变压器的应用与维护

变压器的应用与维护课题一认识变压器课题二单相变压器的运行课题三三相变压器的应用课题四特种变压器的应用学习目标

1．认识单相变压器的基本结构；

2．了解变压器的用途和分类；

3．理解单相变压器的工作原理；4.了解变压器铭牌的含义。课题一认识变压器课题一认识变压器一、变压器的用途

变压器的基本作用是在交流电路中变电压、变电流、变阻抗、变相位和电气隔离，因此在电力系统和电子设备中得到广泛的应用。课题一认识变压器一、变压器的用途课题一认识变压器二、变压器的分类1.根据用途不同分类1）电力变压器2）特种变压器课题一认识变压器二、变压器的分类升压变压器降压变压器课题一认识变压器二、变压器的分类2.根据绕组数目不同分类自耦变压器双绕组变压器AB多绕组变压器D三绕组变压器C课题一认识变压器二、变压器的分类3.根据冷却方式和冷却介质不同分类（1）干式变压器（2）油浸式变压器（3）充气式变压器课题一认识变压器二、变压器的分类干式变压器油浸式变压器充气式变压器课题一认识变压器二、变压器的分类4.根据铁心结构不同分类1）心式变压器2）壳式变压器课题一认识变压器二、变压器的分类5.根据相数的不同分类2）三相变压器

3）多相变压器

1）单相变压器课题一认识变压器二、变压器的分类单相变压器三相变压器多相变压器课题一认识变压器二、变压器的分类6.根据容量不同分类特大型变压器大型变压器中小型变压器小型变压器课题一认识变压器三、变压器的基本结构1—油箱；2—铁心；3—绕组；4—放油阀门；5—湿度计;6—吸湿器；7—储油柜；8—油表9—安全气道；10—气体继电器；11—高压套管；12—低压套管；13—分接开关油浸式电力变压器课题一认识变压器三、变压器的基本结构1.铁心

作用：铁心是变压器中主要的磁路部分。

材料：通常由含硅量较高，厚度为0.35或0.5mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。

分类：铁心分为铁心柱和铁轭两部分，铁心柱套有绕组；铁轭闭合磁路之用。

型式：铁心结构的基本形式有心式和壳式两种。课题一认识变压器三、变压器的基本结构单相心式变压器单相壳式变压器课题一认识变压器三、变压器的基本结构2.绕组

绕组是变压器的电路部分。它由漆包线或绝缘的扁铜线绕制而成，有同心式和交叠式两种。同心式绕组是将高、低压绕组套在同一铁心柱的内外层。交叠式绕组的高、低压绕组是沿轴向交叠放置的课题一认识变压器三、变压器的基本结构3.其他结构附件1）油箱2）储油柜3）分接开关4）绝缘套管课题一认识变压器四、变压器的铭牌与额定值

1.变压器的型号课题一认识变压器四、变压器的铭牌与额定值

2.变压器的额定值4）额定频率2）额定电压1）额定容量3）额定电流学习目标

1．了解变压器变电压、变电流、变阻抗的工作原理；

2．熟悉单相变压器的空载试验和短路试验；

3．熟悉单相变压器的外特性和效率特性。课题二单相变压器的运行一、变压器的工作原理课题二单相变压器的运行单相双绕组变压器原理图二、变压器的空载运行课题二单相变压器的运行

1.空载运行时的物理状况变压器工作原理示意图二、变压器的空载运行课题二单相变压器的运行

1）感应电动势主磁通产生的感应电动势漏磁通产生的感应电动势二、变压器的空载运行课题二单相变压器的运行2）空载电流

变压器的空载电流i0

一方面建立磁场，另一方面要补偿空载运行时变压器的损耗。前者仅起磁化作用，称为励磁电流或磁化电流，是i0

中的无功分量，以im

表示；后者是有功分量，以iFe

表示。二、变压器的空载运行课题二单相变压器的运行当磁路饱和时励磁电流和磁通波形图二、变压器的空载运行课题二单相变压器的运行2.空载运行时的电动势平衡方程式、相量图以及等效电路

1）电动势平衡方程式二、变压器的空载运行课题二单相变压器的运行2）相量图及等效电路变压器空载时的等效电路图变压器空载运行时的相量图三、变压器的负载运行课题二单相变压器的运行变压器负载运行示意图三、变压器的负载运行课题二单相变压器的运行1.负载运行时的物理状况试图改变磁通量阻止I2

改变磁通量三、变压器的负载运行课题二单相变压器的运行2.负载运行时的基本方程式

1）磁动势平衡方程式2）电动势平衡方程式三、变压器的负载运行课题二单相变压器的运行3.绕组归算、等效电路及相量图

1）电流归算三、变压器的负载运行课题二单相变压器的运行2）电动势与电压归算3）阻抗归算四、变压器参数的测定和标幺值课题二单相变压器的运行1.空载试验空载试验接线图四、变压器参数的测定和标幺值课题二单相变压器的运行2.短路试验短路实验接线图四、变压器参数的测定和标幺值课题二单相变压器的运行3.标幺值五、变压器的运行特性课题二单相变压器的运行1.外特性和电压调整率。2.变压器的损耗与效率。学习目标

