电子变压器设计手册(王瑞华等编著)思维导图
变压器停送电操作之变压器中性点接地刀闸投退分析
变压器停送电操作之变压器中性点接地刀闸投退分析摘要:我国110 kV及以上电压等级的电力变压器一般采取中性点直接接地的运行方式，此时变压器中性点附近的绕组对地电压比较低，不易发生绝缘故障，达到了节约制造成本的目的。
这样，一旦中性点产生过电压，就直接威胁变压器中性点的绝缘。
为防止此类事件的发生，在变压器停、送电操作时，都要推上变压器中性点接地刀闸，防止操作时断路器三相不同期分、合闸产生过电压而损坏变压器。
关键词：变压器；中性点；过电压；接地刀闸。
1．变压器中性点绝缘水平我国变压器中性点绝缘分为两种：一种为全绝缘，另一种为半绝缘。
全绝缘：变压器首端与尾端绝缘水平一样的称为全绝缘，多用在110 kV 以下电压等级的电力变压器。
半绝缘：半绝缘变压器中性点的绝缘水平比绕组首端要低，通常只有首端的一半，这些变压器一般采取中性点有效接地的运行方式，此时变压器中性点附近的绕组对地电压比较低，不易发生绝缘故障，因此变压器中性点的绝缘水平大都设计得比端部绝缘低，多用在110 kV 及以上电压等级的变压器。
2．三绕组变压器工作原理三相变压器的每个铁心柱上，都套着三个同心式绕组，分别为高、中、低压绕组。
高压绕组总是排列在最外层，低压绕组和中压绕组则可以有不同的排列位置，低压绕组在中间，宜作升压变压器使用；中压绕组绕组在中间，宜作降压变压器使用。
它的工作原理如图 1 所示。
图 1 三绕组变压器工作原理3．过电压对变压器中性点绝缘的影响：(以切空载变压器为例) 变压器过电压有大气过电压和操作过电压两类。
操作过电压一般为额定电压的2—4.5 倍，而大气过电压可达到额定电压的8—12 倍。
变压器设计的绝缘强度一般考虑能承受 2.5 倍的过电压，中性点的电压则更低。
不论哪一种过电压，都会导致变压器铁芯严重饱和，励磁电流增大，使铁芯严重发热，烧毁变压器绝缘，特别是中性点绝缘。
电网中用断路器切空变是一种常规的操作方式。
在这种操作过电压中，有可能产生很高的过电压。
变压器工作原理ppt
（2）经变压器进行阻抗匹配，求负载获得的最大功率是多少？变压器
变比是多少？
解：（1）负载直接接信号源时，负载获得功率为：
P
I 2RL
Ro
U
RL
2
RL
100 800
2 8
8
0.123 W
（2）最大输出功率时，RL 折算到原绕组应等于Ro 800 Ω。负载获得
的最大功率为：
Pm ax
I 2 RL
3.3 自耦变压器
1．自耦变压器
特点：副绕组是原绕组的一部分，原、副压绕组不
但有磁的联系，也有电的联系。～
u1
u2
u1
u2
自耦变压器的电路图符号
自耦变压器的工作原理和普通双 绕组变压器一样，因此变比相同
U1 N1 k I1 N 2 1
U2 N2
I 2 N1 k
自耦变压器也称为自耦调压器 ，它的最大特点就是可以通过 转动手柄来获得原、副边所需 要的各种电压。
（2）变压器的负载运行与变换电流作用
i1 A X u1
Φ
N1N2
i2 S a
u2
x
|ZL|
变压器在能量传递的 过程中损耗甚小，因此：
P1 P2 或：U1I1 U 2 I 2
变压器的一次侧接电源，二次侧与 负载接通，这种运行状态称为负载运行。
变压器负载运行时由于副边电流存 在的去磁作用，因此原边电流由 i10增 大至i1。原边磁动势增加的数值恰好等 于二次侧负载所需要的磁动势。即：
铁损耗包括磁滞损耗和涡流损耗。
3.2 三相变压器
安全气道 油表
气体继电器 高压套管
低压套管
储油柜 吸湿计
分接开关 油箱
高中物理_学考优化指导3-2第五章 4 变压器
要点提示:(1)乙是升压变压器。(2)甲图中滑动触头应向上移动; 乙图中滑动触头应向下移动。
-20-
4 变压器
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课堂篇 探究学习
随堂检测
探究一
探究二
探究三
