电机学-变压器工作原理-运行分析PPT课件

发电厂升压 主变压器
G 发电厂~发电机
用户
3kV高压动力负荷 380/220V 低压动力及
配电变压器 照明负荷
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图1-1 简单的输配电系统示意图
§1-1 变压器在电力系统中的应用
1.电力传输 2.变压器的容量
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§1-2 变压器的基本工作原理及分类
➢ 基本工作原理
结构：
i1
A
原绕组，或一次绕组，u1 e1
▪绝缘结构
作用：实现变压器的绝缘，包括外部绝缘和内部绝缘。
▪油箱和其它附件
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。
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低压 高压
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§1-4 变压器的额定值
▪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。
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§2-1 变压器各电磁量的规定正方向
原边：
I1
根据楞次定律 ：
A
➢
U 1
E1
X
I2 E 2
a U 2
ZL
e1
w1
d dt
x
图2-1 变压器各物理量规定正方向
U1——从A到X的电压降方向 I1 ——由A流入原绕组方向
这种规定称为“电动机惯例”
Φ——原边正向电流按右手螺旋产生正向磁通的方向
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§1-3 变压器的基本结构
▪铁心
作用：磁路的构成部分。为了减少铁心中的磁滞和涡流损耗，
铁心均用0.35－0.5mm厚的热轧或冷轧硅钢片叠成，片间涂以
0.01~0.013mm厚的漆膜，以避免片间短路。
▪绕组
作用：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。
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第二章 变压器的运行分析
运行：稳态,暂态 稳态:对称,非对称 对称:空载,负载
§2-1 变压器各电磁量的规定正方向
所谓规定正方向，就是用一箭头表示该电磁量为正时之方向。 这些箭头并不表示某一瞬间各物埋量的实际方向，它们只起指 路牌的作用。
若某一物理量与规定正方向一致，则为正，反之，则为负。 换言之，若所求出之值为正，则说明所求瞬间的实际方向与规 定正方向一致；反之。
▪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。
▪额定电流
以安（A）或千安（kA）为单位。对三相变压器，额定电 压指线电流。
▪额定频率
以赫兹（Hz）为单位。我国202额1 定工频为50Hz。
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§1-4 变压器的额定值
注意：
1）额定工作状态下变压器的效率、温升等数据，均属于 额定值
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。
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第二章 变压器的运行分析
教学要求 (1) 基本方程式、相量图和等效电路图 (2) 变压器的折合算法 (3) 标么值 (4) 运行性能
e2
N
2
d dt
u2 ZL
x
e1 N 1 e2 N 2
只要适当改变绕组的匝数，就可以改变原副边电
动势之比以达到改变电压的目的。这就是变压器的
基本工作原理 。
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§1-2 变压器的基本工作原理及分类
➢ 变压器的分类
按用途分：
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按相数分：
单相变压器 三相变压器
多相变压器
单相变压器
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I2 0
E2
U 20
E1
E2
1
E1
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§2-2 变压器的空载运行
➢ 二、磁场分析 综上可知，主磁通和漏磁通的性质不同，主要表现在：
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§2-2 变压器的空载运行
以单相为例:
空载定义:
一、电磁过程分析
I0
I2 0
U1
E1
1
E1
E2
U 20
U1
I0
F0 I0N1
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E1
E2
1
E1
I0R1 23
§2-2 变压器的空载运行
二、磁场分析
1.主磁场 2.漏磁场
I0
U1
E1
1
E1
U1
I0
F0 I0N1
路经，作用，特点 2021
简称为原边或一次。 X
下角标以“1”，如 u1 等。
e2
副绕组，或二次绕组，
简称为副边或二次。
下角标以“2”，如 u2 等。
N1 i2 N2
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a
u2 ZL
x
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§1-2 变压器的基本工作原理及分类
工作原理：
➢ 基本工作原理
i1
A
u1
e1
X
N1 i2
a
原边电动势
e1
N1
d dt
e2
N2
副边电动势
第一篇 变压器
第一章 变压器的基本工作原理和结构 第二章 变压器运行分析 第三章 三相变压器 第四章 三绕组变压器、自耦变压器和互感器 第五章 变压器并联运行 第六章 变压器的瞬变过程
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第一章 变压器的基本工作原理和 结构
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
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第一章 变压器的基本工作原理和结构
§1-1 变压器在电力系统中的应用
10kV用户
变电站降 压变压器 发电机直馈线 10.5kV
10kV 35kV
`115～230kV
G 发电厂~发电机 发电厂升压
主变压器
输电线
变电站降 压变压器
厂用降压
380/220V
变压器
3kV
低压动力及 高压动
照明负荷 力负荷
E1 ——习惯上取与电流I1 正202方1 向一致
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§2-1 变压器各电磁量的规定正方向
I1
➢
副边：
I2 ——与E2规定正方向
A U 1
X
E1
I2
a
一致，即由a流入副绕 组的方向。
E 2
U 2
ZL
U2 ——从x到 a的电压
x
降方向。
图2-1 变压器各物理量规定正方向
这种规定称为“发电机 惯例”。
2) 除额定值以外，铭牌上还标有变压器的相数，联结组 标号和绕组联结图、阻抗电压等
3）双绕组变压器原、副边容量按相等进行设计
4）U1N指电源加到变压器原边的电压； U2N指原边加上 额定电压时的副边开路电压，空载电压，副边电流为零
5）分析变压器和电机时，所说的负载一般是指电流而不
是阻抗
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型号
三相变压器
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按绕组形式分：
双绕组变压器 三绕组变压器 多绕组变压器 自耦变压器
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按冷却介质分:
பைடு நூலகம்式变压器 自冷 油浸式变压器 风冷 强迫油循环
干式变压器
油浸式变压器
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强迫油循环电力变压器
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按铁心形式分：
心式变压器 壳式变压器
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§1-3变压器的基本结构
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