1、 变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛, ,变压器变压器是一种静止电器是一种静止电器, ,它通过线圈间的电磁感应它通过线圈间的电磁感应, ,将一种电压等级的交流电能转换成同频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率的另一种电压等级的交流电能。： 在能量传输过程中，当输送功率在能量传输过程中，当输送功率P =UI cos 及负载功率及负载功率因数因数cos 一定时：一定时：电能损耗小电能损耗小节省金属材料（经济）节省金属材料（经济）U I P = I RlI S电力变电压：电力变电压：电力系统
2、电力系统 测量变压器：测量变压器：电流、电压互感器电流、电压互感器调压变压器：调压变压器：实验室调节电压实验室调节电压 1ppt课件 发电厂发电厂10.5kV输电线输电线220kV升压升压仪器仪器36V降压降压实验室实验室380 / 220V降压降压变电站变电站 10kV降压降压降压降压2ppt课件3ppt课件变压器的种类很多，可按其用途、相数、结构、变压器的种类很多，可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。调压方式、冷却方式等不同来进行分类。变压器的分类变压器的分类按用途分类：按用途分类：电力变压器（升压、降压）、仪用变电力变压器（升压、降压）、仪用变压器（电压互感器、电
3、流互感器）、整流变压器；压器（电压互感器、电流互感器）、整流变压器；按相数分类：按相数分类：单相变压器和三相变压器；单相变压器和三相变压器；按线圈数分类：按线圈数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自双绕组变压器、三绕组变压器和自 耦变压器；耦变压器； 按铁心结构分类：按铁心结构分类：心式变压器和壳式变压器；心式变压器和壳式变压器；按调压方式分类：按调压方式分类：无载调压变压器、有载调压变压无载调压变压器、有载调压变压器；器；按冷却介质和冷却方式分类：按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干油浸式变压器和干式变压器等；式变压器等；按容量大小分类按容量大小分类：小型变压器、中型变压器、大型：小型
4、变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。变压器和特大型变压器。4ppt课件一、变压器的基本结构2-1 变压器的基本结构和额定值铁心绕组其他部件变压器的基本结构5ppt课件变压器的磁路变压器的磁路1u2uLZ1i2i单相变压器单相变压器+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铁心铁心一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁心铁心6ppt课件变压器的结构变压器的结构7ppt课件 铁心和绕组是变压器中最主要的部铁心和绕组是变压器中最主要的部 件，他们构件，他们构成了变压器的器身。成了变压器的器身。1、铁心：铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装绕构成了变压器的
5、磁路，同时又是套装绕组的骨架。组的骨架。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。铁铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路。磁路。 铁心材料：为了提高磁路的导磁性能，减少铁心铁心材料：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中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁性材料性材料硅钢片叠成。其厚度为硅钢片叠成。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，使片与片之间的漆膜，使片与片之间绝缘。绝缘。变压器的结构变压器的结构8p
