第3章 變壓器

1、3.4 標(biāo)幺值標(biāo)幺值3.7 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相變壓器的聯(lián)結(jié)組3.6 變壓器的運(yùn)行特性變壓器的運(yùn)行特性3.5 變壓器的參數(shù)測定變壓器的參數(shù)測定3.2 變壓器的工作原理變壓器的工作原理3.1 變壓器的基本結(jié)構(gòu)、分類與額定值變壓器的基本結(jié)構(gòu)、分類與額定值 3.3 變壓器的等效電路與相量圖變壓器的等效電路與相量圖電機(jī)與拖動電機(jī)與拖動3.1 變壓器的基本結(jié)構(gòu)、分類和額定值變壓器的基本結(jié)構(gòu)、分類和額定值變壓器的主要部件變壓器的主要部件鐵心和套在鐵心上的繞組。鐵心和套在鐵心上的繞組。其他部件其他部件如如器身、散熱器等器身、散熱器等三相干式變壓器三相干式變壓器油浸式電力變壓器油浸式電力變壓器一、一、 主要

2、部件主要部件(1) 鐵心鐵心: 由硅鋼片疊成或非晶合金制成。由硅鋼片疊成或非晶合金制成。12341432奇數(shù)層奇數(shù)層偶數(shù)層偶數(shù)層(2) 繞組繞組 用絕緣圓導(dǎo)線或扁導(dǎo)線繞成。用絕緣圓導(dǎo)線或扁導(dǎo)線繞成。(3) 其他其他 外殼、油箱、油、油枕、絕緣套管等。外殼、油箱、油、油枕、絕緣套管等。 (1) 按用途分類按用途分類 電力變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、儀用變壓器等。電力變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、儀用變壓器等。(2) 按相數(shù)分類按相數(shù)分類 單相變壓器、多相變壓器。單相變壓器、多相變壓器。(3) 按每相繞組的個數(shù)分類按每相繞組的個數(shù)分類 雙繞組變壓器、三繞組變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器、

3、 多繞組變壓器、自耦變壓器等。多繞組變壓器、自耦變壓器等。(4) 按冷卻方式分類按冷卻方式分類 干式、油浸式。干式、油浸式。(5) 按結(jié)構(gòu)形式分類：按結(jié)構(gòu)形式分類： 心式變壓器和殼式變壓器。心式變壓器和殼式變壓器。二、二、 主要種類主要種類鐵鐵心心柱柱鐵鐵心心柱柱鐵鐵 軛軛鐵鐵 軛軛11112222心式變壓器心式變壓器低壓繞組低壓繞組高壓繞組高壓繞組單相殼式變壓器單相殼式變壓器單相殼式變壓器單相殼式變壓器鐵鐵 鐵鐵 鐵鐵 心心軛軛 柱柱 軛軛1122油浸式電力變壓器油浸式電力變壓器S9 型配電變壓器型配電變壓器（10 kV）大型電力油浸變壓器大型電力油浸變壓器大型電力油浸變壓器大型電力油浸變壓

4、器干式變壓器干式變壓器自耦變壓器自耦變壓器三、三、 額定值額定值(1) 額定電壓額定電壓 U1N / U2N 指空載電壓的額定值。指空載電壓的額定值。 即當(dāng)即當(dāng) U1 = U1N 時時, U20 = U2N 如銘牌上標(biāo)注如銘牌上標(biāo)注: 電壓電壓 10 000 / 230 V 三相變壓器是指線電壓。三相變壓器是指線電壓。(2) 額定電流額定電流 I1N / I2N 指滿載電流值，即長期工作所允許的最大指滿載電流值，即長期工作所允許的最大電流。電流。 三相變壓器是指線電流。三相變壓器是指線電流。 指視在功率的額定值。指視在功率的額定值。 單相變壓器：單相變壓器： SN = U2N I2N = U1

