单相变压器的空载运行【优质】PPT文档

N
2
d dt
e2 u2
ZL
只要一、二
u2
次绕组的匝数不 同，就能达到改
变压的目的。
2.1 变压器的基本工作原理和结构
变压器结构
铁芯
i1
u1
N1
Φ
N2
i2
u2 K
ZL
原边 绕组
副边 绕组
2.1 变压器的基本工作原理和结构
基本工作原理和分类
二、分类 按用途分：电力变压器和特种变压器。
按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、 三绕组变压器和多绕组变压器。
有效值 E14.44 fN 2 m
相量 E 1j4.4f4N 1 m 可见，当主磁通按正弦规律变化时，所产生的一次主电动势 也按正弦规律变化，时间相位上滞后主磁通 90 0 。主电动势的大小 与电源频率、绕组匝数及主磁通的最大值成正比。
同理，二次主电动势也有同样的结论。
2.2单相变压器的空载运行
电磁关系
流主要是感性无功性质——也称励磁电流；
大小：与电源电压和频率、线圈匝数、磁路材质及几何尺寸有 关，用空载电流百分数I0%来表示：
I0%
I0 IN
100%
2.2 单相变压器的空载运行
空载电流和空载损耗
一、空载电流
3、波形
由于磁路饱和，空载电
流 i 0 与由它产生的主磁
通 0呈非线性关系。
当磁通按正弦规律变化时，t
2.1 变压器的基本工作原理和结构
型号与额定值
二、额定值
额定容 SN量 (k V)A
额定I电 1N和 流 I2N(A)
指铭牌规定的额定使用 指在额定容量下，允许长期通过的额定
条件下所能输出的视在功 电流。在三相变压器中指的是线电流
率。
额定U 电 1N和 U 压 2N(kV ) 指长期运行时所能承受的工作电压
一次侧遵循电动机惯例，二次侧遵循发电机惯例。
强调：磁通与产生它的电流之间符合右手螺旋定则；电动势
与感应它的磁通之间符合右手螺旋定则。
2.2单相变压器的空载运行
电磁关系
三、感应电动势分析 1、主磁通感应的电动势——主电动势
设 0msin t
则 e 1 N 1 d d 0 2 tf1 N m sit n 9 0 ) ( 0 E 1 m sit n 9 0 ) ( 0
三、感应电动势分析 2、漏磁通感应的电动势——漏电动势 根据主电动势的分析方法，同样有
E 14.4f4N 1 1 E 1 j4 .4f4 N 1 1 m
漏电动势也可以用漏抗压降来表示，即
E 1 jL 1 I 0 jI 0 X 1
由于漏磁通主要经过非铁磁路径,磁路不饱和,故磁阻很大且为常
U 1
E 1
E1
1
U2
U 1
I0
F0 I0N1
(I2 )
u1
E 2
U 20
u2
0
E 1
E 2
1
IE01R 1
2.2 单相变压器的空载运行
电磁关系
一、空载运行时的物理情况 主磁通与漏磁通的区别
1）性质上： 0 与 I 0 成非线性关系； 1 与 I 0 成线性关系；
2）数量上： 0 占99%以上， 1 仅占1%以下； 3）作用上： 0 起传递能量的作用， 1 起漏抗压降作用。 二、各电磁量参考方向的规定
按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。 按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。 按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。
按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器 和充气式变压器。
2.1 变压器的基本工作原理和结构
a.心式变压器
三相变压器
b.壳式变压器
2.1 变压器的基本工作原理和结构
单相变压器的空载运行
2.1 变压器的基本工作原理和结构
基本工作原理和分类
一、基本工作原理
变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的
两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一 次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕 组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。
i1
U1
u1
e1
U2
i2 u1
e1
N1
d dt
e2
U1N是指加在一次电 侧压 ,的 U2N是 额指 定一次侧加
U1N二次的开.路 对电 三压 相变压器电 指压 .的是线
三者关系： 单:相 SNU1NI1NU2NI2N
此外，额定值还有 额定频率、效率、
三:相 SN 3U1NI1N 3U2NI2N温升等。
2.2 单相变压器的空载运行
电磁关系
U 1 一、I空0 载运行时的物理情况 0
i0
空载电流呈尖顶波形。
3 21
当空载电流按正弦规律 变化时，主磁通呈尖顶波 形。
1
2
i0
3
实际空载电流为是正弦波，但为了分析、计算和测量的方便， 在相量图和计算式中常用正弦的电流代替实际的空载电流。
四、绝缘套管
将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的绝缘，担负着 固定的作用。
此外，还有储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电 器。
2.1 变压器的基本工作原理和结构
型号与额定值
一、型号 型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方 式等内容，表示方法为
如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线 有载调压，额定容量250000kVA，高压额定电压220kV电力变压器。
铁心由铁心柱和铁轭两部分组成。其中，套装绕组的部分 称为铁心柱，连接铁心柱，以构成闭合磁路的部分为磁轭或铁轭。
2.1 变压器的基本工作原理和结构
基本结构
二、绕组
变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。 三、油箱
油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。油是冷却介质， 又是绝缘介质。油箱侧壁有冷却用的管子（散热器或冷却器）。
数,所以漏电抗 X 1 很小且为常数,它不随电源电压负载情况而变.
2.2单相变压器的空载运行
空载电流和空载损耗
一、空载电流
1、作用与组成 空产变载生压电主器流 磁 铁通心I0 损—包耗—含无—两功—个有分分功量量分I，0r；量一另I0个a 一是。个励是磁铁分损量耗，分流的无功分量远大于有功分量，所以空载电
1-讯号式温度计 2-吸湿器 3-储油柜 4-油表 5-安全气道 6-气
体继电器 7-高压套管 8-低压套管
9-分接开关 10-油箱 11-铁心 12-线圈
及绝缘 13-放油阀门
2.1 变压器的基本工作原理和结构
基本结构
一、铁心 铁心是变压器中导磁的主磁路，也是套装绕组的机械骨架。 铁心采用磁导率高，磁滞和涡流损耗小的软磁材料制成。目前变 压器铁心大都由厚度为0.23mm~0.35mm的冷轧硅钢片叠压 而成，以减小损耗。