知识归纳 1.自耦变压器 图甲所示是自耦变压器的示意图。这种变压器的特点是铁芯上
只绕有一个线圈。如果把整个线圈作原线圈,副线圈只取线圈的一 部分,就可以降低电压;如果把线圈的一部分作原线圈,整个线圈作 副线圈,就可以升高电压。
线圈匝数n2=
1 2
n1,n1,2n1,用多用电表交流电压挡分别测出副线圈两
端的电压,记入表格。
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(3)原线圈接低压交流电源6 V,保持副线圈匝数n2不变,分别取原
线圈匝数n1=
1 2
n2,n2,2n2,用多用电表交流电压挡分别测出副线圈两
������2 ������2
②能量关系:P 入=P 出。 ③电流关系:������1 = ������2。
������2 ������1
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4 变压器
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自我检测 1.正误判断。 (1)穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势。 () 解析:副线圈中的电流是由于电磁感应产生的,由法拉第电磁感 应定律知,穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势。 答案:√ (2)变压器的原理是利用电磁感应现象,副线圈输出的电流是原线 圈电流的感应电流。 ( ) 解析:原线圈电流产生的变化的磁场穿过副线圈,使得副线圈产 生感应电动势,从而输出电流。 答案:√
课题七电工电子
图7-25 具有放大环节的串联型稳压电路
1.电路组成
它由取样电路、基准电路、比较放大和调整电路等部分组成，如图 7-26所示。其中R1、R2和RP组成取样电路，称为取样电阻；R3和VT 2组成基准电路，R3是VS的限流电阻，VS给VT2发射极提供了一个基 准电压；VT2为比较放大管，作用是将稳压电路输出电压的变化量 先放大，然后再送到调整 管基极；VT1是调整管， 起调整作用。
图7-20 半波整流电容滤波电路及输出电压波形
1.电路组成及工作原理
桥式整流电容滤波电路及输出电压波形如图7-21所示。
图7-21 桥式整流电容滤波电路及输出波形
2.负载上电压的计算
3.元件参数
1)电容值按以下原则选取： C≥（3～5）T/2RL （桥式、全波） C≥（3～5）T/ RL （半波） 2)整流二极管参数如下： IVM≥Io（ 半波） IVM≥1/2 Io（ 桥式） URM≥ 2 2U2 （ 半波） URM≥ 2U （桥式）
电工电子技术与技能
温风燕 主编
课题七 直流稳压电源
任务一 学习变压器基本知识
一、基本结构
二、工作原理
任务二 认识整流电路
一、单相半波整流电路
二、单相桥式整流电路
任务三 认识滤波电路
一、电容滤波
二、电感滤波
任务四 认识稳压电路
一、稳压二极管及其稳压电路
二、晶体管串联型稳压电路 三、三端集成稳压器
图7-1 直流稳压电源框图
图7-2 三端可调稳压器的实际电路
一、基本结构
变压器主要由铁心和绕在铁心上的线圈(又称绕组)两部分组成。铁 心的构造形式可分为心式和壳式两种，其中心式铁心呈“口”字形， 线圈包着铁心，如图7-3a所示；壳式铁心呈“日”字形，铁心包着 线圈，如图7-3b所示。
变压器的构造和工作原理PPT课件
（2）变压器的构造
基本构造：由铁芯和绕组构成。
铁芯是变压器的磁路通道，是用磁导率较高且相互绝缘的硅钢片制成，以便减少涡流和磁滞损耗。
按其构造形式可分为心式和壳式两种，如图7-1-1所示。
知识清单
线圈是变压器的电路部分，是用漆色线、沙包线或丝包线绕成。其中和电源相连的线圈叫原线
知识清单
变压器的阻抗变换作用
设变压器初级输入阻抗为|1 |，次级负载阻抗为|2 | ，则
1
或
1 2
= ( ) 2 = 2 |2 |
2
′ = 2
