《變壓器知識》PPT課件.ppt

1、2020/12/19,2020/12/19,2020/12/19,變壓器工作的理論基礎(chǔ)，是電磁感應(yīng)定律。在電力、電子等領(lǐng)域的實際應(yīng)用中，其主要的作用是變壓、變流、變阻抗、傳送交流電能。 變壓器基本工作原理 變壓器的基本結(jié)構(gòu) 變壓器的額定值 變壓器的分類,變壓器原理與結(jié)構(gòu),2020/12/19,變壓器基本工作原理,變壓器是在一個閉合的鐵心磁路中安裝了原邊繞組(稱一次繞組)和副邊繞組(稱二次繞組),當變壓器的一次則繞組加上交流電壓，該繞組中就會有交流電流流過，于是在鐵心磁路中就產(chǎn)生了交變磁通，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，一次側(cè)和二次側(cè)繞組中都將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其大小分別為：,2020/12/19,

2、變壓器基本工作原理,變壓器是在一個閉合的鐵心磁路中安裝了原邊繞組(稱一次繞組)和副邊繞組(稱二次繞組),2020/12/19,變壓器基本工作原理,變壓器是在一個閉合的鐵心磁路中安裝了原邊繞組(稱一次繞組)和副邊繞組(稱二次繞組),即變壓器一次側(cè)與二次側(cè)電壓之比等于繞組的匝數(shù)比。因此，只要適當?shù)卣{(diào)節(jié)變壓器一次側(cè)、二次側(cè)繞組的匝數(shù)比，就可以輸出各種不同等的電壓，達到變壓的目的。,2020/12/19,變壓器基本工作原理,變壓器是在一個閉合的鐵心磁路中安裝了原邊繞組(稱一次繞組)和副邊繞組(稱二次繞組),于是將變壓器一次側(cè)交流電能，經(jīng)電磁轉(zhuǎn)換關(guān)系，傳送到了變壓器的二次側(cè)。應(yīng)注意的是，變壓器可以通過改

3、變變比達到變壓的目的，但傳送的功率是不能變化的，即不能變功率。,2020/12/19,變壓器的基本結(jié)構(gòu),1油閥；2；繞組3，鐵心；4，油箱；5，分接開關(guān)；6低壓導(dǎo)管；7，高壓導(dǎo)管；8，瓦斯繼電器；9防爆筒； 10，油位器；11油枕；12，吸濕器；13，銘牌；14。溫度計15 小車,2020/12/19,變壓器的基本結(jié)構(gòu),根據(jù)變壓器原理可知，變壓器主要由兩大部分組成： 變壓器磁路部分鐵心； 變壓器電路部分一、二次繞組。 在大型電力變壓器中還有其它輔助部件。,2020/12/19,變壓器的基本結(jié)構(gòu),變壓器磁路部分鐵心； 鐵心材料 鐵心結(jié)構(gòu) 鐵心疊片形式,變壓器鐵心一般都采用高導(dǎo)率的電工材料迭成。

4、選用高導(dǎo)磁材料，是為了提高磁效率；采用硅鋼片選裝則是為了減小鐵心損耗，簡稱鐵損（渦流損耗）。 硅鋼片可分熱軋硅鋼片與冷軋硅鋼片兩類，冷軋硅鋼片的磁性能較好，損耗較小，為目前制作變壓器鐵心的主要材料。,2020/12/19,變壓器的基本結(jié)構(gòu),變壓器磁路部分鐵心； 鐵心材料 鐵心結(jié)構(gòu) 鐵心疊片形式,按照繞組套入鐵心的形式，鐵心可分為心式結(jié)構(gòu)和殼式結(jié)構(gòu)兩種。 心式結(jié)構(gòu)，變壓器鐵心被線圈包圍； 殼式結(jié)構(gòu)，變壓器鐵心的最外層包圍著線圈。 心式鐵心的結(jié)構(gòu)簡單、省料，因此為大多電力變壓器采用。,心式結(jié)構(gòu),殼式結(jié)構(gòu),2020/12/19,變壓器的基本結(jié)構(gòu),變壓器磁路部分鐵心； 鐵心材料 鐵心結(jié)構(gòu) 鐵心疊片形式

5、,大中型變壓器一般采用硅鋼片交錯疊裝方式，如圖所示，各層磁路接縫斜形互相錯開，可減小氣隙和磁阻；,2020/12/19,變壓器的基本結(jié)構(gòu),變壓器磁路部分鐵心； 鐵心材料 鐵心結(jié)構(gòu) 鐵心疊片形式,小型變壓器多采用E、F、形等沖片交替疊裝而成，如圖所示。,2020/12/19,變壓器繞組,繞組是變壓器的電路部分,因此對他的電氣、耐熱、機械等性能均有嚴格的要求，以保證變壓器的安全運行。 變壓器中，接到高壓電側(cè)繞組稱高壓繞組，接到低壓側(cè)的繞組稱低壓繞組。按高低壓繞組安放型式可分為: 同心式 交疊式,2020/12/19,變壓器繞組,繞組是變壓器的電路部分,因此對他的電氣、耐熱、機械等性能均有嚴格的要求

