变压器结构和工作原理.ppt

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1、关于变压器的结构和工作关于变压器的结构和工作原理原理第一张，PPT共十六页，创作于2022年6月 变压器：是一种静止的电机，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流的交流电能转换成同频率的另一种电压、电流的电能。换句话说，变压电压、电流的电能。换句话说，变压器就是实现电能在不同等级之间进行器就是实现电能在不同等级之间进行转换。转换。第二张，PPT共十六页，创作于2022年6月 1.1 变压器的基本结构和分类变压器的基本结构和分类一、变压器的基本结构：一、变压器的基本结构：电电力力变变压压器器的的基基本本构构成成

2、部部分分有有：铁铁心心、绕绕组组、绝绝缘缘套套管管、油油箱箱及及其其他他附附件件等等，其其中中铁铁心心和和绕绕组组是是变变压压器器的的主主要要部部件件，称称为为器器身身。图图1-21-2是油浸式电力变压器的结构图。是油浸式电力变压器的结构图。第三张，PPT共十六页，创作于2022年6月 我们来看一个简化图我们来看一个简化图:第四张，PPT共十六页，创作于2022年6月 1、铁心和绕组：变压器中最主要的部、铁心和绕组：变压器中最主要的部 件，他们构成了变压件，他们构成了变压器的器身。器的器身。1）铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装绕）铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装绕组的骨架。组的骨架

3、。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。铁心柱上铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路。套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路。铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心中铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁性材的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁性材料料硅钢片叠成。硅钢片有热轧和冷轧两种，其厚硅钢片叠成。硅钢片有热轧和冷轧两种，其厚度为度为0.350.350.5mm0.5mm，两面涂以厚，两面涂以厚0.020.020.23mm0.23mm的漆膜，的漆膜，使片与片之间绝缘。使片与片之间绝缘。第五张，PPT共十

4、六页，创作于2022年6月 铁铁心心型型式式 ：变变压压器器铁铁心心的的结结构构有有心心式式、壳壳式式和和渐渐开开线线式式等等形形式式。壳壳式式结结构构的的特特点点是是铁铁心心包包围围绕绕组组的的顶顶面面、底底面面和和侧侧面面，如如图图所所示示。心心式式结结构构的的特特点点是是铁铁心心柱柱被被绕绕组组包包围围，如如图图所所示示。壳壳式式结结构构的的机机械械强强度度较较好好，但但制制造造复杂，复杂，第六张，PPT共十六页，创作于2022年6月第七张，PPT共十六页，创作于2022年6月 心心式式结结构构比比较较简简单单，绕绕组组的的装装配配及及绝绝缘缘比比较较容容易易，电电力力变变压压器器的的铁

5、铁心心主主要要采采用用心心式式结结构。构。铁心叠装铁心叠装 ：变压：变压器的器的铁铁心一般是由剪成一心一般是由剪成一定形状的硅定形状的硅钢钢片叠装而成。片叠装而成。为为了减小接了减小接缝间缝间隙以减小激磁隙以减小激磁电电流，一般采用交流，一般采用交错错式叠法，式叠法，使使相邻层的接缝错开。相邻层的接缝错开。铁铁心心截截面面:铁铁心心柱柱的的截截面面一一般般作作成成阶阶梯梯形形，以以充充分分利利用用绕绕组组内内圆圆空空间间。容容量量较较大大的的变变压压器器，铁铁心心中中常常设设有有油油道道，以以改改善善铁铁心心内内部部的的散热条件，如图所示。散热条件，如图所示。第八张，PPT共十六页，创作于20

6、22年6月 2）绕组：）绕组：绕组是变压器的电路部分，它由铜或绕组是变压器的电路部分，它由铜或 铝绝缘导线绕制而成铝绝缘导线绕制而成。一次绕组（原绕组）：输入电能一次绕组（原绕组）：输入电能 二次绕组（副绕组）：输出电能二次绕组（副绕组）：输出电能 他们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组具他们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组的电有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组具有不能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组具有不同的电压和电流。同的电压和电流。其中，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕组，相应其中

7、，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕组，相应的电压较低的称为低压绕组。从高、低压绕组的相对位置的电压较低的称为低压绕组。从高、低压绕组的相对位置来看，变压器的绕组又可分为同心式、交迭式。由于同心来看，变压器的绕组又可分为同心式、交迭式。由于同心式绕组结构简单，制造方便，所以，国产的均采用这种结式绕组结构简单，制造方便，所以，国产的均采用这种结构，交迭式主要用于特种变压器中。构，交迭式主要用于特种变压器中。第九张，PPT共十六页，创作于2022年6月 2、其他部件：除器身外，典型的油锓电力变压、其他部件：除器身外，典型的油锓电力变压 器中还器中还有油箱、变压器油、绝缘套管及继电保护装置等部件。

