《變壓器的基礎(chǔ)知識(shí)》PPT課件.ppt

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1、變壓器的作用,變壓器是一種交流電能的變換裝置，能將某一數(shù)值的交流電壓、電流轉(zhuǎn)變?yōu)橥l率的另一數(shù)值交流電壓、電流，使電能傳輸、分配和使用，做到安全經(jīng)濟(jì)。,變壓器的工作原理,電磁感應(yīng)原理,有以下關(guān)系式：,變壓器的種類,升壓變壓器,降壓變壓器,電力變壓器,特種變壓器,互感器,調(diào)壓變壓器,經(jīng)濟(jì)長距離傳輸電能,整流變壓器,焊接變壓器,利于用戶取用,（1）鐵芯：鐵芯是電機(jī)、變壓器的重要部件。電機(jī)、變壓器鐵芯對材料的基本要求是：在一定頻率及磁通密度下具有低的鐵芯損耗，和在一定磁場強(qiáng)度下具有高的磁通密度。,變壓器的部件,在電機(jī)、變壓器的發(fā)展過程中，曾經(jīng)采用和目前應(yīng)用的鐵芯材料有： 1.純鐵、軟鋼和無硅鋼：渦流

2、、磁滯損耗大 2.硅鋼片：有熱軋、冷軋無取向、冷軋取向之分，現(xiàn)常用的是0.35mm的冷軋取向硅鋼片 3.鐵鎳合金（坡莫合金）：有銅坡莫合金、鉬坡莫合金、鉻坡莫合金，因價(jià)高，很少采用 4.鐵鋁合金：在小型變壓器、控制變壓器、互感器和微特電機(jī)中得到了應(yīng)用。 5.非晶態(tài)合金：已用于沖制變壓器鐵心、三相電機(jī)定子鐵心等 6.微晶合金：主要用于要求較高的電機(jī)、電器中。,電工鋼片絕緣層 為了增大電機(jī)鐵心疊片間的絕緣，減小疊片中的渦流損耗，同時(shí)改善電工鋼片的焊接、沖剪性能，電工鋼片表面都要求有一層絕緣層。 對絕緣層的基本要求是：絕緣電阻高、化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高、不粘結(jié)、耐腐蝕，同時(shí)要求絕緣層薄而平整，以提

3、高疊片的疊片系數(shù)。,早期電工鋼片是沒有絕緣層的，后來隨著人們對鐵心渦流損耗的認(rèn)識(shí)才開始注意電工鋼片絕緣層問題。在電機(jī)發(fā)展史上，電工鋼片絕緣伴隨冶金、化工等的發(fā)展，也出現(xiàn)了許多變化，其主要絕緣方法有： a、氧化膜絕緣。利用鋼片在退火過程中形成的氧化膜作為絕緣。這種方式簡單、價(jià)廉，但絕緣效果欠佳，早期電機(jī)、變壓器中應(yīng)用較多，目前僅用于部分小型電機(jī)、變壓器中。 b、涂水玻璃絕緣。水玻璃絕緣便宜，但工藝性差、絕緣膜濕度大。,e、無機(jī)漆絕緣。早期曾采用無機(jī)漆（如桐油漆）涂電工鋼片兩面。 f、有機(jī)漆絕緣。用合成漆、酚醛樹脂、合成樹脂等在電工鋼片兩面涂漆，這是應(yīng)用最廣的絕緣方式。 g、半有機(jī)漆絕緣。用水溶性

4、或水分散系樹脂與無機(jī)鹽配合后得到的半有機(jī)漆，涂刷電工鋼片表面。,（2）繞組：,繞組是變壓器的電路部分，一般采用外包絕緣紙的銅線或鋁線繞成，我國變壓器大部分采用鋁導(dǎo)體，根據(jù)線圈繞制的特點(diǎn)分為圓筒式、餅式、連續(xù)式、糾結(jié)式、螺旋式等幾種。,（3）油箱和附件： a、油箱：支持器身及附件的重量； b、油枕：（也稱膨脹器或儲(chǔ)油器）減少油與空氣的接觸面，及保證油箱中始終充滿油。大中型變壓器通常采用隔膜密封裝置，以防油質(zhì)老化； c、通氣管：（也稱吸濕器）內(nèi)有干燥劑，防止潮氣侵入； d、油標(biāo)：觀察及監(jiān)視油位，通常有幾根表示不同溫度下油面高度的刻度線；,e、排氣管：（也稱安全氣道或防爆管）當(dāng)油箱內(nèi)的壓力達(dá)到0.8

5、1個(gè)大氣壓時(shí)防爆膜破裂，以免油箱爆裂； f、凈油器：對油起過濾凈化作用，延長油的使用期限，也稱濾油器，其中裝有吸附劑（硅膠、活性氧化鋁等）； g、瓦斯繼電器：也稱氣體繼電器，安裝在油箱和油枕的連接管道中，反映電力變壓器的內(nèi)部故障；,h、分接開關(guān)：通過變換線圈的分接頭位置（調(diào)節(jié)繞組匝數(shù)）達(dá)到調(diào)壓的目的，有無載和有載之分； i、絕緣套管：保證繞組引出線與油箱的絕緣，常用的有瓷絕緣套管、充油套管、電容式套管等； j、溫度計(jì)：測量監(jiān)視上層油溫，常用的有酒精溫度計(jì)、氣壓式溫度計(jì)、電阻式溫度計(jì)等（嚴(yán)禁用水銀溫度計(jì)） k、底座,變壓器油：是石油經(jīng)煉制加工后（加入油品添加劑，如抗氧化劑、降凝劑等）所得到的一種