6、pt课件9ppt课件10ppt课件11ppt课件FeCu2212PPPPPP 12ppt课件 2、绕组：、绕组：绕组是变压器的电路部分，它由铜或绕组是变压器的电路部分，它由铜或 铝绝缘导线绕制而成铝绝缘导线绕制而成 。 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 它们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组它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
7、压和电流。具有不同的电压和电流。 其中，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕其中，两个绕组中，电压较高的我们称为高压绕组，相应的电压较低的称为低压绕组。组，相应的电压较低的称为低压绕组。13ppt课件 为了绝缘布置方便，通常低压绕组装得靠近为了绝缘布置方便，通常低压绕组装得靠近铁芯，高压绕组则套在低压绕组的外面，低铁芯，高压绕组则套在低压绕组的外面，低压绕组与高压绕组之间，以及低压绕组与铁压绕组与高压绕组之间，以及低压绕组与铁芯之间都留有一定的绝缘间隙和散热油道，芯之间都留有一定的绝缘间隙和散热油道，并用绝缘纸筒隔开，使绕组有效地散热。并用绝缘纸筒隔开，使绕组有效地散热。 从高、低压绕组的相对
8、位置来看，变压器从高、低压绕组的相对位置来看，变压器的绕组又可分为同心式、交迭式。由于同心的绕组又可分为同心式、交迭式。由于同心式绕组结构简单，制造方便，所以，国产的式绕组结构简单，制造方便，所以，国产的均采用这种结构，交迭式主要用于特种变压均采用这种结构，交迭式主要用于特种变压器中。器中。14ppt课件 三、油箱及其他附件三、油箱及其他附件 1.油箱油箱 变压器油的作用：加强变压器内部绝缘强度和变压器油的作用：加强变压器内部绝缘强度和散热作用。散热作用。 要求：用质量好的钢板焊接而成，能承受一定压要求：用质量好的钢板焊接而成，能承受一定压力。力。 形式：大型变压器油箱均采用了钟罩式结构；小形
9、式：大型变压器油箱均采用了钟罩式结构；小型变压器采用吊器身式。型变压器采用吊器身式。 2.储油柜储油柜 作用：减少油与外界空气的接触面积，减小变作用：减少油与外界空气的接触面积，减小变压器受潮和氧化的概率。压器受潮和氧化的概率。 在大型电力变压器的储油柜内还安放一个特殊的在大型电力变压器的储油柜内还安放一个特殊的空气胶囊，它通过呼吸器与外界相通，空气胶囊空气胶囊，它通过呼吸器与外界相通，空气胶囊阻止了储油柜中变压器油与外界空气接触。阻止了储油柜中变压器油与外界空气接触。 15ppt课件 3.呼吸器呼吸器 作用：内装硅胶的干燥器，与油枕连通，为了作用：内装硅胶的干燥器，与油枕连通，为了使潮气不能
10、进入油枕使油劣化。使潮气不能进入油枕使油劣化。 硅胶对空气中水份具有很强的吸附作用，干燥状硅胶对空气中水份具有很强的吸附作用，干燥状态状态为兰色，吸潮饱和后变为粉红色。吸潮的态状态为兰色，吸潮饱和后变为粉红色。吸潮的硅胶可以再生。硅胶可以再生。 4.冷却器冷却器 作用：加强散热。作用：加强散热。 装配在变压器油箱壁上，对于强迫油循环风冷变装配在变压器油箱壁上，对于强迫油循环风冷变压器，电动泵从油箱顶部抽出热油送入散热器管压器，电动泵从油箱顶部抽出热油送入散热器管簇中，这些管簇的外表受到来自风扇的冷空气吹簇中，这些管簇的外表受到来自风扇的冷空气吹拂，使热量散失到空气中去，经过冷却后的油从拂，使热
11、量散失到空气中去，经过冷却后的油从变压器油箱底部重新回到变压器油箱内。变压器油箱底部重新回到变压器油箱内。 16ppt课件 5.绝缘套管绝缘套管(分为高压绝缘套管和低压绝缘套管分为高压绝缘套管和低压绝缘套管) 作用：使绕组引出线与油箱绝缘。作用：使绕组引出线与油箱绝缘。 绝缘套管一般是陶瓷的，其结构取决于电压等级。绝缘套管一般是陶瓷的，其结构取决于电压等级。1kV以下采用实心磁套管，以下采用实心磁套管，1035kV采用空心充采用空心充气或充油式套管，气或充油式套管，110kV及以上采用电容式套管。及以上采用电容式套管。为了增大外表面放电距离，套管外形做成多级伞为了增大外表面放电距离，套管外形做
12、成多级伞形裙边。电压等级越高，级数越多形裙边。电压等级越高，级数越多。 17ppt课件 6.分接开关分接开关 作用：用改变绕组匝数的方法来调压。作用：用改变绕组匝数的方法来调压。 一般从变压器的高压绕组引出若干抽头，称为分一般从变压器的高压绕组引出若干抽头，称为分接头，用以切换分接头的装置叫分接开关。接头，用以切换分接头的装置叫分接开关。 分接开关分为无载调压和有载调压两种，前者必分接开关分为无载调压和有载调压两种，前者必须在变压器停电的情况下切换；后者可以在变压须在变压器停电的情况下切换；后者可以在变压器带负载情况下进行切换。分接开关安装在油箱器带负载情况下进行切换。分接开关安装在油箱内，其
