电机学孙旭明王善明版第1章

第1章变压器的用途、分类、基本结构和额定值1.1变压器用途和分类变压器是一种静止的电气设备，它利用电磁感应作用，将一种电压、电流的交流电能变换为相同频率的另一种电压、电流的交流电能。AXxa1Φ2Φ1U1E1EmΦ2E2E2UZL1I2IN2N1基本工作原理一次绕组：接交流电源高压绕组、低压绕组；一次侧、二次侧二次绕组：接交流负载简单的输配电系统示意图负载负载发电机110－220kV10.5－20kV3kV厂用电一次变电站220－110kV去系统另一部分的联络线110－35kV二次变电站整流变压器电炉变压器矿用变压器变电区35－10kV负载0.4kVGS大容量电力变压器变压器的用途主要用于电力系统升压变压器降压变压器联络变压器配电变压器变压器的用途•其他用途：整流设备、电炉、高压试验、矿井配电、交通运输等特殊用电场合的专用变压器；交流电能测量的仪用互感器；实验设备、电子仪器和控制装置等的小容量控制变压器。变压器的分类按用途分电力变压器升压变压器、降压变压器、联络变压器、配电变压器等特种变压器整流变压器、电炉变压器等仪用互感器电压互感器、电流互感器变压器的分类按绕组数目分双绕组变压器三绕组变压器多绕组变压器自耦变压器变压器的分类按冷却介质和冷却方式分油浸式变压器干式变压器按铁心结构分心式变压器壳式变压器油浸式电力变压器中等容量油浸式电力变压器的外形结构1－铁心2－高压绕组3－低压绕组4－散热器5－油箱6－高压套管7－低压套管8－变压器油干式电力变压器1.2变压器的基本结构变压器必须具有电路和磁路部分电路部分由绕组构成磁路部分由铁心构成绕组套装在铁心上，构成器身器身是变压器的核心部分低压绕组高压绕组铁心柱铁轭单相心式变压器单相壳式变压器低压绕组高压绕组铁轭铁轭铁心柱1.3变压器的额定值额定值是制造厂对变压器在指定工作条件下运行时所规定的一些量值，通常标在铭牌上。在额定状态下，变压器可以长期可靠运行，并具有优良的性能。变压器的额定值额定容量SN（V·A,kV·A）变压器在铭牌规定的额定状态下输出视在功率的保证值。规定一、二次额定容量相等。变压器的额定值一次绕组额定电压U1N（V,kV）变压器正常运行时一次绕组端子间应施加电压的有效值。二次绕组额定电压U2N（V,kV）一次绕组施加额定电压时，二次绕组端子间的空载电压有效值。变压器的额定值一、二次绕组额定电流I1N/I2N（A）变压器正常运行中一、二次绕组能承担的电流，即根据额定容量和额定电压计算出的电流。额定频率fN（Hz）我国规定标准工频为50Hz。变压器铭牌上还标有相数、额定温升、额定效率、短路电压等，也属额定值。变压器的额定值对三相变压器SN为三相容量之和；U1N和U2N均为线电压有效值；I1N和I2N均为线电流有效值。变压器二次电流I2达到其额定值I2N时的负载称为变压器的额定负载。变压器的额定值变压器实际运行时，二次电流I2是变化的，不一定是额定电流I2N，同时二次电压也是变化的，因此，变压器实际输出容量往往与额定容量不同。变压器的额定值额定容量、额定电压和额定电流之间的关系N1NN1USIN2NN2USIN1NN13USIN2NN23USI单相变压器:三相变压器：