机车电机与电器 课件 项目二 牵引变压器

单相变压器的结构及工作原理变压器相关知识单相变压器的工作原理2变压器的额定值3目录CONTENTS1Part第一章01变压器相关知识变压器相关知识单相变压器结构铁心绕组构成了变压器的磁路，同时又是套装绕组的骨架。铁心变压器的电路部分，用来传输电能，一般分为高压绕组和低压绕组。绕组变压器相关知识单相变压器结构

套装在绕组中的铁心

心柱

连接心柱以构成闭合磁路的部分铁轭铁心为了减小磁滞及涡流损耗，提高磁路的导磁性能，铁心通常采用0.35厚的热轧硅钢片或冷轧硅钢片叠成变压器相关知识单相变压器结构心式绕组包围铁心壳式铁心包围绕组铁心变压器相关知识单相变压器结构同心式高压绕组和低压绕组同心地套装在铁心柱上交叠式高压绕组和低压绕组分成若干线饼，沿着铁心柱交替排列而构成绕组Part第二章02单相变压器的工作原理单相变压器的结构及工作原理单相变压器工作原理示意图在磁通一定的条件下，改变一、二次绕组的匝数比，便可改变二次绕组输出电压的大小，以满足各种不同用电者的要求，这就是变压器的基本工作原理。单相变压器工作原理单相变压器的结构及工作原理变压器的额定值01额定电压线电压UINU2N02额定电流线电流IINI2N03额定容量原边绕组或副边绕组额定电流与额定电压的乘积SN04额定功率我国规定的标准工业频率为50

HzTHANKYOU单相变压器的空载及负载运行变压器相关知识变压器的参数测定2标幺值3目录CONTENTS1Part第一章01变压器相关知识变压器相关知识变压器的空载运行变压器空载运行一次绕组接电源，二次绕组不带负载一次绕组加u1空载电流io空载磁动势感应电动势e1、e2变压器相关知识变压器的空载运行变压器空载运行一次绕组接电源，二次绕组不带负载设主磁通按正弦规律变化，则一、二次绕组感应电动势瞬时值为其对应的有效值分别为感应电动势变压器相关知识变压器的空载运行变压器空载运行一次绕组接电源，二次绕组不带负载电压平衡方程式实际变压器空载运行时可以近似认为上式表明，变压器运行时铁心中的主磁通基本上不变。变压器相关知识变压器的负载运行变压器负载运行一次绕组加上电源电压二次绕组接上负载阻抗一次绕组加u1空载电流io空载磁动势感应电动势e1、e2负载电流i2绕组磁动势变压器相关知识变压器的负载运行变压器负载运行一次绕组加上电源电压二次绕组接上负载阻抗电压平衡方程式磁动势平衡方程式Part第二章02变压器的参数测定变压器参数测定空载试验单相变压器的空载试验接线图

