变压器原理高中物理

变压器

第一节 变压器的工作原理、分类及结构

一、结构

1．铁心

如图，分铁心柱、磁轭两部分。

材料：0.35mm的冷轧有取向硅钢片，如：DQ320，DQ289，Z10，Z11等。 工艺：裁减、截短、去角、叠片、固定。

2．绕组

分同心式和交叠式两大类。 交叠式如右图。

同心式包括圆筒式、连续式、螺旋式等，见上图。 材料：铜（铝）漆包线，扁线。 工艺：绕线包、套线包。

3．其它部分

油箱（油浸式）、套管、分接开关等。

4．额定值

额定容量SN

额定电压U1N U2N 额定电流I1N I2N

对于单相变压器，有SN?U1NI1N?U2NI2N 对于三相变压器，有SN?3U1NI1N?3U2NI2N

注意一点：变压器的二次绕组的额定电压是指一次绕组接额定电压的电源，二次绕组开路时的线电压。

[讨论题]一台三相电力变压器，额定容量1600kVA，额定电压10kV/6.3kV，Y,d接法，求一次绕组和二次绕组的额定电流和相电流。 自己看[例3-1]。

总结：熟悉变压器额定值的规定。

二、变压器的工作原理

按照上图规定变压器各物理量的参考方向，有

e1??N1

定义变比

新型变压器与传统变压器原理介绍

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新型变压器与传统变压器原理介绍

变压器原理讲义

第一章 概述

1—1. 变压器的用途和分类

1.变压器---是一个静止的电器，由绕在同一个铁心上的两个或两个以上的线圈，通过交变的磁通联系。

2.功能---把一种等级的电压与电流变成同频率的另一种等级的电压与电流。 一．变压器的用途

发电机发出的电压10.5---20kV的低电压通过变压器变成高电压低电流进行远距离传送，最终到用户需要的电压，大型动力设备电压6，10kV，小型的动力设备为380，220伏。 输送的距离越远（千米） 200---400 500 800 1000以上 2000以上 输送的功率越大（万kVA） 20---30 40 80 200---500 500 以上 要求输电电压越高（kV） 220 330 500 750 1000 传输的电能的过程---发电机发出的电压升高----升压变压器----一级降压----二级降压----配电（用户）。 传输电能

1. 升压变压器----将发电机发出的电压升高输给线

弘 电 电 子 有 限 公 司

目录

一. 电磁学基础 PAGE3 1. 磁滞回路 P4 2. 集肤效应 P4.2 3. 导磁系数 P4.3 4. 正确值,有效值和测试值 P4.4 5. L,AL,GAP与ui P4.5 6. 交流信号 P5.6 7.判断三极管 P6.7 8 PFC P6.8 9.居里温度 P6.9 10. 法拉第定律 P6.10 11. 安培环路定律 P6.11 12. 基本,附加,双重和加强绝缘 P7.12 13. 电学磁学参数的关系 P7.13

变压器原理讲义

第一章 概述

1—1. 变压器的用途和分类

1.变压器---是一个静止的电器，由绕在同一个铁心上的两个或两个以上的线圈，通过交变的磁通联系。

2.功能---把一种等级的电压与电流变成同频率的另一种等级的电压与电流。 一．变压器的用途

发电机发出的电压10.5---20kV的低电压通过变压器变成高电压低电流进行远距离传送，最终到用户需要的电压，大型动力设备电压6，10kV，小型的动力设备为380，220伏。 输送的距离越远（千米） 200---400 500 800 1000以上 2000以上 输送的功率越大（万kVA） 20---30 40 80 200---500 500 以上 要求输电电压越高（kV） 220 330 500 750 1000 传输的电能的过程---发电机发出的电压升高----升压变压器----一级降压----二级降压----配电（用户）。 传输电能

1. 升压变压器----将发电机发出的电压升高输给线

变压器差动保护原理

主变差动保护

一、主变差动保护简介

主变差动保护作为变压器的主保护，能反映变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障 ，差动保护是输入的两端CT电流矢量差，当两端CT电流矢量差达到设定的动作值时启动动作元件。

差动保护是保护两端电流互感器之间的故障（即保护范围在输入的两端CT之间的设备上），正常情况流进的电流和流出的电流在保护内大小相等，方向相反，相位相同，两者刚好抵消，差动电流等于零；故障时两端电流向故障点流，在保护内电流叠加，差动电流大于零。驱动保护出口继电器动作，跳开两侧的断路器，使故障设备断开电源。 二、纵联差动保护原理 (一)、纵联差动保护的构成

纵联差动保护是按比较被保护元件（1号主变）始端和末端电流的大小和相位的原理而工作的。为了实现这种比较，在被保护元件的两侧各设置一组电流互感器TA1、TA2，其二次侧按环流法接线，即若两端的电流互感器的正极性端子均置于靠近母线一侧，则将他们二次的同极性端子相连，再将差动继电器的线圈并入，构成差动保护。其中差动继电器线圈回路称为差动回路，而两侧的回路称为差动保护的两个臂。

(二)、纵联差动保护的工作原理

根据基尔霍夫第一定律，

I 0

；式中 表示变压器各侧电流的向量

PST 1200变压器保护保护原理

PST 1200 数字式变压器保护

主要内容

采用的新原理、新技术 差动保护

后备保护 非电量保护

[2]

