項(xiàng)目1.1變壓器的測(cè)試與應(yīng)用

1、項(xiàng)目項(xiàng)目1 變壓器的測(cè)試與應(yīng)用變壓器的測(cè)試與應(yīng)用n任務(wù)1.1 單相變壓器的拆裝及重繞n任務(wù)1.2 變壓器的通用測(cè)試n任務(wù)1.3 變壓器運(yùn)行特性的測(cè)試n任務(wù)1.4 變壓器的連接組別的判定n知識(shí)拓展任務(wù)任務(wù)1.1 單相變壓器的拆裝及重繞單相變壓器的拆裝及重繞n通過(guò)本次任務(wù)小型單相變壓器的拆裝及重繞任務(wù)，學(xué)生應(yīng)能夠掌握小型單相變壓器的基本結(jié)構(gòu)。而小型變壓器是指用于工頻范圍內(nèi)進(jìn)行電壓、電流變換的變壓器，容量從幾十伏安到一千伏安。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)導(dǎo)入1.1.1 變壓器的用途與分類 變壓器：是一種靜止的電機(jī)，它利用電磁感應(yīng)原理將一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓、電流的電能。換句話說(shuō)，變壓器就是

2、實(shí)現(xiàn)電能在不同等級(jí)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。是電力系統(tǒng)中生產(chǎn)，輸送，分配和使用電能的重要裝置。也是電力拖動(dòng)系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)中電能傳遞或作為信號(hào)傳輸?shù)闹匾?.1.變壓器的用途變壓器的用途（1）電力系統(tǒng)）電力系統(tǒng) 在電力系統(tǒng)中，變壓器是一種重要的電氣設(shè)備。電力系統(tǒng)中使用的變壓器稱為電力變壓器。將大功率的電能經(jīng)濟(jì)地從發(fā)電廠輸送到遠(yuǎn)距離的用電區(qū)，應(yīng)采用高壓輸電，因?yàn)閭鬏斠欢ǖ碾姽β?，電壓越高，電流也就越小。使用變壓器，既可以?jié)省導(dǎo)線和其他架設(shè)費(fèi)用，又可以減少送電時(shí)導(dǎo)線上的損耗和電壓降。（2 2）其它用途）其它用途 除了電力系統(tǒng)中的電力變壓器外，根據(jù)變壓器的用途，還有供給特殊電源用的變壓器，例如電爐變壓器、

3、整流變壓器、電焊變壓器、中頻變壓器等；儀用變壓器，例如電壓互感器、電流互感器等；以及其他各種變壓器，例如實(shí)驗(yàn)室中使用的自耦變壓器（調(diào)壓器）、自動(dòng)控制系統(tǒng)中的小功率變壓器、通信系統(tǒng)中的阻抗變壓器等。在一般工業(yè)和民用產(chǎn)品中，利用變壓器還可以實(shí)現(xiàn)電源與負(fù)載的阻抗匹配、電路隔離等。1.1.1 變壓器的用途與分類1)按用途分類:可分為電力變壓器（主要用在輸配電系統(tǒng)中，又分為升壓變壓器、降壓變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器和廠用變壓器）2.2.變壓器的分類變壓器的分類變壓器的種類很多，可按其用途、結(jié)構(gòu)、相數(shù)、冷卻方式等不同來(lái)進(jìn)行分類。1.1.1 變壓器的用途與分類特種變壓器：（如調(diào)壓變壓器、試驗(yàn)變壓器、電爐變壓器、整流

4、變壓器、電焊變壓器，控制變壓器等）1.1.1 變壓器的用途與分類儀用互感器：（電壓互感器和電流互感器）電子變壓器：用在電子線路中1.1.1 變壓器的用途與分類 2）按繞組數(shù)目分類：可分為雙繞組變壓器，三繞組變壓器，多繞組變壓器和自耦變壓器。 3）按鐵心結(jié)構(gòu)分類：有心式變壓器和殼式變壓器。 4）按相數(shù)分類：有單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器。 5）按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分類：可分為油浸式變壓器（包括油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸強(qiáng)迫油循環(huán)式）、干式變壓器、充氣式變壓器。1.1.1 變壓器的用途與分類電源變壓器電源變壓器電力變壓器電力變壓器環(huán)形變壓器環(huán)形變壓器自耦調(diào)壓器自耦調(diào)壓器控制變壓器控制變壓器