13、控制箱在油箱外，有载调压分接开关内的内，其控制箱在油箱外，有载调压分接开关内的变压器油是完全独立的，它也有配套的油箱、瓦变压器油是完全独立的，它也有配套的油箱、瓦斯继电器、呼吸器。斯继电器、呼吸器。18ppt课件 7.压力释放阀压力释放阀 作用：为防止变压器内部发生严重故障而产生作用：为防止变压器内部发生严重故障而产生大量气体，引起变压器发生爆炸。大量气体，引起变压器发生爆炸。 压力释放装置在变压器油箱顶盖上，压力释放压力释放装置在变压器油箱顶盖上，压力释放装置在保护电力变压器方面起重要作用。充有变装置在保护电力变压器方面起重要作用。充有变压器油的电力变压器，如果内部出现故障或短路，压器油的电
14、力变压器，如果内部出现故障或短路，电弧放电就会在瞬间使油汽化，导致油箱内压力电弧放电就会在瞬间使油汽化，导致油箱内压力极快升高。如果不能极快释放该压力，油箱就会极快升高。如果不能极快释放该压力，油箱就会破裂，将易燃油喷射到很大的区域内，可能引起破裂，将易燃油喷射到很大的区域内，可能引起火灾，造成更大破坏，因而通过压力释放装置使火灾，造成更大破坏，因而通过压力释放装置使油箱内减压防止上述情况发生油箱内减压防止上述情况发生。 19ppt课件 8.气体继电器（瓦斯继电器）气体继电器（瓦斯继电器） 作用：作用：变压器的一种保护装置，安装在油箱与变压器的一种保护装置，安装在油箱与储油柜的连接管道中，当变
15、压器内部发生故障时储油柜的连接管道中，当变压器内部发生故障时（如绝缘击穿、匝间短路、铁芯事故、油箱漏油（如绝缘击穿、匝间短路、铁芯事故、油箱漏油使油面下降较多等）产生的气体和油流，迫使气使油面下降较多等）产生的气体和油流，迫使气体继电器动作。轻者发出信号，以便运行人员及体继电器动作。轻者发出信号，以便运行人员及时处理。重者使断路器跳闸，以保护变压器。时处理。重者使断路器跳闸，以保护变压器。 20ppt课件型号表示一台变压器的结构、额定容量、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。电压等级、冷却方式等内容。 变压器额定容量变压器额定容量(KVA)S:三相三相D:单相单相 2
16、1ppt课件电力变压器的额定值电力变压器的额定值（）额定容量（）额定容量 额定容量是指在额定状态下变压器输出功率的保证值，额定容量是指在额定状态下变压器输出功率的保证值，单位为单位为。由于电力变压器的效率极高，规定一次、。由于电力变压器的效率极高，规定一次、二次侧容量相同。二次侧容量相同。（）额定电压（）额定电压 高压（一次）侧额定电压是指变压器在空载时，变压器高压（一次）侧额定电压是指变压器在空载时，变压器额定分接头对应的电压，额定分接头对应的电压，单位为单位为。二次侧额定电压是。二次侧额定电压是指在一次侧加上额定电压时，二次侧的空载电压值。对三指在一次侧加上额定电压时，二次侧的空载电压值。
17、对三相电力变压器，额定电压是指线电压。相电力变压器，额定电压是指线电压。（）额定电流（）额定电流 根据变压器的额定容量和额定电压计算出来的电流称根据变压器的额定容量和额定电压计算出来的电流称为变压器的额定电流，为变压器的额定电流，单位为单位为。对三相电力变压器，额。对三相电力变压器，额定电流是指线电流。另外，在额定运行时，变压器的频率、定电流是指线电流。另外，在额定运行时，变压器的频率、效率和温升均为额定值。效率和温升均为额定值。22ppt课件第四章第四章 变压器的基本理论变压器的基本理论23ppt课件 变压器的一次绕组（一次绕组）与交流电源接通后，变压器的一次绕组（一次绕组）与交流电源接通后
18、，经绕组内流过交变电流产生磁通经绕组内流过交变电流产生磁通 ，在这个磁通作用下，在这个磁通作用下，铁芯中便有交变磁通铁芯中便有交变磁通 ，即一次绕组从电源吸取电能转，即一次绕组从电源吸取电能转变为磁能，变为磁能， 在铁芯中同时交（环）链原、副边绕组在铁芯中同时交（环）链原、副边绕组（二次绕组），由于电磁感应作用，分别在原、二次绕（二次绕组），由于电磁感应作用，分别在原、二次绕组产生频率相同的感应电动势。如果此时二次绕组接通组产生频率相同的感应电动势。如果此时二次绕组接通负载，在二次绕组感应电动势作用下，便有电流流过负负载，在二次绕组感应电动势作用下，便有电流流过负载，铁芯中的磁能又转载，铁芯中
