文档介绍：变压器是一种静止电器, 它通过线圈间的电磁感应, 将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能. 基本工作原理和分类基本工作原理变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压,产生交链一、二次绕组的交变磁通,在两绕组中分别感应电动势。分类按用途分:电力变压器和特种变压器。按绕组数目分:单绕组(自耦)变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。按相数分:单相变压器、三相变压器和多相变压器。按铁心结构分:心式变压器和壳式变压器。按调压方式分:无励磁调压变压器和有载调压变压器。按冷却介质和冷却方式分:干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。 基本结构一、铁心变压器的主磁路,为了提高导磁性能和减少铁损,用厚为 - 、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成。二、绕组变压器的电路,一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。三、绝缘套管将线圈的高、低压引线引到箱外,是引线对地的绝缘,担负着固定的作用。四、油箱油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。油是冷却介质,又是绝缘介质。油箱侧壁有冷却用的管子(散热器或冷却器)。此外,还有储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电器。 型号与额定值一、型号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 电力变压器二、额定值额定容量指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。额定电流指在额定容量下,允许长期通过的额定电流。在三相变压器中指的是线电流额定电压指长期运行时所能承受的工作电压 U 1N 是指一次侧所加的额定电压, U 2N 是指一次侧加额定电压时二次侧的开路电压。在三相变压器中额定电压为线电压。三者关系: 单相: 三相: 此外,额定值还有额定频率、效率、温升等。 单相变压器的空载运行 电磁关系一、物理情况主磁通与漏磁通的区别 1 )性质上: 与成非线性关系; 与成线性关系; 2 )数量上: 占 99% 以上, 仅占 1% 以下; 3 )作用上: 起传递能量的作用, 起漏抗压降作用。二、各电磁量参考方向的规定一次侧遵循电动机惯例,二次侧遵循发电机惯例。强调: 磁通与产生它的电流之间符合右手螺旋定则;电动势与感应它的磁通之间符合右手螺旋定则。三、感应电动势分析 1. 主磁通感应的电动势——主电动势可见,当主磁通按正弦规律变化时,所产生的一次主电动势也按正弦规律变化,时间相位上滞后主磁通。主电动势的大小与电源频率、绕组匝数及主磁通的最大值成正比。同理,二次主电动势也有同样的结论。 2. 漏磁通感应的电动势——漏电动势根据主电动势的分析方法,同样有漏电动势也可以用漏抗压降来表示,即由于漏磁通主要经过非铁磁路径, 磁路不饱和, 故磁阻很大且为常数, 所以漏电抗很小且为常数, 它不随电源电压负载情况而变. 空载电流和空载损耗一、空载电流 1. 作用与组成空载电流包含两个分量, 一个是励磁分量, 作用是建立磁场, 另一个是铁损耗分量, 主要作用是供铁损耗。 2 、性质和大小性质: 由于空载电流的无功分量远大于有功分量,所以空载电流主要是感性无功性质——也称励磁电流; 大小: 与电源电压和频率、线圈匝数、磁路材质及几何尺寸有关,用空载电流百分数 I0% 来表示: 3 、空载电流波形由于磁路饱和,空载电流与由它产生的主磁通呈非线性关系。当磁通按正弦规律变化时,空载电流呈尖顶波形。当空载电流按正弦规律变化时,主磁通呈尖顶波形。实际空载电流为非正弦波,但为了分析、计算和测量的方便,在相量图和计算式中常用正弦的电流代替实际的空载电流。二、空载损耗对于已制成变压器,铁损与磁通密度幅值的平方成正比,与电流频率的 次方成正比,即空载损耗约占额定容量的 %~1% ,而且随变压器容量的增大而下降。为减少空载损耗, 改进设计结构的方向是采用优质铁磁材料: 优质硅钢片、激光化硅钢片或应用非晶态合金。 空载时的电动势方程、等效电路和相量图一、电动势平衡方程和变比 1 、电动势平衡平衡方程(1 )一次侧电动势平衡方程忽略很小的漏阻抗压降,并写成有效值形式,有可见,影响主磁通大小的因素有电源电压和频率,以及一次线圈的匝数。(2 )二次侧电动势平衡方程 2 、变比对三相变压器,变比为一、二次侧的相电动势之比,近似为额定相电压之比,具体为二、空载时的等效电路和相量图 1 、等效电路一次侧的电动势平衡方程为空载时等效电路为 2 、相量图根据前面所学的方程,可作出变压器空载时的相量图: (1) 一次侧主电动势与漏阻抗压降总是与外施电