可见，次级接上负载|2 |时，相当于电源接上阻抗为2 |2 |的负载。变压器的这种阻抗变换特
性，在电子线路中常用来实现阻抗匹配和信号源内阻相等，使负载上获得最大功率。
圈(初级绕组)，和负载相连的线圈叫副线圈(次级绕组)。
（3）额定值
①额定容量——变压器二次绕组输出的最大视在功率。一般以千伏安表示。
②原边额定电压——接到变压器一次绕组上的最大正常工作电压。
③二次绕组额定电压——当变压器的一次绕组接上额定电压时，二次绕组接上额定负载时的输
出电压。
（4）使用注意事项
①分清一次绕组、二次绕组，按额定电压正确安装，防止损坏绝缘或过载。
②防止变压器绕组短路，烧毁变压器。
③工作温度不能过高，电力变压器要有良好的绝缘。
知识清单
2.变压器的工作原理
变压器是按电磁感应原理工作的，原线圈接在交流电源上，在铁芯中产生交变磁通，从而在原、
副线圈产生感应电动势。
（1）变压器的空载运行和变压比
设原线圈匝数为1 ，端电压为1 ；副线圈匝数为2 ，端电压为2 。则原、副线圈（一次、二
电力变压器设计手册3绕组联结
设计手册油浸电力变压器绕组联结目 录1一般规定第 1 页适用范围第 1 页 电气绝缘问题 第 1 页 符号说明 第 1 页2双绕组无励磁调压变压器联结图第 2 页高压中性点无励磁调压联结图 第 2 页 适用范围第 2 页 绕组联结示意图及线圈排列图 第 2 页高压反联结中性点无励磁调压联结图 第 2页 适用范围第 2 页 绕组联结示意图及线圈排列图 第 2 页高压端部出线中部无励磁调压联结图 第 2 页 适用范围第 2 页 绕组联结示意图及线圈排列图第 2 页高压中部出线非首末端无励磁调压联结图 第 3 页 适用范围第 3 页 绕组联结示意图及线圈排列图 第 3 页单相高压中部出线无励磁调压联结图 第 3 页 适用范围第 3 页 绕组联结示意图及线圈排列图 第 3 页3双绕组有载调压变压器联结图第 4 页高压端部出线中性点有载调压联结图 第 4 页 适用范围第 4 页 绕组联结示意图及线圈排列图 第 4 页高压中部出线中性点有载调压联结图 第 4页 适用范围第 4 页绕组联结示意图及线圈排列图第 4 页共 页 第 页油 浸 电 力 变 压 器 绕 组 联 结03 01高压端部出线非首末端有载调压联结图第 4页适用范围第4 页绕组联结示意图及线圈排列图第4 页目 录高压端部出线线端有载调压联结图 第 5 页 适用范围第 5 页 绕组联结示意图及线圈排列图 第 5 页4三绕组变压器线圈排列图第 5 页中压及低压均无分接的线圈排列图 第 5 页 中压带调压线圈排列图 第 6 页 低压带调压线圈排列图 第 6 页5无励磁调压自耦变压器联结图第 7 页高压端部出线无励磁调压联结图 第 7 页 适用范围第 7 页 绕组联结示意图及线圈排列图 第 7 页高压中部出线无励磁调压联结图 第 7 页 适用范围第 7 页 绕组联结示意图及线圈排列图 第 7 页6有载调压自耦变压器联结图第 8 页高压中部出线串联线圈末端有载调压联结图 第 8 页 适用范围第 8 页 绕组联结示意图及线圈排列图第 8 页高压中部出线分接段接在中压线端的高压有载调压联结图 第 9 页 适用范围第 9 页 绕组联结示意图及线圈排列图 第 9 页7单相自耦变压器联结图第10 页高压中部出线中压线端无励磁调压联结图 第10 页 适用范围第10 页 绕组联结示意图及线圈排列图第10 页高压中部出线中压线端有载调压联结图第10 页共 页 第 页油 浸 电 力 变 压 器 绕 组 联 结03 02适用范围第10 页绕组联结示意图及线圈排列图第10 页目 录8带有稳定绕组的排列布置方式第11 页适用范围第11 页 稳定绕组的排列布置方式 第11 页9轴向分裂变压器联结图第11 页高压中部出线无励磁调压联结图 第11 页 适用范围第11 页 绕组联结示意图及线圈排列图 第11 页高压中部出线中性点有载调压联结图 第12 页 适用范围第12 页绕组联结示意图及线圈排列图第12 页10径向分裂变压器联结图第12 页高压端部出线无励磁调压联结图 第12 页 适用范围第12 页 绕组联结示意图及线圈排列图 第12 页高压端部出线中性点有载调压联结图 第13 页 适用范围第13 页 绕组联结示意图及线圈排列图 第13 页共 页 第 页油 浸 电 力 变 压 器 绕 组 联 结03 031 一般规定适用范围(1) 本资料列出了常用的绕组联结示意图及线圈排列, 适用于油浸电力变压器。