5、N I1N 三相變壓器：三相變壓器： (3) 額定功率（額定容量）額定功率（額定容量） SN(4) 額定頻率額定頻率 fN 一般：一般： fN = 50Hz（工頻）（工頻）SN =3 U2N I2N =3 U1N I1N 【例例 31】 某三相變壓器，某三相變壓器，YN,d 聯(lián)結(jié)，容量聯(lián)結(jié)，容量SN = 500 kVA ，額定電壓，額定電壓 U1N / U2N = 35/11 kV。求該變。求該變壓器在額定狀態(tài)下運(yùn)行時，高、低壓繞組的線電流和相壓器在額定狀態(tài)下運(yùn)行時，高、低壓繞組的線電流和相電流。電流。解：解：(1) 高壓繞組的額定線電流高壓繞組的額定線電流 I1N =SN3 U1N = kV

6、 = 8.25 A5001031.73235103因高壓繞組為因高壓繞組為 Y 形聯(lián)結(jié)，額定相電流為形聯(lián)結(jié)，額定相電流為 I1NP = I1N = 8.25 A(2) 低壓繞組額定線電流低壓繞組額定線電流 I2N =SN3 U2N = A = 26.24 A5001031.73211103因高壓繞組為因高壓繞組為形聯(lián)結(jié)，額定相電流為形聯(lián)結(jié)，額定相電流為 I2NP =I2N3 = A = 15.15 A26.241.7323.2 變壓器的工作原理變壓器的工作原理一、變壓器各電磁量的參考方向一、變壓器各電磁量的參考方向 u2e2e2 e1e1 u1i1i2 1 2 一次一次繞組繞組二次二次繞組繞組

7、 施加：施加：u1 i1 N1 i1 1 e1 e1e2 u2 i2 N2 i2 2 e2 ZLLZ1I1UAX1E2Exa1N2N2U2I*m u20e2e1e1 u1i0 1 1. 主磁通、感應(yīng)電動勢主磁通、感應(yīng)電動勢E1 =j4.44 f N1m u20e2e1e1 u1i0 1 m sin t主磁通主磁通同時交同時交鏈一、二次繞組鏈一、二次繞組e1=E1m sin( t-90 )E2 =j4.44 f N2m e2=E2m sin( t-90 )一次繞組一次繞組二次繞組二次繞組2. 漏磁通、漏電抗漏磁通、漏電抗漏磁通漏磁通 1 只交鏈一次繞組，漏磁路不飽和，只交鏈一次繞組，漏磁路不飽和

8、，磁路是線性的，即磁鏈磁路是線性的，即磁鏈11與產(chǎn)生它的電流與產(chǎn)生它的電流i i0 0呈線呈線性關(guān)系。則漏電勢可表示為：性關(guān)系。則漏電勢可表示為：dtdiLdtddtdNe011111若勵磁電流若勵磁電流i0按正弦規(guī)律變化，即按正弦規(guī)律變化，即01101001100)90sin(2sin2IjXLIjEtILetIi漏電感漏電感 L1 N 1 i0漏電抗漏電抗 X1 2 f L1 漏電動勢漏電動勢E1 = =jX1 I0 d(N 1 ) dt結(jié)論：（結(jié)論：（1）L1 為原邊的漏電感；為原邊的漏電感；X 1 是原邊漏電是原邊漏電抗。表征電流對漏磁通的電磁效應(yīng)。兩者與匝數(shù)和抗。表征電流對漏磁通的電

9、磁效應(yīng)。兩者與匝數(shù)和幾何尺寸有關(guān)，均為常數(shù)。幾何尺寸有關(guān)，均為常數(shù)。（2）漏磁通產(chǎn)生的漏電動勢可用漏抗壓降表示。漏磁通產(chǎn)生的漏電動勢可用漏抗壓降表示。（3） 漏電感電勢與電流同頻率，相位上之后漏電感電勢與電流同頻率，相位上之后900.（4）空載時，漏阻抗壓降小，）空載時，漏阻抗壓降小，（5）主磁通大小決定于電網(wǎng)電壓，頻率和匝數(shù)。）主磁通大小決定于電網(wǎng)電壓，頻率和匝數(shù)。mNfjEU111144. 43. 電壓方程電壓方程 一次側(cè)電路一次側(cè)電路U1 =E1 + (R1 + jX1 ) I1= E1 + Z1I1 R1 ：一次繞組一次繞組電阻。電阻。 X1 ：一次繞組一次繞組漏電抗。漏電抗。 Z1

