變壓器及其原理

關(guān)于變壓器及其原理第1頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月23.1變壓器的原理、結(jié)構(gòu)及額定值3.1.1變壓器的原理變壓器的主要部件是一個鐵芯和套在鐵芯上的兩個線圈，如圖3.1所示。3.1.2變壓器的結(jié)構(gòu)

(1)鐵芯（2）繞組

(3)油箱

(4)絕緣套管第2頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月3圖3.1

變壓器工作原理圖第3頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月4圖3.2

三鐵芯柱式變壓器第4頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月5圖3.3

硅鋼片的排法第5頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月6圖3.4

鐵芯柱截面第6頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月7圖3.5

交疊式繞組第7頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月8圖3.6

35kV充油式絕緣套管第8頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月9圖3.7

油浸式電力變壓器第9頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月103.1.3變壓器的額定值3.2變壓器的空載運行本章分析變壓器的基本原理和運行性能時，先分析單相變壓器，再分析有關(guān)三相變壓器的特殊問題。3.2.1空載運行時的物理情況第10頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月11圖3.8

單相變壓器空載運行第11頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月123.2.2感應(yīng)電動勢和變比第12頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月13第13頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月14第14頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月153.2.3空載電流3.2.4電動勢平衡方程式第15頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月16圖3.9

空載運行時的空載電流、主磁通及其感應(yīng)電動勢第16頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月173.2.5等效電路3.2.6相量圖第17頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月18圖3.10

變壓器空載時的等效電路第18頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月19圖3.11

變壓器空載時的相量圖第19頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月20３.３變壓器的負載運行3.3.1磁通勢平衡關(guān)系3.3.2基本方程式3.3.3折算法(１)電動勢的折算(2)電流的折算(3)阻抗的折算(４)電壓的折算第20頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月21圖3.12

單相變壓器負載運行第21頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月22第22頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月23第23頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月24第24頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月253.3.4等效電路3.3.5相量圖第25頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月26圖3.13

變壓器負載運行示意圖第26頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月27圖3.14

變壓器的“T”形等效電路第27頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月28圖3.15

變壓器的“Г”形等效電路第28頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月29圖3.16

變壓器的簡化等效電路第29頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月30圖3.17

感性負載時變壓器的相量圖第30頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月313.４變壓器參數(shù)的測定從上節(jié)可知，當(dāng)用基本方程式、等效電路或相量圖分析變壓器的運行性能時，必須知道變壓器的參數(shù)。這些參數(shù)直接影響變壓器的運行性能，在設(shè)計變壓器時，可根據(jù)使用的材料及結(jié)構(gòu)尺寸把它們計算出來，而對已制成的變壓器，可用試驗的方法求得。第31頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月323.4.1空載試驗3.4.2短路試驗第32頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月33第33頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月34圖3.18

變壓器空載試驗接線圖第34頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月35圖3.19

變壓器短路試驗接線圖第35頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月363.５變壓器的運行特性表征變壓器運行性能的主要指標(biāo)有兩個：一是電壓變化率，二是效率。3.5.1電壓變化率(1)負載時二次側(cè)端電壓的變化(2)電壓變化率第36頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月37第37頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月38圖3.20

變壓器的外特性第38頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月39圖3.21

感性負載下變壓器的簡化相量第39頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月403.5.2效率(1)變壓器的損耗(2)效率的計算(3)效率特性第40頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月413.６三相變壓器的連接組別電力系統(tǒng)均采用三相制，所以三相變壓器被廣泛用于輸配電及各種電氣設(shè)備。電力系統(tǒng)中三相電壓是對稱的，三相變壓器各相的參數(shù)是相同的，通常所接負載亦對稱（即三相負載阻抗相同），這時三相變壓器的一、二次繞組均為三相對稱電路。第41頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月423.6.1三相變壓器的磁路系統(tǒng)3.6.2三相變壓器的連接組別（1）單相變壓器的連接組別（2）三相變壓器的連接組別第42頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月43圖3.23

單相繞組的極性第43頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月44圖3.24

不同標(biāo)號或繞法時，一、二次繞組電動勢的相位關(guān)系第44頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月45圖3.25Y接法第45頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月46圖3.26

第一種D接法第46頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月47圖3.27

第二種D接法第47頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月48圖3.28

Y，y0

連接組別第48頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月49圖3.29

Y，y6連接組第49頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月50圖3.30

Y，y4連接組第50頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月51圖3.31

Y，d11連接組別第51頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月523.7變壓器的并聯(lián)運行3.7.1變壓器理想并聯(lián)運行和條件1)一、二次繞組額定電壓分別相等(變比相等);2)連接組別相同;3)短路阻抗的相對值相等。3.7.2連接組別對并聯(lián)運行的影響第52頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月53圖3.32

變壓器并聯(lián)運行線路第53頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月54圖3.33

Y,y0與Y，d11并聯(lián)時二次側(cè)電壓差第54頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月553.7.3變比不等時的并聯(lián)運行3.7.4短路阻抗相對值不等時的并聯(lián)運行1)由已知條件可寫出2)由于uk較小的變壓器先達滿載,為保證各變壓器都不過載,而總輸出負載又能最大,則u第55頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月56圖3.34

變比不等的兩變壓器的并聯(lián)運行第56頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月57圖3.35

短路阻抗不等的兩變壓器并聯(lián)運第57頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月58第58頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月593.8自耦變壓器和儀用互感器前面以普通雙繞組電力變壓器為例,闡述了變壓器的基本理論。盡管變壓器的品種繁雜,規(guī)格甚多,但其基本理論都是相似的,這里不再一一討。本節(jié)僅介紹較為常用的自耦變壓器和儀用互感器的工作原理及特點。第59頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月603.8.1自耦變壓器(1)工作原理(2)容量關(guān)系(3)自耦變壓器的主要特點和用途第60頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月61圖3.36

自耦變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖第61頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月62圖3.37

公共部分合并的雙繞組單第62頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月63圖3.38

自耦變壓器原理圖第63頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月643.8.2儀用互感器(1)