6、，以保證變壓器的安全運行。 變壓器中，接到高壓電側(cè)繞組稱高壓繞組，接到低壓側(cè)的繞組稱低壓繞組。按高低壓繞組安放型式可分為: 同心式 交疊式,高低壓線圈繞在同一心柱上，同心排列。一般高壓線圈排在外則，低壓線圈排在內(nèi)則，這樣有利于對鐵心的絕緣。變壓器高低壓線圈間的絕緣，線圈與鐵心間的絕緣一般采用木紙或鋼紙板絕緣圓筒。,2020/12/19,變壓器繞組,繞組是變壓器的電路部分,因此對他的電氣、耐熱、機械等性能均有嚴格的要求，以保證變壓器的安全運行。 變壓器中，接到高壓電側(cè)繞組稱高壓繞組，接到低壓側(cè)的繞組稱低壓繞組。按高低壓繞組安放型式可分為: 同心式 交疊式,是把變壓器的高低壓繞組分別繞成若干個“餅

7、式”繞組，高低壓“餅式”繞組是交替地套裝在鐵心柱上，為便于絕緣，鐵心柱兩端靠近鐵軛外總是套裝低壓繞組。交疊式繞組因其結(jié)構(gòu)比較牢固，電氣上易構(gòu)成多條支路并聯(lián)，但絕緣較復(fù)雜，所以適用于低電壓、大電流負載。,2020/12/19,其它部件,油箱及冷卻方式 分接開關(guān) 高壓套管、低壓套管 氣體繼電器 安全氣道 吸濕器,由于變壓器鐵心損耗與繞組損耗的存在，這些損耗會使鐵心與繞組發(fā)熱，影響變壓器的安全工作。因此，通常將裝好的變壓器鐵心、繞組浸入變壓器油中進行冷卻。另外變壓器油具有良好的絕緣作用。,2020/12/19,其它部件,油箱及冷卻方式 分接開關(guān) 高壓套管、低壓套管 氣體繼電器 安全氣道 吸濕器,為了

8、增加散熱面積，容量較大的變壓器，常采用帶有鋼管散熱器的外殼幫助散熱，故稱油浸自冷式；裝有散熱風(fēng)扇協(xié)助散熱，稱油浸風(fēng)冷式；裝設(shè)油泵強迫使油在冷卻器循環(huán)冷卻的，稱強迫油循環(huán)冷卻式。,4，油箱,2020/12/19,其它部件,油箱及冷卻方式 分接開關(guān) 高壓套管、低壓套管 氣體繼電器 安全氣道 吸濕器,為了保證用戶電壓的穩(wěn)定，電力變壓器裝有進行微調(diào)的分接開關(guān)，調(diào)節(jié)范圍在5%，通過改變高壓則繞組匝數(shù)來實現(xiàn)。,5，分接開關(guān),2020/12/19,其它部件,油箱及冷卻方式 分接開關(guān) 高壓套管、低壓套管 氣體繼電器 安全氣道 吸濕器,分別與變壓器高、低壓側(cè)的外線連接，具有良好的消弧、絕緣效果。,6、低壓導(dǎo)管；

9、7、高壓導(dǎo)管,2020/12/19,其它部件,油箱及冷卻方式 分接開關(guān) 高壓套管、低壓套管 氣體繼電器 安全氣道 吸濕器,分別與變壓器高、低壓側(cè)的外線連接，具有良好的消弧、絕緣效果。,6、低壓導(dǎo)管；7、高壓導(dǎo)管,2020/12/19,其它部件,油箱及冷卻方式 分接開關(guān) 高壓套管、低壓套管 氣體繼電器 安全氣道 吸濕器,安裝在油箱和儲油柜的連接管道中間，是變壓器內(nèi)部故障的保護裝置。當變壓器內(nèi)部絕緣被擊穿或匝間短路時，變壓器油和其它絕緣物分解氣體，氣壓增大沖擊氣體繼電器，使其接點動作，通過控制保護回路，及時發(fā)出故障信號或切除電源。,8、瓦斯繼電器,2020/12/19,其它部件,油箱及冷卻方式 分

10、接開關(guān) 高壓套管、低壓套管 氣體繼電器 安全氣道 吸濕器,其排氣管一端連接油箱，頂端裝有薄玻璃，當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，壓力達到一定程度時，就把薄玻璃沖破，釋放變壓器內(nèi)部壓力，防止變壓器暴炸。,9、防爆筒,2020/12/19,其它部件,油箱及冷卻方式 分接開關(guān) 高壓套管、低壓套管 氣體繼電器 安全氣道 吸濕器,內(nèi)裝有吸水性很強的硅膠，可吸卻儲油柜中空氣的水分，以保證變壓器油良好的絕緣度。,23、吸濕器,2020/12/19,變壓器的額定值,變壓器的額定值是變壓器工作的技術(shù)指標。主要有額定容量、額定電壓、額定電流和額定頻率。額定值通標注在變壓器的銘牌上，故稱銘牌值. 額定容量 額定電壓 額定電

11、流 額定頻率,2020/12/19,變壓器的額定值,變壓器的額定值是變壓器工作的技術(shù)指標。主要有額定容量、額定電壓、額定電流和額定頻率。額定值通標注在變壓器的銘牌上，故稱銘牌值. 額定容量 額定電壓 額定電流 額定頻率,在銘牌上所規(guī)定的額定狀態(tài)下變壓器輸出的能力（視在功率）保證值，稱變壓器的額定容量。以KVA表示，對于三相變壓器，指三相容量總和。,2020/12/19,變壓器的額定值,變壓器的額定值是變壓器工作的技術(shù)指標。主要有額定容量、額定電壓、額定電流和額定頻率。額定值通標注在變壓器的銘牌上，故稱銘牌值. 額定容量 額定電壓 額定電流 額定頻率,變壓器地在額定運行情況下，根據(jù)變壓器絕緣程度

