《变压器知识培训.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变压器知识培训.ppt（43页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、2023/2/21,变压器,变压器是一种静止的，将某一等级的交流电压和电流转换为同频率的另一等级的交流电压和电流的设备。功能：变电压 电力系统变电流 电流互感器变阻抗 电子电路中的阻抗匹配,2023/2/21,变压器应用举例,我国规定：输电线路的电压为110KV，220KV，500KV等几种,2023/2/21,第五节 其它用途的变压器,第四节 三相变压器,第三节 单相变压器的负载运行,第二节 单相变压器的空载运行,第一节 变压器基本工作原理和结构,2023/2/21,第一节 变压器基本工作原理和结构,一、变压器的基本工作原理,一个铁心：提供磁通的闭合路径。两个绕组：1次侧绕组N1；2次侧绕组
2、N2。,单相变压器原理图,2023/2/21,第一节 变压器基本工作原理和结构,一、变压器的基本工作原理,空载运行：U1 i1 感应电势e1和e2 U2；略去绕组电阻和漏抗压降，则：,2023/2/21,二、变压器的应用与分类,1）电力变压器：电力系统传输电能的升压变压器/降压变压器 等。2)特殊变压器：给电焊机供电的电焊变压器，给炼钢炉供电的电炉变压器等3)仪用互感器：电压互感器/电流互感器 4)试验变压器：高压试验用5)调压变压器：能在一定范围内连续调节输出电压6)控制变压器：隔离防止触电安全，同时提供多种电压,按用途分:,2023/2/21,变压器文字符号：T,不同的分类，基本原理一样,
3、2023/2/21,三、电力变压器的基本结构,分类：干式变压器：空气冷却。一般用于小容量变压器，如电站、工厂等。在电力系统中，变压比为6000V/400V，用于额定电压为380V的负载。油浸式变压器：油冷却。一般用于升压站和发电厂，变压比为20KV/500KV，20KV/6KV等。,2023/2/21,油浸式电力变压器,铁心（硅钢片）绕组（铜线或铝线）绝缘套管（引出装置）油箱及附件,2023/2/21,（一）电力变压器的额定值,3额定容量 SN：额定条件下的输出功率,1额定电压 UN1和UN2：绕组正常工作时的电压值,2额定电流 IN1和IN2：绕组长期允许的最大电流值,4额定频率 f：50H
4、z,四、电力变压器的额定值与主要系列,单相变压器的是相电压；三相变压器的是线电压。,2023/2/21,（二）电力变压器的型号及主要系列,2023/2/21,2023/2/21,变压器的选用举例：,一小区有300户居民，进小区的额定电压为10KV，请选择合适的变压器。结构：干式的，可移动组合式的额定容量：300*2000VA=600 KVA额定电压：10KV型号：Zb-F-630/10分为三相U，V，W，加零线给居民用电,2023/2/21,第二节 单相变压器的空载运行,I2=0U2=U20=E2U1E1,2023/2/21,变压器的电路,2023/2/21,空载电流(励磁电流)：占额定电流的
5、2%10%,空载损耗(铁心损耗PFe)：磁滞损耗和涡流损耗,磁滞损耗：磁滞现象引起铁心发热，造成的损耗；涡流损耗：交变磁通在铁心中产生的感应电流(涡流)造成的损耗。,变压器的损耗：P=PFe PCu,可变损耗,不变损耗,2023/2/21,第三节 单相变压器的负载运行,2023/2/21,结论：原、副边电流与匝数成反比,2、变电流：,四、变压器的作用,1、变电压,2023/2/21,3、变阻抗：,应用：阻抗匹配在电子电路中，为了提高信号的传输功率和效率，常用变压器将负载阻抗变换为适当的数值，以取得最大的传输功率和效率，这种做法称为阻抗匹配。,2023/2/21,变电压,变电流,变阻抗,2023
6、/2/21,解：变压比 K=N1/N2=800/200=4 副边电压 U2=U1/K=220/4=55V 原边电流 I1=I2/K=8/4=2A 输入功率 S1=U1I1=440VA 输出功率 S2=U2I2=440VA 可见当变压器的功率损耗忽略不计时，输入功率与输出功率相等，这符合能量守恒定律。,例1 已知一变压器N1=800，N2=200，U1=220V，I2=8A，负载为纯电阻，忽略变压器的漏磁和损耗，求变压器的副边电压U2，原边电流I1，输入和输出功率。,2023/2/21,解,例2 一只电阻为 8 的扬声器(喇叭)，需要把电阻提高到 800 才可以接入半导体收音机的输出端，问应该利
