变压器原理总结

1、九、 变压器的联结组别使用课时：6 课时项目二变压器的基本应用变压器的基本应用九、 变压器的联结组别2.1 变压器的认识及使用定义定义: : 变压器是一种静止的电机变压器是一种静止的电机( (电磁装置电磁装置) )，它利用电磁感应，它利用电磁感应原理将一种电压、电流的交流电转换成同频率的另一种或两种以原理将一种电压、电流的交流电转换成同频率的另一种或两种以上电压、电流的交流电。换句话说，变压器就是一种实现电能在上电压、电流的交流电。换句话说，变压器就是一种实现电能在不同等级之间进行转换的装置。不同等级之间进行转换的装置。作用作用: : 变压器一般只用于交流电路，它的作用是传递电能，而变压器一般

2、只用于交流电路，它的作用是传递电能，而不能产生电能。它只能改变交流电压、电流的大小，而不能改变不能产生电能。它只能改变交流电压、电流的大小，而不能改变频率的大小。频率的大小。将发电厂的低电压升为高电压，便于传输。将发电厂的低电压升为高电压，便于传输。将高电压降为合适的工作电压。将高电压降为合适的工作电压。起隔离作用，提高电路的抗干扰性能。起隔离作用，提高电路的抗干扰性能。九、 变压器的联结组别 由于变压器具有变换电压，变换电流和变换阻由于变压器具有变换电压，变换电流和变换阻抗的功能，所以在电力系统和电子线路中得到极为抗的功能，所以在电力系统和电子线路中得到极为广泛的应用，它是电能的传输、分配和

3、使用的重要广泛的应用，它是电能的传输、分配和使用的重要电气设备。电气设备。 电力系统示意图电力系统示意图2.1 变压器的认识及使用九、 变压器的联结组别2.1 变压器的认识及使用按按用途用途分：电力变压器、特种变压器、仪用互感器及试验用分：电力变压器、特种变压器、仪用互感器及试验用 的高压变压器和调压变压器等。的高压变压器和调压变压器等。按按相数相数分：单相、三相、多相变压器。分：单相、三相、多相变压器。按按绕组结构绕组结构分：双绕组、三绕组、多绕组变压器和自耦变压器。分：双绕组、三绕组、多绕组变压器和自耦变压器。按按冷却方式冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。分：干式变压器、

4、油浸式变压器和充气式变压器。 按按铁心结构铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。分：心式变压器和壳式变压器。按按调压方式调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。按按容量不同容量不同分：中小型变压器、大型变压器和特大型变压器。分：中小型变压器、大型变压器和特大型变压器。九、 变压器的联结组别一、 电源变压器1、认识电源变压器 电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离离, ,作为一种主要的软磁电磁元件作为一种主要的软磁电磁元件, ,在电源技术中和电力在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。电子技术中得到

5、广泛的应用。 根据传送功率的大小根据传送功率的大小, ,电源变压器可以分为电源变压器可以分为: : 10kVA10kVA以上为大功率以上为大功率10kVA0.5kVA10kVA0.5kVA为中功率为中功率0.5kVA25VA0.5kVA25VA为小功率为小功率25VA25VA以下为微功率以下为微功率九、 变压器的联结组别一、 电源变压器电源变压器的组成结构电源变压器的组成结构（1 1）磁路）磁路 -铁心铁心作用：提供磁路作用：提供磁路铁心材料：铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心中的磁滞、涡为了提高磁路的导磁性能，减少铁心中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁性材料流损耗，铁心一般用

6、高磁导率的磁性材料硅钢片叠成。硅钢片叠成。硅钢片有热轧和冷轧两种，其厚度为硅钢片有热轧和冷轧两种，其厚度为0.350.350.5mm0.5mm，两面涂以厚，两面涂以厚0.020.020.23mm0.23mm的漆膜，使片与片之间绝缘。的漆膜，使片与片之间绝缘。九、 变压器的联结组别一、 电源变压器 E E型和型和E1E1型铁心是目前使用得最多的铁心，它的主要优点型铁心是目前使用得最多的铁心，它的主要优点是绕组的初、次级可共用一个骨架，有较高的窗口占空系数。是绕组的初、次级可共用一个骨架，有较高的窗口占空系数。铁心可对绕组形成保护外壳，使绕组不易受机械创伤。另外铁铁心可对绕组形成保护外壳，使绕组不

7、易受机械创伤。另外铁心的散热面积也较大，本身磁场发散也较少。心的散热面积也较大，本身磁场发散也较少。 但它也有缺点，如磁路中气隙较大，增加磁阻，使磁路性但它也有缺点，如磁路中气隙较大，增加磁阻，使磁路性能降低。除此之外，它还存在着铜线多、漏感大和外来磁场干能降低。除此之外，它还存在着铜线多、漏感大和外来磁场干扰大的缺点。扰大的缺点。铁心型式铁心型式 ：九、 变压器的联结组别一、 电源变压器 C C型铁心的制造过程是：冷轧硅钢带卷绕成形后，经热型铁心的制造过程是：冷轧硅钢带卷绕成形后，经热处理、漫渍等工艺制成封闭铁心，然后把封闭铁心切开，处理、漫渍等工艺制成封闭铁心，然后把封闭铁心切开，形成两个