12、和允許溫升所規(guī)定的一次側(cè)繞組電壓，稱一次側(cè)額定電壓；變壓器空載時，二次側(cè)繞組保證值，稱二側(cè)額定電壓。,2020/12/19,變壓器的額定值,變壓器的額定值是變壓器工作的技術(shù)指標。主要有額定容量、額定電壓、額定電流和額定頻率。額定值通標注在變壓器的銘牌上，故稱銘牌值. 額定容量 額定電壓 額定電流 額定頻率,變壓器的額定電流是額定狀態(tài)下的一次側(cè)、二次側(cè)電流值，其值是根據(jù)額定容量和額定電壓的計算值 。,2020/12/19,變壓器的額定值,變壓器的額定值是變壓器工作的技術(shù)指標。主要有額定容量、額定電壓、額定電流和額定頻率。額定值通標注在變壓器的銘牌上，故稱銘牌值. 額定容量 額定電壓 額定電流 額

13、定頻率,為標定的工業(yè)頻率，各國標定是有區(qū)別的。（中國標定的額定頻率為50HZ）。,2020/12/19,變壓器的分類,（1） 按用途分：電力變壓器；特種變壓器；儀用互感器等。 （2） 按繞組結(jié)構(gòu)分：雙繞組變壓器；三繞組變壓器；多繞組變壓器；自耦變壓器。 （3） 按相數(shù)分：單相變壓器；三相變壓器；多相變壓器。 （4） 按冷卻方式分：干式變壓器；油浸式變壓器；油浸風(fēng)式變壓器；強迫循環(huán)導(dǎo)向冷卻式變壓器。 （5） 按變壓器容量分：中小式變壓器（63000KVA）。,返回目錄,2020/12/19,單相變壓器空載運行,變壓器一次繞組接入交流電源，二次側(cè)繞組開路的運行狀態(tài)，稱為變壓器的空載運行。 空載時，

14、只有一次側(cè)電流，二次側(cè)電流為零。,2020/12/19,單相變壓器空載運行,變壓器空載運行時通過一次繞組的電流稱為空載電流?？蛰d時的變壓器磁通是由空載電流產(chǎn)生的磁動勢所激勵的，所以空載電流又稱勵磁電流。,2020/12/19,單相變壓器空載運行,一次繞組電壓,2020/12/19,單相變壓器空載運行,二次繞組電壓,2020/12/19,單相變壓器空載運行,一次繞組感應(yīng)電動勢,2020/12/19,單相變壓器空載運行,二次繞組感應(yīng)電動勢,2020/12/19,單相變壓器空載運行,一次繞組漏感電勢,2020/12/19,單相變壓器空載運行,變壓器主磁通,2020/12/19,單相變壓器空載運行,變

15、壓器副邊電壓,2020/12/19,單相變壓器空載運行,變壓器一次側(cè)漏磁通,2020/12/19,各電磁量參考方向規(guī)定,空載電流由一次則電壓參考高電位指向低電位。空載電流與主磁通的方向滿足右螺旋規(guī)定，即右手握線圈，四指繞向為電流方向，拇指方向為磁通方向。,2020/12/19,各電磁量參考方向規(guī)定,繞圈感應(yīng)電勢、與磁通方向由右螺旋決定，即手握繞組線圈，拇指方向為主磁場方向，四指繞向為感應(yīng)電勢方向。,2020/12/19,各電磁量參考方向規(guī)定,2020/12/19,各電磁量參考方向規(guī)定,2020/12/19,各電磁量參考方向規(guī)定,2020/12/19,各電磁量參考方向規(guī)定,所謂等效電路就是用簡單

16、的交流電路來表示變壓器中的復(fù)雜的電磁關(guān)系。變壓器空載運行時，,2020/12/19,各電磁量參考方向規(guī)定,所謂等效電路就是用簡單的交流電路來表示變壓器中的復(fù)雜的電磁關(guān)系。變壓器空載運行時，,2020/12/19,各電磁量參考方向規(guī)定,作圖步驟如下： 在水平方向繪主磁通相量 繪一、二側(cè)繞組電動勢 繪一次繞組回路方程的閉合向量圖,返回目錄,2020/12/19,單相變壓器負載運行,變壓器負載運行是指一次繞組加額定電壓，二次繞組接入負載時的工作狀態(tài)，一次繞組電流，為二次繞組電流不為零，電路如圖 . 負載運行的平衡方程 電壓平衡方程,2020/12/19,單相變壓器負載運行,負載運行的平衡方程 磁勢平

17、衡方程 電壓平衡方程,變壓器接入負載后，二次側(cè)電流產(chǎn)生磁勢，此時的主磁通由次電流和二次電流共同產(chǎn)生。由于一次側(cè)電壓不變，一次感應(yīng)電勢不變，保持平衡，所以合成的主磁通是不變的。這就是說負載運行時的合成磁動勢總是等于空載運行時的磁動勢.,2020/12/19,單相變壓器負載運行,負載運行的平衡方程 磁勢平衡方程 電壓平衡方程,變壓器接入負載后，二次側(cè)電流產(chǎn)生磁勢，此時的主磁通由次電流和二次電流共同產(chǎn)生。由于一次側(cè)電壓不變，一次感應(yīng)電勢不變，保持平衡，所以合成的主磁通是不變的。這就是說負載運行時的合成磁動勢總是等于空載運行時的磁動勢.,2020/12/19,單相變壓器負載運行,負載運行的平衡方程 磁