1．了解三相变压器的基本结构；

2．理解三相变压器的工作原理；

3．熟悉三相变压器的联结组。课题三三相变压器的应用课题三三相变压器的应用一、三相变压器的磁路系统——铁心的结构特点1.三相变压器的磁路系统三相变压器组的磁路系统课题三三相变压器的应用一、三相变压器的磁路系统——铁心的结构特点2.三相心式变压器的磁路系统三相心式变压器的磁路系统课题三三相变压器的应用二、三相变压器的电路系统——联结组1.变压器原边、副边绕组首末端标记及联结方法课题三三相变压器的应用二、三相变压器的电路系统——联结组2.单相变压器的联结组I/I-12

联结组I/I-6

联结组课题三三相变压器的应用二、三相变压器的电路系统——联结组3.三相变压器的联结组由三相变压器的联结组确定接线图由三相变压器的接线图确定联结组1）2）课题三三相变压器的应用三、变压器的并联运行1.变压器并联运行的优点2）可根据负载的大小调整运行变压器的台数，使工作效率提高。

3）可以减少变压器的备用量和初次投资，随着用电负荷的增加，分期分批安装新的变压器。

1）提高供电的可靠性。

课题三三相变压器的应用三、变压器的并联运行2.变压器理想的并联运行（1）空载时，各变压器之间无环流，每台变压器的空载电流都为零。（2）负载时，为使各变压器都能得到充分利用，各变压器所分担的负载电流与它们的容量成正比。（3）负载时，为了提高带载能力，并联运行各变压器的副边绕组电流相位应相同。课题三三相变压器的应用三、变压器的并联运行3.变压器理想并联运行的条件（1）各变压器输入，输出的额定电压相等，即变比相等。（2）各变压器的联结组别相同。（4）并联运行的变压器最大容量与最小容量之比应小于3：1。（3）各台变压器的短路阻抗（或短路电压）的标幺值或）要相等。学习目标

1．了解自耦变压器的特点和应用场合；

2．熟悉电压互感器和电流互感器的用途和使用注意事项；

3．了解电焊变压器的性能和结构特点。课题四特种变压器的应用课题四特种变压器的应用一、自耦变压器1.自耦变压器的工作原理课题四特种变压器的应用一、自耦变压器2.自耦变压器的特点

自耦变压器的一次绕组与二次绕组共用一个绕组，二次绕组是从一次绕组中抽头而来。自耦变压器的一次绕组与二次绕组之间不仅有磁的耦合，而且电路还互相连通。课题四特种变压器的应用一、自耦变压器3.自耦变压器的电磁关系

自耦变压器的输入、输出电流和普通双绕组变压器一样，也与匝数成反比，相位基本一致。课题四特种变压器的应用一、自耦变压器4.自耦变压器的功率关系

自耦变压器的输出功率由两部分组成：一部分是传导功率，这是自耦变压器中所特有的；另一部分则是电磁功率。自耦变压器的输出功率不是全部通过磁耦合关系从一次侧得到的，而是有一部分功率直接从电源得到的，这是自耦变压器的特点。课题四特种变压器的应用一、自耦变压器5.自耦变压器的优缺点优点在同样容量的前提下，自耦变压器所用材料要比普通变压器少、体积小、质量轻，效率也要高一些，从而可以降低成本，提高经济效益。缺点是由于一次侧与二次侧的电路直接联系，使高压侧的电气故障会波及低压侧。课题四特种变压器的应用一、自耦变压器6.自耦变压器的应用场合

自耦变压器主要用于连接两个电压接近的大电网，用一个体积较小的自耦变压器就可以传递大功率的电能；大容量的交流电动机起动时，用自耦变压器降压可以达到减小起动电流的目的；把自耦变压器绕组的中间抽头做成滑动触头则可以构成自耦调压器。课题四特种变压器的应用一、自耦变压器7.单相自耦调压器的使用注意事项

实验室中广泛使用的单相自耦调压器，输入电压为220V，输出电压可在0～250V之间调节。使用时，要求把输入、输出的公共端U2

和u2

接零线，输入接线端U1

和U2

接电源，输出接线端u1

和u2

接负载。此外自耦调压器接电源之前，一定要调到零位。课题四特种变压器的应用一、自耦变压器自耦变压器的正确接法自耦变压器的错误接法课题四特种变压器的应用二、仪用互感器(互感器)1.电压互感器2.电流互感器课题四特种变压器的应用二、仪用互感器(互感器)电压互感器接线原理图电流互感器原理接线图课题四特种变压器的应用三、电焊变压器1.电焊变压器的结构课题四特