5、三相干式變壓器三相干式變壓器1.1.1 變壓器的用途與分類zyY AxXBabcZCcbaBXxACZYyz三相變壓器組（Y/）三鐵心柱式三相變壓器（Y/Y0）特點(diǎn)是：三相磁路彼此無(wú)關(guān)聯(lián)。特點(diǎn)是：三相磁路彼此有關(guān)聯(lián)。1.1.1 變壓器的用途與分類一次繞組的一次繞組的二次繞組的二次繞組的電壓相量電壓相量U1電壓相量電壓相量U2電流相量電流相量I1電流相量電流相量2電動(dòng)勢(shì)相量電動(dòng)勢(shì)相量電動(dòng)勢(shì)相量電動(dòng)勢(shì)相量E2匝數(shù)匝數(shù)匝數(shù)匝數(shù)N2 變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能，變壓器的主要部件是一個(gè)鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)繞組。與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組；與負(fù)載相連

6、的線圈，送出交流電能，稱為二次繞組。1.1.2 變壓器的基本工作原理一次繞組AX，也稱為原繞組，原邊，初級(jí)，A是首端，X是末端。二次繞組ax，也稱為副繞組，副邊，次級(jí)，a是首端，x是末端。1212de = - Ndtde = - Ndt 變壓器的主要部件是鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)繞組。兩繞組只有磁耦合沒電聯(lián)系。在一次繞組中加上交變電壓，產(chǎn)生交鏈一、二次繞組的交變磁通，在兩繞組中分別感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。1.1.2 變壓器的基本工作原理KNNEEUU212121 只要：(1)磁通有變化量；(2)一、二次繞組的匝數(shù)不同，就能達(dá)到改變電壓的目的。1u1e2e2u1i2i1U2U1u2uLZ1.1.2 變壓器的基

7、本工作原理 電力變壓器的基本構(gòu)成部分有：鐵心、繞組、絕緣套管、油箱及其他附件等，其中鐵心和繞組是變壓器的主要部件，稱為器身。1.1.3 變壓器的主要結(jié)構(gòu)1.1.鐵心鐵心 鐵心構(gòu)成了變壓器的磁路，同時(shí)又是套裝繞組的骨架。鐵心由鐵心柱和鐵軛兩部分構(gòu)成。鐵心柱上套繞組，鐵軛將鐵心柱連接起來(lái)形成閉合磁路。 鐵心材料：為了提高磁路的導(dǎo)磁性能，減少鐵心中的磁滯、渦流損耗，鐵心一般用高磁導(dǎo)率的磁性材料硅鋼片疊成。硅鋼片有熱軋和冷軋兩種，其厚度為0.350.5mm，兩面涂以厚0.020.23mm的漆膜，使片與片之間絕緣。1.1.3 變壓器的主要結(jié)構(gòu)變壓器的鐵心(a) 口型； （b） EI型； (c) F型；

8、（d） C型(a)(b)(c)(d)幾種常見鐵心的形狀幾種常見鐵心的形狀1.1.3 變壓器的主要結(jié)構(gòu)殼式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是鐵心包圍繞組的頂面、底面和側(cè)面。心式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是鐵心柱被繞組包圍，殼式結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度較好，但制造復(fù)雜。按鐵心和繞組的組合結(jié)構(gòu)， 通常又把變壓器分為心式和殼式兩種1.1.3 變壓器的主要結(jié)構(gòu) 心式結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，繞組的裝配及絕緣比較容易，電力變壓器的鐵心主要采用心式結(jié)構(gòu)。 鐵心疊裝 ：變壓器的鐵心一般是由剪成一定形狀的硅鋼片疊裝而成。為了減小接縫間隙以減小激磁電流，一般采用交錯(cuò)式疊法，使相鄰層的接縫錯(cuò)開。相鄰層按不同方式交錯(cuò)疊放，將接縫錯(cuò)開。偶數(shù)層剛好壓著奇數(shù)層的接縫，從而減少了磁阻