19、的磁能又转 换为电能。这就是变压换为电能。这就是变压 器利用电磁感应原理将器利用电磁感应原理将 电源的电能传递到负载电源的电能传递到负载 中的工作原理。中的工作原理。.1. 1. 变压器的工作原理变压器的工作原理24ppt课件 在主磁通的作用下，两侧的线圈分别产生感应电势，电势的大小与匝数成正比，K为变压器变比。1. 1. 变压器的工作原理变压器的工作原理kNNfNfNEEmm21212144. 444. 4 变压器匝数多的一侧电流小，匝数少的一侧电流大。变压器的原、副线圈匝数不同，起到了变压作用。 变压器一次侧为额定电压时，其二次侧电压随着负载电流的大小和功率因素的高低而变化。 变压器电流之
20、比与一、二次绕组的匝数成反比，即KNNII1122125ppt课件 2.变压器各电磁量的正方向变压器各电磁量的正方向26ppt课件3.3.变压器变比和参数的测定方法变压器变比和参数的测定方法 1.变压器的空载变压器的空载运行运行 变压器一次绕组变压器一次绕组接电源，二次绕组接电源，二次绕组开路，负载电流开路，负载电流 为零，这种情况为零，这种情况即为变压器的空载即为变压器的空载运行。运行。 和和 为一、为一、二次绕组的匝数分二次绕组的匝数分别绕在两个铁心柱别绕在两个铁心柱上。上。KNNeeUU2121211N2N2.I27ppt课件 2.变压器的负变压器的负载运行载运行 一次侧接交一次侧接交流
21、电源，二次侧流电源，二次侧接负载，二次侧接负载，二次侧中便有负载电流中便有负载电流流过，这种情况流过，这种情况称为负载运行。称为负载运行。 KUUII112213.3.变压器变比和参数的测定方法变压器变比和参数的测定方法28ppt课件3.3.变压器变比和参数的测定方法变压器变比和参数的测定方法 3.变压器等效电路参数的测定变压器等效电路参数的测定 （1 1）空载实验）空载实验 用大写字母表示高压端用大写字母表示高压端, ,小字母表示低压端小字母表示低压端. .空载试验可在任一边作空载试验可在任一边作. .但考虑到空载试验所加但考虑到空载试验所加电压较高电压较高, ,其电流较小其电流较小, ,为
22、试验的安全和仪器仪表为试验的安全和仪器仪表选择方便选择方便, ,一般在低压侧作。如下图所示一般在低压侧作。如下图所示: : 测定方法测定方法: :在在 原边侧加原边侧加 副边副边 侧开路，读取侧开路，读取 、 、 、 。NU120U1U0I0P29ppt课件3.3.变压器变比和参数的测定方法变压器变比和参数的测定方法 （2）短路试验）短路试验 因短路试验电流大因短路试验电流大, 电压低电压低, 一般在高压侧作，一般在高压侧作，从等效电路可见从等效电路可见 , ,外加电压仅用来克服变外加电压仅用来克服变压器本身的漏阻抗压降压器本身的漏阻抗压降, ,所以当所以当 很低时很低时, ,电流电流即到达额
23、定即到达额定, ,该电压为该电压为 。 在在 时时, ,读取读取 、 计算短路参计算短路参 数。数。 0LZkUNU%)105(NKIIKPKU30ppt课件3.3.变压器变比和参数的测定方法变压器变比和参数的测定方法 短路试验时使电流达到额定值时所加电压短路试验时使电流达到额定值时所加电压 称为阻抗电压或短路电压。称为阻抗电压或短路电压。 阻抗电压用额定电压百分比表示时有阻抗电压用额定电压百分比表示时有: 阻抗电压百分比是铭牌数据之一，阻抗电压百分比是铭牌数据之一， 是变压是变压器的主要参数，阻抗电压的大小反映变压器在额器的主要参数，阻抗电压的大小反映变压器在额定负载下运行时定负载下运行时，
24、漏阻抗压降的大小。漏阻抗压降的大小。KU1*111111%100%100KNKNNKNKNNkkZZZIUZUZIUUU31ppt课件 FeCu2212PPPPPP 32ppt课件 当三相变压器的原边和副边绕组均以一定的接法现接，当三相变压器的原边和副边绕组均以一定的接法现接， 带上三相对称负载，带上三相对称负载， 原边加上对称的三相电压时原边加上对称的三相电压时 ，因，因为三相对称电压本身大小相等、相位互差为三相对称电压本身大小相等、相位互差1201200 0，因此求，因此求得一相的电压、电流，得一相的电压、电流， 其它两相按对称关系求出。其它两相按对称关系求出。 33ppt课件一、组式变压