8、形成两个C C 型铁心，将线包套入后，再把一对型铁心，将线包套入后，再把一对C C 型铁心拼型铁心拼在起，并紧固捆扎在一起而构成变压器。在起，并紧固捆扎在一起而构成变压器。 C C 型铁心的气隙可以做得很小，还具有体积小、重量轻、型铁心的气隙可以做得很小，还具有体积小、重量轻、材料利用率高等优点材料利用率高等优点。九、 变压器的联结组别一、 电源变压器（2 2）电路）电路 -绕组绕组 作用：建立磁场作用：建立磁场A A、高压绕组、高压绕组 匝数多的绕组一般接于高压侧。称为高压绕组。也叫匝数多的绕组一般接于高压侧。称为高压绕组。也叫一次绕组、初级绕组、原绕组。一次绕组、初级绕组、原绕组。B B、

9、低压绕组、低压绕组 匝数少、一般接于低压侧的绕组称为低压绕组。也叫匝数少、一般接于低压侧的绕组称为低压绕组。也叫二次绕组、次级绕组、副绕组。二次绕组、次级绕组、副绕组。九、 变压器的联结组别一、 电源变压器一次绕组（原绕组）：输入电能一次绕组（原绕组）：输入电能二次绕组（副绕组）：输出电能二次绕组（副绕组）：输出电能 他们通常套装在同一个心柱上，一次和二次他们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组组的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组具有不同的电压和电流。具有不

10、同的电压和电流。九、 变压器的联结组别一、 电源变压器 线圈绕制的顺序通常是初级线圈绕在线包的里面，然后线圈绕制的顺序通常是初级线圈绕在线包的里面，然后再绕制次级线圈。为了避免干扰电压经变压器窜入无线电设再绕制次级线圈。为了避免干扰电压经变压器窜入无线电设备，在变压器的初、次级间还加有静电屏蔽层，以消除初、备，在变压器的初、次级间还加有静电屏蔽层，以消除初、次级绕组间的分布电容引人的干扰电压。次级绕组间的分布电容引人的干扰电压。 小功率电源变压器的绕组一般都采用漆包线绕制，因为小功率电源变压器的绕组一般都采用漆包线绕制，因为它有良好的绝缘，占用体积较小，价格也便直对于低压大电它有良好的绝缘，占

11、用体积较小，价格也便直对于低压大电流的线圈流的线圈. .有时也采用纱包粗铜线绕制。有时也采用纱包粗铜线绕制。九、 变压器的联结组别一、 电源变压器 为了使变压器有足够的绝缘强度，绕组各层间均垫有为了使变压器有足够的绝缘强度，绕组各层间均垫有薄的绝缘材料，如电容器纸、黄腊绸等。在某些需要高绝薄的绝缘材料，如电容器纸、黄腊绸等。在某些需要高绝缘的场合还可使用聚醋薄膜和聚四氟乙烯薄膜等。缘的场合还可使用聚醋薄膜和聚四氟乙烯薄膜等。 为了便于散热，绕组和窗口之间应留有一定空隙，一般为了便于散热，绕组和窗口之间应留有一定空隙，一般为为1 - 3mm 1 - 3mm ，但也不能过大，以免使变压器的损耗增大

12、。绕，但也不能过大，以免使变压器的损耗增大。绕组的引出线，一般采用多股绝缘软线。对于粗导线绕制的绕组的引出线，一般采用多股绝缘软线。对于粗导线绕制的绕组，可使用线圈本身的导线作为引出线，外面再加绝缘套管。组，可使用线圈本身的导线作为引出线，外面再加绝缘套管。九、 变压器的联结组别一、 电源变压器（3 3）骨架）骨架 骨架一般都由塑料压制而成骨架一般都由塑料压制而成. .也可以用胶合板及胶木化也可以用胶合板及胶木化纤维板制作。纤维板制作。（4 4）铁心的固定方式）铁心的固定方式 铁心装入绕组后，必须将铁心夹紧井予以固定，常用铁心装入绕组后，必须将铁心夹紧井予以固定，常用的方法有夹板条夹紧螺钉固定

13、。对于数瓦的小功率变压器，的方法有夹板条夹紧螺钉固定。对于数瓦的小功率变压器，则可使用夹子固定。则可使用夹子固定。 九、 变压器的联结组别一、 电源变压器电源变压器电源变压器环形变压器环形变压器控制变压器控制变压器常见的电源变压器常见的电源变压器九、 变压器的联结组别一、 电源变压器电源变压器的应用电源变压器的应用实物图实物图九、 变压器的联结组别一、 电源变压器九、 变压器的联结组别一、 电源变压器电路图中的符号电路图中的符号九、 变压器的联结组别或或一、 电源变压器九、 变压器的联结组别一、 电源变压器2、变压器的工作过程、变压器的工作过程（工作原理）（工作原理）（1）变压器在电路中的主要

14、作用）变压器在电路中的主要作用： 将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。一种电压等级的交流电能。 电压变换、电流变换、阻抗变换电压变换、电流变换、阻抗变换九、 变压器的联结组别变压器能否变换直流电？为什么？如把变压器一变压器能否变换直流电？为什么？如把变压器一次侧接到与交流额定电压相等的直流电源上，将次侧接到与交流额定电压相等的直流电源上，将会怎样？会怎样？答：答： 1 1）不能，因直流电流产生的恒定磁通不能）不能，因直流电流产生的恒定磁通不能在变压器的二次绕组产生感应电动势和电流。在变压器的二次绕组产生感应电动势和电流。 2

