单元一：1.5 变压器的运行特性（课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（高教版.第4版）

1.5 变压器的运行特性 CATALOGUE 目录 变压器基本原理与结构 变压器运行特性分析 变压器参数与性能指标 变压器运行维护与故障处理 变压器节能技术应用与发展趋势 变压器基本原理与结构 01 变压器的工作原理是基于电磁感应原理。当一次绕组接通交流电源时，绕组中流过电流，产生磁场，该磁场穿过二次绕组，在二次绕组中产生电动势。 变压器的主要功能是将交流电压从一个值变为另一个值，同时保持电流和功率不变。 变压器的运行特性包括变比、效率、温升等。 变压器工作原理 变压器主要由铁芯和绕组组成。铁芯是磁路，绕组是电路。 绕组分为一次绕组和二次绕组，一次绕组接电源，二次绕组接负载。 铁芯与绕组之间有绝缘材料，以防止短路事故发生。 变压器结构组成 按照用途不同，变压器可分为电力变压器、调压器、稳压器、逆变器等。 按照相数不同，变压器可分为单相变压器和三相变压器。 按照冷却方式不同，变压器可分为油浸式和干式。油浸式变压器的特点是散热效果好，但存在易燃、易爆的风险；干式变压器的特点是安全、防火、无污染，但散热效果较差。 变压器分类及特点 变压器运行特性分析 02 空载电流 变压器在空载运行时，原边电流为零，副边电流也为零。 空载损耗 变压器在空载运行时，铁芯中产生的磁滞损耗和涡流损耗是主要的损耗形式。 空载电压 变压器在空载运行时，原边电压与电源电压相等。 空载运行特性 负载损耗 变压器在负载运行时，铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗以及原副边绕组的电阻损耗是主要的损耗形式。 负载电压 变压器在负载运行时，原边电压与电源电压相等，副边电压与负载阻抗和匝数比有关。 负载电流 变压器在负载运行时，原边电流和副边电流均不为零。 负载运行特性 03 短路电压 变压器在短路运行时，原边电压为零，副边电压与短路阻抗和匝数比有关。 01 短路电流 变压器在短路运行时，原副边电流均很大，可能对变压器造成损坏。 02 短路损耗 变压器在短路运行时，铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗以及原副边绕组的电阻损耗是主要的损耗形式。 短路运行特性 变压器参数与性能指标 03 额定电流 变压器在额定电压和额定功率下允许的最大电流值，以A为单位表示。 额定电压 变压器在正常工作条件下允许的最高和最低电压值，以kV或MV为单位表示。 额定功率 变压器在额定电压和额定电流下输出的最大功率值，以kVA或MVA为单位表示。 空载损耗 变压器在额定电压和额定频率下无负载时的铁芯损耗，以kW为单位表示。 空载电流 变压器在额定电压下无负载时的电流值，以%额定电流表示。 变压器参数定义及意义 变压器输出的有功功率与输入的有功功率之比，以%表示。 效率 变压器输出电压与输入电压之差与输入电压之比，以%表示。 电压调整率 变压器输出电流与输入电流之差与输入电流之比，以%表示。 负载调整率 变压器在额定负载下运行温度与环境温度之差，以K表示。 温升 变压器性能指标评价标准 干式变压器与油浸式变压器的比较 干式变压器具有防火、防爆、耐腐蚀等优点，适用于环境恶劣的场所；而油浸式变压器具有散热效果好、绝缘性能稳定等优点，适用于容量较大的场所。 有载调压变压器与无载调压变压器的比较 有载调压变压器可以在不停电的情况下调整输出电压，适用于对供电质量要求较高的场所；而无载调压变压器只能在停电情况下调整输出电压，适用于对供电质量要求不高的场所。 高压变压器与低压变压器的比较 高压变压器具有电压高、电流小、损耗小等优点，适用于高压输电系统；而低压变压器具有电压低、电流大、损耗大等缺点，适用于低压配电系统。 不同类型变压器性能比较 变压器运行维护与故障处理 04 定期检查 对变压器进行定期检查，包括外观、油位、油温、油质等，确保变压器正常运行。 清洁维护 保持变压器的清洁，防止灰尘、杂物等进入变压器内部，影响其正常运行。 紧固件检查 定期检查变压器的紧固件，确保其紧固有效，防止松动造成事故。 变压器日常维护要求 03 02 01 1 2 3 变压器绕组出现短路、断路、变形等故障，可能是由于制造工艺不良、运行维护不当或过载运行等原因导致。 绕组故障 变压器铁芯出现多点接地、铁芯松动等故障，可能是由于铁芯结构问题、绝缘损坏等原因导致。 铁芯故障 变压器油出现老化、变质、渗漏等问题，可能是由于油质不良、过热运行等原因导致。 变压器油故障 常见故障类型及原因分析 发现变压器出现故障时，应立即停电进行检查，确定故障类型和部位。 停电检查 故障处理 试验验证 记录总结 根据故障类型和部位，采取相应的处理措施，如更换绕组、修复铁芯、更换变压器油等。 对处理后的变压器进行试验验证，确保其恢复正常运行。 对故障处理过程进行记录总结，为今后的运行维护提供参考。 故障处理方法与步骤 变压器节能技术应用与发展趋势 05 降低铁芯损耗的技术 通过