18、勢平衡方程 電壓平衡方程,說明，一次電流由兩部分組成，勵磁電流和負載電流。 勵磁電流，只用來建立主磁場，在額定負載時，約占一次電流的5%，是很小的部分； 另一分量作為負載分量，是用來平衡二次負載電流的作用，它是隨負載變化而變化的量。,2020/12/19,單相變壓器負載運行,負載運行的平衡方程 磁勢平衡方程 電壓平衡方程,物理意義說明 負載所需的二次側(cè)電能，是通過磁勢的方式向一次則電源索要，而一次電源將電能則以磁勢方式提供給負載，滿足二次負載的需要。 磁場為一、二次電能的傳送提供了重要的中間介質(zhì)。,2020/12/19,單相變壓器負載運行,電壓平衡方程 由于一、二次回路都有電流存在，一、二次線

19、圈都有感應(yīng)電勢，；一、二次線圈都有內(nèi)阻，；都存在漏電抗，；列寫變壓器一、二次回路方程，可得:,2020/12/19,單相變壓器負載運行,電壓平衡方程 由于一、二次回路都有電流存在，一、二次線圈都有感應(yīng)電勢，；一、二次線圈都有內(nèi)阻，；都存在漏電抗，；列寫變壓器一、二次回路方程，可得:,2020/12/19,負載運行等效折算,由于變壓器一次側(cè)是獨立的電路，二次側(cè)也是獨立的電路，而中間是磁路，一、二次電路是通過中間的電磁關(guān)系將其聯(lián)系起來，就對計算帶來了不便。所以就需要找出變壓器運行時的等效純電路，即變壓器的等值電路。對變壓器進行折算，就是解決這一問題的重要步驟。 折算的原則 折算方法,2020/12

20、/19,負載運行等效折算,由于變壓器一次側(cè)是獨立的電路，二次側(cè)也是獨立的電路，而中間是磁路，一、二次電路是通過中間的電磁關(guān)系將其聯(lián)系起來，就對計算帶來了不便。所以就需要找出變壓器運行時的等效純電路，即變壓器的等值電路。對變壓器進行折算，就是解決這一問題的重要步驟。 折算的原則 折算方法,所謂折算，就是在保持原電磁關(guān)系、功率關(guān)系不變的前提下，將一、二次則的繞組匝數(shù)折成相同，于是部可將變壓器的電、磁混合關(guān)系用一個統(tǒng)一的電路來表示，從而可簡化變壓器的分析計算。一般都將二次繞組匝數(shù)折成與一次繞組匝數(shù)相同， 折算的基本原則是：能量守恒原則，即保持折算前后的功率關(guān)系不變，磁勢不變，電路損耗不變。,2020

21、/12/19,負載運行等效折算,由于變壓器一次側(cè)是獨立的電路，二次側(cè)也是獨立的電路，而中間是磁路，一、二次電路是通過中間的電磁關(guān)系將其聯(lián)系起來，就對計算帶來了不便。所以就需要找出變壓器運行時的等效純電路，即變壓器的等值電路。對變壓器進行折算，就是解決這一問題的重要步驟。 折算的原則 折算方法,電流折算： 保持折算前后磁勢不變 .,2020/12/19,負載運行等效折算,由于變壓器一次側(cè)是獨立的電路，二次側(cè)也是獨立的電路，而中間是磁路，一、二次電路是通過中間的電磁關(guān)系將其聯(lián)系起來，就對計算帶來了不便。所以就需要找出變壓器運行時的等效純電路，即變壓器的等值電路。對變壓器進行折算，就是解決這一問題的

22、重要步驟。 折算的原則 折算方法,電壓、電勢折算： 保持折算前后的功率不變 .,2020/12/19,負載運行等效折算,由于變壓器一次側(cè)是獨立的電路，二次側(cè)也是獨立的電路，而中間是磁路，一、二次電路是通過中間的電磁關(guān)系將其聯(lián)系起來，就對計算帶來了不便。所以就需要找出變壓器運行時的等效純電路，即變壓器的等值電路。對變壓器進行折算，就是解決這一問題的重要步驟。 折算的原則 折算方法,阻抗折算： 保持折算前后的損耗不變。,2020/12/19,負載運行等效電路與相量圖,T型等效電路,簡化等效電路,2020/12/19,負載運行等效電路與相量圖,其作圖步驟如下 T型等效電路相量：主磁通勵磁電流負載電流

23、一次電流,2020/12/19,負載運行等效電路與相量圖,其作圖步驟如下 感應(yīng)電勢 一次回路閉合相量 二次回路閉合相量,返回目錄,2020/12/19,三相變壓器,三相變壓器組 : 由三個單相變壓器組成的三相變壓器組，屬于彼此無關(guān)一類，三相主磁通相互獨立，互不影響，,2020/12/19,三相變壓器,三相心式變壓器 : 將三個單相鐵心并成一體，如圖所示。當三相變壓器外加三相對稱交流電壓時，故三相主磁通之和為零，因此中間的鐵心無磁通流過，故可取消中間鐵心，于是就成了目前廣泛使用的三相心式變壓器.,變壓器心式磁路系統(tǒng),2020/12/19,三相變壓器,三相心式變壓器 : 三相心式變壓器磁路不獨立，