15、2）因没有感应电动势平衡外加电压，使）因没有感应电动势平衡外加电压，使励磁电流过大，烧毁一次绕组。励磁电流过大，烧毁一次绕组。讨讨论论一、 电源变压器九、 变压器的联结组别一、 电源变压器（2）变压器中的能量转换）变压器中的能量转换 变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。绕组。 两绕组只有磁耦合没电联系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组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势e1 1、e2 2。九、 变压器的联结组别一、

16、电源变压器（2）变压器中的能量转换）变压器中的能量转换变压器的能量转换过程：变压器的能量转换过程：一次绕组接入电能一次绕组接入电能 磁场能磁场能 二次绕组获得电能二次绕组获得电能九、 变压器的联结组别 交流铁心线圈电路交流铁心线圈电路mfNEU44. 4iNeu铁心中主磁通铁心中主磁通的最大值的最大值电磁关系电磁关系一、 电源变压器九、 变压器的联结组别0i02i1u+20u+2e+1e+1N2N 一次侧接交流电源，二一次侧接交流电源，二次侧开路。次侧开路。变电压原理变电压原理i0 tNedd 22 1u dd11tNe 一、 电源变压器九、 变压器的联结组别变压器一次侧变压器一次侧KNNEE

17、UU21212012m220224440Nf.EUU,I 111Nf44. 4EUm一、 电源变压器九、 变压器的联结组别(2) 带负载运行情况带负载运行情况i21u+1e+1N2N i1+e2+u2KNNEEUU212121结论：改变匝数比，就能改变输出电压。结论：改变匝数比，就能改变输出电压。mN 111f44. 4EUmN 222f44. 4EU在理想情况下在理想情况下一、 电源变压器九、 变压器的联结组别KNNII11221结论：结论：原、副边电流与匝数成反比原、副边电流与匝数成反比 变电流的原理变电流的原理在理想情况下在理想情况下2211IUIU升压变压器升压变压器21II 降压变压

18、器降压变压器21II +|Z |2i1u2e1i1e1N2N+2u一、 电源变压器九、 变压器的联结组别1.已知某单相变压器的一次绕组电压为已知某单相变压器的一次绕组电压为3300v，二次绕组，二次绕组电压为电压为220v，若二次绕组接入一个阻抗为，若二次绕组接入一个阻抗为11的电阻的电阻（忽略变压器的漏磁和损耗），试求变压器的变压比（忽略变压器的漏磁和损耗），试求变压器的变压比及一次、二次绕组中电流各为多少？及一次、二次绕组中电流各为多少？ 例题例题解UK222202011UIAARAIkINNI3 . 11520122121一、 电源变压器九、 变压器的联结组别2

19、22IUZ 111IUZ 2222222111ZKIUKKIKUIUZ1U1I1Z+1U2U1I2I+2Z九、 变压器的联结组别2.有一电压比为有一电压比为220v/110v 220v/110v 的降压变压器，如果在二的降压变压器，如果在二次绕组接上次绕组接上88的电阻，求变压器的一次绕组的输的电阻，求变压器的一次绕组的输入阻抗。入阻抗。解211022021UUK32822221ZKZ例题例题一、 电源变压器九、 变压器的联结组别磁路部分磁路部分由高导磁硅钢片叠成由高导磁硅钢片叠成厚厚0.35mm或或 0.5mm铁心铁心小结小结变压器的基本结构变压器的基本结构一、 电源变压器九、 变压器的联结

20、组别kNNUU2121kNNII11221变电压原理变电压原理变电流原理变电流原理变阻抗原理变阻抗原理变压器的基本工作原理变压器的基本工作原理 221ZKZ 一、 电源变压器九、 变压器的联结组别课堂训练课堂训练2、 升压变压器的变比（升压变压器的变比（ ） A A 大于大于1 B 1 B 小于小于1 C 1 C 等于等于1 D 1 D 大于等于大于等于1 13 、如图所示电路，变压器的变压比如图所示电路，变压器的变压比K=10K=10，则电压表的，则电压表的读数为（读数为（ ）A 20V A 20V B 2 V C 200V D 0VB 2 V C 200V D 0V1 、 变压器的工作原理

21、依据（变压器的工作原理依据（ ） A A 欧姆定律欧姆定律 B B基尔霍夫定律基尔霍夫定律 C C 电流的磁效应电流的磁效应 D D电磁感应原理电磁感应原理VDBD一、 电源变压器九、 变压器的联结组别一、 电源变压器3 3、电源变压器的检测、电源变压器的检测（1 1）观察变压器的外表）观察变压器的外表（2 2）绝缘性测试）绝缘性测试 线圈引线是否断裂、脱焊，绝缘材料是否有烧焦痕迹，铁芯紧固线圈引线是否断裂、脱焊，绝缘材料是否有烧焦痕迹，铁芯紧固螺杆是否有松动，硅钢片有无锈蚀，绕组线圈是否有外露等螺杆是否有松动，硅钢片有无锈蚀，绕组线圈是否有外露等 。 用万用表用万用表R10k挡分别测量铁芯与

22、初级，初级与各次级、铁芯与挡分别测量铁芯与初级，初级与各次级、铁芯与各次级、静电屏蔽层与各次级、次级各绕组间的电阻值，万用表指针各次级、静电屏蔽层与各次级、次级各绕组间的电阻值，万用表指针均应指在无穷大位置不动，否则，说明变压器绝缘性能不良。均应指在无穷大位置不动，否则，说明变压器绝缘性能不良。 （3 3）绕组通断检测）绕组通断检测 将万用表置于将万用表置于Rl挡，测试中，若某个绕组的电阻值为无穷大或挡，测试中，若某个绕组的电阻值为无穷大或为零，则说明此绕组有断路性故障或绝缘损坏短路。为零，则说明此绕组有断路性故障或绝缘损坏短路。 九、 变压器的联结组别一、 电源变压器3 3、电源变压器的检测

