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11 第10章 变压器.pptx

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本课件对应教材第10章变压器,介绍变压器按用途、相数、冷却方式的分类与铁芯绕组结构,分析空载与负载运行时的磁通、感应电动势与变比关系,说明电压变换、电流变换与阻抗匹配作用,并给出外特性、损耗效率、铭牌数据与三相变压器和特殊用途变压器。

第10章 变压器章节封面,标示本章主题与知识点构成
本章主要内容,列出变压器的分类、变压器的结构、变压器的工作原理、特殊用途变压器、变压器的铭牌数据等小节安排
变压器功能要点说明,承接上页内容继续展开说明
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第1页:第10章 变压器

第10章变压器220kV电力变压器

第2页:本章主要内容

10.1变压器的分类10.2变压器的结构10.3变压器的工作原理10.4特殊用途变压器10.5变压器的铭牌数据10.6三相电力变压器本章主要内容

第3页:变压器功能

变压器功能: 变电压:

电力系统变阻抗
电子电路中的阻抗匹配(如喇叭的输出变压器)
变电流
电流互感器

第4页:第10章导学与本章概览(续)

发电厂1.05万伏输电线22万伏升压变电站1万伏降压电力变压器应用举例…降压实验室380 / 220伏降压仪器36伏降压

第5页:交流电的相数

交流电的相数:单相变压器、三相变压器用途:电力、电焊、整流、控制、测量变压器、调压器冷却方式:油浸式变压器、干式变压器、充气式变压器、蒸发冷却变压器绕组导体材质:铜绕组、铝绕组变压器绕组型式:双绕组、三绕组、自耦变压器结构性能:普通、全密封、防雷变压器10.1变压器的分类

第6页:油浸变压器干式变压器

油浸变压器干式变压器

第7页:控制变压器音频变压器

控制变压器音频变压器

第8页:变压器的结构

10.2变压器的结构

第9页:变压器符号

变压器符号:

第10页:10.2 变压器的结构(续)

变压器按其结构不同还可分为心式变压器壳式变压器

第11页:铁芯高压绕组低压绕组组成

铁芯高压绕组低压绕组组成:闭合铁心和高压、低压绕组

第12页:10.2 变压器的结构(续)

电力系统常用的油浸式变压器

第13页:

第14页:变压器的工作原理

10.3变压器的工作原理35kV电力变压器

第15页:原理图

原理图:原绕组(与电源相连)(又称初级绕组,一次绕组)副绕组(与负载相连)(又称次级绕组,二次绕组)单相变压器

第16页:磁路

i线圈通入电流后,产生磁通,分主磁通和漏磁通。 :

磁路
主磁通所经过的闭合路径
主磁通
漏磁通铁心(导磁性能好的磁性材料)线圈

第17页:工作过程

工作过程:

第18页:空载运行

空载运行:原边接入电源,副边开路。接上交流电源原边电流i1等于励磁电流i10产生感应电动势i10产生磁通φ(交变)(方向符合右手定则)

第19页:结论

结论:改变匝数比,就能改变输出电压。K为变比原、副边电压关系根据交流磁路的分析可得:时(变电压)

第20页:负载运行Z副边带负载后对磁路

负载运行Z副边带负载后对磁路的影响:在副边感应电压的作用下,副边线圈中有了电流i2。此电流在磁路中也会产生磁通,从而影响原边电流i1。但当外加电压、频率不变时,铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或有负载时基本不变。

带负载后磁动势的平衡关系为:

第21页:结论

结论:原、副边电流与匝数成反比由于变压器铁芯材料的导磁率高、空载励磁电流很小,可忽略。即:原、副边电流关系(变电流)

第22页:10.3 变压器的工作原理(续)

(变阻抗)原、副边阻抗关系从原边等效:结论:变压器原边的等效负载,为副边所带负载乘以变比的平方。

第23页:阻抗变换举例

阻抗变换举例:扬声器上如何得到最大输出功率RsRL信号源设:信号电压的有效值:U1= 50V;信号内阻:Rs=100Ω;负载为扬声器,其等效电阻:RL=8Ω。求:负载上得到的功率解:(1)将负载直接接到信号源上,得到的输出功率为:

第24页:10.3 变压器的工作原理(续)

