变压器学习教程

变压器图形符号
变压器文字符号：T
2020/2/11
不同的分类，基本原理一样
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变压器
三、电力变压器的基本结构
分类： ?干式变压器：空气冷却。 一般用于小容量变压器，如电 站、工厂等。在电力系统中，变压比为 6000V/400V，用于 额定电压为380V的负载。 ? 油浸式变压器：油冷却。 一般用于升压站和发电厂，变 压比为20KV/500KV ， 20KV/6KV 等。
k ? N1 ? E1 ? U1 N2 E2 U2
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变压器
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变压器
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。
电
4. 油箱：油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。油是冷却介质，又是绝 力
缘介质。油箱侧壁有冷却用的管子（散热器或冷却器）。
变
5. 附件：储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电器。
压
器
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变压器
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 2．额定电流 IN1和IN2：绕组长单三期相相变变允压压许器器的的的最是是大相线电电电压压流；。值 3．额定容量 SN ：额定条件下的输出功率
?
(
N1 N2
)2
ZL
?
k2
ZL
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变压器
变电压 U 1 ? E 1 ? N 1 ? K
U2
E2
N2
变电流
I1 ? N 2 ? 1
I2
N1
K
变阻抗 R L? ? K 2 R L
降压
变电站 10千伏
降压
…
降压
实验室
仪器
380 / 220伏
36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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变压器
任务1 变压器基本工作原理和结构 任务2 单相变压器的空载运行 任务3 单相变压器的负载运行 任务4 三相变压器 任务5 其它用途的变压器
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
变压器型号：Zb - F- 630/ 10
组合式
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
任务2 单相变压器的空载运行
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I2 = 0 U2 = U20 = E2 U1≈E 1
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：
e1
?
? N1
d? dt
e2
?
?
N2
d?
dt
U1 ? E1 ? N1 ? K U2 E2 N2
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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
i2
e2 Z
结论：原、副边电流与匝数成反比
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变压器
3、变阻抗：
? 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。
? ? ZL?
? U1 I1
?
N1 / N2 U 2 (N2 / N1 )I 2
变压器
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
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变压器应用举例
变压器
发电厂 10.5千伏
升压
输电线 220千伏
次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕
组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。 ?
e1
?
? N1
d? dt
e2
?
? N2
d? dt
i1
U1
i2
u1
只要一、二
u1
e1
e2 ห้องสมุดไป่ตู้2
ZL
次绕组的匝数不 同，就能达到改
u 2 变压的目的。
U2
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变压器
任务1 变压器基本工作原理和结构
一、变压器的基本工作原理
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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变压器
任务3 单相变压器的负载运行
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变压器
四、变压器的作用
1、变电压
i1 Φ
2、变电流：
u1 e1
N1 N2
I1 ? N2 ? 1 I2 N1 K
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变压器
1. 铁心（硅钢片）：变压器的主磁路，为了提高导磁性能和减少铁损，用
0.35mm厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成。
2. 绕组（铜线或铝线）：变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而
成。
油
3.
绝缘套管（引出装置）：将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对
浸 式
地的绝缘，担负着固定的作用。
变压器等
3) 仪用互感器：电压互感器 / 电流互感器 4) 试验变压器：高压试验用 5) 调压变压器：能在一定范围内连续调节输出电压 6) 控制变压器：隔离防止触电安全，同时提供多种电压
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变压器
按相数分
单相变压器 三相变压器 多相变压器
按制造方式
壳式(用在小容量变压器） 心式（工艺简单应用广泛）
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变压器
任务1 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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变压器
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
SN单 ? U N1I N1 ? U N2 I N2
SN三 ? 3U N1I N1 ? 3U N2I N2
4．额定频率 f：50Hz
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（二）电力变压器的型号及主要系列
变压器
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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