变压器教学课件PPT变压器介绍

第一部分第一部分 变变 压压 器器1 1变压器：变压器：是一种静止的电气设备。它是根据电磁是一种静止的电气设备。它是根据电磁感应的原理，将某一等级的交流电压和电流转换感应的原理，将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等级电压和电流的设备成同频率的另一等级电压和电流的设备。2 2作用：作用：变换交流电压、变换交流电流、变换阻抗变换交流电压、变换交流电流、变换阻抗和改变相位。和改变相位。 一、变压器的作用一、变压器的作用 （一）（一）变换电压变换电压 （二（二）变换电流变换电流 212121NNkEEUUkNNII11221 通过对变压器负载运行的分析，可以清楚地看通过对变压器负载运行的分析，可以清楚地看出变压器具有变电压、变电流、变阻抗的作用。出变压器具有变电压、变电流、变阻抗的作用。（三）（三）变换变换阻抗阻抗 LLLZkZNNINNUNNIUZ222121222111)()/(/ 上式表明，经变压器把负载上式表明，经变压器把负载 阻抗变换阻抗变换 。通过选择。通过选择合适的电压比合适的电压比k，可把实际负载阻抗变换为所需的阻抗值，这就，可把实际负载阻抗变换为所需的阻抗值，这就是变压器的变换阻抗作用。是变压器的变换阻抗作用。 LZLZ二、变压器的运行特性、变压器的运行特性（一）变压器的外特性和电压变化率（一）变压器的外特性和电压变化率 1变压器的外特性：变压器的外特性： 是指在一次绕组加额定电压，负载功率因数是指在一次绕组加额定电压，负载功率因数cos2为额定值时，为额定值时，二次绕组端电压二次绕组端电压U2随负载电流随负载电流I2的变化的变化关系，关系，即即U2=f(I2) 曲线，如图曲线，如图l-9所示。所示。2电压变化率电压变化率 电压变化率电压变化率 反映了反映了供电电压的稳定性供电电压的稳定性（二）变压器的效率特性（二）变压器的效率特性 变压器的效率特性：是指负载功率因数变压器的效率特性：是指负载功率因数cos2不变不变的情况下，变压器效率随负载电流变化的的关系，即的情况下，变压器效率随负载电流变化的的关系，即曲线曲线f（I2），如图如图1-10所示。所示。 对于电力变压器，最大效率对于电力变压器，最大效率出现在出现在I2=（0.50.75）I2N时，（即其负载系数为时，（即其负载系数为0.6）其额定效率其额定效率N=0.950.99其中其中I2/I2N为负载系数。为负载系数。%100%1002212损耗PPPPP1三相变压器组三相变压器组 是把三个同容量的变压器根据是把三个同容量的变压器根据需要将其一次、二次绕组分别接成星形或三角形联需要将其一次、二次绕组分别接成星形或三角形联结。结。三相变压器有三相变压器有:三相变压器组与三相变压器组与三相心式变压器三相心式变压器两种。两种。三、三、 三相变压器三相变压器 将三个铁心柱用铁轭连在一起来构成三相心式将三个铁心柱用铁轭连在一起来构成三相心式变压器。变压器。特点：三相磁路彼此有关联特点：三相磁路彼此有关联。2.三相心式变压器三相心式变压器三相心式变压器是由三相变压器组演变而来的。三相心式变压器是由三相变压器组演变而来的。 三相变压器绕组的首端和尾端的标志规定如表三相变压器绕组的首端和尾端的标志规定如表l-1所示。所示。3.三相变压器绕组的联结法三相变压器绕组的联结法三相变压器绕组的联结有星形和三角形两种联结方式。三相变压器绕组的联结有星形和三角形两种联结方式。如图如图l-13a所示。所示。 用字母用字母Y或或y分别表示一次绕组或二次绕组的星分别表示一次绕组或二次绕组的星形联结。若同时也把中点引出，则用形联结。若同时也把中点引出，则用YN或或yn表示。表示。 用字母用字母D或或d分别表示一次绕组或二次绕组的三分别表示一次绕组或二次绕组的三角形联结。角形联结。 我国生产的电力变压器常用我国生产的电力变压器常用Yyn、Yd、YNd、Dyn等四种联结方式。等四种联结方式。 4.单相变压器的联结组判别单相变压器的联结组判别 若高、低压绕组的首端为若高、低压绕组的首端为同名端同名端，则高低压绕，则高低压绕组电动势组电动势EA与与Ea的的相位相同相位相同。 若高、低压绕组的首端为若高、低压绕组的首端为异名端异名端，则高低压绕，则高低压绕组电动势组电动势EA与与Ea的的相位相反相位相反。a) I I 0 联结组联结组 b) I I 6联结组联结组 a) I I 0 联结组联结组 b) I I 6联结组联结组 I I 0(I/ I -12) 。b）同理，）同理，I I 6(I/ I -6) 。图图1-15 变压器同名端测定方法接线图变压器同名端测定方法接线图 “时钟表示法时钟表示法”规定：变压器高压边线电势规定：变压器高压边线电势相量为长针，永远指向钟面上的相量为长针，永远指向钟面上的12点；低点；低压边线电势相量为短针，指向钟面上哪一压边线电势相量为短针，指向钟面上哪一点，则该点数就是变压器联接组别的标号。