10、：一次繞組一次繞組漏阻抗。漏阻抗。忽略忽略Z1 ，則：，則：U1E1e2e1e1 u1i0 1 u20空載電流即勵磁電流，決空載電流即勵磁電流，決定于一次繞組的電壓定于一次繞組的電壓U1U1N4.44 f N1 m 3. 電壓方程電壓方程U20E2 一、二次繞組的電動勢之比稱為一、二次繞組的電動勢之比稱為電壓比電壓比: U1N U20k =E1E2=N1N2e2e1e1 u1i0 1 二次側(cè)電路二次側(cè)電路 u204. 空載運(yùn)行等效電路空載運(yùn)行等效電路 空載時空載時m 對電路的作用對電路的作用: 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，形成繞組電感。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，形成繞組電感。 因?yàn)橐驗(yàn)閙常數(shù)，可用一個等效的線性電感

11、常數(shù)，可用一個等效的線性電感 L來來代替，即代替，即勵磁電抗：勵磁電抗： Xm =LPFe I02Rm = 產(chǎn)生鐵損耗產(chǎn)生鐵損耗 該損耗可以用等效電阻該損耗可以用等效電阻 Rm 來代替，即來代替，即 勵磁電阻：勵磁電阻：勵磁阻抗：勵磁阻抗： Zm = Rm + j Xm 一次繞組的電動勢用勵磁阻抗壓降來表示，一次繞組的電動勢用勵磁阻抗壓降來表示，即即E1 =ZmI0 空載等效電路空載等效電路U1I0R1 jX1 E1Rm Xm1. 電壓平衡方程式電壓平衡方程式二次繞組二次繞組 u2e2e2 e1e1 u1i1i2 1 2 ZL= E2 Z2I2U2 = E2(R2 + jX2 ) I2U2 =

12、 ZLI2R2、X2 、Z2 ：二次繞組的二次繞組的電阻、漏電抗、漏阻抗。電阻、漏電抗、漏阻抗。N1i1N2i2 u2e2e2 e1e1 u1i1i2 1 2 ZLU1N4.44 f N1m = 常數(shù)常數(shù) N1I1 + N2I2 = N1I0 2. 磁動勢平衡方程：磁動勢平衡方程：一次繞組一次繞組U1 = E1 + (R1 + jX1) I1= E1 + Z1I1 勵磁電流勵磁電流im基本基本不變不變(i0) u2e2e2 e1e1 u1i1i2 1 2 ZLN1I1 + N2I2 = N1I0 I1 =I0+ N2N1 I2 I0I1L i2 的大小由什么決定？的大小由什么決定？ i1 的大

13、小由什么決定？的大小由什么決定？ I2 由由 |ZL | 決定；決定； I1 取決于取決于 I2 。 I1 隨隨 I2 變化的原因：能量守恒。變化的原因：能量守恒。電流變化關(guān)系：電流變化關(guān)系：勵勵磁磁分分量量負(fù)負(fù)載載分分量量ZL3.3 變壓器的等效電路和相量圖變壓器的等效電路和相量圖等效電路等效電路U1I1R1 jX1 E1 E2jX2 R2 I2 U2 一、二次繞組只有磁聯(lián)系，無電聯(lián)系一、二次繞組只有磁聯(lián)系，無電聯(lián)系一、一、 二次繞組的折算二次繞組的折算E2 = E1 折算條件：折算條件： N2I2 不變、不變、P2 不變。不變。 用一個匝數(shù)為用一個匝數(shù)為 N1 的假想繞組代替的假想繞組代替

14、 N2， 使：使： 折算后的二次繞組電流折算后的二次繞組電流 N1I2 = N2I2I2 =N2N1I2=I2k 折算后的二次繞組電動勢和電壓折算后的二次繞組電動勢和電壓匝數(shù)相同匝數(shù)相同:E2= E1= kE2輸出視在功率不變輸出視在功率不變: U2I2 = U2 I2U2=I2I2U2= kU2 折算后二次繞組的阻抗折算后二次繞組的阻抗有功功率不變有功功率不變:R2 I22 = R2 I22R2 = R2 I22I22= k2 R2無功功率不變無功功率不變:X2I2 2 = X2 I22X2 = X2 I22I22= k2 X2因而因而Z2 = k2 Z2ZL = k2 ZL 折算實(shí)質(zhì)上是在

