第二章变压器（课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（高等教育出版社）

学习目标: 第二章 变压器 熟悉变压器的作用、基本结构及工作原理 掌握变压器的运行原理、等效电路及平衡方程式 熟悉变压器空载和短路试验的目的、线路、试验方法和技巧 掌握变压器同名端的判定方法及三相变压器连接组别和时钟表示法的判定 掌握自耦变压器、电流互感器、电压互感器的特点及使用注意事项 电机与电气控制技术 变 压 器 案例1：电能的产生、输送与分配 第二章 变压器 电力系统组成的方框图 电机与电气控制技术 变 压 器 三相电力系统 第二章 变压器 案例2： 高压输电: 电能 升压 输电 降压 用户 电机与电气控制技术 变 压 器 第一节：概述 一、变压器的用途 作用： 静止电气设备，它利用电磁感应原理，将某一 数值的交变电压变换为同频率的另一数值的 交变电压。还可用来改变电流、变换阻抗以及 产生脉冲等。 用途： 主要用于输配电系统，而且还广泛应用于电气 控制领域、电子技术领域，测试技术领域以及 焊接技术领域等。 电机与电气控制技术 变 压 器 二、变压器分类 1．按用途分类 （1）电力变压器。用作电能的输送与分配。 （2）特种变压器。在特殊场合使用的变压器，如作为焊接电源的电焊变压器；专供大功率电炉使用的电炉变压器；将交流电整流成直流电时使用的整流变压器等。 （3）仪用互感器。用于电工测量中，如电流互感器、电压互感器等。 （4）控制变压器。容量一般比较小，用于小功率电源系统和自动控制系统。 （5）其他变压器。如试验用的高压变压器；输出电压可调的调压变压器；产生脉冲信号的脉冲变压器。 电机与电气控制技术 变 压 器 2．按绕组构成分类 有双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器 和自耦变压器等。 3．按铁心结构分类 有叠片式铁心、卷制式铁心、非晶合金铁心。 4．按相数分类 有单相变压器、三相变压器、多相变压器。 5．按冷却方式分类 有干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、 强迫油循环变压器、充气式变压器等。 电机与电气控制技术 变 压 器 第二节：变压器的铭牌和额定值 一、铭牌 正确地使用变压器的依据 电力变压器 产品型号 S7-500／10 标准代号XXXX 额定容量 500kV.A 产品代号XXXX 额定电压 10kV 出厂序号XXXX 额定频率 50Hz 3相 联结组标号 Y，yn0 阻抗电压 4％ 冷却方式 油冷 使用条件 户外 开关位置 高压 低压 电压／V 电流／A 电压／V 电流/A Ⅰ 10500 27．5 Ⅱ 10000 28．9 400 721．7 Ⅲ 9500 30．4 XX变压器厂 XX年XX月 电机与电气控制技术 变 压 器 二、额定值 （一）型号 电机与电气控制技术 变 压 器 （二）额定电压U1N和U2N U1N： 加在一次绕组上的正常工作电压值。它是根 据变压器的绝缘强度和允许发热等条件规定的 U2N： 变压器在空载时，高压侧加上额定电压后， 二次绕组两端的电压值。 U2N不等于额定负载时的负载电压。有一个电压 降使空载电压大于负载电压。 额定电压在三相变压器中是指线电压。 电机与电气控制技术 变 压 器 （三）额定电流I1N和I2N 根据变压器容许发热的条件而规定的满载电流 值。在三相变压器中额定电流是指线电流。 （四）额定容量SN 变压器在额定工作状态下，二次绕组的视在 功率，其单位为kV·A。 单相变压器的额定容量 三相变压器的额定容量 电机与电气控制技术 变 压 器 （五）联结组标号 三相变压器一、二次绕组的连接方式 Y（高压绕组作星形联结）、y（低压绕组作 星形联结）；D（高压绕组作三角形联结）、 d（低压绕组作三角形联结）；N（高压绕组 作星形联结时的中性线）、n（低压绕组作星 形联结时的中性线）。 （六）阻抗电压 又称为短路电压。它标志在额定电流时变压器 阻抗压降的大小。通常用它与额定电压U1N的 百分比来表示。 电机与电气控制技术 变 压 器 例2－1：一台三相油浸自冷式铝线变压器， 已知SN＝560kV·A，U1N/U2N=10000V/400V， 试求一次、二次绕组的额定电流I1N 、I2N各 是多大? 解： 电机与电气控制技术 变 压 器 第三节：单相变压器基本结构及工作原理 案例3：生活中有很多电器从单相电源取电，如计算机、收音机、充电器等。计算机工作时，内部需要的电源有的很低如DC5V、DC12V等，其内部的单相变压器就是将2