1.变压器的基本工作原理和结构 - 新版

•第一篇变压器部分

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) 掌握变压器的基本工作原理

(3)掌握变压器的额定参数

§1-1 变压器在电力系统中的应用(1)变压器的作用

1）降低输电线路压降

2）减小输电线路损耗

3）向用户提供符合标准的电压

4）提高电力系统的稳定性

(2)电力系统中变压器常用的电压等级

升：20kV/500kV(220kV)

降：500kV(220kV)/110kV

110kV/35kV

35kV/10kV

10kV/380V

明负荷力负荷发电厂发电机

简单的输配电系统示意图

据统计，电力系统中变压器的安装容量大约是发电机安装容量的6~8倍。

§1-2 变压器的基本工作原理及分类定义：根据电磁感应定律将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一等级的交流电能的静止电器。

原边(一次侧或电源侧）:副边(二次侧或负荷侧）:

1111 e i N u 2222 e i N u

变压器基本特点及基本工作原理

11

22

e N e N =原边电动势：副边电动势：电势比：

11d e N dt

Φ

=−22d e N dt

Φ

=−X

u L

Z Φ

11

22

u N u N ≈21212121N N u N N u >><<时：u 升压变压器时：u 降压变压器

12

N k N ≈

变压器变比：

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。

1）按用途分：

变压器的分类

升压变压器降压变压器配电变压器厂用 变压器联络 变压器

{调压器

电炉变压器仪用互感器整流 变压器

{

电力变压器

特殊变压器

{

单相变压器

三相变压器

单相变压器多相变压器

三相变压器{

2

）按相数分：

双绕组变压器多绕组变压器

三绕组变压器{

自耦变压器

3）按绕组形式分：

双绕组变压器

三绕组变压器

干式变压器

油浸式变压器强迫油循环电力变压器

4）按冷却介质分：

干式变压器

油浸式变压器

自冷风冷强迫油循环

心式变压器壳式变压器

5）按铁心形式分：

§1-3 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。

单位：伏安(VA)、kVA或MVA。

三相变压器，额定容量指三相的总容量。

额定电压：单位：伏(V)、kV。

三相变压器，额定电压指线电压。

额定电流：单位：安( A )、kA。

三相变压器，额定电流指线电流。

额定频率：单位：赫兹(Hz)，我国额定工频为50Hz。

注：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。

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。

1）双绕组变压器原、副边容量按相等进行设计。2）U 1N 指原边额定电压；U 2N 指原边加上额定电压时的副边开路电压。

特别说明：单相变压器

11221212====N N N N N N N N N N N S U I U I S S I I U U

三相变压器112212====N N N N N

N N S I I S S I I 4）分析变压器和发电机时，所说负载一般是指电流而不是阻抗，负载的增减是指电流的增减。当副边电流为额定电流时，称为额定负载。3）当U 1=U 1N 和I 2= I 2N 时，U 2≠U 2N ，(变压器有阻抗压降)，因此S 2≠S 2N 。