15、功率和磁通勢保持不變的條件下，折算實(shí)質(zhì)上是在功率和磁通勢保持不變的條件下，對繞組的電壓、電流所進(jìn)行的一種線性變換。對繞組的電壓、電流所進(jìn)行的一種線性變換。變壓器的變壓器的 T 型等效電路型等效電路ZLU1I1R1 jX1 E1 = E2Im U2 jX2 R2 I2變壓器的變壓器的 近似等效電路近似等效電路ZLU1I1Im U2 jXS RSI2 短路電阻：短路電阻： RS = R1 + R2 短路電抗：短路電抗： XS = X1 + X2 變壓器的簡化等效電路變壓器的簡化等效電路 該電路用于滿載該電路用于滿載 或接近滿載運(yùn)行或接近滿載運(yùn)行 時的分析、計(jì)算。時的分析、計(jì)算。 短路電阻：短路電阻

16、： RS = R1 + R2 短路電抗：短路電抗： XS = X1 + X2 短路阻抗：短路阻抗： ZS = RS + j XSI0 很小，很小，I1 I2 ZLU1I1 I2RS jXS U2 【例例3 2】 一臺單相變壓器，一臺單相變壓器，U1N /U2N = 380/190 V，Z1 = ( 0.4j0.8 ) ，Z2 = ( 0.15j0.3 ) ，Zm = ( 600j1 200 ) ，ZL = ( 7.5j4.75 ) ，當(dāng)，當(dāng)一次繞一次繞組加上額定線電壓組加上額定線電壓 380 V 時，試分別用時，試分別用T 型等效電路和簡型等效電路和簡化等效電路求負(fù)載電流和電壓的實(shí)際值?；刃?/p>

17、電路求負(fù)載電流和電壓的實(shí)際值。解：解：(1) 用用T 型等效電路型等效電路k =U1NU2N = = 2380190Z2 = k2Z2 = 22 (0.15j0.3) = (0.6j1.2) ZL = k2ZL = 22 (7.5j4.75) = (30j19) = 35.5 32.35O 電路總阻抗電路總阻抗Ze = Z1Zm (Z2 ZL)Zm Z2 ZL= 36.6 34.88O I1 =U1Ze= A36.6 34.88O380 0O= 10.38 34.88O AE2 = E1 = Z1I1U1= ( 0.4j0.8 ) V10.38 34.88O380 0O= 376.62 180

18、.72O VI2 =E2Z2 ZL= 10.27 147.3O AI2 = kI2 = 210.27 A = 20.54 AU2 = |Z2| I2 (2) 用簡化等效電路用簡化等效電路 ZS = Z1Z2 = (1.0j2.0) = 182.35 V= 7.524.752 20.54 V= 10.15 34.1O AI1 =I2 =U1ZS ZLI2 = kI2 = 210.15 A = 20.3 AU2 = |Z2| I2 = 180.22 V 項(xiàng)目項(xiàng)目 折算前折算前 折算后折算后一次側(cè)一次側(cè)電壓方程電壓方程二次側(cè)二次側(cè)電壓方程電壓方程電流關(guān)系電流關(guān)系感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動

19、勢的關(guān)系的關(guān)系輸出電壓輸出電壓二、二、 基本方程式基本方程式U1 =E1Z1I1U1 =E1Z1I1U2 = E2Z2I2U2 = E2 Z2I2N1I1N2I2 = N1I0 I1I2 = I0 E1 =ZmI0 E1 =ZmI0 E1= kE2E1 = E2U2 = ZLI2U2 = ZLI2 三、相量圖三、相量圖 設(shè)：設(shè)： U2 = U2 0U2I2 電感性負(fù)載電感性負(fù)載 2E1 = E2R2I2jX2 I2E1ImI2I1R1I1jX1I1 1U11.基值的選取基值的選取基值基值(用下標(biāo)用下標(biāo)b表示表示)對于電路計(jì)算而言，四個基本物理量對于電路計(jì)算而言，四個基本物理量U、I、Z和和S中