25、器组式变压器三个独立的单相变压器组成三个独立的单相变压器组成,在电路上互相联接，三相磁在电路上互相联接，三相磁路互相完全独立。路互相完全独立。 各相主磁通有各自的铁心磁路，各相主磁通有各自的铁心磁路， 互互不影响。不影响。各相铁芯、磁通、磁阻等一致34ppt课件二、芯式变压器二、芯式变压器 具有共同铁芯;中柱（中间铁芯柱）磁通为三相磁通之和，对称时中柱磁通为零，可省去;又称三相三铁芯柱式变压器（三相铁芯式变压器）;平面，磁路不完全对称，各相If不完全相同，但相差很小，忽略区别。35ppt课件三三 、连接组、连接组（1）高、低压绕组中电动势相位关系（单相绕组）高、低压绕组中电动势相位关系（单相绕
26、组）单相变压器中，单相变压器中， 高压绕组首端为高压绕组首端为“A”、末端、末端为为“X”；低压绕组首端为；低压绕组首端为“a”、末端为、末端为“x”。AXaxAXax原、副绕组被同一主磁通原、副绕组被同一主磁通 交链，交链， 感应电动势感应电动势在任一瞬间原边绕组一端点为高电位，副边绕在任一瞬间原边绕组一端点为高电位，副边绕组也有一端点为高电位。组也有一端点为高电位。 这两个端点为这两个端点为“同名同名端端”36ppt课件37ppt课件38ppt课件三相变压器绕组的联接法和联接组三相变压器绕组的联接法和联接组1、三相变压器连接法、三相变压器连接法ABCXYZAXEBXECXE星形连接星形连接
27、ABCXYZAXEBXECXE三角形连接三角形连接高压绕组首端由高压绕组首端由A、B、C表示，表示， 末端由末端由X、Y、Z表示；低压绕组首端由表示；低压绕组首端由a、b、c表示，末端由表示，末端由x、y、z表示。表示。 一相绕组末端与另一相绕组首端相连，一相绕组末端与另一相绕组首端相连， 依次得到依次得到一闭合回路，一闭合回路， 为为三角形连接三角形连接“ ”， 有顺、逆之有顺、逆之分。分。 39ppt课件三相变压器绕组的联接法和联接组三相变压器绕组的联接法和联接组分析：分析：P147148 Yy0 、yd11连接组连接组40ppt课件三相变压器三相变压器连接组别：反映变压器高、低压侧绕组的
28、连接方式，以及连接组别：反映变压器高、低压侧绕组的连接方式，以及在正相序电源时，高、低压侧绕组对应线电势的相位关系。在正相序电源时，高、低压侧绕组对应线电势的相位关系。 三相变压器一次、二次绕组不同的连接方式的组合，形成三相变压器一次、二次绕组不同的连接方式的组合，形成不同的联结组。可以有下列几种：不同的联结组。可以有下列几种：Y,yY,dD,dD,y41ppt课件 3、相位关系相位关系的的结论：实际变压器高低压侧对应线电势结论：实际变压器高低压侧对应线电势之间的相位差一般为之间的相位差一般为0o，30o, 60o, 90o, 120o, . . 150o, 300o, 330o。正好对应于钟
29、表盘上的。正好对应于钟表盘上的12个位置。个位置。 1 1、三相变压器的联结组用高、低压侧对应线电势之、三相变压器的联结组用高、低压侧对应线电势之间的相位关系来描述。间的相位关系来描述。 2 2、相位关系判断原则、相位关系判断原则: :(1)(1)绕向绕向 (2)(2)标号标号 (3)(3)三相联接方式三相联接方式42ppt课件时钟表示法时钟表示法 v 将一次侧的某线电将一次侧的某线电势势 EUV 固定在固定在0点点(12)，二次侧对应相的线电势二次侧对应相的线电势Euv 所指的位置所指的位置(小时数小时数)可以用来表示二者之间的可以用来表示二者之间的相位差，即可以用来表征相位差，即可以用来表
30、征联结组。联结组。 150UVEuvE150UVEuvE43ppt课件我国三相变压器的标准连接组别 Y,yn0；Y，d11；YN，d11；YN，y0；Y，y0。 Y,yn0：低压侧可引出中性线，成为三相四线制，用作配电变压器时可兼供动力和照明负载。 Y，d11：用于低压侧超过400V的线路中。 YN，d11：用于高压输电线路中，使电力系统的高压侧中性点有可能接地。44ppt课件 一、一、Dyn11与与Yyn0的区别的区别 三角形对星形接法，三角形对星形接法，DYn11：D表示一次绕组为三角型接表示一次绕组为三角型接线，线，Y表示二次测绕组星型接线，表示二次测绕组星型接线，n表示引出中性线，表示
31、引出中性线，11表示二次测绕组的相角滞后一次绕组表示二次测绕组的相角滞后一次绕组330度，用时钟的表度，用时钟的表示方法，假设一次测绕组为中心示方法，假设一次测绕组为中心12点时刻，那么二测绕组点时刻，那么二测绕组就在就在11点位置点位置 Yyn0：高压星形连接、低压星形连接并引出中性线；：高压星形连接、低压星形连接并引出中性线； Dyn11：高压三角形连接，低压星形连接并引出中性线。：高压三角形连接，低压星形连接并引出中性线。 当低压三相负载不平衡时，低压线圈存在零序电流，当低压三相负载不平衡时，低压线圈存在零序电流，Yyn0连接的变压器由于高压星形连接，零序电流没有通连接的变压器由于高压星
