2.1认识变压器（课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（哈尔滨工程大学出版社）

项目二 变压器的应用与维护 1 目 录 CONTENTS 任务一 认识变压器 任务二 单相变压器的运行 任务三 三相变压器的应用 任务四 特种变压器的应用 2 任务一 认识变压器 3 任务分析 变压器是根据电磁感应原理制成的静止电气设备,它能将一种等级的交流电变换为同频率的另一种等级的交流电。变压器在许多领域得到广泛的应用。例如,在电力系统中,电力变压器起着重要的升压或降压作用;测量系统和自动控制系统中使用的互感器,可以将大电流变为小电流,高电压变为低电压;实验室的调压变压器,可以任意调节电压;用于电弧焊接的电焊变压器,电源具有陡降特性;用于电子扩音电路的变压器,可进行阻抗匹配;脉冲变压器可以传送脉冲波。 名词解释 电磁感应（Electromagnetic induction）现象是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流（感生电流）。 任务一 认识直流电机 4 任务目标 了解变压器的用途和分类; 认识单相变压器的基本结构; 理解单相变压器的工作原理; 了解变压器铭牌的含义。 任务一 认识直流电机 5 知识链接 一、变压器的用途 变压器的基本用途是在交流电路中变电压、变电流、变阻抗、变相位和电气隔离。 在同等容量的情况下,电压越高,线路电流越小,则输电线路上的压降和功率损耗也就越小,同时可以减小输电线的截面积,节省材料,达到减小投资和降低运行费用的目的。我国规定高压输电线路电压为110kV、220kV、330kV、500kV等几种,但发电厂的交流发电机受绝缘制造技术上的限制,难以达到如此高的电压,因此发电机发出的电压需经变压器升高后再输送。 名词解释 发电厂：并入电网运行的火力（燃煤、燃油、燃气及生物质）、水力、核、风力、太阳能、地热能、海洋能等发电厂（场、站）。 任务一 认识直流电机 6 从用电方面考虑,大都采用低压用电,这一方面是为了用电安全,另一方面是为了使用电设备的绝缘等级降低,从而降低制造成本,因此又必须经降压变压器降压,往往经几次降压后才可供用户使用。电力系统多次升压和降压,变压器的应用相当广泛。 另外,在测量系统中使用的仪用互感器,可将高电压变换成低电压,或将大电流变换成小电流,以隔离高压和便于测量;在实验室中使用的自耦变压器,可调节输出电压的大小以满足负载对电压的不同要求;在电子线路中,有电源变压器,还有用变压器来耦合电路、传递信号、实现阻抗匹配等。 名词解释 绝缘等级是指电机(或变压器)绕组采用的绝缘材料的耐热等级。电机与变压器中常用的绝缘材料等级为A、E、B、F、H五种。 任务一 认识直流电机 7 二、变压器的分类 变压器的种类很多,可以按用途、结构、冷却方式、相数等进行分类。 任务一 认识直流电机 8 1.按用途不同分类 2.按绕组数目不同分类 3.按冷却方式和冷却介质不同分类 4.按铁心结构不同分类 5.按相数的不同分类 6.按容量不同分类 1.按用途不同分类 (1)电力变压器包括升压变压器(图2-1)、降压变压器(图2-2)、配电变压器、厂用变压器等。 任务一 认识直流电机 9 (2)特种变压器包括电炉变压器、整流变压器、电焊变压器、仪用互感器(又可分为电压互感器和电流互感器)、高压试验变压器、调压变压器和控制变压器等。几种常见特种变压器的外形如图2-3所示。 任务一 认识直流电机 10 2.按绕组数目不同分类 变压器按绕组数目不同可分为自耦变压器(只有一个绕组)、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。 名词解释 自耦是电磁耦合的意思。电磁耦合是指两个或两个以上的电路元件或电网络的输入与输出之间存在紧密配合与相互影响,并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象。 任务一 认识直流电机 11 3.按冷却方式和冷却介质不同分类 变压器按冷却方式和冷却介质不同可分为干式变压器(图2-4)、油浸式变压器(图2-5,包括油浸自冷、油浸风冷、强迫油循环冷却变压器)、充气式变压器。 任务一 认识直流电机 12 4.按铁心结构不同分类 变压器按铁心结构不同可分为心式变压器和壳式变压器。 5.按相数的不同分类 变压器按相数的不同可分为单相变压器、三相变压器和多相变压器。 任务一 认识直流电机 13 6.按容量不同分类 变压器按容量大小通常分为小型变压器(容量为10~630kVA)、中小型变压器(容量为800~6300kVA)、大型变压器(容量为8000~63000kVA)和特大型变压器(容量在90000kVA 及以上)。 任务一 认识直流电机 14 三、变压器的基本结构 任务一 认识直流电机 15 1.铁心 2.绕组 3.其他结构附件