设备课件二说课讲解.ppt

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1、设备课件二第三章变压器变压器：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、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转换。一、工作原理：1、空载运行的物理现象：1）空载运行：是指变压器原绕组接到额定电压、额定频率的电源上，副绕组开路时的运行状态。2）物理现象：主磁通：漏磁通：主磁通和漏磁通在性质上的不同：1）由于铁磁材料有饱和现象，所以主磁路的磁阻不是常数，主磁通与建立它的电流之间呈非线性关系。而漏磁通的磁路大部分是非铁磁材料组成，所以漏磁路的磁阻基本上是常数，漏磁通与产生它的电流呈线性关系2）主磁通

2、在原、副绕组中均感应电动势，当副方接上负载时便有电功率向负载输出，故主磁通起传递能量的作用。而漏磁通仅在原绕组中感应电动势，不能传递能量，仅起压降作用。因此，在分析变压器和交流电机时常将主磁通和漏磁通分开处理。2、正方向的规定：从理论上讲，正方向可以任意选择，因各物理量的变化规律是一定的，并不依正方向的选择不同而改变。但正方向规定不同，列出的电磁方程式和绘制的相量图也不同。在电机方向的学科中通常按习惯方式规定正方向，称为惯例。具体原则如下：1）在负载支路，电流的正方向与电压降的正方向一致，而在电源支路，电流的正方向与电动势的正方向一致2）磁通的正方向与产生它的

3、电流的正方向符合右手螺旋定则3）感应电动势的正方向与产生它的磁通的正方向符合右手螺旋定则电压u1,u2的正方向表示电位降低，电动势e1,e2的正方向表示电位升高。在原方，u1由首端指向末端，I1从首端流入。当U1与I1同时为正或同时为负时，表示电功率从原方输入，称为电动机惯例。在副方，U2和I2的正方向是由e2的正方向决定的，即I2沿e2的正方向流出。当u2和I2同时为正或同时为负时，电功率从副方输出，称为发电机惯例。3、空载时的电磁关系：1）电动势与磁通的关系：假定主磁通按正弦规律变化，即Φ=Φmsinωt根据根据电磁感应定律和对正方向规定，一、二次绕组中感

4、应电动势的瞬时值为：式中：注意：从上面的表达式中我们可以看出，电动势总是滞后与产生他的磁通90。2）电动势平衡方程式：根据对正方向的规定，可以得到空载时电动势平衡方程式：将漏感电动势写成压降的形式：式中Z1=R1+1σ——原绕组的漏阻抗。对于电力变压器，空载时原绕组的漏阻抗压降I0Z1很小，其数值不超过U1的0.2%，将I0Z1忽略，则上式变成：在副方，由于电流为零，则副方的感应电动势等于副方的空载电压，即：4、变压器的变比：在变压器中，原、副绕组的感应电动势E1和E2之比称为变压器的变比，用表示，即：上式表明，变压器的变比等于原、副绕组的匝数比。当变压器空载

5、运行时，由于U1≈E1，U20≈E2，故可近似地用空载运行时原、副方的电压比来作为变压器的变比，即二、变压器的分类：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。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、电焊变压器等）。2.按绕组数目分类:可分为双绕组变压器,三绕组变压器、多绕组变压器和自耦变压器。3.按铁心结构分类，有心式变压器和壳式变压器。4.按相数分类，有单相变压器

6、、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.按调压方式分类：无激磁调压和有载调压变压器。7.按中性点绝缘方式分类：全绝缘变压器和分级绝缘变压器。8.电力变压器按容量大小通常分为小型变压器（容量为10～630kVA）、中型变压器（容量为800～6300kVA）、大型变压器（容量为8000～63000kVA）和特大型变压器（容量在90000kVA及以上）。三、变压器的技术参数：技术参数是表征变压器的特性和工作性能，也是生产、使用、询价和订货的主要依据。额定

7、值是制造厂对变压器在指定工作条件下运行时所规定的一些量值。额定值通常标注在变压器的铭牌上。变压器的额定值参数主要有：1.额定容量SN额定容量是指额定运行时能保证长期输出的容量。以kVA表示。由于变压器的效率很高，通常一、二次侧的额定容量设计成相等。2.额定电压U2N和U2N正常运行时规定加在一次侧的端电压称为变压器一次侧的额定电压U2N。二次侧的额定电压U2N是指变压器一次侧加额定电压时二次侧的空载电压。额定电压以V或kV表示。对三相变压器，额定电压是指线电压。3.额定电流I2N和I2N根据额定容量和额定电压计算出的线电流，称为额定电流，以A表示。对单相变压器

8、对三相变压器4.额定频率fN5.空载电