32、形连接，零序电流没有通路，所以低压零序电流产生零序磁通，从而感应出零序电路，所以低压零序电流产生零序磁通，从而感应出零序电势，也就是说相电压存在零序分量，使得三相相电压失去势，也就是说相电压存在零序分量，使得三相相电压失去平衡，波形失真。而在平衡，波形失真。而在Dyn11连接的变压器中，由于高压连接的变压器中，由于高压是三角形连接，高压线圈中也感应出零序电流，它所产生是三角形连接，高压线圈中也感应出零序电流，它所产生的零序磁通抵消低压所产生的零序磁通，相电压中就不存的零序磁通抵消低压所产生的零序磁通，相电压中就不存在零序分量了。在零序分量了。 所以说，所以说，Dyn11变压器比变压器比Yyn0
33、变压器带不平衡负载的能变压器带不平衡负载的能力强。但力强。但 Yyn0变压器结构要简单些，一般在变压器结构要简单些，一般在1600KVA以以下小容量的的变压器中仍然可以采用这种接法。下小容量的的变压器中仍然可以采用这种接法。45ppt课件 采用采用Dyn11和和Yyn0联结组别是根据用户要求确定。联结组别是根据用户要求确定。Dyn11与与Yyn0相比优点如下：减少相比优点如下：减少变压器损耗变压器损耗；降低谐波分量；有利于降低谐波分量；有利于单相接地短路单相接地短路故障的切除；故障的切除；单相不平衡负荷可充分利用。单相不平衡负荷可充分利用。 当高压侧一相熔丝熔断时，当高压侧一相熔丝熔断时，Dy
34、n0联结变压器另两联结变压器另两相负载仍可运行，而相负载仍可运行，而Yyn0联结却不行。联结却不行。 目前，供配电系统的单相负载急剧增长，推广目前，供配电系统的单相负载急剧增长，推广Dyn11联结变压器显得很有必要。联结变压器显得很有必要。 日前，国内大部分变压器生产厂所生产的配电变日前，国内大部分变压器生产厂所生产的配电变压器（无论是油变和干变）已同国际市场接轨，压器（无论是油变和干变）已同国际市场接轨，多采用多采用11联结组别。只是对未改造好的老联结组别。只是对未改造好的老系统、在更换变压器时，个别的仍可采用系统、在更换变压器时，个别的仍可采用0联结组别。联结组别。46ppt课件第六章变压
35、器的运行电压变化率用相量图可以推导出电压变化率的表达式：定义：是指一次侧加50Hz额定电压、二次空载电压与带负载后在某功率因数下的二次电压之差，与二次额定电压的比值，即 电压变化率是表征变压器运行性能的重要指标之一,它大小反映了供电电压的稳定性。NNNUUUUUUU2222220)sincos(2*2*ssXRU式中NII22称为负载系数 由表达式可知，电压变化率的大小与负载大小、性质及变压器的本身参数有关。47ppt课件电压变化率.,cossin.,)0(;,)0()0(2*2*222载时高说明二次电压比空为负值时当也可能为负值可能为正时带阻容性负载时低这时二次端电压比空载为正值时和阻感性负
36、载当变压器带阻性负载URXUUss.),(,22称为变压器的外特性即变化的规律二次端电压随负载电流时因数一定当电源电压和负载功率IfU *2U)(*2I1.001.01cos28 .0cos28 . 0)cos(248ppt课件 为了保证二次端电压在允许范围之内,通常在变压器的高压侧设置抽头,并装设分接开关,调节变压器高压绕组的工作匝数,来调节变压器的二次电压。电压调整 分接开关有两种形式：一种只能在断电情况下进行调节，称为无载分接开关-这种调压方式称为无励磁调压；另一种可以在带负荷的情况下进行调节，称为有载分接开关-这种调压方式称为有载调压。 中、小型电力变压器一般有三个分接头，记作UN 5
37、%。大型电力变压器采用五个或多个分接头,例UN 2x2.5%或UN 8x1.5%。49ppt课件三相变压器的并联运行三相变压器的并联运行 负荷容量很大，一台变压器不能满足要求。负荷容量很大，一台变压器不能满足要求。 负荷变化较大，用多台变压器并联运行可以随负荷变化较大，用多台变压器并联运行可以随 时调节投入变压器的台数。时调节投入变压器的台数。 可以减少变压器的储备容量。可以减少变压器的储备容量。 u1 u2 T1 T2 50ppt课件变压器的并联运行并联运行的理想条件并联运行的优点：1、提高供电的可靠性；2、提高供电的经济性。并联运行是指将几台变压器的一、二次绕组分别接在一、二次侧的公共母线