24、有共同的磁軛，各要磁通要借助于另外兩相磁路閉合，三相磁路是不對稱的，中間磁路較兩邊磁路短，所以中間相的勵磁電流較另兩相、小些，通常為：,變壓器心式磁路系統(tǒng),2020/12/19,三相變壓器,三相心式變壓器 : 由于空載電流變壓器運行中只占其額定電流的，因此空載勵磁電流的不對稱影響就可忽略不計。工程上的空載電流取三相勵磁電流的平均值,變壓器心式磁路系統(tǒng),2020/12/19,三相變壓器,三相心式變壓器 : 由于磁路結(jié)構(gòu)不同，三相心式變壓器較三相變壓器組用的硅鋼片少，效率高，價格便宜，占地面積小，維護簡單。因而在各類變壓器中被廣泛使用,變壓器心式磁路系統(tǒng),2020/12/19,三相變壓器的連接組別

25、,變壓器的連接級別是表征變壓器一、二次繞組繞電勢的相位差的一種標記。無論是變壓器的并聯(lián)運行，還是對三相負載的供電，連接組別對其都有作重要的影響。 三相變壓器繞組的標定和極性 三相變壓器組別的“時鐘標定”法 三相變壓器聯(lián)接組別的確定方法,2020/12/19,三相變壓器繞組的標定和極性 三相變壓器有三組一、二次繞組，分別安裝在三個鐵心柱上，一次繞組加入三相對稱交流電，二次繞組輸出也是三相對稱交流電。 一、二次繞組可分別連接成“Y”形或“”形，常稱星形接法或角形接法。,“Y”形,“”形,2020/12/19,(1)標記三相變壓器三相繞組端頭 (2)極性,（1）標記三相變壓器三相繞組端頭 一次側(cè)（原

26、邊），首端分別用“A、B、C”標記，末端用“X、Y、Z”標記；二次側(cè)（副邊），首端用“a、b、c”標記，末端用“x、y、z”標記。,2020/12/19,(1)標記三相變壓器三相繞組端頭 (2)極性,（2）極性 所謂三相變壓器極性就是指各相一、二次繞組的“同名端”。其規(guī)定為在同一磁鏈作用下，一、二次繞組（同一相）任一瞬時感應(yīng)電勢極性相同的端為同名端，用“黑點”標記。,2020/12/19,組別的“時鐘標定”法,由于三相變壓器的一、二次則均為三相對稱連接。無論接成“Y”形還是“”形，可以證明同一相的一、二次對應(yīng)端的線電勢的相位差總是“30度”的倍數(shù)。變化一個周期為“12點”，正好與時鐘的整點指示

27、完全一致，故稱三相變壓器的聯(lián)接組別為“1點聯(lián)接，2點聯(lián)接12點（或0點） 規(guī)定為：取定一、二次繞組對應(yīng)線電勢比較，將A點與a點重合作“時鐘軸心”，從向量沿順時針方向轉(zhuǎn)到向量，轉(zhuǎn)過的角度除以30，就是其聯(lián)接組別的點數(shù)。,2020/12/19,三相變壓器聯(lián)接組別的確定方法,三相變壓器組別的確定，主要通過相量圖法和規(guī)律歸納法判定。以下分別介紹其基本方法與步驟。,2020/12/19,三相變壓器聯(lián)接組別的確定方法,三相變壓器組別的確定，主要通過相量圖法和規(guī)律歸納法判定。以下分別介紹其基本方法與步驟。,1)根據(jù)一、二次確定接線方式及特點：Y/Y接法；同極性（一、二次同名端都在首端）；標出各式各對應(yīng)相電勢

28、相量。,2020/12/19,三相變壓器聯(lián)接組別的確定方法,三相變壓器組別的確定，主要通過相量圖法和規(guī)律歸納法判定。以下分別介紹其基本方法與步驟。,2)作一次側(cè)三相對稱相量圖：“Y”形；連接相量頂點，標定線相量及方向。,2020/12/19,三相變壓器聯(lián)接組別的確定方法,三相變壓器組別的確定，主要通過相量圖法和規(guī)律歸納法判定。以下分別介紹其基本方法與步驟。,3) 作二次側(cè)三相對稱相量：將“A、a”點重合，按照一、二次側(cè)對應(yīng)相量平行法則出。,2020/12/19,三相變壓器聯(lián)接組別的確定方法,三相變壓器組別的確定，主要通過相量圖法和規(guī)律歸納法判定。以下分別介紹其基本方法與步驟。,4) 確定接線點

29、數(shù)及組別：從EAB順時針旋轉(zhuǎn)到Eab的角度（一定是30的倍數(shù)，此例為360度）。所以為Y/Y-12 ，即12點接法。,2020/12/19,Y/Y聯(lián)接的基本規(guī)律,當一、二次首、尾標號對應(yīng)相同，同名端位置相同（同極性），稱一一對應(yīng)，此時的一、二次相量完全重合，指向相同，接法為“12點”。 一次側(cè)標定不變（變壓器一次則由電網(wǎng)輸入的三相對稱電源確定），同名端不變，二次側(cè)首尾標號順移一個心柱，相位增加120度，即沿時鐘順移4點。,2020/12/19,Y/Y聯(lián)接的基本規(guī)律,“Y/Y；同極性”,ABC abc 12點,ABC cab 4點,ABC bca 8點,2020/12/19,Y/Y聯(lián)接的基本規(guī)律