点，则该点数就是变压器联接组别的标号。判别三相变压器的联结组标号采用判别三相变压器的联结组标号采用“时钟序数表示法时钟序数表示法”。Eab=-EbEab=Ea四、三相变压器的并联运行四、三相变压器的并联运行五、五、 其他用途的变压器其他用途的变压器1、自耦变压器、自耦变压器 自耦变压器的结构特点是：自耦变压器的结构特点是：一、二次绕组共用一个绕组。一、二次绕组共用一个绕组。自耦变压器的计算与普通变压器相同。自耦变压器的计算与普通变压器相同。自耦变压器的输出视在功自耦变压器的输出视在功率（即容量）有两部分：率（即容量）有两部分： 一部分是计算容量，由电一部分是计算容量，由电磁感应传递给负载的；磁感应传递给负载的；另一部分是一次电流直接传递另一部分是一次电流直接传递给负载的叫传导容量。给负载的叫传导容量。 传导容量是自耦变压器特传导容量是自耦变压器特有的。有的。种类：自耦变压器有单相和三相两种。种类：自耦变压器有单相和三相两种。 一般三相自耦变压器采用星形接法。图一般三相自耦变压器采用星形接法。图1-21为为三相自耦变压器原理图。三相自耦变压器原理图。 自耦调压器自耦调压器 仪用互感器：用互感器：供测量用的变供测量用的变压器。压器。可分为电压互感器和电流可分为电压互感器和电流互感器。互感器。（1）电压互感器）电压互感器实质上是一个降压变压器。实质上是一个降压变压器。2、仪用互感器、仪用互感器（2）使用电压互感器时，应注意以下几点：）使用电压互感器时，应注意以下几点： l）二次绕组绝不允许短路二次绕组绝不允许短路，否则短路电流很大，否则短路电流很大，会将互感器烧坏。为此在电压互感器二次侧电路，会将互感器烧坏。为此在电压互感器二次侧电路中应串联熔断器作短路保护。中应串联熔断器作短路保护。 2）铁心和二次绕组的一端必须可靠接地。铁心和二次绕组的一端必须可靠接地。以防以防一次高压绕组绝缘损坏时，铁心和二次绕组带上高一次高压绕组绝缘损坏时，铁心和二次绕组带上高电压而触电。电压而触电。 3）电压互感器有一定的额定容量，）电压互感器有一定的额定容量，使用时不宜使用时不宜接过多的仪表，接过多的仪表，否则将影响互感器的准确度。否则将影响互感器的准确度。 （2）电流互感器）电流互感器一次绕组匝数一次绕组匝数N1很少，一般很少，一般只有一匝到几匝；二次绕组匝只有一匝到几匝；二次绕组匝数很多。数很多。使用时一次绕组使用时一次绕组串接串接在被测在被测线路中，流过被测电流，而二线路中，流过被测电流，而二次绕组与电流表或仪表的电流次绕组与电流表或仪表的电流线圈构成闭合回路，如图线圈构成闭合回路，如图124所示。所示。使用电流互感器时，应注意以下几点：使用电流互感器时，应注意以下几点： 1）二次绕组绝不许开路。二次绕组绝不许开路。电流互感器的二次绕电流互感器的二次绕组电路中组电路中绝不允许装熔断器绝不允许装熔断器。在运行中若要拆下电。在运行中若要拆下电流表，应先将二次绕组短路后再进行。流表，应先将二次绕组短路后再进行。 2）铁心和二次绕组的一端必须可靠接地。铁心和二次绕组的一端必须可靠接地。以免以免绝缘损坏时，高压侧电压传到低压则，危及仪表及绝缘损坏时，高压侧电压传到低压则，危及仪表及人身安全。人身安全。 3）电流表内阻抗应很小电流表内阻抗应很小，否则影响测量精度。，否则影响测量精度。 3.弧焊变压器弧焊变压器 弧焊变压器实质上是一台特殊的降压变压器。电弧焊是靠电弧焊变压器实质上是一台特殊的降压变压器。电弧焊是靠电弧放电产生的热量来熔化金属的。弧放电产生的热量来熔化金属的。2如何满足上述要求：如何满足上述要求： 弧焊变压器具有较大的电抗，且可以调弧焊变压器具有较大的电抗，且可以调节。由此滋生出节。由此滋生出带电抗器带电抗器的弧焊变压器和的弧焊变压器和带带磁分路的磁分路的弧焊变压器。弧焊变压器。 在变压器的二次测，串一个可变电抗器，通过螺杆调节在变压器的二次测，串一个可变电抗器，通过螺杆调节可变电抗器的气隙来改变弧焊电流，可变电抗器的气隙来改变弧焊电流，气隙增大时，电抗气隙增大时，电抗器器L减小，减小，XL减小，焊接电流增大；反之，气隙减小，减小，焊接电流增大；反之，气隙减小， XL增大，焊接电流减小增大，焊接电流减小 在变压器的一次绕组和二次绕组的两个铁芯柱之间，安装一个在变压器的一次绕组和二次绕组的两个铁芯柱之间，安装一个磁分路动铁芯，由于磁分路动铁芯地存在，增加了漏磁通，增磁分路动铁芯，由于磁分路动铁芯地存在，增加了漏磁通，增大了漏电抗，从而是变压器获得迅速下降的外特性。大了漏电抗，从而是变压器获得迅速下降的外特性。通过弧焊变压器外部手柄来调节螺杆，并将磁分路铁心通过弧焊变压器外部手柄来调节螺杆，并将磁分路铁心移进移移进移出，使漏磁通增大或减小，即漏电抗增大或减小，从而改变焊出，使漏磁通增大或减小，即漏电抗增大或减小，从而改变焊接电流的大小。接电流的大小。另外，还可通过二次绕组抽头调节起弧电压的另外，还可通过二次绕组抽头调节起弧电压的大小。大小。