8、有油箱、变压器油、绝缘套管及继电保护装置等部件。二、变压器的分类：二、变压器的分类：变变压压器器的的种种类类很很多多，可可按按其其用用途途、结结构构、相相数数、冷冷却却方式等不同来进行分类。方式等不同来进行分类。1 1、按按用用途途分分类类，可可分分为为电电力力变变压压器器（主主要要用用在在输输配配电电系系统统中中，又又分分为为升升压压变变压压器器、降降压压变变压压器器、联联络络变变压压器器和和厂厂用用变变压压器器）、仪仪用用互互感感器器（电电压压互互感感器器和和电电流流互互感感器器）、特特种种变变压压器器（如如调调压压变变压压器器、试试验验变变压压器器、电电炉炉变变压压器器、整整流变压器、电

9、焊变压器等）。流变压器、电焊变压器等）。第十张，PPT共十六页，创作于2022年6月 2 2、按绕组数目分类、按绕组数目分类:可分为双绕组变压器可分为双绕组变压器,三绕三绕 组变压组变压器、多绕组变压器和自耦变压器。器、多绕组变压器和自耦变压器。3 3、按铁心结构分类，有心式变压器和壳式变压器。、按铁心结构分类，有心式变压器和壳式变压器。4 4、按按相相数数分分类类，有有单单相相变变压压器器、三三相相变变压压器器和和多多相相变变压器。压器。5 5、按按冷冷却却介介质质和和冷冷却却方方式式分分类类，可可分分为为油油浸浸式式变变压压器器（包包括括油油浸浸自自冷冷式式、油油浸浸风风冷冷式式、油油浸浸

10、强强迫迫油油循环式）、干式变压器、充气式变压器。循环式）、干式变压器、充气式变压器。第十一张，PPT共十六页，创作于2022年6月 6 6、电电力力变变压压器器按按容容量量大大小小通通常常分分为为小小型型变变压压器器（容容量量为为1010630kVA630kVA）、中中型型变变压压器器（容容量量为为8008006300kVA6300kVA）、大大型型变变压压器器（容容量量为为8000800063000kVA63000kVA）和和特特大大型型变变压压器器（容容量在量在90000kVA90000kVA及以上）。及以上）。三、额定值：三、额定值：额额定定值值是是制制造造厂厂对对变变压压器器在在指指定

11、定工工作作条条件件下下运运行行时时所所规规定定的的一一些些量量值值。额额定定值值通通常常标标注注在在变变压压器器的的铭铭牌牌上上。变变压压器器的的额额定定值值主主要要有：有：第十二张，PPT共十六页，创作于2022年6月 1 1、额定容量、额定容量S SN N 额额定定容容量量是是指指额额定定运运行行时时的的视视在在功功率率。以以 VAVA、kVAkVA或或MVAMVA表表示示。由由于于变变压压器器的的效效率率很很高高，通常一、二次侧的额定容量设计成相等。，通常一、二次侧的额定容量设计成相等。2、额定电压额定电压U U2N2N和和U U2N2N 正正常常运运行行时时规规定定加加在在一一次次侧侧

12、的的端端电电压压称称为为变变压压器器一一次次侧侧的的额额定定电电压压U U2N2N。二二次次侧侧的的额额定定电电压压U U2N2N 是是指指变变压压器器一一次次侧侧加加额额定定电电压压时时二二次次侧侧的的空空载载电电压压。额额定定电电压压以以V V或或kVkV表表示示。对三相变压器，额定电压是指线电压。对三相变压器，额定电压是指线电压。3 3、额定电流额定电流I I2N2N和和I I2N2N第十三张，PPT共十六页，创作于2022年6月 根根据据额额定定容容量量和和额额定定电电压压计计算算出出的的线线电电流流，称称为为 额额定定电电流，以流，以A A表示。表示。对单相变压器对单相变压器对对三相三相变压变压器器 4 4、额定频率、额定频率 f fN N 除除额额定定值值外外，变变压压器器的的相相数数、绕绕组组连连接接方方式式及及联联结结组组别别、短短路路电电压压、运运行行方方式式和和冷冷却却方方式式等等均均标标注注在在铭铭牌牌上上。额额定定状状态态是是电电机机的的理理想想工工作作状状态态，具具有有优优良良的的性性能能，可可长长期期工工作。作。第十四张，PPT共十六页，创作于2022年6月三、课堂练习三、课堂练习1变压器基本构造是什么？2变压器的类型哪些？第十五张，PPT共十六页，创作于2022年6月感谢大家观看第十六张，PPT共十六页，创作于2022年6月05.04.2023