38、上，共同向负载供电的运行方式。并联运行的理想情况是： 1、空载时各变压器绕组之间无环流； 2、负载后，各变压器的负载系数相等； 3、负载后，各变压器的负载电流与总的负载电流同相位。为了达到上述理想运行情况，并联运行的变压器需满足以下条件：1、各变压器一、二次侧的额定电压分别相等，即变比相同； 2、各变压器的连接组别相同； 3、各变压器的短路阻抗（短路电压）的标么值相等，且短路阻抗角也相等。51ppt课件并联条件不满足时的运行分析一、变比不等时并联运行变比不等的两台变压器并联运行时，二次空载电压不等。折算到二次侧的等效电路如图所示。由等效电路可以列出方程式：SIIIIIISIIIIIIZIUkU
39、ZIUkUIII2121则二次侧电流为：LICSIISISISIISIIIIIILICSIISISIISIISIIIIIIIIZZZZZkUkUIIIIZZZZZkUkUI111152ppt课件并联条件不满足时的运行分析一、变比不等时并联运行 为了保证空载时环流不超过额定电流的10%，通常规定并联运行的变压器的变比差不大于1%。 当变压器的变比不等时，在空载时，环流 就存在。变比差越大，环流越大。由于变压器的短路阻抗很小，即使变比差很小，也会产生很大的环流。环流的存在，既占用了变压器的容量，又增加了变压器的损耗，这是很不利的。CI二、连接组别不同时并联运行 连接组别不同时，二次侧线电压之间至少
40、相差300，则二次线电压差为线电压的51.8%，由于变压器的短路阻抗很小,这么大的电压差将产生几倍于额定电流的空载环流，会烧毁绕组，所连接 组别不同绝不允许并联。53ppt课件并联条件不满足时的运行分析三、短路阻抗标么值不等时并联运行由等效电路可知： 等效电路如图所示。SIIIISIIZIZINSIINIINIIIINSININIIUZIIIUZIII*1:1:SIISIIIIZZ 可见，各台变压器所分担的负载大小与其短路阻抗标么值成反比。 为了充分变压器的容量，理想的负载分配，应使各台变压器的负载系数相等，而且短路阻抗标值相等。54ppt课件并联条件不满足时的运行分析 变压器运行规程规定：在
41、任何一台变压器不过负荷的情况下，变比不同和短路阻抗标么值不等的变压器可以并联运行。又规定：阻抗标么值不等的变压器并联运行时，应适当提高短路阻抗标么值大的变压器的二次电压，以使并联运行的变压器的容量均能充分利用。 为了使各台变压器所承担的电流同相位，要求各变压器的短路阻抗角相等。一般来说，变压器容量相差越大，短路阻抗角相差也越大，因此要求并联运行的变压器的最大容量之比不超过3：1。55ppt课件手手柄柄接接线线柱柱56ppt课件2. 自耦变压器的工作原理自耦变压器的工作原理(1) 电压关系电压关系 忽略漏阻抗，则忽略漏阻抗，则= U1 U2E1 E2=N1 N2= k I 降压自耦变压器降压自耦
42、变压器 N1N2+ +U1I1E1E2 U2I2 I+ +U2I1E1E2 U1I2 升压自耦变压器升压自耦变压器 57ppt课件(2) 电流关系电流关系 N1I1N2I2 = N1I0 N1I1N2I2 = 0 I1 = I2 N2N1I1 I2 N2 N1 =I1与与 I2 相位相反。相位相反。 1 k =I = I1I2 公共绕组的电流公共绕组的电流忽略忽略 I0，则，则58ppt课件 在降压变压器中，在降压变压器中， I1 I2 (3) 功率关系功率关系 变压器容量变压器容量 SN = U2NI2N = U1NI1N S2 = U2I2在降压变压器中在降压变压器中 = U2 (II1
43、)= U2IU2I1= SiStI = I1 I2 59ppt课件在升压变压器中在升压变压器中S1 = U1I1= U1 (II2 )= U1IU1I2= SiSt 降压变压器降压变压器 升压变压器升压变压器 感应功率感应功率 Si传导功率传导功率 StU2I U1IU2I1 U1I2 在在 SN 一定时，一定时， k 越接近越接近 1，Si 越小，越小， St 所占所占 比例越大，经济效果越显著。比例越大，经济效果越显著。60ppt课件2、仪用互感器、仪用互感器一、电压互感器一、电压互感器U1 U2=N1 N2= ku 国产互感器：国产互感器： U2N = 100 V 使用注意：使用注意：二
44、次绕组禁止短路。二次绕组禁止短路。二次绕组与铁心必须接地。二次绕组与铁心必须接地。空载运行的降压变压器。空载运行的降压变压器。u1 Vu1u2电压互感器电压互感器 61ppt课件 E2 二、电流互感器二、电流互感器 N1很小。很小。 短路运行的升压变压器。短路运行的升压变压器。 I1 I2 =N2 N1 = ki 国产互感器：国产互感器： I2N = 5 A 使用注意：使用注意： 二次绕组禁止开路。二次绕组禁止开路。 开路时：开路时：I2 = 0，I1 不变不变 一次绕组工作电压较高时，一次绕组工作电压较高时， 二次绕组与铁心必须接地。二次绕组与铁心必须接地。 Ai2i12.10 仪用互感器仪