20、，有兩個量的基值可以任意選定，其余兩中，有兩個量的基值可以任意選定，其余兩個量的基值可根據(jù)電路的基本定律導(dǎo)出。個量的基值可根據(jù)電路的基本定律導(dǎo)出。bbbbbbIUZIUS,3.4 標(biāo)幺值標(biāo)幺值標(biāo)幺值標(biāo)幺值某一物理量的實(shí)際值與選定的基值某一物理量的實(shí)際值與選定的基值之比。之比?；祵?shí)際值標(biāo)幺值 2.2.標(biāo)幺值標(biāo)幺值 計(jì)算變壓器或電機(jī)的穩(wěn)態(tài)問題時，常用額定計(jì)算變壓器或電機(jī)的穩(wěn)態(tài)問題時，常用額定值作為相應(yīng)的基值。此時一次和二次相電壓的標(biāo)值作為相應(yīng)的基值。此時一次和二次相電壓的標(biāo)幺值為幺值為: :NbNbUUUUUUUUUU2222*21111*1,一次和二次相電流的標(biāo)幺值為一次和二次相電流的標(biāo)幺值為

21、: :NbNbIIIIIIIIII2222*21111*1,歸算到一次側(cè)時，等效漏阻抗的標(biāo)幺值為：歸算到一次側(cè)時，等效漏阻抗的標(biāo)幺值為：111*NsssbNIZZZZU在三相系統(tǒng)中，線電壓和線電流亦可用標(biāo)幺值表在三相系統(tǒng)中，線電壓和線電流亦可用標(biāo)幺值表示，此時以線電壓和線電流的額定值為基值。示，此時以線電壓和線電流的額定值為基值。相電壓和線電壓的標(biāo)幺值相等，相電流和線電流相電壓和線電壓的標(biāo)幺值相等，相電流和線電流亦相等。亦相等。三相功率的基值取為變壓器三相功率的基值取為變壓器( (電機(jī)電機(jī) ) )的三相額定容的三相額定容量，即：量，即：NNNNNbIUIUSS333. 應(yīng)用標(biāo)幺值的優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用標(biāo)

22、幺值的優(yōu)缺點(diǎn) (1)不論變壓器或電機(jī)容量的大小，用標(biāo)幺值表示時，不論變壓器或電機(jī)容量的大小，用標(biāo)幺值表示時，各個參數(shù)和典型的性能數(shù)據(jù)通常都在一定的范圍以各個參數(shù)和典型的性能數(shù)據(jù)通常都在一定的范圍以內(nèi)，因此便于比較和分析。內(nèi)，因此便于比較和分析。 (2)(2)用標(biāo)幺值表示時，歸算到高壓側(cè)或低壓側(cè)時變壓用標(biāo)幺值表示時，歸算到高壓側(cè)或低壓側(cè)時變壓器的參數(shù)恒相等，故用標(biāo)幺值計(jì)算時不必再進(jìn)行歸算。器的參數(shù)恒相等，故用標(biāo)幺值計(jì)算時不必再進(jìn)行歸算。(4)標(biāo)幺值的缺點(diǎn)是沒有量綱，無法用量綱關(guān)系來檢查。標(biāo)幺值的缺點(diǎn)是沒有量綱，無法用量綱關(guān)系來檢查。 (3) 在三相系統(tǒng)中，相電壓和線電壓的標(biāo)幺值相等，在三相系統(tǒng)中