30、,“Y/Y；反極性”,ABC abc 6點,ABC cab 10點,ABC bca 2點,2020/12/19,Y/聯(lián)接組別及組別變化規(guī)律,Y/-11,2020/12/19,Y/聯(lián)接組別及組別變化規(guī)律,Y/-11,當?shù)穆?lián)接順序為aybzcx 稱逆接法如圖3-18所示；當?shù)穆?lián)接順序為axbycz稱順接法。,2020/12/19,Y/聯(lián)接組別及組別變化規(guī)律,“Y/逆，同極性”,ABC abc 11點,ABC cab 3點,ABC bca 7點,2020/12/19,Y/聯(lián)接組別及組別變化規(guī)律,“Y/逆，反極性”,ABC abc 5點,ABC cab 9點,ABC bca 1點,2020/12/19

31、,三相變壓器并聯(lián)運行,在電力系統(tǒng)中，變壓器的并聯(lián)被廣泛應(yīng)用。 這種并聯(lián)方式不但可以提高運行的效率和供電的可靠性，而且還可以減小設(shè)備容量和總的投資。 所謂并聯(lián)運行，即一、二次繞組分別并在進、出邊的公用母線上,2020/12/19,三相變壓器并聯(lián)運行,變壓器并聯(lián)運行的條件 變壓器并聯(lián)的理想狀態(tài)是并聯(lián)母線未帶上負載時，各并聯(lián)變壓器之間無環(huán)流。帶上負載后，各并聯(lián)變壓器能按其容量的大小成比例分配負載，不但要確保變壓器的運行安全，還應(yīng)使變壓器的容量得到充分的利用。為此，并聯(lián)運行的變壓器，應(yīng)滿足下列條件：,2020/12/19,三相變壓器并聯(lián)運行,變壓器并聯(lián)運行的條件： 1）各并聯(lián)變壓器的一、二次則額定電壓

32、必須相同，即變比要相等 2）聯(lián)變壓器的聯(lián)接組別必須相同 3）各并聯(lián)變壓器的阻抗電壓要相等,并聯(lián)變壓器的一、二次都接到了相同的母線上，輸出端接于電網(wǎng)電源，是固定的，若變比不等，就意未著二次繞組感應(yīng)電勢不等，于是在并聯(lián)變壓器二次繞組間就產(chǎn)生了較大的環(huán)壓（電勢差），就會在并聯(lián)變壓器中產(chǎn)生大的環(huán)流，導(dǎo)致變壓器的過熱損壞。,2020/12/19,三相變壓器并聯(lián)運行,變壓器并聯(lián)運行的條件： 1）各并聯(lián)變壓器的一、二次則額定電壓必須相同，即變比要相等 2）聯(lián)變壓器的聯(lián)接組別必須相同 3）各并聯(lián)變壓器的阻抗電壓要相等,變壓器的組別實質(zhì)反應(yīng)了一、二次則輸入輸電壓的相位差，一次則接的同一電網(wǎng)電壓，說明輸入電壓是同

33、相的，若組別不同，二次則輸出相位不同，在并聯(lián)變壓器出現(xiàn)環(huán)壓。例如Y/Y-12與Y/-11并聯(lián)，二次電壓之間相位差如圖所示。,2020/12/19,三相變壓器并聯(lián)運行,變壓器并聯(lián)運行的條件： 1）各并聯(lián)變壓器的一、二次則額定電壓必須相同，即變比要相等 2）聯(lián)變壓器的聯(lián)接組別必須相同 3）各并聯(lián)變壓器的阻抗電壓要相等,如果兩臺變壓器的變比相等，連接組別相同，但阻抗電壓不等，由電工原理可知，并聯(lián)變壓器的負載流分配是與其阻抗電壓值成反比分配的，所以阻抗大壓越大的變壓器分配的負載電流小，阻抗電壓小的變壓器分配的負載電流大。這就造成了并聯(lián)變壓器負載分配不均，承擔(dān)重負載的變壓器會過熱，嚴重時會損壞。所以并聯(lián)

34、變壓器阻抗必須相等，允許誤差得超過10%。,返回目錄,2020/12/19,變壓器參數(shù)的測定,變壓器參數(shù)的測定是指通試驗方法，測出反映變壓器內(nèi)部物理量的勵磁阻抗與短路阻抗。 1）空載試驗 2）短路試驗,2020/12/19,變壓器參數(shù)的測定,空載試驗,單相變壓器試驗電路,三相變壓器試驗電路,2020/12/19,變壓器參數(shù)的測定,空載試驗,單相變壓器試驗電路,三相變壓器試驗電路,測出的功率、電流就是一相電量,2020/12/19,變壓器參數(shù)的測定,空載試驗,單相變壓器試驗電路,三相變壓器試驗電路,三相變壓器試驗測出的電量讀數(shù)，電流表讀數(shù)為線電流，電壓表讀數(shù)為線電壓，兩功率表的和為三相總功率。,

35、2020/12/19,變壓器參數(shù)的測定,空載試驗 對于三相變壓器的接線，從理論上講，空載試驗既可以在高壓側(cè)測量（低壓則開路），也可以在低壓側(cè)測量（高壓則開路）。但實際試驗中，常考驗到操作的安全方便，經(jīng)常選擇在低壓側(cè)測量，最后將計算出的勵磁阻抗折算回高壓側(cè)即可。 由于變壓器空載時功率因素很低，測量應(yīng)選擇低功率因素表為宜。,單相變壓器試驗電路,三相變壓器試驗電路,2020/12/19,變壓器參數(shù)的測定,勵磁參數(shù)： 由變壓器的等效電路可知，無論是單相還是三相，變壓器的參數(shù)是指一相的內(nèi)部數(shù)據(jù)（對于三相變壓器，由于三相對稱關(guān)系，只研究一相即可）。所以，對于單相變壓器的測量數(shù)據(jù)，可直接參與計算，而對于三相