7、用电压比为多大的变压器才能实现这一阻抗匹配。,2023/2/21,五、变压器的运行特性,（一）变压器的外特性 和 电压变化率,电压变化率：反映电压的稳定性 变压器主要性能指标 电力变压器：U=2%3%,当 U1=U1N，cos2 不变时，U2=f(I2)2-纯电阻负载；1-感性负载；3-容性负载,2023/2/21,例3 某单相变压器的额定电压为 10 000/230 V，接在 10 000 V 的交流电源上向一电感性负载供电，电压 调整率为 0.03，求变压器的电压比、空载和满载时的二 次电压。,解：变压器的电压比为,空载时的二次电压 U20=U2N=230 V 满载时的二次电压 U2=U2
8、N(1 U%)=230(1 0.03)=223 V,2023/2/21,（二）变压器的效率特性,输出功率,输入功率,cos2 不变时，效率=f(I2)；电力变压器，最大效率出现在I2=（0.50.7）I2N,2023/2/21,小结：单相变压器的功率关系,1.一次绕组的视在功率 S1=UN1IN12.二次绕组的视在功率 S2=UN2IN23.输入功率 P1=UN1IN1cos1 4.输出功率 P2=UN2IN2cos25.变压器的损耗 P=PFePCu,(1)铜损耗 PCu=R1I12+R2I22(2)铁损耗 PFe=PhPe 6.效率,2023/2/21,例4 一铁心线圈，加上 12 V 直
9、流电压时，电流为1A；加上 110 V 交流电压时，电流为 2 A，消耗的功率为 88 W。求后一种情况下线圈的铜损耗、铁损耗。,解:由直流电压和电流求得线圈的电阻为,由交流电流求得线圈的铜损耗为 PCu=RI2=1222=48 W 由有功功率和铜损耗求得线圈的铁损耗为 PFe=PPCu=(88 48)W=40 W,2023/2/21,解:忽略电压调整率，则 P2=SNcos2=101030.8 W=8 kW P=PFePCu=(300400)W=700 W P1=P2P=(8 000700)W=8.7 W,例5 一变压器容量为 10 kVA，铁损为 300 W，满载时铜损为 400 W，求该
10、变压器在满载情况下向功率 因数为 0.8 的负载供电时输入功率、输出功率及效率。,2023/2/21,第四节 三相变压器,1、三相变压器组：三个独立单相变压器组成的变压器组,特点：三相之间只有电的联系，没有磁的联系。,一、三相变压器的种类,2023/2/21,2、三相心式变压器：铁心为三相所共有的三相变压器,特点：三相之间既有电的联系，又有磁的联系。,2023/2/21,二、三相绕组的联结方式,2023/2/21,原边：Y YN D()副边：y yn d 星形 三角形,2023/2/21,三相变压器Yyn联结,线电压之比：,2023/2/21,三相变压器YNd联结,线电压之比：,GB:Yyn、
11、Yd、YNd、Yy、YNy,最常用的三种,2023/2/21,2023/2/21,例6 有一带电阻负载的三相变压器，其额定数据如下：SN=100kVA,U1N=6000V,f=50Hz。U2N=U20=400V,绕组连接成y。由试验测得:PFe=600 W，额定负载时的 PCu=2400W。试求(1)变压器的额定电流；(2)满载时的效率。,(1)额定电流,2023/2/21,()满载时的效率,2023/2/21,第五节 其它用途的变压器,一、自耦变压器,自耦变压器的结构特点是：一次、二次绕组共用一个绕组。,2023/2/21,可调式自耦变压器（调压器）,使用 220V电源时，输入线接在1、3两
12、端；使用 110V电源时，输入线接在1、2两端；旋转手柄，改变耦合匝数，能在4、5之间得到0250V的不同输出电压。,接线柱,2023/2/21,二、仪用互感器,实现用低量程的电压表测量高电压。,被测电压=电压表读数 N1/N2,（一）电压互感器,2023/2/21,2）铁心和二次绕组的一端必须可靠接地，以防一次侧高压绕组绝缘损坏时，其上带上高电压而触电；3）电压互感器有一定的额定容量，使用时不宜接 过多的仪表，否则将影响互感器的准确度。,注意：1）二次绕组绝不允许短路，否则短路电流很大，将互感器烧坏。为此应串联熔断器作短路保护；,2023/2/21,（二）电流互感器,实现用低量程的电流表测量大电流。,被测电流=电流表读数 N2/N1,2023/2/21,注意：1）二次绕组绝不许开路，否则一次绕组中流过的大电流使铁心过热而烧坏绕组绝缘；二次绕组中因匝数很多，将产生高电压，可能将绝缘击穿，危及安全。2）在运行中若要拆下电流表，应先将二次绕组短路后再进行。3）铁心和二次绕组的一端必须可靠接地，以免绝缘损坏时，高压侧电压传到低压侧，危及仪表及人身安全。4）电流表内阻抗应很小，否则影响测量精度。,