23、，相電壓和線電壓的標(biāo)幺值相等，相電流和線電流亦相等。相電流和線電流亦相等。3.5 變壓器的參數(shù)測定變壓器的參數(shù)測定 1. 空載試驗(yàn)空載試驗(yàn) 測量測量: k、PFe、Zm低壓側(cè)低壓側(cè)高壓側(cè)高壓側(cè)U1VAWV實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： U1N、I0、P0、U20。(1) 鐵損耗鐵損耗 P0 = PFePCu = RmI02R1I02 PFeP0 (2) 勵磁阻抗模勵磁阻抗模 |Zm | Z1+Zm | =U1NI0(3) 勵磁電阻勵磁電阻RmR1 + Rm=P0I02(4) 勵磁電抗勵磁電抗 Xm =|Zm |2Rm2(5) 電壓比電壓比U20U1Nk =(6) 折算折算 如果變壓器是降壓變壓器，則如果

24、變壓器是降壓變壓器，則 Rm 、 Xm 和和 Zm 需要折算。需要折算。 實(shí)際值為：實(shí)際值為： | Zm | = k2 U1NI0Rm= k2P0 I02Xm =|Zm |2Rm22. 短路試驗(yàn)短路試驗(yàn) 測量：測量：PCu、短路參數(shù)。、短路參數(shù)。高壓側(cè)高壓側(cè)低壓側(cè)低壓側(cè)實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)方法： 逐漸增加逐漸增加 U1 ，使電，使電流達(dá)到額定值：流達(dá)到額定值：I1 = I1N 。U1AU1 = (5%10%)U1NVW實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： US = U1、IS = I1N 、PS 。(1) 銅損耗銅損耗 PCuPS PFe PS(2) 短路阻抗模短路阻抗模 |ZS | =USIS(3) 短路電阻短路

25、電阻 RS =PSIS2(4) 短路電抗短路電抗 XS =| ZS | 2RS2(5) 阻抗電壓阻抗電壓 US = | ZS | I1N 銘牌上的標(biāo)注方法：銘牌上的標(biāo)注方法：用百分?jǐn)?shù)表示用百分?jǐn)?shù)表示:US =USU1N100%用標(biāo)幺值表示用標(biāo)幺值表示:標(biāo)幺值標(biāo)幺值 = =實(shí)際值實(shí)際值基值基值電壓、電流與阻抗（電阻和電抗）的基值電壓、電流與阻抗（電阻和電抗）的基值: U1N 、 I1N 、 U2N 、 I2N 、I1NU1N、I2NU2NUS* =USU1N阻抗電壓的標(biāo)么值：阻抗電壓的標(biāo)么值： 用短路阻抗模的標(biāo)幺值表示用短路阻抗模的標(biāo)幺值表示:US* =USU1N= |ZS | I1NU1N=

26、|ZS |U1N / I1N= |ZS*| 中、小型電力變壓器：中、小型電力變壓器： |ZS*| = 0.04 0.105 大型電力變壓器：大型電力變壓器： |ZS*| = 0.125 0.175(6) 溫度折算溫度折算 正常工作溫度?。赫９ぷ鳒囟热。?5銅線：銅線：RS75= RS 234.5 + 75234.5 +鋁線：鋁線：RS75= RS 228 + 75228 + 三相變壓器的空載實(shí)驗(yàn)和短路試驗(yàn)三相變壓器的空載實(shí)驗(yàn)和短路試驗(yàn)N1N2U1NVWAAA三相變壓器的空載實(shí)驗(yàn)三相變壓器的空載實(shí)驗(yàn)WN1N2USVWAAA三相變壓器的短路實(shí)驗(yàn)三相變壓器的短路實(shí)驗(yàn)WI1N求折算至高壓側(cè)的求折算至

27、高壓側(cè)的 |Zm|、Rm、Xm 和和 |ZS| 、RS、XS。 解：解： 【例例33】 一臺三相變壓器，一臺三相變壓器， SN = 1 000 kVA， U1N / U2N = 10 000/231 V，I1N / I2N = 43.3 / 1 874 A。Y,d 聯(lián)結(jié)。聯(lián)結(jié)。室溫為室溫為 20o C，繞組為銅線，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：，繞組為銅線，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 試試 驗(yàn)驗(yàn) 線電壓線電壓/V 線電流線電流/A 功率功率/W 備備 注注空載試驗(yàn)空載試驗(yàn) 231/10 000 103.8 3 800 電壓加在低壓側(cè)電壓加在低壓側(cè)短路試驗(yàn)短路試驗(yàn) 440 43.3 10 900 電壓加在高壓側(cè)電壓加在