国电南自

PST 1200 数字式变压器保护 采用的新原理及技术 波形对称原理的差动保护

新原理

波形快速比较法 全稳态启动 三折线比率制动差动保护原理 利用多侧电流量的CT断线识别原理 采用嵌入式多任务操作系统

国电南自

PST 1200 数字式变压器保护 差动保护

差动保护

二次谐波原理

波形对称原理 启动元件 比率制动元件 CT回路异常判别元件

国电南自

PST 1200 数字式变压器保护 励磁涌流

励磁涌流

变压器运行时，电源侧励磁绕组中将流过用 于产生主磁通的励磁电流，因此会在变压器差动 保护中产生不平衡电流。正常运行时，励磁电流 很小，产生的不平衡差流不会影响保护的动作； 在变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时 ，由于变压器铁芯的严重饱和，励磁电流激增并 发展为励磁涌流(可达5~10倍的额定电流),此 时在变压器各侧将形成较大的不平衡差流，导致 变压器保护误动。

国电南自

PST 1200 数字式变压器保护 单相变压器励磁涌流的典型特征

励磁涌流

与合闸角有关，合闸角为0度时，励磁

理想变压器和全耦合变压器

8-4.理想变压器和全耦合变压器 理想变压器和全耦合变压器理想变压器也是一种耦合元件。 理想变压器也是一种耦合元件。它是实际 变压器在理想条件下的电路模型。 变压器在理想条件下的电路模型。理想变压器 的电路符号如下图，在如图同名端、 的电路符号如下图，在如图同名端、电压和电 流参考方向下，理想变压器的伏安关系为： 流参考方向下，理想变压器的伏安关系为：i1 i2

+

u1-

*n:1

*

+

u2-

u 1 =n u2 i1 1 = i2 n

理想变压器的唯一参数是变比(或匝比 理想变压器的唯一参数是变比 或匝比): n 或匝比

理想变压器和全耦合变压器

有理想变压器的伏安关系可以看出， 有理想变压器的伏安关系可以看出，理想变压 器已经没有电感或耦合电感的作用了， 器已经没有电感或耦合电感的作用了，故理想 变压器的电路模型也可以画出受控源的形式： 变压器的电路模型也可以画出受控源的形式：i1 i2 i1 i2i2 n+ u1-n

+

u1-

*

*n:1

+ -

+ -

+

u2 u1

u2-

理想变压器和全耦合变压器

理想变压器可以看成是耦合电感或空芯 变压器在理想条件下的极限情况: 变压器在理想条件下的极限情况 (1)耦合电感

1、原材料合格证

铁芯 铜线 线圈 套管

2、外观 4、漆膜厚度 5、漆膜电阻测量 1、叠装尺寸 2、叠片间隙 3、外观 4、铁损试验 1、原材料合格证 2、电阻率测量

3、表面漆膜或绝缘纸层检查 4、外观

1、并联线绝缘检查 2、绕线检查

3、高压线圈直流电阻测量 1、合格证 3、物理性能 4、绝缘油试验 1、合格证 2、耐压抽查试验 3、电容测量

4、介质损耗因数测量 5、爬电距离试验 1、合格证 3、材料单报告检查 1、合格证 3、规格型号核对 4、开启压力试验 1、合格证 3、规格型号 4、开关试验 1、材料合格证 2、焊接质量

硅钢片 3、冲剪后尺寸

变压器油2、成分

绝缘材料 2、外观

压力释放阀2、供应商审查

继电器 2、供应商核对

油箱

3、强度及密封试验 4、永久性变形检查 5、表面处理及涂漆 2、供应商审查 3、型号审查 4、开关试验 1、材质检查 2、板厚检查 3、防护等级 5、导线型号 6、导线布局 7、电气元件 8、接线 1、原始合格证

分接开关 1、原始合格证

控制箱

习复巩固L A

拉法电磁感应第律，定线圈感中电应动势的 小大穿与线过的 圈通的变化率 成正磁比用， 子 E=式N Δφ÷ ΔtΔ =ψ÷Δ 表示t。

电厂送发出电来要，变先换高压，传成输，然后到 用户再换变成压低。什为？么 省电能。节电变压器力： 力系电统传输电的 升压变压器能/压 降压变器配/电压 变等。

器

炉变电压器(用专)给电 节省电 能。整流变器 炉压如炼钢(炉供电。)(专用) :焊电变压器专(用给电)焊机供电 。给 直电流机车力电供

。

三上图仪：变用压：器用 测在量备中。设

下三图电：变子压：器用 电子在路线。中

变压器

符号(的)TT

压变器的造

由铁心构线圈两部分组成。

跟

心是铁变器压的路磁道。铁通通心是常磁用导较 率而高且相绝缘互的钢硅片装叠成而

按照心 铁造构形，可 式为心式和壳分式 两种如图

。式铁心心成 “”字形口 ，圈包着铁线 心； 壳。式铁心 成日“字形”,铁心 着包 线。圈

圈是变线器压 的路电部。分电源相的叫做连线圈原(级初绕组；) 而负载相连的与线叫圈副线圈做次(级组绕)。变

器压的工原作理1.换电变如压，根图法据拉第 磁感电应律定 ，1E=NΔ1φ÷tΔ;E2= 2ΔφNΔ÷t φ;相 等1