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1、变压器的基本工作原理和结构1-1变压器在电力系统中的应用10kV用户10.5kVG变电站降压变压器发电机直馈线115230kV35kV10kV输电线用户3kV高压动力负荷380/220V低压动力及发电厂发电机 发电厂升压主变压器厂用降压变电站降压变压器发电厂升压主变压器配电变压器照明负荷380/220V低压动力及照明负荷变压器3kV 高压动力负荷G发电厂发电机图1-1简单的输配电系统示意图变压器的基本工作原理和结构1-1变压器在电力系统中的应用 变压器在电力系统中的总容量要比发电机的总容量 大很多，据统计，变压器的安装容量大约是发电机安装容量的 68 倍，可见变压器在电力系统中占有很重要的地位
2、。我们将主要研究电力系统中的变压器，即电力变压器。 基本工作原理结构原则：两个(或两个以上)互相绝缘的线圈套在一个共同的铁心上，如图1-2所示。线圈之间有磁的耦合，一般没有电的直接联系，通常两个线圈中一个接到交流电源，称为原绕组，或一次绕组，简称为原边或一次。凡是 原边的物理量和参数的符号右下角标以“1”，如 u1 等。另一个线圈接负载， 称为副绕组，或二次绕组，简称为副边或二次。凡是副边的物理量和参数 的符号右下角标以“2”，如 u2 等。i1FAu1Xe1w1i2ae2w2u2xZL图1-2变压器原理示意图工作原理：当原边绕组接到交流电源时，在外施电压作用下， 原绕组中有交流电流流过，并在
3、铁心产生交变磁通，其交变频率与外施电压频率一样。该交变磁通同时交链原、副绕组，根据电磁感应定律，便在原、副绕组内感应出电动势，副边有了电动势，当接上负载后，便向负载供电，从而实现能量传递。原边电动势e= -wdF11dt副边电动势e1= w1e= -wdF22dte2w2 i1FAu1Xe1w1 i2ae2w2u2xZL图1-2变压器原理示意图只要适当改变绕组的匝数，就可以改变原副边电动势之比以达到改 变电压的目的。这就是变压器的基本工作原理 。变压器的基本工作原理和结构1-2变压器的基本工作原理及分类 变压器的分类按用途分：按相数分：单相变压器三相变压器多相变压器变压器的基本工作原理和结构
4、1-2变压器的基本工作原理及分类变压器的分类双绕组变压器三绕组变压器多绕组变压器自耦变压器按绕组形式分：干式变压器油浸式变压器自冷风冷强迫油循环按冷却介质分:按铁心形式分：心式变压器壳式变压器变压器的基本工作原理和结构1-3变压器的基本结构变压器的基本工作原理和结构1-3变压器的基本结构变压器的基本工作原理和结构1-3变压器的基本结构 变压器的基本结构 铁心作用：磁路的构成部分。为了减少铁心中的磁滞和涡流损耗，铁心均用0.350.5mm厚的热轧 或冷轧硅钢片叠成，片间涂以0.010.013mm厚的漆膜，以避免片间短路。 绕组作用：电路的组成部分，用纸包、纱包或漆包的绝缘扁线或圆线绕成。 感应电
5、势、通过电流、实现机电能量转换。 绝缘结构作用：实现变压器的绝缘，包括外部绝缘和内部绝缘。 油箱和其它附件作用：铁心和绕组组成变压器的器身，器身放置在装有变压器油的油箱内， 在油浸变压器中，变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质。变压器的基本工作原理和结构1-4变压器的额定值 变压器的额定值 额定容量指在额定状态下变压器的视在功率额定容量以伏安(VA)、千伏安(kVA)或兆伏安(MVA)为单位。对三相变压器，额定容量指三相的总容量。 额定电压以伏（V）或千伏（kV）为单位。对三相变压器，额定电压指线电压。 额定电流以安（A）或千安（kA）为单位。对三相变压器，额定电流指线电流。 额定频率以赫兹（H
6、z）为单位。我国额定工频为50Hz。注：1）额定工作状态下变压器的效率、温升等数据，均属于额定值。2)除额定值以外，铭牌上还标有变压器的相数，联结组标号和绕组联 结图、阻抗电压等 。变压器的基本工作原理和结构1-4变压器的额定值 变压器的额定值1） 双绕组变压器原、副边容量按相等进行设计。Y, y, D, d, N, nSN= U1N I1N=SN= U 2 N I2 NSN=3U1N I1N SN=3U 2 N I2 N单相变压器： I1NU三相变压器： I1N1N3U1NI2 N=SNUI2 N=2 NSN3U2 N2） U1N指电源加到变压器原边的电压； U2N指原边加上额定电压时的副边开路电压，空载电压，副边电流为零。3） 一般情况下，当U1 U1N 和 I 2 I2N 时， U2 U2N ，因为变压器有阻抗压降之故，因此，此时一般S2 S2N 。4） 分析变压器和电机时，所说的负载一般是指电流而不是阻抗，负载的增减是指电流的增减。当副边电流为额定电流时，称为额定负载。