28、高壓側(cè)(1) 由空載試驗(yàn)求得：由空載試驗(yàn)求得： | Zm | =U1I0= 231103.8 /3= 3.85 Rm =P0 / 3I02= 3 800 / 3(103.8 /3 ) 2= 0.35 = 3.83 Xm =|Zm |2Rm2 U20U1Nk =10000 /3231= 25折算至高壓側(cè)折算至高壓側(cè): Zm = 2523.85 = 2 406 Rm = 2520.35 = 219 Xm = 2523.83 = 2 394 (2) 由短路試驗(yàn)求得：由短路試驗(yàn)求得： | ZS | =USIS= 440 /343.3= 5.87 RS =PS / 3 IS2= 10900 / 343.

29、32= 1.94 XS =| ZS | 2RS2 = 5.54 折算至折算至75:RS= 1.94 234.5 +75234.5 +20= 2.36 XS = 5.54 | ZS | = RS2XS2 = 6.022 【例題【例題 3-4】一臺三相變壓器，】一臺三相變壓器，Y,d聯(lián)結(jié)，聯(lián)結(jié)，SN=1000 kVA, U1N / U2N = 10 /6.3 kV。當(dāng)外施額定電壓時，變壓器的空載損耗。當(dāng)外施額定電壓時，變壓器的空載損耗P0=4.9kW ，空載電流為額定電，空載電流為額定電流的流的5%。當(dāng)短路電流為額定電流時，短路損耗。當(dāng)短路電流為額定電流時，短路損耗 Ps=15kW （已換算到（已

30、換算到75 度度時的值），短路電壓為額定電壓的時的值），短路電壓為額定電壓的5.5%。試求歸算到高壓側(cè)的勵磁阻抗和。試求歸算到高壓側(cè)的勵磁阻抗和漏阻抗的實(shí)際值和標(biāo)幺值漏阻抗的實(shí)際值和標(biāo)幺值. 解解: :(1)(1)勵磁阻抗和漏阻抗標(biāo)幺值勵磁阻抗和漏阻抗標(biāo)幺值: :11 01 0221 0222212 00 0 54 91 9 61 0 0 00 0 52 01 9 61 9 9*.(.).mmmmmUZIPRIXZR 000075275752222750 055150 01510000 0550 0150 053*()*()()*().( .)( .).sSsSSSSSSSSUZUIPRPIX

31、ZR(2) 歸算到高壓側(cè)時勵磁阻抗和漏阻抗的實(shí)際值歸算到高壓側(cè)時勵磁阻抗和漏阻抗的實(shí)際值高壓側(cè)的額定電流高壓側(cè)的額定電流I1N 和阻抗基值和阻抗基值 Z1b為為:10074.5731010374.5710310003311111NNbNNNIUZAAUSI于是歸算到高壓側(cè)時各阻抗的實(shí)際值于是歸算到高壓側(cè)時各阻抗的實(shí)際值: :111120 10020001 96 10019619 9 1001990 055 1005 5*.mmbmmbmmbSSbZZZRR ZXX ZZZ Z 110 015 1001 50 053 1005 3*.ssbssbRR ZXX Z3.6 變壓器的運(yùn)行特性變壓器的運(yùn)

32、行特性 運(yùn)行特性：外特性、效率特性。運(yùn)行特性：外特性、效率特性。1. 外特性和電壓調(diào)整率外特性和電壓調(diào)整率 當(dāng)當(dāng) U1、cos 2 為常數(shù)時：為常數(shù)時： U2 = f ( I2) 外特性。外特性。 U2 I2OU2Ncos 2=1cos 2= 0.8(電感性電感性)cos 2= 0.8(電容性電容性)(1) 電壓調(diào)整率的定義電壓調(diào)整率的定義 I2N U2VR =U2NU2U2N100%VR 5%(2) 折算至一次側(cè)的公式折算至一次側(cè)的公式VR =U1NU2U1N100%(3) 利用短路參數(shù)的公式利用短路參數(shù)的公式ZLU1I1I2RS jXS U2 U2I1= I2 2RSI1NjXSI1NU1