6、成品油，具有良好的抗氧化性及良好的電氣性能，主要起絕緣、散熱的作用，變壓器油的牌號(hào)是根據(jù)其凝固點(diǎn)劃分的，如10號(hào)、25號(hào)油的凝固點(diǎn)分別為-10、-25，其代號(hào)分別為DB10、DB25。（油開關(guān)油為DU45、電纜油為DL110）,變壓器的型號(hào),電力變壓器型號(hào)后面的數(shù)字部分： 斜線左邊表示額定容量（千伏安） 斜線右邊表示一次側(cè)額定電壓（千伏） 例如：,S,F,S,7,6300,/,110,變壓器的技術(shù)參數(shù),（1） 額定容量：額定工作狀態(tài)下變壓器輸出的視在功率保證值，以KVA表示，對三相變壓器指三相容量之和。變壓器的容量規(guī)范為R10系列，即變壓器容量等級之間按 的倍數(shù)增加。 （小型1600；中型16

7、006300；大型800063000；特型63000）,（2）額定電壓：以KV表示 （3）額定電流：指在額定電壓和額定環(huán)境溫度下各部分溫升不超過允許值的長期允許通過電流，單位為A （4）額定頻率：我國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)頻率為50Hz,（5）空載試驗(yàn)：變壓器一次側(cè)施加額定電壓、二次側(cè)斷開運(yùn)行，一次繞組通過的電流稱空載電流（或勵(lì)磁電流），通常以額定電流的百分?jǐn)?shù)表示 變壓器在空載狀態(tài)下的損耗稱為空載損耗，主要是鐵心中的磁滯和渦流損耗，習(xí)慣上稱為鐵損，有時(shí)也稱為不變損耗，單位為W或KW?？赏ㄟ^此值分析鐵心質(zhì)量或是否存在有缺陷,（6）短路試驗(yàn)：是指二次側(cè)短路、一次繞組通過額定電流的試驗(yàn)，可測量兩個(gè)數(shù)值：阻抗

8、電壓（也稱短路電壓）和短路損耗，分別表示變壓器通過額定電流時(shí)變壓器自身阻抗上產(chǎn)生的電壓損耗百分值及電能損耗。習(xí)慣上短路損耗又叫銅損或可變損耗，主要反映繞組的性能。,（7）連接組別：表示變壓器各相繞組的連接方式和一、二次線電壓之間的相位關(guān)系。為了便于生產(chǎn)和應(yīng)用，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)連接組為（雙繞組）Y，yn0、Y，d11、YN，d11、Y，y0及YN，y0五種,（8）冷卻方式：表示繞組及箱殼內(nèi)外的冷卻介質(zhì)和循環(huán)方式。主要有： 干式自冷 干式風(fēng)冷 油浸自冷 油浸風(fēng)冷 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷 強(qiáng)迫油循環(huán)水冷 強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向 水內(nèi)冷等冷卻方式。,有關(guān)變壓器運(yùn)行的幾個(gè)問題,變壓器的運(yùn)行方式： （1）正常運(yùn)行方式額

9、定參數(shù)及以下運(yùn)行，可長期運(yùn)行； （2）正常過負(fù)荷運(yùn)行方式負(fù)荷超過允許值時(shí)的運(yùn)行，在絕緣和壽命不受影響的前提下，允許運(yùn)行一定時(shí)間（依過負(fù)荷前的上層油溫定）； （3）事故過負(fù)荷運(yùn)行方式當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)，為保證供電可靠性，變壓器允許短時(shí)過負(fù)荷的能力,變壓器的允許溫度及溫升：A級絕緣材料的允許溫度為105，為防止絕緣及壽命受到影響，規(guī)定：變壓器上層油溫最高不超過95，而正常運(yùn)行時(shí)，為使油不使過速氧化，上層油溫不應(yīng)超過85。而溫升則是與周圍空氣溫度的差值。,允許電壓波動(dòng)：如果電源電壓的波動(dòng)不超過5%，不論電壓分接頭在任何位置，變壓器可帶額定負(fù)荷。,變壓器的并列運(yùn)行： 優(yōu)點(diǎn)提高供電可靠性及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

10、； 條件（1）接線組別相同； （2）變比相同（允許有0.5% 的差值 （3）短路電壓相同（允許有10% 的差值）,變壓器的損耗：變壓器運(yùn)行中的損耗有鐵芯損耗及繞組損耗，可用公式表示：,式中：P0空載損耗 Pd短路損耗 負(fù)荷率,變壓器的運(yùn)行效率：,與變壓器的負(fù)荷率及負(fù)荷的功率因數(shù)有關(guān)。,變壓器的調(diào)壓：變壓器的電壓調(diào)整是通過改變繞組的匝數(shù)完成的，一般無載的調(diào)整范圍在5%以內(nèi)，有載的調(diào)整范圍可達(dá)30%。,變壓器的選擇,容量及臺(tái)數(shù)：容量太小，無法保證安全運(yùn)行；太大，會(huì)降低運(yùn)行效率、功率因數(shù)及供電電壓質(zhì)量，并造成容量的浪費(fèi)。為保證可靠性，變電所一般選用兩臺(tái) 型式的選擇：相數(shù)、繞組數(shù)及連接方式、電壓調(diào)整方式、冷卻方式等。,