变压器的运行与维护

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任务1 单相变压器的认识与分析
• 2. 2 单相变压器基木结构及工作原理
• 2. 2. 1变压器的工作原理 • 下面以单相双绕组变压器为例分析其工作原理。 • 在一个闭合的铁芯上缠绕两个绕组，其匝数既可以相同，一也可以不
同，但一般是不同的。如图2. 2. 1所示，两个绕组之间只有磁的藕合，而没有电的联系。
• 当副边绕组开路(即空载)时，如忽略绕组压降(仅占的0. 01%不到) • 则有 • 不计铁芯中由磁通交变所引起的损耗，根据能量守恒原理，可得 • 由此可以看出
• 上式表明，理想变压器的原、副边绕组的视在功率相等，变压器的视在功率称为变压器的容量。
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任务1 单相变压器的认识与分析
学习情境2 变压器的运行与维护
• 任务1 单相变压器的认识与分析 • 任务2 三相变压器的分析及其应用
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任务1 单相变压器的认识与分析
• 2. 1 变压器的应用、变压器的分类及变压器的额定值
• 变压器是电力系统中的重要电气设备，它是电力输配电系统的核心装置，同时一也是电气控制系统中不可缺少的元器件。变压器是一种静止的电机，它利用电磁感应原理将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一种电压、Fra Baidu bibliotek流的电能。换句话说，变压器就是实现电能在不同等级之间进行转换。
• (3)按铁芯结构分类，有芯式变压器和壳式变压器。 • (4)按相数分类，有单相变压器、三相变压器和多相变压器。 • (5)按冷却介质和冷却方式分类，可分为油浸式变压器(包括油浸自冷
式、油浸风冷式、油浸强迫油循环式)、干式变压器、充气式变压器。 • (6)电力变压器按容量大小通常分为小型变压器(容量为10 } 630 kVA) ,
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任务1 单相变压器的认识与分析
• (3)额定电流:是指根据额定容量和额定电压计算出来的电流值。原、副边的额定电流分别用、来表示，单位为安(A)。
• (4)额定频率:我国以及大多数国家都规定介 = 50 Hz o额定容量、额定电压和额定电流之间的关系为
• 单相变压器: • 三相变压器: • 此外，变压器的铭牌上还一般会标注效率、温升、绝缘等级等。
• (1)按用途分类，可分为电力变压器(主要用在输配电系统中，又分为升压变压器、降压变压器、联络变压器和厂用变压器)、仪用互感器 (电压互感器和电流互感器)、特种变压器(如调压变压器、试验变压器、电炉变压器、整流变压器、申焊变压器等)
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任务1 单相变压器的认识与分析
• (2)按绕组数目分类，可分为双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器和自藕变压器。
起的损耗，铁芯通常用厚度为0. 3一0.5 mm、表面具有绝缘膜的硅钢片叠装而成，分为铁芯柱和铁扼两部分。图2.2.3 (a), (b)所示的变压器，从外面看，线圈包围铁芯柱，称为芯式结构;图2. 2. 4所示的变压器，从外面看，铁芯柱包围线圈，则称为壳式结构。小容量变压器多采用壳式结构。交变磁通在铁芯中引起涡流损耗和磁滞损耗，为使铁芯的温度不致太高，在大容量的变压器的铁芯中往往设置油道，而铁芯则浸在变压器油中，当油从油道中流过时，可将铁芯中产生的热量带走。
• (1)额定容量:是指变压器在正常运行时的视在功率，通常以s、来表示，单位为伏安(vA)或千伏安(kvA)。对于一般的变压器，原、副边的额定容量都设计成相等。
• (2)额定电压:在正常运行时，规定加在原边绕组上的电压，称为原边的额定电压，以UN来表示;当副边绕组开路(即空载)，原边绕组加额定电压时，副边绕组的测量电压，即为副边额定电压，以Uz、来表示。在三相变压器中，额定电压系指线电压，单位为伏(V)或千伏 (kV)。
• 例如原边的匝数、电压、电动势、电流分别以、、、来表示;副边的匝数、电压、电动势、电流分别以、u2 , e2 , i2来表示。对一台降压变压器而言，原边绕组即为高压绕组，副边绕组则是低压绕组; 与此相反，升压变压器的高压绕组指的是副边绕组。
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任务1 单相变压器的认识与分析
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任务1 单相变压器的认识与分析
• 与电源相连的绕组，接受交流电能，通常称为原边绕组(初级绕组、原边绕组)，以A, X标注其出线端;与负载相连的绕组，送出交流电能，通常称为副边绕组(次级绕组、副边绕组)，以a, x标注其出线端。与原边绕组相关的物理量均以下角标“1”来表示，与副边绕组相关的物理量均以下标“2”来表示。
中型变压器(容量为800~6 300 kVA )、大型变压器(容量为8 000~63 000 kVA)和特大型变压器(容量在90 000 kVA及以上)。 • 不管如何进行分类，其工作原理及性能都是一样的。
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任务1 单相变压器的认识与分析
• 2.1.2变压器的额定值(铭牌数据)
• 按照国家标准规定，标注在铭牌上的，代表变压器在规定使用环境和运行条件下的主要技术数据，称为变压器的额定值(或称为铭牌数据)，主要有以下几个。
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任务1 单相变压器的认识与分析
• 2.1.1变压器的应用与分类
• 作为电能传输或信号传输的装置，变压器在电力系统和自动化控制系统中得到了广泛的应用，在国民经济的其他部门，作为特种电源或满足特殊的需要，变压器一也发挥着重要的作用。它的种类很多，容量小的只有几伏安，大的可达到数十万千伏安;电压低的只有几伏，高的可达几十万伏。变压器的种类很多，可按其用途、结构、相数、冷却方式等不同来进行分类。
• 2. 2. 2变压器的结构 • 变压器的主要结构部件有:铁芯和绕组两个基本部分组成的器身，以
及放置器身且盛满变压器油的油箱。此外，还有一些为确保变压器运行安全的辅助器件)图2. 2. 2为一台油浸式电力变压器外形图。 •
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任务1 单相变压器的认识与分析
• 1.铁芯 • 铁芯是构成变压器磁路的主要部分。为了减小交变磁通在铁芯中引
• 当原边绕组接通电源，便会在铁芯中产生与电源电压同频率的交变磁通。忽略漏磁，该磁通便同时与原、副边绕组相交链，藕合系数 = 1，这样的变压器称为理想变压器。根据电磁感应定律，在原、副边绕组便会感应出电动势，分别为
• 于是可得电动势比
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任务1 单相变压器的认识与分析
• 若磁通、电动势均按正弦规律变化，k称为变压器的变比，也称为匝比，通常用有效值之间的比值来表示，即