第4章 旋转变压器
旋转变压器第6 第6章 旋转变压器第6章 旋转变压器
交轴磁势为 FR1q=FR1sinθ=KIR1sinθ FR2q=FR2cosθ=KIR2cosθ 由图 4 - 5 的电路关系得 (4 - 8)
& & kuU s1 U R2 = sin θ I R 2 = Z L + Zσ Z L + Zσ & U R1 kuU s1 I = & = cos θ R1 Z ′ + Zσ Z ′ + Zσ
旋转变压器第6 第6章 旋转变压器第6章 旋转变压器
Φq与Z3-Z4输出绕组轴线的夹角为 设 Φq匝链 3-Z4输出绕组的 输出绕组轴线的夹角为θ, 匝链Z 磁通为Φ 磁通为 q34, 则 Φq34=Φq cosθ 将式(4- 代入上式 代入上式, 将式 5)代入上式 则 Φq34∝BZ cos 2θ Eq34=4.44fWZΦq34∝BZ cos 2θ (4- 6)
旋转变压器第6 第6章 旋转变压器第6章 旋转变压器
4.3.2 负载后输出特性的畸变
图 4 - 3 正弦输出绕组接负载ZL
图 4 - 4 输出特性的畸变
输出特性的畸变：输出特性偏离理论上的正余弦规律的现象。 输出特性的畸变 ： 输出特性偏离理论上的正余弦规律的现象
旋转变压器第6 第6章 旋转变压器第6章 旋转变压器
旋转变压器第6 第6章 旋转变压器第6章 旋转变压器
4.3 正余弦旋转变压器的工作原理
图 4 - 2 正余弦旋转变压器原理示意图
旋转变压器第6 第6章 旋转变压器第6章 旋转变压器
4.3.1 空载运行时的情况
设该旋转变压器空载, 即转子输出绕组和定子交轴绕组开路, 设该旋转变压器空载 即转子输出绕组和定子交轴绕组开路 & 仅将定子绕组D 仅将定子绕组 -D 加交流励磁电压 U 。 那么气隙中将产
电力变压器结构图解完整版
电力变压器结构图解Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】电力变压器结构图解这是一个三相电力变压器的模型。
从外观看主要由变压器的箱体、高压绝缘套管、低压绝缘套管、油枕、散热管组成。
移去变压器箱体可看到变压器的铁芯与绕组，铁芯由硅钢片叠成，硅钢片导磁性能好、磁滞损耗小。
在铁芯上有A、B、C三相绕组，每相绕组又分为高压绕组与低压绕组，一般在内层绕低压绕组，外层绕高压绕组。
图2左边是高压绕组引出线，右边是低压绕组引出线?。
把铁芯与绕组放入箱体，绕组引出线通过绝缘套管内的导电杆连到箱体外，导电杆外面是瓷绝缘套管，通过它固定在箱体上，保证导电杆与箱体绝缘。
为减小因灰尘与雨水引起的漏电，瓷绝缘套管外型为多级伞形。
右边是低压绝缘套管，左边是高压绝缘套管，由于高压端电压很高，高压绝缘套管比较长。
变压器箱体（即油箱）里灌满变压器油，铁芯与绕组浸在油里。
变压器油比空气绝缘强度大，可加强各绕组间、绕组与铁芯间的绝缘，同时流动的变压器油也帮助绕组与铁芯散热。
在油箱上部有油枕，有油管与油箱连通，变压器油一直灌到油枕内，可充分保证油箱内灌满变压器油，防止空气中的潮气侵入。
油箱外排列着许多散热管，运行中的铁芯与绕组产生的热能使油温升高，温度高的油密度较小上升进入散热管，油在散热管内温度降低密度增加，在管内下降重新进入油箱，铁芯与绕组的热量通过油的自然循环散发出去。
一些大型变压器为保证散热，装有专门的变压器油冷却器。
冷却器通过上下油管与油箱连接，油通过冷却器内密集的铜管簇，由风扇的冷风使其迅速降温。
油泵将冷却的油再打入油箱内，下图是一台容量为400000KVA的特大型电力变压器模型，其低压端电压为20KV，高压端电压为220KV。