Rs(2)将负载通过变压器接到信号源上。输出功率为:设变比则:结论:由此例可见加入变压器以后,输出功率提高了很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条件(信号源内、外阻抗差不多相等)。

第25页:变压器功能

变压器功能: 变电压:

电力系统变阻抗
电子电路中的阻抗匹配(如喇叭的输出变压器)
变电流
电流互感器

第26页:10.3 变压器的工作原理(续)

发电厂1.05万伏输电线22万伏升压变电站1万伏降压变压器应用举例…降压实验室380 / 220伏降压仪器36伏降压

第27页:特殊用途变压器

10.4特殊用途变压器

第28页:10.4 特殊用途变压器(续)

1、自耦变压器ABP

第29页:10.4 特殊用途变压器(续)

使用时,改变滑动端的位置,便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。注意:原、副边千万不能对调使用,以防变压器损坏。因为N变小时,磁通增大,电流会迅速增加。自耦变压器

第30页:用低量程的电压表测量高电压2电压

用低量程的电压表测量高电压2电压互感器:

第31页:10.4 特殊用途变压器(续)

VRN1(匝数多)保险丝N2(匝数少)~u(被测电压)电压表被测电压=电压表读数N1/N2

第32页:10.4 特殊用途变压器(续)

1.副边不能短路,以防产生过流;2.铁心、低压绕组的一端接地,以防在绝缘损坏时,在副边出现高压。使用注意:

第33页:10.4 特殊用途变压器(续)

用低量程的电流表测量大电流3电流互感器

第34页:电流互感器

电流互感器

第35页:10.4 特殊用途变压器(续)

10.4 特殊用途变压器:本页含数据表,待人工核对后还原为表格。

(被测电流)N1(匝数少)N2(匝数多)ARi1i2被测电流=电流表读数N2/N1电流表

第36页:10.4 特殊用途变压器(续)

1.副边不能开路,以防产生高电压;2.铁心、低压绕组的一端接地,以防在绝缘损坏时,在副边出现过压。使用注意事项:钳形电流表

第37页:10.4 特殊用途变压器(续)

4、电焊变压器

第38页:接入电源后

  • 接入电源后,可得到较低的电压(空载时约70V)和几十甚至几百安培电流。当焊条与焊件接触时,电源短路,此时电抗器起限流作用。起弧后,电抗器两端产生压降,使电弧两端电压降到25V左右,满足要求。
  • 调节电抗器铁心的间隙可以调节电焊电流。电弧焊变压器

第39页:变压器的铭牌数据

10.5变压器的铭牌数据

第40页:10.5 变压器的铭牌数据(续)

S----三相; D----单相F----风冷600----额定容量(kVA)10----高压绕组的额定电压(kV)1、型号无法显示该图片。

第41页:10.5 变压器的铭牌数据(续)

2、额定电压变压器副边开路(空载)时,原、副边绕组允许的电压值。

第42页:10.5 变压器的铭牌数据(续)

3、额定电流变压器满载运行时,原、副边绕组允许的电流值。

第43页:10.5 变压器的铭牌数据(续)

4、额定容量传送功率的最大能力。(理想)

第44页:10.5 变压器的铭牌数据(续)

容量SN输出功率P2原边输入功率P1输出功率P2注意:变压器几个功率的关系效率变压器功率因数容量:原边输入功率:输出功率:

第45页:10.5 变压器的铭牌数据(续)

5、变压器的效率(•)为防止涡流损失,铁芯一般由一片片导磁材料叠合而成。 φ变压器的损耗包括两部分:铜损(PCU):绕组导线电阻所致。 铁损( ):PFE

磁滞损失
磁滞现象引起铁芯发热,造成的损失
涡流损失
交变磁通在铁芯中产生的感应电流(涡流),造成的损失

第46页:变压器的效率

变压器的效率

第47页:变压器的外特性副边输出电压和输出

变压器的外特性副边输出电压和输出电流的关系。即:U2I2U20U20:原边加额定电压、副边开路时,副边的输出电压。一般供电系统希望要硬特性(随I2的变化,U2变化不多)

第48页:三相电力变压器

10.6三相电力变压器

  • 主要型号:
  • S7、SL7、S9、SC8、SCL2等。

第49页:铭牌

铭牌

第50页:

第51页:联结组别

联结组别

  • 常见:
  • Y,yn0、D,yn0、D,yn11

第52页:

第53页:

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