交流电 压和电流转换为同频率的另一等级的交流电 压和电流的设备。
• 功能：
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变电流—— 电流互感器
变阻抗—— 电子电路中的阻抗匹配
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变压器应用举例
发电厂
10.5千伏 升压 输电线 变电站
220千伏
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空载运行：U1 → i1 → Φ → 感应 电势e1和e2 → U2 ； 略去绕组电阻和漏抗压降，则：
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U1 E1 N1 K U 2 E2 N 2
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第一章
二、变压器的应用与分类
按用途分:
1）电力变压器：电力系统传输电能的升压变压器 / 降压变压器 等。 2) 特殊变压器：给电焊机供电的电焊变压器，给炼钢炉供电的电炉
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第一章
第一节 变压器基本工作原理和结构
一、变压器的基本工作原理
单相变压器原理图
一个铁心：提供磁通的闭合路径。 两个绕组：1次侧绕组N1；2次侧绕组N2。
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第一节 变压器基本工作原理和结构
一、变压器的基本工作原理
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冷却方式
高压边额定电压10kv 额定容量630kv· A
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变压器的选用举例： • 一小区有300户居民，进小区的额定电压 为10KV，请选择合适的变压器。
1. 结构：干式的，可移动组合式的 2. 额定容量：300*2000V· A=600 KV· A 3. 额定电压：10KV 4. 型号： Zb- F- 630 / 10
i2
+
u1
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二次 绕组
一次 绕组
一次绕组
绕组： 二次绕组
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铁心
厚0.35mm 或 0.5mm 变压器的磁路
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空载电流(励磁电流)：占额定电流的2%—10% 空载损耗(铁心损耗PFe)：磁滞损耗和涡流损耗
不变损耗
• 磁滞损耗：磁滞现象引起铁心发热，造成的损耗； • 涡流损耗： 交变磁通在铁心中产生的感应电流(涡流)造 成的损耗。
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1.4 空载实验与短路试验
1.测变比K 2.测空载电流I0与空载损耗P0 3.测励磁阻抗Zm、电阻rm和励磁电抗Xm 4.测空载功率因数
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单相变压器测变比试验的接线图
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应用：阻抗匹配 在电子电路中，为了提高信号的传输功率和效率，常用变 压器将负载阻抗变换为适当的数值，以取得最大的传输功 率和效率，这种做法称为阻抗匹配。
U1 N1 / N 2 U 2 N1 2 2 ZL ( ) ZL k ZL I1 ( N 2 / N1 ) I 2 N2
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1.测铜损Pcu 2.测短路电压Uk 3.测短路阻抗Zk、电阻rk和短路电抗Xk
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（二）变压器的效率特性
输出功率
输入功率
P2 P2 P1 P2 Δ PCu Δ PFe
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第一章 例3 某单相变压器的额定电压为 10 000/230 V ， 接在 10 000 V 的交流电源上向一电感性负载供电，电压 调整率为 0.03，求变压器的电压比、空载和满载时的二 次电压。 解： 变压器的电压比为 U1N 10 000 k= = = 43.5 U2N 230 空载时的二次电压 U20 = U2N = 230 V 满载时的二次电压 U2 = U2N (1－ U% ) = 230×(1－ 0.03) = 223 V
U1 Z I1
由此可得
2 Z K Z
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可见，接在变压器二次绕组上的负载Z与不 经过变压器接在电源上的负载Z′相比减小了 1/K2倍。 在电子电路中，在音响设备与扬声器之间 加接一个变压器（称为输出变压器、线间 变压器）来达到阻抗匹配的目的。
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变电压
结论：原、副边电流与匝数成反比
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若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦 规律变化，则有 不计铁心损失，根据能量守恒原理可得 由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系 令 K=N1/N2，称为匝比（亦称电压比），则
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