23、、电源变压器的检测（4 4）空载电流的检测）空载电流的检测直接测量法：直接测量法：将次级所有绕组全部开路，把万用表置于交流电流挡将次级所有绕组全部开路，把万用表置于交流电流挡(500mA)串入初级绕组。当初级绕组的插头插入串入初级绕组。当初级绕组的插头插入220V市电时，万用表市电时，万用表所指示的便是空载电流值。此值不应大于变压器满载电流的所指示的便是空载电流值。此值不应大于变压器满载电流的1020。一般常见电子设备电源变压器的正常空载电流应在。一般常见电子设备电源变压器的正常空载电流应在100mA左右。左右。如果超出太多，则说明变压器有短路性故障。如果超出太多，则说明变压器有短路性故障。间

24、接测量法：间接测量法：在变压器的初级绕组中串联一个在变压器的初级绕组中串联一个105W的电阻，次级的电阻，次级仍空载。加电后，用万用表交流电压挡测出电阻仍空载。加电后，用万用表交流电压挡测出电阻R两端的电压降两端的电压降U，然，然后用欧姆定律算出空载电流后用欧姆定律算出空载电流I空，即空，即I空空UR。（5 5）空载电压的检测）空载电压的检测 初级接初级接220V市电，用万用表交流电压挡依次测出各绕组的空载电压市电，用万用表交流电压挡依次测出各绕组的空载电压值值(U21、U22、U23、U24)应符合要求值，允许误差范围一般为：高压应符合要求值，允许误差范围一般为：高压绕组绕组10，低压绕组，

25、低压绕组5，带中心抽头的两组对称绕组的电压差应，带中心抽头的两组对称绕组的电压差应2。 九、 变压器的联结组别一、 电源变压器4 4、电源变压器短路性故障的检测判别、电源变压器短路性故障的检测判别 A、主要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。、主要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。 B、线圈内部匝间短路点越多，短路电流就越大，而变压器发热就、线圈内部匝间短路点越多，短路电流就越大，而变压器发热就越严重越严重。 C、测量空载电流，存在短路故障的变压器，其空载电流值将远大于、测量空载电流，存在短路故障的变压器，其空载电流值将远大于满载电流的满载电流的10。 D、当短路严重时，变压器在空载加电

26、后几十秒钟之内便会迅速发热，、当短路严重时，变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热，用手触摸铁芯会有烫手的感觉，此时不用测量空载电流便可断定变压器有用手触摸铁芯会有烫手的感觉，此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。短路点存在。 九、 变压器的联结组别二、 调压器单相接触式调压器（自耦变压器）的用途：单相接触式调压器（自耦变压器）的用途：1 1、认识调压器、认识调压器 一种特殊变压器。在实验室一种特殊变压器。在实验室调试调试线路时或作为一个线路时或作为一个临时临时的的低压交低压交流电源流电源使用。使用。（1）调节手柄）调节手柄 （2）外壳和接线柱）外壳和接线柱 （3）铁芯和绕组）铁

27、芯和绕组 绕组特点：绕组特点：一、二次绕组共用一个绕组。一、二次绕组共用一个绕组。两个绕组间，即有磁联系也有电两个绕组间，即有磁联系也有电联系。联系。九、 变压器的联结组别二、 调压器（1 1）调压器的电气符号）调压器的电气符号2 2、使用调压器、使用调压器单相调压器单相调压器三相调压器三相调压器九、 变压器的联结组别二、 调压器（2 2）单相调压器的使用）单相调压器的使用A、红色接线柱为输入，黑色接线柱为输出。、红色接线柱为输入，黑色接线柱为输出。B、首先空载调节所需电压，然后切断电源。、首先空载调节所需电压，然后切断电源。C、接入负载后接通电源。、接入负载后接通电源。D、使用完毕后，先切断

28、电源，然后将手柄调整到零电、使用完毕后，先切断电源，然后将手柄调整到零电压端，最后拆除接线。压端，最后拆除接线。（3 3）三相调压器的使用）三相调压器的使用使用方法同单相调压器。使用方法同单相调压器。接线可以有星形接线和三角形两种。接线可以有星形接线和三角形两种。九、 变压器的联结组别二、 调压器的使用主要优缺点：主要优缺点： A、优点：、优点： 由于自耦变压器的绕组容量小于额定容量，当额定容量相由于自耦变压器的绕组容量小于额定容量，当额定容量相同时，自耦变压器与双绕组变压器相比，其单位容量所消耗的同时，自耦变压器与双绕组变压器相比，其单位容量所消耗的材料少、变压器的体积小、造价低，而且铜耗和

29、铁耗也小，因材料少、变压器的体积小、造价低，而且铜耗和铁耗也小，因而效率高。这就是自耦变压器的主要优点。而效率高。这就是自耦变压器的主要优点。B、缺点：、缺点： 由于自耦变压器原、副绕组之间有直接电的联系，为了防止由于自耦变压器原、副绕组之间有直接电的联系，为了防止因高压边单相接地故障而引起低压边的过电压，用在电力系统中因高压边单相接地故障而引起低压边的过电压，用在电力系统中的三相自耦变压器中性点必须可靠接地。同样，由于原、副绕组的三相自耦变压器中性点必须可靠接地。同样，由于原、副绕组之间有直接电的联系，当高压边遭受过电压时，会引起低压边严之间有直接电的联系，当高压边遭受过电压时，会引起低压边