采用油冷却的变压器结构较复杂，由于油是可燃物，也就存在安全性问题。
目前，在城市内、大型建筑内使用的变压器已逐渐采用干式电力变压器，变压器没有油箱，铁芯与绕组安装在普通箱体内。
常用永磁材料及其应用基本知识讲座第一讲常用永磁材料的特性参数
7.0~7.3 4.8~5.0
8.1~8.3
8.3~8.5 7.5~7.6
（2）电阻率
表 8 永磁材料的电阻率
材料 铝镍钴 钡锶铁氧体 钐钴 1∶5 型 钐钴 2∶17 型 钕铁硼
电阻率 /Ω·cm
45×10－6
＞104
~8.6×10－5
~8.6×10－5
~14.4 ×10－5
（3）热膨胀系数、导热系数、比热
表 9 永磁材料的热膨胀系数、导热系数、比热
热膨胀系数 10－6·℃－1
导热系数
比热
W·(m2·K)－1 kcal·(kg·℃)－1
铝镍钴
11
钡锶铁氧体 13(∥) 8(⊥)
0.2
钐钴 1∶5 型 6(∥) 12(⊥)
0.13
钐钴 2∶17 型 ~8(∥) 11(⊥)
~12
钕铁硼 6.5~7.4(∥) －0.5(⊥)
（10）临界磁场（Hk） 在 M-H 退磁曲线上，当反向磁场逐渐增大， 磁化强度 M 缓慢下降，如图 1 所示，到 M=0.9Mr 时，这一点所对应的反向磁场的数值就是临界磁场 Hk。我们看到，在 Hk 点之前，磁化强度 M 下降是
60
J Magn Mater Devices Vol 38 No 2
（6）最大磁能积(BH)max 在 B~H 曲线（退磁曲线）上，每一点都对应
一组数值（Bi，Hi）及其乘积 BiHi。在 Br 点，H 值 为 0，故 BH 乘积为 0；在 Hcb 点 B 值为 0，故 BH 乘积也为 0。在此两点之间必定有一点的 BH 乘积
达到最大，记为(BH)max，并称它为最大磁能积，见 图 1。永磁材料的最大磁能积代表储存在它里面的
2 磁特性参数
(2024年)变压器ppt课件(1)
01变压器基本概念与原理Chapter变压器定义及作用变压器定义变压器作用工作原理与结构组成工作原理结构组成变压器分类及应用领域分类方式应用领域02变压器主要参数与性能指标Chapter额定电压和额定电流额定电压额定电流指变压器在额定电压下，原、副边绕组允许通过的最大电流值。
该值通常根据变压器的容量和额定电压计算得出。
额定功率和效率额定功率效率短路阻抗和空载损耗短路阻抗指变压器在短路状态下，原边电压与短路电流之比。
该值反映了变压器在短路时的阻抗特性，对于电力系统的稳定性和安全性具有重要意义。
空载损耗指变压器在无负载状态下运行时所产生的损耗。
该损耗主要包括铁芯损耗和空载电流在绕组中产生的铜损。
空载损耗越小，表示变压器的节能性能越好。
03变压器设计与选型方法Chapter•设计原则：确保变压器安全、可靠、经济、合理地运行，满足电力系统及负载的要求。
01020304根据负载的功率因数、效率及未来扩展需求，选择合适的变压器容量。
容量计算依据电力系统电压等级和负载要求，确定变压器的输入/输出电压等级。
电压等级选择根据容量和电压等级，计算变压器的额定电流。
电流计算根据电力系统的绝缘要求和运行环境，选择合适的绝缘材料和绝缘水平。
绝缘水平选择关键参数计算与选择01注意变压器的接线方式和相位，确保与电力系统相匹配。
020304考虑变压器的过载能力和短路承受能力，确保在异常情况下能安全运行。
根据负载特性和运行环境，选择合适的冷却方式和温升限值。
了解变压器的生产厂家和产品质量，选择有信誉和经验的厂家进行合作。
选型注意事项及建议04变压器制造工艺与质量控制Chapter制造工艺流程简介工艺流程概述工艺流程图关键工艺环节分析线圈绕制铁芯制作探讨线圈的绕制工艺，包括导线选择、绕线方式、匝数控制等，以及提高线圈电气性能和机械强度的措施。
绝缘处理质量检测方法及标准质量检测方法介绍变压器质量检测的主要方法，如外观检查、尺寸测量、电气试验等，以及各种方法的应用范围和优缺点。