第15章--电力变压器



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1、第第1515章章 电力变压器电力变压器杨光晖杨光晖第第1515章章 电力变压器电力变压器 15.1 15.1 概述概述15.2 15.2 变电所主变压器台数和容量的变电所主变压器台数和容量的选择选择15.3 15.3 变压器的工作原理变压器的工作原理 15.1 15.1 概述概述电力系统:电力系统:电力系统是指由电力系统是指由发电、输电、变电、配电和用发电、输电、变电、配电和用电电等环节组成的电能生产与消费系统。等环节组成的电能生产与消费系统。 15.1 15.1 概述概述发电发电配电配电输电输电电网电网用电用电电力系统电力系统 15.1 15.1 概述概述图图1-1 电力系统示意图电力系统示
2、意图 15.1 15.1 概述概述在电力系统中最主要的设备就是电力变压器。电力变压器是是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。 15.2 15.2 变压器的分类和结构变压器的分类和结构一、电力变压器的用途和分类一、电力变压器的用途和分类1 1. .电力变压器电力变压器按功能分按功能分:有:有升压变压器升压变压器和和降降压变压器压变压器两大类。工厂变电所都采用降压两大类。工厂变电所都采用降压变压器。终端变电所的降压变压器,也称变压器。终端变电所的降压变压器,也称配电变压器。配电变压器。2.2.电力变压器电力变压器按容量系列按容量系列分:有分:有R
3、8R8容量系列容量系列和和R10R10容量系列容量系列两大类。两大类。3.3.电力变压器电力变压器按相数分按相数分:有:有三相变压器三相变压器和和单单相变压器相变压器。在工厂变电所中一般都用三相。在工厂变电所中一般都用三相变压器。变压器。 15.2 15.2 变压器的分类和结构变压器的分类和结构4.4.电力变压器电力变压器按结构型式按结构型式分,有分,有铁芯式变压铁芯式变压器器和和铁壳式变压器铁壳式变压器。如果绕组包在铁芯外。如果绕组包在铁芯外围,则为铁芯式变压器;如果铁芯包在绕围,则为铁芯式变压器;如果铁芯包在绕组外围,则为铁壳式变压器。组外围,则为铁壳式变压器。5.5.电力变压器电力变压器
4、按调压方式按调压方式分,有分,有无载调压无载调压和和有有载调压变压器载调压变压器两大类。用户(变电所)两大类。用户(变电所)大多采用无载调压变压器。大多采用无载调压变压器。6.6. 电力变压器电力变压器按绕组形式按绕组形式分,有分,有双绕组变压双绕组变压器器、三绕组变压器三绕组变压器和自和自耦变压器耦变压器三大类。三大类。用户(变电所)大多采用双绕组变压器。用户(变电所)大多采用双绕组变压器。 15.2 15.2 变压器的分类和结构变压器的分类和结构7.7.电力变压器电力变压器按冷却介质按冷却介质分,有分,有干式干式和和油浸油浸式变压器式变压器两类。而油浸式变压器又分为油两类。而油浸式变压器又
5、分为油浸自冷式浸自冷式、油浸风冷式油浸风冷式和和强迫油循环风冷强迫油循环风冷(或水冷)式(或水冷)式三种类型。一般工厂变电所三种类型。一般工厂变电所多采用油浸自冷式或油浸风冷式变压器。多采用油浸自冷式或油浸风冷式变压器。8.8. 电力变压器电力变压器按其绕组导体材质按其绕组导体材质分,有分,有铜绕铜绕组组和和铝绕组铝绕组两种类型两种类型。 15.2 15.2 变压器的分类和结构变压器的分类和结构二、电力变压器的结构二、电力变压器的结构电力变压器从结构上看,铁芯和绕组是电力变压器从结构上看,铁芯和绕组是变压器的两大主要部分。下图所示为普变压器的两大主要部分。下图所示为普通三相油浸式三相电力变压器