30、严重过电压，为避免这种危险，需要在原、副边都装设接地装置。重过电压，为避免这种危险，需要在原、副边都装设接地装置。九、 变压器的联结组别三、 三相电力变压器三相电力变压器的用途：三相电力变压器的用途： 电力变压器主要用于电力输配系统中起电力变压器主要用于电力输配系统中起功率传送、电功率传送、电压变换和绝缘隔离作用压变换和绝缘隔离作用, ,原边电压为原边电压为6kV6kV以上的高压以上的高压, ,功率最功率最小小5kVA,5kVA,最大超过上万最大超过上万kVAkVA。电力变压器既强调功率传送大。电力变压器既强调功率传送大, ,又强调绝缘隔离电压高。又强调绝缘隔离电压高。1 1、认识三相电力变压

31、器、认识三相电力变压器三相电力变压器的结构组成：三相电力变压器的结构组成： 油箱及附件、绝缘套管、铁心、绕组油箱及附件、绝缘套管、铁心、绕组 九、 变压器的联结组别三、 三相电力变压器三相电力变压器的结构示意图：三相电力变压器的结构示意图：九、 变压器的联结组别 三、三相电力变压器三相树脂绝缘干式电力变压器三相树脂绝缘干式电力变压器九、 变压器的联结组别三、 三相电力变压器35KV35KV三相油浸式电力变压器三相油浸式电力变压器九、 变压器的联结组别三、 三相电力变压器2 2、三相电力变压器的表示方法和工作过程、三相电力变压器的表示方法和工作过程（1 1）三相电力变压器的图形符号）三相电力变压

32、器的图形符号九、 变压器的联结组别三、 三相电力变压器（2 2）三相电力变压器的工作过程）三相电力变压器的工作过程 三相电力变压器可以看成三台完全相同的单相变压器组三相电力变压器可以看成三台完全相同的单相变压器组成。各绕组之间电路上互不相连，通过铁芯中的磁路相连。成。各绕组之间电路上互不相连，通过铁芯中的磁路相连。三相电力变压器的工作过程与单相变压器的工作过程相同。三相电力变压器的工作过程与单相变压器的工作过程相同。3 3、三相电力变压器的连接方法、三相电力变压器的连接方法（1 1）一、二次绕组可以分别采用星形和三角形连接形式。）一、二次绕组可以分别采用星形和三角形连接形式。（2 2）绕组接成

33、星形时，首端（或尾端）接成星点，尾端）绕组接成星形时，首端（或尾端）接成星点，尾端（或首端）接三相电源。（或首端）接三相电源。（3 3）绕组接成三角形时，应将不同相绕组始、末端相连，）绕组接成三角形时，应将不同相绕组始、末端相连，再将绕组首端（或尾端）接三相电源。再将绕组首端（或尾端）接三相电源。九、 变压器的联结组别星形联结 星形联结的三相星形联结的三相绕组特点：三个末端绕组特点：三个末端连接在一起形成中性连接在一起形成中性点，如果将中性点引点，如果将中性点引出，就形成了三相四出，就形成了三相四线制了，表示为线制了，表示为YNYN或或ynyn。三、 三相电力变压器九、 变压器的联结组别三角形

34、联结 三角形联结的三相绕组接法有两种。三角形联结的三相绕组接法有两种。三、 三相电力变压器九、 变压器的联结组别四、 识别变压器1 1、变压器的铭牌、变压器的铭牌 （1 1）三相电力变压器的铭牌）三相电力变压器的铭牌九、 变压器的联结组别四、 识别变压器 （2 2）电源变压器的铭牌）电源变压器的铭牌九、 变压器的联结组别四、 识别变压器2、主要技术指标此外，额定值还有此外，额定值还有额定频率额定频率、效率、温升效率、温升等。等。指铭牌规定的额定使用条件指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。下所能输出的视在功率。额定容量额定容量NS (kVA)指长期运行时所能承受的工作电压指长期运行时所

35、能承受的工作电压额定电压额定电压12NNU/ U(kV ) 是指一次侧所加的额定电压，是指一次侧所加的额定电压， 是指一次侧加额定电压时是指一次侧加额定电压时二次侧的开路电压。在三相变压器中额定电压为线电压。二次侧的开路电压。在三相变压器中额定电压为线电压。1NU2NU三者关系三者关系：1122112233NNNNNNNNNNSUIUISUIUI单相：单相：三相：三相：指在额定容量下，允许长期通过的额定指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。在三相变压器中指的是线电流电流。在三相变压器中指的是线电流额定电流额定电流12NNI/ I( A)九、 变压器的联结组别四、 识别变压器温升温升 温升是变

36、压器额定工作条件下，内部绕组允许的最高温度温升是变压器额定工作条件下，内部绕组允许的最高温度与环境温度之差与环境温度之差, ,它取决于所用绝缘材料的等级。它取决于所用绝缘材料的等级。 绕组的最高允许温度为额定环境温度加变压器额定温升，绕组的最高允许温度为额定环境温度加变压器额定温升，如如40+65=10540+65=105，为，为A A级绝缘的耐热温度。这时变压器油面的最级绝缘的耐热温度。这时变压器油面的最高温度为高温度为40+55=9540+55=95，一般上层油温应工作在，一般上层油温应工作在8585以下，以控以下，以控制油的老化不致太快。制油的老化不致太快。2、主要技术指标九、 变压器的