36、變壓器，則應(yīng)先將測量值折算成相值后才能參與計算。,單相變壓器試驗電路,三相變壓器試驗電路,2020/12/19,變壓器參數(shù)的測定,勵磁參數(shù)： 對于“Y”接法的折算：,單相變壓器試驗電路,三相變壓器試驗電路,2020/12/19,變壓器參數(shù)的測定,勵磁參數(shù)： 勵磁阻抗的計算,單相變壓器試驗電路,三相變壓器試驗電路,2020/12/19,變壓器參數(shù)的測定,短路試驗：,變壓器短路試驗的條件：將變壓器的低壓側(cè)短路，在高壓側(cè)加適當?shù)碾妷褐担蛊潆娏鳛轭~定電流值，,單相變壓器短路試驗,三相變壓器短路試驗,2020/12/19,變壓器參數(shù)的測定,勵磁參數(shù)： 短路阻抗的計算 其中的短路電阻、短路電抗、短路阻抗

37、為：,單相變壓器短路試驗電路,三相變壓器短路試驗電路,2020/12/19,變壓器參數(shù)的測定,勵磁參數(shù)： 短路阻抗的計算 其中的短路電阻、短路電抗、短路阻抗為：,單相變壓器短路試驗電路,三相變壓器短路試驗電路,2020/12/19,變壓器參數(shù)的測定,勵磁參數(shù)： 短路阻抗的計算 計算變壓器性能參數(shù)時，繞組的電阻應(yīng)折算到750C時的值 對銅線變壓器，折算公式 ：,單相變壓器短路試驗電路,三相變壓器短路試驗電路,2020/12/19,變壓器參數(shù)的測定,勵磁參數(shù)： 短路阻抗的計算 計算變壓器性能參數(shù)時，繞組的電阻應(yīng)折算到750C時的值 對鋁線變壓器，折算公式 ：,單相變壓器短路試驗電路,三相變壓器短路

38、試驗電路,返回目錄,2020/12/19,變壓器運行特性,變壓器在負載運行時，一、二次繞組的內(nèi)阻抗壓降隨負載變化而變化。負載電流增大時，內(nèi)阻抗壓降增大，二次繞組的端電壓變化也大。 變壓器電壓變化率 ： 變壓器的外特性： 變壓器效率 ：,2020/12/19,變壓器運行特性,變壓器電壓變化率 ： 變壓器一次側(cè)電壓為額定時，二次側(cè)空載電壓與負載電壓之差對額定電壓的百分比，稱變壓器的電壓變化率,2020/12/19,變壓器運行特性,變壓器電壓變化率 ： 變壓器一次側(cè)電壓為額定時，二次側(cè)空載電壓與負載電壓之差對額定電壓的百分比，稱變壓器的電壓變化率,2020/12/19,變壓器運行特性,變壓器電壓變化

39、率 ： 變壓器一次側(cè)電壓為額定時，二次側(cè)空載電壓與負載電壓之差對額定電壓的百分比，稱變壓器的電壓變化率,變壓器的負載系數(shù),負載功率因數(shù),2020/12/19,變壓器外特性,變壓器的外特性是指一次側(cè)電源電壓和負載功率因數(shù)均為常數(shù)時，二次側(cè)電壓隨負載變化的關(guān)系。 純電阻性負載 電感性負載 電容性負載,變壓器的外特性是指一次側(cè)電源電壓和負載功率因數(shù)均為常數(shù)時，二次側(cè)電壓隨負載變化的關(guān)系。 純電阻性負載 電感性負載 電容性負載,純電阻性負載：曲線1略下傾,變壓器外特性,變壓器的外特性是指一次側(cè)電源電壓和負載功率因數(shù)均為常數(shù)時，二次側(cè)電壓隨負載變化的關(guān)系。 純電阻性負載 電感性負載 電容性負載,電感性負

40、載：曲線2下傾,變壓器外特性,變壓器的外特性是指一次側(cè)電源電壓和負載功率因數(shù)均為常數(shù)時，二次側(cè)電壓隨負載變化的關(guān)系。 純電阻性負載 電感性負載 電容性負載,電感性負載：曲線上傾,變壓器外特性,變壓器效率,變壓器在傳送電功率時，由于內(nèi)部有損耗（銅損和鐵損等），使輸出功率減小。變壓器的效率為輸出有功功率與輸入有功功率之比。,變壓器效率,由于銅損與負載電流的平方成正比。鐵損主要為渦流、磁滯損耗，基本為一常駐數(shù)?？梢宰C明，當變壓器的銅損等于鐵損時，可取得最大效率 。,為銅損與鐵損之和,返回目錄,特殊變壓器,變壓器的種類很多，除了上述的雙繞組變壓器外，其它類型的稱特殊變壓器。它們在結(jié)構(gòu)或使用等方面具有不

41、同特點。 儀用互感器 電壓互感器 電流互感器 自耦變壓器 電焊變壓器,特殊變壓器,變壓器的種類很多，除了上述的雙繞組變壓器外，其它類型的稱特殊變壓器。它們在結(jié)構(gòu)或使用等方面具有不同特點。 儀用互感器 電壓互感器 電流互感器 自耦變壓器 電焊變壓器,儀用互感器分電壓互感器與電流互感器兩種。其作用是用來擴大測量儀表的測量范圍。,特殊變壓器,變壓器的種類很多，除了上述的雙繞組變壓器外，其它類型的稱特殊變壓器。它們在結(jié)構(gòu)或使用等方面具有不同特點。 儀用互感器 電壓互感器 電流互感器 自耦變壓器 電焊變壓器,在供電系統(tǒng)中，為了監(jiān)測高壓電網(wǎng)中的電壓變化情況，就必須采用電壓互感器，將其變成標準等級的低壓以供

