第三章电力变压器工作原理PPT课件

W2 E2 U2
铜损耗减小，重量减轻，体积缩 ZL 小。
I
实验室常用作调压器用。
X
x
3、主要优缺点
（1）优点： 当额定容量相同时，自耦变压器与双绕组变压器相比， 其单位量所消耗的材料少、变压器的体积小、造价低， 而且铜耗和铁耗也小，因而效率高。
（2）缺点： 由于自耦变压器原、副边绕组之间有直接电的联系，
不同容量、不同电压等级的电 力变压器，绕组形式也不一样。一 般电力变压器中常采用同芯式和交 叠式两种结构形式。
3.1.2变压器的构造
同芯式绕组
同芯式绕组是把高压绕组与低压绕组套在同一个铁 芯上，一般是将低压绕组放在里边，高压绕组套在外边， 以便绝缘处理。但大容量输出电流很大的电力变压器， 低压绕组引出线的工艺复杂，往往把低压绕组放在高压 绕组的外面。 优点：结构简单、绕制方便
随身听 扫描仪
3V
机床上的照明灯
36V
12V
防身器
3000V
手机充电器 4.2V 4.4V 5.3V 黑白电视机显像管 1~2万伏
录音机 6V 9V 12V 彩色电视机显像管 3~4万伏
在我们使用的各种用电器中，所需的电源电 压各不相同，而日常照明电路的电压是220V，那 么如何解决这一问题呢？
需改变电压，以适应各种不同电压的需要。
E1=-n1/ t E2=-n2/ t
E1 n1 E2 n2
若不考虑原副线圈的内阻有
U1=E1 U2=E2
U 1 n1 U 2 n2
实验和理论分析都表明：理想变压器原、副线圈 的电压跟它们的匝数成正比。
U 1 n1 U 2 n2
1、n2 >n1 U2>U1——升压变wenku.baidu.com器 2、 n2 < n1 U2 <U1——降压变压器
理想变压器输入功率等于输出功率
P入= P出 即: U1I1=U2I2
理想变压器原、副线圈的电流跟它们的匝数成反比
I1 U2 n2 I2 U1 n1
此公式只适用于一个副线圈的变压器
3.5 特殊变压器 1、自耦变压器 2、仪用互感器 3、电焊变压器
3.5.1 自耦变压器
1、演变过程：把普通双绕组变压器的高压绕组和低压 绕组串联连接，便构成一台自耦变压器。
变压器分类：
形形色色的变压器
变电站的大型变压器
街头变压器
各式变压器
可拆式变压器
按相数分：
单相变压器
三相变压器
按铁心形式分：
按冷却介质分:
干式变压器
油浸式变压器
强迫油循环电力变压器
3.1.2变压器的构造
构造： （1）铁芯 （2）绕组 （3）冷却装置及其他附件
3.1.2变压器的构造
1 . 铁芯
3.1.2变压器的构造
交叠式绕组
在同一铁芯上，高压绕组、低压绕组交替排列、间 隙聚焦多、绝缘较复杂、包扎工作量较大。
优点：力学性能较好，引出线的布置和焊接比较方便、 漏电抗较小，一般用于电压为35KV及以下的电炉变压 器中。
3.1.2变压器的构造
3 . 冷却装置及其附件
油 器身
铁芯、绕组、绝缘结构、引线、分接开关
高压边的高电位会传导到低压边，因此低压边须用与高 压边同样等级的绝缘和过压安全保护装置。三相自耦变 压器中性点必须可靠接地。否则当出现单相短路故障时， 另外两相的低压边会引起过电压，危及用电设备。 ——限制了自耦变压器的使用范围。
3.5.2 仪用互感器
电压互感器和电流互感器又称仪用互感器，是电力系统中 使用的测量设备，其工作原理与变压器基本相同。使用互感器 的目的是： (1)与小量程的标准化电压表和电流表配合测量高电压、大电 流； (2)使测量回路与被测回路隔离，以保障工作 人员和测试设备 的安全； (3)为各类继电保护和控制系统提供控制信号。
压指线电流。
（5）额定频率 以赫兹（Hz）为单位。我国额定工频为50Hz。
3.2 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 → 磁场能 → 电能转化
(U1、I1) (变化的磁场)
( U2、I2)
思考：若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2?
原、副线圈中产生的感应电 动势分别是：
3.1.3变压器的名牌和额定值
（1）型号 型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却
方式等内容，表示方法为
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。
3.1.3变压器的名牌和额定值
3.1.3变压器的名牌和额定值
浸 式 油箱
油箱本体（箱盖、箱壁、箱底）和附件 （放油阀门、油样活门、接地螺栓、铭牌
电 力 冷却装置 散热器和冷却器
变 压
保护装置
储油柜（油枕）、油位表、防爆管（安全气 道）、吸湿器(呼吸器)、温度计、净油器、
器
气体继电器（瓦斯继电器）
出线装置 高压套管、低压套管
3.1.2变压器的构造
冷却装置作用：铁心和绕组组成变压器的器身， 器身放置在装有变压器油的油箱内，在油浸变压 器中，变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质。
为了减少铁芯的磁滞和涡流损 耗，铁芯用厚度为0.3～0.5mm的 硅钢片冲剪成几种不同尺寸，并在 表面涂厚为0.01～0.13mm的绝缘 漆，烘干后按一定规则叠装而成。
由于硅钢片比普通钢的电阻串 大，因此利用硅钢片制成的铁芯可 以进一步减小涡流损耗。
3.1.2变压器的构造
2 . 绕组
电路的组成部分，用纸包、纱 包或漆包的绝缘扁线或圆线绕成 。 感应电势、通过电流、实现机电能 量转换。
（2）额定容量 指在额定状态下变压器的视在功率．额定容量以伏安(VA)、
千伏安(KVA)或兆伏安(MVA)为单位。对三相变压器，额定容 量指三相的总容量。
（3）额定电压 以伏（V）或千伏（kV）为单位。对三相变压器，额定电
压指线电压。
（4）额定电流 以安（A）或千安（kA）为单位。对三相变压器，额定电
第3章 电力变压器
教学要求 (1) 了解变压器的用途、分类 (2) 了解变压器的主要结构 (3) 掌握变压器的基本工作原理 (4) 掌握变压器的额定参数
3.1 变压器的用途及结构
3.1.1变压器的用途及分类
在输电过程中，电压必须进行调整。
生活中需要各种电压
用电器 额定工作电压 用电器 额定工作电压
2、原理分析：
变比 k W1 E1 U1 磁势平衡式W2 W 1I1 E 2W 2I2UW 21 0I00
电流关系 II1I2I1(1k)
I1
I2 k
总容量 E1I1E2I2
k 1 I 0
A
不仅省了一个低压绕组，而
W1
I2 a
且还保留的一个绕组之 匝数部 分通过的电流值小。用料减少，
U1 E1