37、联结组别四、 识别变压器3、型号含义 型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方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，表示方法为式等内容，表示方法为如如OSFPSZ-250000/220OSFPSZ-250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有载调压，额定容量有载调压，额定容量250000kVA250000kVA，高压额定电压，高压额定电压220kV220kV电力变压器电力变压器九、 变压器的联结组别四、 识别变压器3、型号含义（1）旧型号）旧型号 SJL56010。第一字母第一字母S三相，三相，D单相；单相；

38、第二字母第二字母J油浸自冷，油浸自冷，F风冷，风冷，G干式，干式，S水冷；水冷；第三字母第三字母L铝线，铝线，P强迫油循环；强迫油循环；数字数字560额定容量额定容量(kVA)，10高压侧电压高压侧电压(kV)。（2）新型号）新型号 S750010三相电力变压器第三相电力变压器第7设计序号设计序号;SN=500kVA， U1N=10kV(高压侧高压侧)。S98010三相电力变压器第三相电力变压器第9设计序号设计序号;SN=80KVA， U1N=10kV。SZ9代表有载调压三相电力变压器。代表有载调压三相电力变压器。S9M代表全密封三相电力变压器。代表全密封三相电力变压器。九、 变压器的联结组别

39、四、识别变压器3、型号含义 我国已生产多种系列电力变压器，多数采用油浸式。我国已生产多种系列电力变压器，多数采用油浸式。除普通三相双线圈变压器外，还生产三相三线圈变压器和除普通三相双线圈变压器外，还生产三相三线圈变压器和三相自耦变压器。目前使用最多的是三相自耦变压器。目前使用最多的是206300kVA之间的之间的中小型三相电力变压器，它们主要包括如下。中小型三相电力变压器，它们主要包括如下。SJ6系列系列SJL系列系列SJL1系列系列S7与与SL7系列系列S9系列系列S10-M系列系列树脂浇注型干式变压器树脂浇注型干式变压器九、 变压器的联结组别五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及

40、负载运行 1 1、变压器的空载运行、变压器的空载运行什么是空载运行？什么是空载运行？空载运行：空载运行：变压器一次绕组接额定电压，二次绕组开路时的运变压器一次绕组接额定电压，二次绕组开路时的运行状态，叫空载运行。空载运行时，通过一次绕组的电流叫空行状态，叫空载运行。空载运行时，通过一次绕组的电流叫空载电流，也叫励磁电流。载电流，也叫励磁电流。 （1 1）空载运行时的物理现象）空载运行时的物理现象九、 变压器的联结组别 变压器空载运行原理图变压器空载运行原理图1U1E20UA AXam 2E0r1I1U0I100NIE 01E2Exi i0 0N1N2一次绕组压降一次绕组压降s1 s1Es1 s

41、1E五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别dtdNedtdNe2211(2)(2)空载运行时的电磁关系及电压平衡方程空载运行时的电磁关系及电压平衡方程 电磁关系电磁关系 。;sin tm根据根据电磁感应定律电磁感应定律，在一次、二次绕组中感应的电动势可表示为：，在一次、二次绕组中感应的电动势可表示为：当主磁通当主磁通 随时间随时间t t按正弦规律变化时，设按正弦规律变化时，设)90sin()90sin(2010111tEtfNdtdNemmp则)90sin()90sin(2020222tEtfNdtdNemmp五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载

42、运行及负载运行 九、 变压器的联结组别相量形式：相量形式：mfNjE2244.4电动势的有效值：电动势的有效值：mfNE1144.4mfNE2244.4 变压器的一次绕组电动势与二次绕组电动势之比称为变压器的一次绕组电动势与二次绕组电动势之比称为电压比电压比，用用K表示，又因为空载时一次侧电动势与电压近似相等，即表示，又因为空载时一次侧电动势与电压近似相等，即E E1 1UU1 1，二次电动势等于开路电压，即，二次电动势等于开路电压，即E E2 2=U=U2020，所以，所以注：测出空载时的一、二次电压，就可计算电压比。对于三相变压器来说，电注：测出空载时的一、二次电压，就可计算电压比。对于三

43、相变压器来说，电压比是一、二次相电动势之比，而不是线电动势之比。压比是一、二次相电动势之比，而不是线电动势之比。UUNNEEk2012121 mfNjE1144.4五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别 电压平衡方程电压平衡方程根据对正方向的规定，可以得到一次侧空载时电压平衡方程根据对正方向的规定，可以得到一次侧空载时电压平衡方程式：式：将漏感电动势写成压降的形式将漏感电动势写成压降的形式 ：Z1=r1+jx1 一次绕组的漏阻抗。一次绕组的漏阻抗。00s1s1 IIEjX1Lj10s11r1IEEU+1011100ZIX jr1EEII+五、变压器的空

44、载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别 对于电力变压器，空载时原绕组的漏阻抗压降对于电力变压器，空载时原绕组的漏阻抗压降I I0 0Z Z1 1很小，其数值不超过很小，其数值不超过U U1 1的的1%1%，可将，可将I I0 0Z Z1 1忽略，忽略， 则上式变成：则上式变成：空载运行时，变压器二次侧开路，感应电动势等于空载运行时，变压器二次侧开路，感应电动势等于空载电压，即：空载电压，即：mfN E11444.U1mfNj -E1144.4U1有效值：有效值：mfN-j E2 22 244.4U20五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变

