變壓器結(jié)構(gòu)和工作原理

1、關(guān)于變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理第一張，PPT共十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 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，變壓器就是實(shí)現(xiàn)電能在不同等級之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。第二張，PPT共十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 1.1 變壓器的基本結(jié)構(gòu)和分類一、變壓器的基本結(jié)構(gòu)： 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。圖1-2是油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)圖。第三張，PPT共十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 我們來看一個(gè)簡化圖:第四張，PPT共十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 1、鐵心

2、和繞組：變壓器中最主要的部 件，他們構(gòu)成了變壓器的器身。 1）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。第五張，PPT共十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 鐵心型式 ：變壓器鐵心的結(jié)構(gòu)有心式、殼式和漸開線式等形式。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，如圖所示。心式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是鐵心柱被繞組包圍，

3、如圖所示。殼式結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度較好，但制造復(fù)雜， 第六張，PPT共十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第七張，PPT共十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 心式結(jié)構(gòu)比較簡單，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。 鐵心截面:鐵心柱的截面一般作成階梯形，以充分利用繞組內(nèi)圓空間。容量較大的變壓器，鐵心中常設(shè)有油道，以改善鐵心內(nèi)部的散熱條件，如圖所示。第八張，PPT共十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 2）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 。

4、 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、低壓繞組的相對位置來看，變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)簡單，制造方便，所以，國產(chǎn)的均采用這種結(jié)構(gòu)，交迭式主要用于特種變壓器中。第九張，PPT共十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 2、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。 二、變壓器

5、的分類： 變壓器的種類很多，可按其用途、結(jié)構(gòu)、相數(shù)、冷卻方式等不同來進(jìn)行分類。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）、儀用互感器（電壓互感器和電流互感器）、特種變壓器（如調(diào)壓變壓器、試驗(yàn)變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電焊變壓器等）。第十張，PPT共十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 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

6、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。第十一張，PPT共十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 6、電力變壓器按容量大小通常分為小型變壓器（容量為10630kVA）、中型變壓器（容量為8006300kVA）、大型變壓器（容量為800063000kVA）和特大型變壓器（容量在90000kVA及以上）。三、額定值： 額定值是制造廠對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。額定值通常標(biāo)注在變壓器的銘牌上。變壓器的額定值主要有：第十二張，PPT共十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 1、額定容量SN 額定容量是指額定運(yùn)行時(shí)的視在功率。以 VA、kVA或MVA表示。由于變壓器的效率很高，通

7、常一、二次側(cè)的額定容量設(shè)計(jì)成相等。 2、額定電壓U2N和U2N 正常運(yùn)行時(shí)規(guī)定加在一次側(cè)的端電壓稱為變壓器一次側(cè)的額定電壓U2N。二次側(cè)的額定電壓U2N 是指變壓器一次側(cè)加額定電壓時(shí)二次側(cè)的空載電壓。額定電壓以V或kV表示。對三相變壓器，額定電壓是指線電壓。 3、 額定電流I2N和I2N第十三張，PPT共十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 根據(jù)額定容量和額定電壓計(jì)算出的線電流，稱為 額定電流，以A表示。 對單相變壓器對三相變壓器 4、額定頻率 fN 除額定值外，變壓器的相數(shù)、繞組連接方式及聯(lián)結(jié)組別、短路電壓、運(yùn)行方式和冷卻方式等均標(biāo)注在銘牌上。額定狀態(tài)是電機(jī)的理想工作狀態(tài)，具有優(yōu)良的性能，可長期工作。第十四張