单相变压器的空载试验等效电路根据空载试验测量的数据，就可计算出单相变压器的参数变压器参数测定短路试验单相变压器短路试验线路图短路试验短路试验时调节外施电压，使电流在0～1.3倍额定电流范围内变化，从而读取不同电压时的短路电流Is和短路损耗ps的值。由于此时铁心中主磁通很小，因而变压器的励磁电流和铁耗均可忽略不计，从电源输入的功率ps就等于铜耗，亦称为负载损耗。根据测取的短路电压Us、Is、ps的数值，可算出下列短路参数Part第三章03标幺值标幺值短路试验概念某一物理量的实际值与选定的某一同单位的基准值的比值，称为该物理量的标么值或相对值。即优点简化各量的数值，并能直观地看出变压器的运行情况；便于分析比较；物理意义不同的物理量，具有相同的数值；不需折算。缺点标么值没有单位，所以物理概念比较模糊，而且也无法用量纲作为检查计算结果正确与否的依据。THANKYOU变压器的运行特性相关知识绘制变压器的效率特性曲线2目录CONTENTS1Part第一章01相关知识相关内容电压变化率反映了供电电压的质量即供电电压的稳定性。电压变化率电源电压和负载的功率因数为常数时，变压器二次侧端电压和负载电流之间的关系曲线外特性变压器的外特性Part第二章02绘制变压器的效率特性曲线绘制变压器的效率特性曲线变压器的损耗铜耗与负载电流的二次方成正比，其大小随负载的变化而变化可变损耗铜损耗铁损耗变压器铁损耗的大小与硅钢片材料的性质、磁通密度的最大值、硅钢片厚度及交变率等有关。在其他因素不变的情况下，铁耗可近似认为与成正比。当电源电压一定时，铁耗基本上可认为是恒定的不变损耗pcupFe空载损耗主要是铁心损耗，即绘制变压器的效率特性曲线变压器的效率特性曲线效率特性是指是指一次侧的电源电压和二次侧负载的功率因数均为常数时，变压器效率与负载电流之间的关系，即当铜耗等于铁耗，即变损耗等于可变损耗时，变压器的效率最大。之后随着负载的增大，效率将下降。因变压器无转动部分，一般效率都很高，大多数在95%以上。大型变压器可达99%。THANKYOU牵引变压器的结构相关知识TBQ8-4934/25牵引变压器结构2JQFP2-9006/25（DL）牵引变压器结构3目录CONTENTS1牵引变压器的维护保养4Part第一章01相关知识相关知识牵引变压器的特点绕组多为满足机车调压及辅助设备用电的需要，牵引变压器除网侧高压绕组外，二次侧低压绕组有：牵引绕组、辅助绕组、励磁绕组及采暖绕组等多个绕组，有的绕组还有多个抽头。电压波动范围大我国干线电气化铁道接触网的额定电压为25

kV，即允许电网电压在19～29

kV范围内波动。负载变化大随着机车运行条件的变化，牵引变压器的负载变化范围是很大的，这就要求牵引变压器应能承受较大的负载变化，并具有一定的过载能力，以保证机车的可靠运行。耐振动机车运行中产生的冲击和振动将不可避免地要传给牵引变压器，这就要求牵引变压器的各个部件应具有足够的机械强度，所有连接紧固件应有防松装置。对阻抗电压要求高因牵引变压器二次侧绕组有较高的短路故障概率，故绕组抽头间的阻抗电压不能太小，以满足机车对调压整流电路和短路保护的要求。质量轻，体积小，用铜多牵引变压器与同容量的电力变压器相比，应具有较轻的质量和较小的体积。相关知识牵引变压器的基本结构为满足机车调压及辅助设备用电的需要，牵引变压器除网侧高压绕组外，二次侧低压绕组有：牵引绕组、辅助绕组、励磁绕组及采暖绕组等多个绕组，有的绕组还有多个抽头。质量，体小，用铜多牵引压器与同容量的电力变压器相比，应具有较轻的质量和较小的体积。Part第二章02TBQ8-4934/25牵引变压器结构TBQ8-4934/25牵引变压器结构基本结构铁心绕组油箱心式结构，用0.35

mm性能优良的冷轧电工钢片叠装而成有4个绕组，分别为高压绕组、牵引绕组、辅助绕组和励磁绕组箱底用10

mm厚钢板制成，上面焊有用来限制器身移动的4个定位钉，并设有放油阀。TBQ8-4934/25牵引变压器结构平波电抗器铁心绕组铁心构成平波电抗器的磁路。由硅钢片叠成，硅钢片的牌号为DW465-50。平波电抗器绕组多采用连续式，每个绕组匝数为136匝，用换位导线绕制。平波电抗器组装后进行整体浸漆处理。平波电抗器是串接在牵引电动机回路中的电感装置，可用来减少整流电流的脉动，改善牵引电机的换向条件。Part第三章03JQFP2-9006/25（DL）牵引变压器结构JQFP2-9006/25（DL）牵引变压器结构基本结构JQFP2-9006/25（DL）牵引变压器外形JQFP2-9006/25（DL）牵引变压器结构基本结构铁心绕组油箱对拉螺杆心式结构，主要组成部分是对拉螺杆、上夹件、下夹件、硅钢片等。有3种线圈：高压线圈、牵引线圈和辅助线圈。油箱采用钢板焊接，并采用磁屏障的方法使外泄漏限制在一定的范围内。通过2个吊挂座把变压器与车体底架连接起来。引线引线采用顶部电缆出线，占用空间少，电缆交叉处用绝缘纸板包扎，电流大的引线采用多根并联，可以随意弯曲，引线与端子之间采用冷压连接，操作方便，避免了焊接的麻烦。JQFP2-9006/25（DL）牵引变压器结构技术参数机车网压范围