45、压器的联结组别空载运行时的等效电路图。空载运行时的等效电路图。空载运行时的相量图。空载运行时的相量图。 根据变压器空载运行时的电压根据变压器空载运行时的电压平衡方程式绘画变压器空载运行时平衡方程式绘画变压器空载运行时的相量图。的相量图。(3)(3)空载运行时的相量图及等效电路空载运行时的相量图及等效电路1r1jXmrmjX1r1r1rU U1 1I I0 0E E1 1E E2 2U U20200I.20.U1.E1.E10.rI0.1IjX.m1.U由此可见，空载时的变压器相由此可见，空载时的变压器相当于两个铁心线圈的串联。当于两个铁心线圈的串联。五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运

46、行及负载运行 九、 变压器的联结组别（1 1）负载运行时的物理现象）负载运行时的物理现象2e1ei1S1eS1S2s2eu1u2ZLi2mu1m ms1e1e2ei2N2ir11s1s2s2eir22i1N1五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别（2 2）负载运行时的电磁关系）负载运行时的电磁关系磁势平衡方程式：磁势平衡方程式：012211INININ+用电流形式表示：用电流形式表示：kN1LIIIIINII10202201)()(+（3 3）负载运行时的电压平衡方程）负载运行时的电压平衡方程111111111111+IZEIjXIrEEEIrUs1s

47、1222222222222+IZEIjXIrEIrEEUs2s2五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别（4 4）负载运行时的等效电路和相量图）负载运行时的等效电路和相量图 利用上面得出的变压器基本方程式组，便可以对变压器进行定量计算了。利用上面得出的变压器基本方程式组，便可以对变压器进行定量计算了。但因原、副绕组的匝数不等，原、副边只有磁耦合关系而无直接的电联系，但因原、副绕组的匝数不等，原、副边只有磁耦合关系而无直接的电联系，实际求解起来是相当困难的。我们可以构造一个能正确反映变压器的电、磁实际求解起来是相当困难的。我们可以构造一个能正确反映变压器的

48、电、磁关系和功率关系的纯电路关系和功率关系的纯电路等效电路，以便找到一种简便实用的计算方法。等效电路，以便找到一种简便实用的计算方法。折算折算什么是折算：什么是折算：折算就是在不改变电磁关系和功率关系的原则下，折算就是在不改变电磁关系和功率关系的原则下，把一次绕组和二次绕组换算成具有相同的匝数。把一次绕组和二次绕组换算成具有相同的匝数。 折算的习惯：折算的习惯：将二次侧折算到一次侧。将二次侧折算到一次侧。 折算的目的：折算的目的：寻找一个等效电路代替实际的变压器。寻找一个等效电路代替实际的变压器。 折算的原则：折算的原则：保持二次侧磁动势不变。保持二次侧磁动势不变。保持二次侧各功率保持二次侧各

49、功率或损耗不变。或损耗不变。五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别（4 4）负载运行时的等效电路和相量图）负载运行时的等效电路和相量图 即所谓折算，就是假设使原、副绕组的匝数相同，以简化即所谓折算，就是假设使原、副绕组的匝数相同，以简化变压器的定量计算过程，但要保证变压器折算前后的电、磁关变压器的定量计算过程，但要保证变压器折算前后的电、磁关系和功率关系不变。系和功率关系不变。注：注：折算后的各量都在符号的右上角加折算后的各量都在符号的右上角加 表示。表示。五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别现以将副绕组折算

50、成原绕组为例，确定副边各物理量的折算值。现以将副绕组折算成原绕组为例，确定副边各物理量的折算值。副边电动势的折算值副边电动势的折算值折算的目的就是使折算后的副绕组匝数等于原绕组的匝数，折算的目的就是使折算后的副绕组匝数等于原绕组的匝数，即，即， 有有副边电流的折算值副边电流的折算值为保证折算前后副边磁动势的作用不变，有为保证折算前后副边磁动势的作用不变，有 12NN 11212NNEE2222NINI221222221IkINNINNI五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别副边阻抗的折算值副边阻抗的折算值 为保证折算前、后的铜损耗不变，有为保证折算前、

51、后的铜损耗不变，有为保证折算前、后的无功功率不变，有为保证折算前、后的无功功率不变，有 222222rIrI222rkr 222222xIxI222xkx 则则 222zkz 同理有同理有 LLzkz2五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别副边电压的折算值副边电压的折算值为保证折算前、后的视在功率不变，有为保证折算前、后的视在功率不变，有 折算后，变压器负载运行时的基本方程式组可简化为如下的方程式组折算后，变压器负载运行时的基本方程式组可简化为如下的方程式组2222IUIU22222UkUIIU1111zIEU+mzIE012222zIEULzIU22

52、12EE021III+五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别（4 4）负载运行时的等效电路和相量图）负载运行时的等效电路和相量图 等效电路等效电路 在将变压器副绕组的匝数折算为与原绕组的匝数相等后，原、副绕组中在将变压器副绕组的匝数折算为与原绕组的匝数相等后，原、副绕组中的感应电动势和是相等的。若将分别作用于原、副边电路的的感应电动势和是相等的。若将分别作用于原、副边电路的,看成是（或）看成是（或）同时作用于原、副边电路，便得到形状像同时作用于原、副边电路，便得到形状像“T”字的等效电路，如下图所示。字的等效电路，如下图所示。五、变压器的空载运行及负载