45、用互感器62ppt课件电压表电压表被测电压被测电压=电压表读数电压表读数 N1/N2VR N1（匝数多）（匝数多）保险丝保险丝 N2（匝数少）（匝数少）u（被测电压）（被测电压）63ppt课件电流表电流表被测电流被测电流=电流表读数电流表读数 N2/N1（被测电流）（被测电流）ARi1i264ppt课件壹变压器，联接组的优点壹变压器，联接组的优点采用，联接组的变压器，其次（为正整数）谐波励采用，联接组的变压器，其次（为正整数）谐波励磁电流在其三角形接线中的一次绕组内形成环流的原因，因此比采用，磁电流在其三角形接线中的一次绕组内形成环流的原因，因此比采用，联接组的变压器有利于抑制联接组的变压器有
46、利于抑制高次谐波电流高次谐波电流由于采用，联接组的变压器的零序阻抗比采用，由于采用，联接组的变压器的零序阻抗比采用，联接组的变压器的小得多，导致二次侧单相接地短路电流相比较大得多，联接组的变压器的小得多，导致二次侧单相接地短路电流相比较大得多，因此采用，联接组的变压器更有利于因此采用，联接组的变压器更有利于低压侧单相接地保护动低压侧单相接地保护动作作。65ppt课件 由于采用比变压器的中性线允许电由于采用比变压器的中性线允许电流大得多。因此采用，联接组的变压器流大得多。因此采用，联接组的变压器承受单承受单相不平衡负荷相不平衡负荷的能力比采用，联接组的变压器大的能力比采用，联接组的变压器大得多。
47、得多。 由于采用，联接组的变压器一次绕组的绝缘强由于采用，联接组的变压器一次绕组的绝缘强度要求比采用，联接组的变压器低，因此度要求比采用，联接组的变压器低，因此制造制造成本也低于采用，成本也低于采用，联接组的变压器。但在、联接组的变压器。但在、系统中，当中性线电流不超过绕组额定电流的系统中，当中性线电流不超过绕组额定电流的时，可选用采用，联接组的变压器。时，可选用采用，联接组的变压器。66ppt课件贰、贰、 变电所主变压器台数和容量的选择变电所主变压器台数和容量的选择一、变电所主变压器台数的选择一、变电所主变压器台数的选择车间变电所主变压器台数的选择车间变电所主变压器台数的选择对于一般生产车间
48、，尽可能装设对于一般生产车间，尽可能装设一台一台变压器。变压器。如果车间的如果车间的一、二级负荷一、二级负荷所占比重较大，必须由两个电源供电时，应所占比重较大，必须由两个电源供电时，应装设两台变压器；若该变电所与相邻车间变电所有联络线时，则亦可只装装设两台变压器；若该变电所与相邻车间变电所有联络线时，则亦可只装设一台变压器。设一台变压器。当车间当车间负荷昼夜变化负荷昼夜变化较大时，或由独立车间变电所同时向几个负荷曲较大时，或由独立车间变电所同时向几个负荷曲线相差悬殊的车间供电时，若选一台变压器在技术、经济上显然不合理，线相差悬殊的车间供电时，若选一台变压器在技术、经济上显然不合理，则应装设则应
49、装设两台两台变压器。变压器。67ppt课件工厂总降压变电所变压器台数的选择工厂总降压变电所变压器台数的选择当工厂的绝大部分负荷属于当工厂的绝大部分负荷属于三级负荷三级负荷，其少量的一、二级负荷可由邻近工厂获，其少量的一、二级负荷可由邻近工厂获得低压侧备用电源（）时，可装设得低压侧备用电源（）时，可装设一台一台变压器。变压器。如果工厂的如果工厂的一、二级负荷一、二级负荷所占比重较大时，必须装设两台变压器。所占比重较大时，必须装设两台变压器。两台两台变压器变压器之间互为备用，当一台出现故障或进行检修时，另一台能承担对全部一、二级负之间互为备用，当一台出现故障或进行检修时，另一台能承担对全部一、二级
50、负荷的供电。荷的供电。特殊情况下可装设两台以上变压器。例如，分期建设的大型工厂，其变电所个特殊情况下可装设两台以上变压器。例如，分期建设的大型工厂，其变电所个数及变压器台数均可分期投建，从而变压器台数可能较多；又如，对引起电网电数及变压器台数均可分期投建，从而变压器台数可能较多；又如，对引起电网电压严重波动的设备（电弧炉等）可装设专用变压器，从而使变压器台数增多。压严重波动的设备（电弧炉等）可装设专用变压器，从而使变压器台数增多。当变电所仅装设一台变压器时，其变压器容量应考虑有的富裕当变电所仅装设一台变压器时，其变压器容量应考虑有的富裕量，以备发展的需要。量，以备发展的需要。68ppt课件二、