9、，便于磁通流通。1.1.3 變壓器的主要結(jié)構(gòu) 鐵心截面：小型變壓器做成方形或者矩形；大型變壓器做成階梯形。容量大則級(jí)數(shù)多。疊片間留有間隙作為油道，以改善鐵心內(nèi)部的散熱條件。1.1.3 變壓器的主要結(jié)構(gòu)2.2.繞組繞組 繞組：繞組是變壓器的電路部分，它由銅或 鋁絕緣導(dǎo)線繞制而成 。 一次繞組（原繞組）：輸入電能 二次繞組（副繞組）：輸出電能 他們通常套裝在同一個(gè)心柱上，一次和二次繞組具有不同的匝數(shù)，通過(guò)電磁感應(yīng)作用，一次繞組的電能就可傳遞到二次繞組，且使一、二次繞組具有不同的電壓和電流。 其中，兩個(gè)繞組中，電壓較高的我們稱為高壓繞組，相應(yīng)的電壓較低的稱為低壓繞組。從高、低壓繞組的相對(duì)位置來(lái)看，變

10、壓器的繞組又可分為同心式、交迭式。由于同心式繞組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，所以，國(guó)產(chǎn)的均采用這種結(jié)構(gòu)，交迭式主要用于特種變壓器中。1.1.3 變壓器的主要結(jié)構(gòu)交疊式繞組，漏電抗小，機(jī)械強(qiáng)度高，引線方便。同心式繞組，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。1.1.3 變壓器的主要結(jié)構(gòu)3.3.其他部件其他部件除器身外，典型的油鋟電力變壓器中還有油箱、變壓器油、絕緣套管及繼電保護(hù)裝置等部件。1.1.3 變壓器的主要結(jié)構(gòu)油浸式電力變壓器油浸式電力變壓器1 1信號(hào)式溫度計(jì)信號(hào)式溫度計(jì)2 2吸濕器吸濕器3 3儲(chǔ)油柜儲(chǔ)油柜4 4油位計(jì)油位計(jì)5 5安全氣道安全氣道6 6氣體繼電器氣體繼電器7 7高壓套管高壓套管8 8低壓套管低壓套管9

11、 9分接開關(guān)分接開關(guān)1010油箱油箱1111鐵心鐵心1212線圈線圈1313放油閥門放油閥門1.1.3 變壓器的主要結(jié)構(gòu) 額定值是制造廠對(duì)變壓器在指定工作條件下運(yùn)行時(shí)所規(guī)定的一些量值。在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，可以保證變壓器長(zhǎng)期可靠地工作，并具有優(yōu)良的性能。額定值亦是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和試驗(yàn)的依據(jù)。額定值通常標(biāo)在變壓器的銘牌上，亦稱為銘牌值。電力變壓器產(chǎn)品型號(hào) SL7315/10 產(chǎn)品編號(hào) 額定容量 315kVA 使用條件 戶外式額定電壓 10000/400V 冷卻條件 ONAN額定電流 18.2/454.7A 短路電壓 4%額定頻率 50 Hz 器身吊重 765kg相 數(shù) 三相 油 重 380kg聯(lián)接組別

12、Y yno 總 重 1525kg制 造 廠 生產(chǎn)日期 電力變壓器銘牌示意圖 1.1.4 變壓器的銘牌數(shù)據(jù)和主要系列1. 1. 變壓器的銘牌數(shù)據(jù)變壓器的銘牌數(shù)據(jù)(3)額定電流IN：額定電流指線電流，以安(A)表示。原、副邊額定電流是指在額定容量和額定電壓時(shí)所長(zhǎng)期允許通過(guò)的電流。(4)額定頻率fN：我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)工頻規(guī)定為50赫(Hz)變壓器的額定值主要有：(1)額定容量SN：在銘牌規(guī)定的額定狀態(tài)下變壓器輸出視在功率的保證值，稱為額定容量。額定容量用伏安(VA)或千伏安(KVA)表示。對(duì)三相變壓器，額定容量系指三相容量之和。(2)額定電壓UN：額定電壓指線電壓，用伏(V)或千伏(kV)表示。原邊額定電壓U1N是指電源加在原繞組上的額定電壓；副邊額定電壓U2N是指原邊加額定電壓副邊空載時(shí)副繞組的端電壓。1.1.4 變壓器的銘牌數(shù)據(jù)和主要系列 此外，額定指還包括效率、溫升等。除額定值外，銘牌上還標(biāo)有變壓器的相數(shù)、連接組別、阻抗電壓（或短路阻抗相對(duì)值或標(biāo)么值）、接線圖等。單相雙繞組變壓器 三相雙繞組變壓器 NNNNNIUIUS2211NNNNNIUIUS221133 變壓器的額定容量、額定電壓、額定電流之間的關(guān)系為：1.1.4 變壓器的銘牌數(shù)據(jù)和主要系列設(shè)計(jì)序號(hào)高壓邊額定電壓（KV）額定容量（KVA）