53、运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别（4 4）负载运行时的等效电路和相量图）负载运行时的等效电路和相量图 变压器负载运行时的变压器负载运行时的T型等效电路是与实际变压器的电、磁关系和功率型等效电路是与实际变压器的电、磁关系和功率关系是完全等效的。但此关系是完全等效的。但此T形等效电路属于混联电路，要对其进行复数运算形等效电路属于混联电路，要对其进行复数运算是比较麻烦的。在工程上，可根据要分析、计算的具体问题，对是比较麻烦的。在工程上，可根据要分析、计算的具体问题，对T型等效电型等效电路做进一步的简化，得到如下图所示的简化等效电路。路做进一步的简化，得到如下图所示的简化等效电路

54、。21rrrs+叫短路电阻叫短路电阻 21xxxs+叫短路电抗叫短路电抗 叫短路阻抗叫短路阻抗 可由变压器的短路试验得出可由变压器的短路试验得出sssxrzj+ssszxr,五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别六、一台变压器在出厂之前，或在检修之后，一般都要做两项基本一台变压器在出厂之前，或在检修之后，一般都要做两项基本试验，这就是变压器的试验，这就是变压器的空载试验空载试验和和短路试验短路试验。空载试验：变压器在空载状态下进行的试验。空载试验：变压器在空载状态下进行的试验。空载试验的目的：空载试验的目的：(1)(1)测定电压比测定电压比K K；(2

55、)(2)空载电流空载电流I I0 0; ;(3)(3)空载损耗（铁损）空载损耗（铁损）P P0 0；(4)(4)励磁阻抗励磁阻抗Z Zm m（r rm m和和X Xm m）。）。九、 变压器的联结组别WAVV*低压侧高压侧单相变压器空载试验的接线如下图所示。单相变压器空载试验的接线如下图所示。 单相变压器空载试验接线图单相变压器空载试验接线图五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别根据试验数据，可以计算出变压器的参数：根据试验数据，可以计算出变压器的参数：%100%100120NNIIIUUK2220001mmmmNmRZXIPRIUZn注意事项注意事项

56、n从试验电源、测量仪表和设备、人身安全因素考虑，一般都从试验电源、测量仪表和设备、人身安全因素考虑，一般都在低压侧进行在低压侧进行 。n数据计算出的励磁参数是低压侧的，折算到高压仍需乘以数据计算出的励磁参数是低压侧的，折算到高压仍需乘以k k2 2 nZ Zm m的大小与铁心饱和程度有关，电压超过额定值越多，铁心的大小与铁心饱和程度有关，电压超过额定值越多，铁心越饱和，越饱和，Z Zm m就越小。就越小。 五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别变压器短路试验的接线图变压器短路试验的接线图n短路试验目的短路试验目的 通过测量短路电流、短路电压及短路功率来

57、计算变压通过测量短路电流、短路电压及短路功率来计算变压器的短路电压百分数、铜损和短路阻抗。器的短路电压百分数、铜损和短路阻抗。五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别（1 1）要求及分析）要求及分析1 1）高压侧加电压，低压侧短路；高压侧加电压，低压侧短路；;)()(,3 . 10,)2曲线和画出和测出对应的范围内变化在让电流通过调节电压sssssssNSUfPUfIPIUII3 3）同时记录实验室的室温；同时记录实验室的室温；4 4）由于外加电压很小，主磁通很少，铁损耗很少，由于外加电压很小，主磁通很少，铁损耗很少，忽略铁损，认为忽略铁损，认为CukP

58、P五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别5 5）参数计算）参数计算222kkkkkkkkkRZ XIP RIUZ对对T T型等效电路：型等效电路：kkXXXRRR212121216 6）温度折算：电阻应换算到基准工作温度时的数值。）温度折算：电阻应换算到基准工作温度时的数值。为温度折算系数。环境温度下的短路电阻为为试验时的室温；kkkkkkRXR ZRR22757575000)/()75(+五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别短路时，当短路电流为额定值时一次所加的电压，短路时，当短路电流为额定值时一次所加的电

59、压，称为短路电压，记作称为短路电压，记作NCkkIZU1750短路电压也称为阻抗电压。短路电压也称为阻抗电压。（2 2）短路电压：）短路电压：短路电压常用百分值表示。短路电压常用百分值表示。%100%100%u :17511k0NCkNNkUZIUU 短路电压百分值五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别 短路电压的大小直接反映短路阻抗的大小，短路电压的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻抗又直接影响变压器的运行性能。而短路阻抗又直接影响变压器的运行性能。 从正常运行角度看，希望它小些，这样可使从正常运行角度看，希望它小些，这样可使副边电压随负载波动小些

60、；从限制短路电流角度，副边电压随负载波动小些；从限制短路电流角度，希望它大些希望它大些, ,相应的短路电流就小些。相应的短路电流就小些。五、变压器的空载运行及负载运行变压器的空载运行及负载运行 九、 变压器的联结组别七、标幺值标幺值 在电力工程的计算中，电压、电流、阻抗、功率等通常不在电力工程的计算中，电压、电流、阻抗、功率等通常不用它们的实际值表示，而用其实际值与某一选定的同单位的基用它们的实际值表示，而用其实际值与某一选定的同单位的基值之比来表示。此选定的值称为基值，此比值称为该物理量的值之比来表示。此选定的值称为基值，此比值称为该物理量的标幺值或相对值标幺值或相对值。1.1.定义：定义：