6、的结构图通三相油浸式三相电力变压器的结构图。 15.2 15.2 变压器的分类和结构变压器的分类和结构铁芯铁芯:是变压器的:是变压器的磁路部分磁路部分,由铁芯柱,由铁芯柱(柱上套装绕组)、铁轭(连接铁芯以(柱上套装绕组)、铁轭(连接铁芯以形成闭合磁路)组成,为了减小涡流和形成闭合磁路)组成,为了减小涡流和磁滞损耗,提高磁路的导磁性,铁芯采磁滞损耗,提高磁路的导磁性,铁芯采用用0.35mm0.5mm0.35mm0.5mm厚的硅钢片涂绝缘厚的硅钢片涂绝缘漆后交错叠成。漆后交错叠成。 15.2 15.2 变压器的分类和结构变压器的分类和结构绕组绕组:是变压器的:是变压器的电路部分电路部分,采用铜线,
7、采用铜线或铝线绕制而成,原、副绕组同心套在或铝线绕制而成,原、副绕组同心套在铁芯柱上。铁芯柱上。器身器身:是指铁芯和绕组装在一起的整体。:是指铁芯和绕组装在一起的整体。油箱油箱:变压器油的作用是绝缘和冷却。:变压器油的作用是绝缘和冷却。 15.2 15.2 变压器的分类和结构变压器的分类和结构三、电力变压器的铭牌和额定值三、电力变压器的铭牌和额定值变压器的铭牌数据是制造厂对变压器正常变压器的铭牌数据是制造厂对变压器正常工作时所作的使用规定。变压器的额定值工作时所作的使用规定。变压器的额定值就标注在铭牌上,变压器按额定值运行称就标注在铭牌上,变压器按额定值运行称为额定运行。为额定运行。电力变压器
8、的铭牌上主要标注了以下各项:电力变压器的铭牌上主要标注了以下各项:变压器型号,额定视在功率,额定电压,变压器型号,额定视在功率,额定电压,额定电流,频率,相数,接线图与连接组额定电流,频率,相数,接线图与连接组别,阻抗电压,冷却方式别,阻抗电压,冷却方式等。下面介绍电等。下面介绍电力变压器的型号和额定值。力变压器的型号和额定值。 15.2 15.2 变压器的分类和结构变压器的分类和结构电力变压器的型号电力变压器的型号电力变压器的型号表示和含义如下:电力变压器的型号表示和含义如下:相数相数代号代号绝缘绝缘代号代号冷却冷却代号代号调压代号调压代号设计序号(亦可用下角表示)设计序号(亦可用下角表示)
9、高压绕组电压等级(高压绕组电压等级(kV )绕组导线绕组导线材质代号材质代号额定容量(额定容量(kV )S:三相三相D:单相单相C:成型固体成型固体G:空气空气油浸式不表示油浸式不表示F:风冷风冷P:强迫油循环强迫油循环自然冷却不表示自然冷却不表示Z:有载调压有载调压无载调压不表示无载调压不表示L:铝铝铜不表示铜不表示 15.2 15.2 变压器的分类和结构变压器的分类和结构电力变压器的额定值电力变压器的额定值()额定容量()额定容量S SNN额定容量是指在额定状态下变压器输出功率额定容量是指在额定状态下变压器输出功率(视在功率),视在功率),对三相变压器指三相容量之对三相变压器指三相容量之和
10、。和。单位为单位为 。由于电力变压器的效率。由于电力变压器的效率极高,规定一次、二次侧容量相同。极高,规定一次、二次侧容量相同。()额定电压()额定电压UUNN高压(一次)侧额定电压高压(一次)侧额定电压 U UN 1N 1是指变压器在是指变压器在空载时空载时,变压器额定分接头对应的电压,单变压器额定分接头对应的电压,单位为。二次侧额定电压位为。二次侧额定电压 U UN 2N 2是指在一次是指在一次侧加上额定电压时,二次侧的空载电压值。侧加上额定电压时,二次侧的空载电压值。对三相电力变压器,额定电压是指线电压。对三相电力变压器,额定电压是指线电压。 15.2 15.2 变压器的分类和结构变压器
11、的分类和结构()额定电流()额定电流根据变压器的额定容量和额定电压计算出根据变压器的额定容量和额定电压计算出来的电流称为变压器的额定电流,单位为来的电流称为变压器的额定电流,单位为。对三相电力变压器,额定电流是指线。对三相电力变压器,额定电流是指线电流。电流。对单相变压器:对单相变压器: 对三相变压器:对三相变压器:NNNIUSNNNIUS3 15.2 15.2 变压器的分类和结构变压器的分类和结构 ( (4 4)额定频率额定频率f fNN:我国规定标准工业用电频率为我国规定标准工业用电频率为5050赫(赫(HzHz)有些国家采用有些国家采用6060赫。赫。 此外,额定工作状态下变压器的效率、