17.2～31.3

kV频率

50

Hz形状尺寸

3

060

mm×2

760

mm×1

475

mm安装方式

车体下悬挂式冷却方式

强迫油循环风冷空载电流

0.16%空载损耗

2

600

W负载损耗

224

W总质量

13

000

kgPart第三章04牵引变压器的维护保养牵引变压器的维护保养定时检查和校验测量油温用的温度计，以保证指示准确。主变压器各部分电气接触应保持良好，若有触头发热等不正常现象时，应及时处理。主变压器刚开始投入运行、长期停运或检修后投入运行时，必须仔细检查它的外部状态，并对主变压器的各绕组及变压器油进行绝缘强度试验，确认合格后，方能投入运行。保护装置不应有损害冷却循环系统的管路和其他附件不应有渗漏检查所有与主变压器的连接电缆，外部绝缘不应有损伤，接线端子连接处的紧固件要安装牢固，无松动，检查接线箱内的接线柱上电缆的连接状态，应紧固牢靠，无松动，接线箱内部不应有雨水进入。定时检查吸湿器中的干燥剂，观察是否变色。检查主变压器及其它部件的安装螺栓，应安装牢靠，无松动。油位及氮气压力检查加强对变压器油的保养。检查主变压器油泵，接通工频电源时异常噪声及渗漏发生。THANKYOU自耦变压器和仪用互感器相关知识自耦调压器的使用2钳形电流表的使用3目录CONTENTS1Part第一章01相关知识相关知识自耦变压器自耦变压器工作原理自耦变压器的变比为自耦变压器的容量为相关知识仪用互感器电流互感器电流互感器的变比为电流互感器的二次绕组绝对不允许开路。因为二次绕组开路时，电流互感器处于空载运行状态，此时一次绕组流过的电流（被测电流）全部为励磁电流，使铁心中的磁通急剧增大，一方面使铁心损耗急剧增加，造成铁心过热，烧损绕组；另一方面将在二次绕组感应出很高的电压，可能使绝缘击穿，并危及测量人员和设备的安全。电流互感器的铁心及二次绕组一端必须可靠接地，以防止绝缘击穿后，电力系统的高压危及工作人员及设备的安全。相关知识仪用互感器电压互感器电压互感器的变比为电压互感器的二次绕组在使用时绝不允许短路。如二次绕组短路，将产生很大的短路电流，导致电压互感器烧坏。电压互感器的铁心及二次绕组的一端必须可靠接地，见图2.15（b），以保证工作人员及设备的安全。电压互感器有一定的额定容量，使用时二次绕组回路不宜接入过多的仪表，以免影响电压互感器的测量精度。Part第二章02自耦调压器的使用自耦调压器的使用（a）外形图（b）电路原理图自耦调压器自耦调压器的一次绕组匝数N1固定不变，并与电源相连，一次绕组的另一端点和滑动触点a之间的绕组N2就作为二次绕组。当滑动触点a移动时，输出电压U2随之改变，这种调压器的输出电压U2可低于一次绕组电压U1，也可稍高于一次绕组电压。一、二次绕组的公共端U2或u2接中性线（零线），U1端接电源相线（火线），u1、u2作为输出端。次绕组感应出很高的电压，可能使绝缘击穿，并危