33、NVR = (RS cos 2 +XS sin 2 ) 100%I1NU1N2. 效率特性效率特性(1) 功率功率 電源輸入變壓器的有功功率：電源輸入變壓器的有功功率： P1 = U1I1cos 1 變壓器輸出的有功功率：變壓器輸出的有功功率： P2 = U2I2cos 2 損耗損耗 P1P2 = PCuPFe 銅損耗銅損耗 PCu = R1I12R2I22 =R1I12R2I22（用用 T 型等效電路型等效電路） I1 = I1N時時的短路損耗的短路損耗PCu = RS I12 = RS I22 （用簡化等效電路用簡化等效電路） = 2 PS （用短路試驗(yàn)用短路試驗(yàn)） 式中式中: : 負(fù)載系

34、數(shù)。負(fù)載系數(shù)。由于由于: : Pcu I2 =I1I1N 可變損耗?？勺儞p耗。 鐵損耗：鐵損耗： PFe = Rm I02 （用用 T 型等效電路型等效電路） = P0（用空載試驗(yàn)用空載試驗(yàn)） 由于由于: : PFem、f 等，等，當(dāng)當(dāng) U1 、f 均不變時，均不變時， PFe不變（與不變（與 I2 大小無關(guān)）大小無關(guān)） 不變損耗。不變損耗。(2) 效率效率P1P2 =100%因因VR不大，則若忽略不大，則若忽略VR ，則，則 U2 = U2N P2 = U2I2cos 2 = U2NI2cos 2= U2NI2N cos 2I2I2N= SN cos 2SN cos 2 SN cos 2PF

35、ePCu100% = SN cos 2 SN cos 2P0 2PS100% = 當(dāng)當(dāng) U1= U1N、cos 2 為常數(shù)時：為常數(shù)時： = f ( I2) 或：或： = f ()(3) 效率特性效率特性求得：求得： P0= 2 PS即：即： PCu= PFe 時時 = max 效率特性。效率特性。 I2O令：令：d d = 0 小型電力變壓器小型電力變壓器: :N = 80% % 90% % 大型電力變壓器大型電力變壓器: :N = 98% % 99% %(0.40.6) I2N3.7 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相變壓器的聯(lián)結(jié)組 聯(lián)結(jié)組：聯(lián)結(jié)組：聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方式 + 聯(lián)結(jié)組號。聯(lián)結(jié)組號。 聯(lián)結(jié)組號

36、：聯(lián)結(jié)組號：要表示出高、低壓繞組線電動勢要表示出高、低壓繞組線電動勢之間的相位差。之間的相位差。1. 相電動勢的相位關(guān)系相電動勢的相位關(guān)系同名端同名端EUEu*U1U2u1u2EUEu*相位關(guān)系相位關(guān)系:EUEuEUEuU1U2u1u22. 三相變壓器三相變壓器(1) 三相變壓器的種類三相變壓器的種類 三相組式變壓器、三相心式變壓器。三相組式變壓器、三相心式變壓器。 三相組式變壓器三相組式變壓器 U1 U2u1 u2V1 V2v1 v2W1 W2w1 w2特點(diǎn)：特點(diǎn)：三相之間只有電的聯(lián)系，沒有磁的聯(lián)系。三相之間只有電的聯(lián)系，沒有磁的聯(lián)系。 三相心式變壓器三相心式變壓器 特點(diǎn)：特點(diǎn)：三相之間既有電的聯(lián)系，又有磁的聯(lián)系。三相之間既有電的聯(lián)系，又有磁的聯(lián)系。U1U2u1u2V1V2v1v2W1W2w1w2 聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方式 高壓繞組高壓繞組 低壓繞組低壓繞組 星形有中性線星形有中性線 YN yn 星形無中性線星形無中性線 Y y 三角形三角形 D dGB: Y,yn、Y,d、YN,d、Y,y、YN,y(2) 三相繞組的聯(lián)結(jié)方式：三相繞組的聯(lián)結(jié)方式：最常用的三種最常用的三種(2) 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相