42、測量儀表使用，,特殊變壓器,變壓器的種類很多，除了上述的雙繞組變壓器外，其它類型的稱特殊變壓器。它們在結(jié)構(gòu)或使用等方面具有不同特點。 儀用互感器 電壓互感器 電流互感器 自耦變壓器 電焊變壓器,1）電壓互感器的特點：原邊匝數(shù)很多，副邊匝數(shù)很少，變比很大；鐵心勵磁工作在線性段；由于接的負載為儀用電壓表，其阻抗很大，相當于空載運行，原邊按不同電網(wǎng)電壓等級設(shè)定，其副邊額定電壓均為100伏。 實測電壓值為副邊電壓表讀數(shù)乘以變比。,特殊變壓器,變壓器的種類很多，除了上述的雙繞組變壓器外，其它類型的稱特殊變壓器。它們在結(jié)構(gòu)或使用等方面具有不同特點。 儀用互感器 電壓互感器 電流互感器 自耦變壓器 電焊變壓

43、器,2）電壓互感器的誤碼差有兩種，變比誤差與相位誤差。變比誤差是由電壓互感器內(nèi)就阻抗壓降造成，相位誤差則是由其內(nèi)部的漏抗引起。 按變比誤差的相對值，電壓互感器的精度可分成0.2、0.5、1.0、3.0四種。,特殊變壓器,變壓器的種類很多，除了上述的雙繞組變壓器外，其它類型的稱特殊變壓器。它們在結(jié)構(gòu)或使用等方面具有不同特點。 儀用互感器 電壓互感器 電流互感器 自耦變壓器 電焊變壓器,3） 電壓互感器注意事項：電壓互感器的副邊不能短路，否則會因過大的繞組電流而燒毀線圈；副繞組（連同鐵心）必須可靠接地，以保證工作人員安全。,特殊變壓器,變壓器的種類很多，除了上述的雙繞組變壓器外，其它類型的稱特殊變

44、壓器。它們在結(jié)構(gòu)或使用等方面具有不同特點。 儀用互感器 電壓互感器 電流互感器 自耦變壓器 電焊變壓器,電流互感器主要用在電網(wǎng)線路中的大電流測量。,特殊變壓器,變壓器的種類很多，除了上述的雙繞組變壓器外，其它類型的稱特殊變壓器。它們在結(jié)構(gòu)或使用等方面具有不同特點。 儀用互感器 電壓互感器 電流互感器 自耦變壓器 電焊變壓器,1）電流互感器特點：原邊匝數(shù)很少（一匝或幾匝），副邊匝數(shù)較多；副邊接儀用電流表或其它電流線圈，由于電流線圈阻抗很小，故電流互感器相當于變壓器短路運行。 電流測量值等于電流互感器的讀數(shù)乘以電流比（電流比Ki=N2/N1）。原邊額定電流為1015000安，副邊額定電流均采用5安

45、。,特殊變壓器,變壓器的種類很多，除了上述的雙繞組變壓器外，其它類型的稱特殊變壓器。它們在結(jié)構(gòu)或使用等方面具有不同特點。 儀用互感器 電壓互感器 電流互感器 自耦變壓器 電焊變壓器,（2）電流感感器的誤差：有變比誤差和相位誤差，按其誤差的大小分為五級：0.2、0.5、1.0、3.0、10.0。 （3）電流互感器使用注意：電流互感器在運行、接入、退出時，絕不能使副邊開路，否則會因過高的副邊感應(yīng)電勢而擊穿繞組，傷及工作人員；為保證安全，副繞組一端必須接地。,特殊變壓器,變壓器的種類很多，除了上述的雙繞組變壓器外，其它類型的稱特殊變壓器。它們在結(jié)構(gòu)或使用等方面具有不同特點。 儀用互感器 電壓互感器

46、電流互感器 自耦變壓器 電焊變壓器,普通雙繞組變壓器只有磁的耦合，而無電的直接聯(lián)系，自耦變壓器的原副邊兩種聯(lián)系同時存在。它是一個原副邊共用一個線圈，帶有可滑動抽頭的變壓器，由于調(diào)節(jié)電壓方便，在實驗、試驗中，被廣泛使用。,特殊變壓器,變壓器的種類很多，除了上述的雙繞組變壓器外，其它類型的稱特殊變壓器。它們在結(jié)構(gòu)或使用等方面具有不同特點。 儀用互感器 電壓互感器 電流互感器 自耦變壓器 電焊變壓器,自耦變壓器的電壓比等于電勢比等于原副邊匝數(shù)比，即與變比成正比。自耦變壓器的原邊繞組匝數(shù)為N1，副邊繞組匝數(shù)為N2，忽略漏抗電勢，可得 ：,特殊變壓器,變壓器的種類很多，除了上述的雙繞組變壓器外，其它類型的稱特殊變壓器。它們在結(jié)構(gòu)或使用等方面具有不同特點。 儀用互感器 電壓互感器 電流互感器 自耦變壓器 電焊變壓器,自耦變壓器輸入、輸出電流比與變比成反比。