第六電力變壓器

1、 變壓器是一種常見的電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)和電變壓器是一種常見的電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)和電子線路中應(yīng)用廣泛。子線路中應(yīng)用廣泛。變電壓：變電壓：電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 變阻抗：變阻抗：電子線路中的阻抗匹配電子線路中的阻抗匹配變電流：變電流：電流互感器電流互感器 ： 在能量傳輸過程中，當(dāng)輸送功率在能量傳輸過程中，當(dāng)輸送功率cosUIP 及負(fù)載功率因數(shù)及負(fù)載功率因數(shù) 一定時(shí)：一定時(shí)：coslrIP2（電能損耗?。娔軗p耗?。㊣U SI 節(jié)省金屬材料節(jié)省金屬材料 （經(jīng)濟(jì)）（經(jīng)濟(jì)）變壓器的磁路變壓器的磁路1u2uLZ1i2i單相變壓器單相變壓器+由高導(dǎo)磁硅鋼片疊成由高導(dǎo)磁硅鋼片疊成厚厚0.35mm 或或 0.5

2、mm鐵心鐵心一次一次繞組繞組N1二次二次繞組繞組N2鐵心鐵心變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的結(jié)構(gòu)1u2uLR1i2i+原邊接交流電原邊接交流電 源源,副邊開路。副邊開路。(1)空載運(yùn)行情況空載運(yùn)行情況0i02i1u+20u+2e+1e+1e+ 11N2N 1u 11dtdNe i0 ( i0N1) 1 tiLe111dd dtdNe22 空載時(shí)，空載時(shí)，鐵心中主鐵心中主磁通磁通 是是由原繞組由原繞組磁勢(shì)產(chǎn)生磁勢(shì)產(chǎn)生的。的。1u+1e+1e+ 2 1 1u 11dtdNe i1 ( i1N1) 1 dd011tiLe dtdNe22 1N2NZi1i2+u2+e2+e 2i2 ( i2N2) 2 dd2ti

3、Le22 有載時(shí)，鐵心有載時(shí)，鐵心中主磁通中主磁通 是是由原、副繞組由原、副繞組磁勢(shì)共同產(chǎn)生磁勢(shì)共同產(chǎn)生的合成磁通。的合成磁通。t)(tNtNe sinddddm111 tN cosm1 )t(E 90sinm1 1144.4NfEm 222111mmfNEE 有效值有效值:同同 理：理：)t(Ee 90sinm22 2244.4NfEm t, sinm 根據(jù)根據(jù)KVL：1111111111EIjXIREEIRU 對(duì)原邊，變壓器原邊等效電路如圖對(duì)原邊，變壓器原邊等效電路如圖1m1111444Nf.EUEU 由于電阻由于電阻 R1 和感抗和感抗 (或漏磁通或漏磁通)較小較小,其兩端的電其兩端的電

4、壓也較小壓也較小,與主磁電動(dòng)勢(shì)與主磁電動(dòng)勢(shì) E 比較可忽略不計(jì)，則比較可忽略不計(jì)，則1E1R0I1U1E+KNNEEUU 2121201根據(jù)根據(jù)KVL：2m220224440Nf.EUU,I 結(jié)論：改變?cè)褦?shù)比，就能改變輸出電壓。結(jié)論：改變?cè)褦?shù)比，就能改變輸出電壓。222222222UIjXIRUEIRE 22U+1u+1e+1e+1N2N+ABCXYZabczyx高壓繞組：高壓繞組：A-X B-Y C-ZX、Y 、Z ：尾端：尾端A、B、C ：首端首端低壓繞組：低壓繞組：a-x b-y c-za、b、c：首端：首端x、y、z：尾端：尾端/000YYYYYYYY、：高壓繞組接法高壓繞組接法低壓繞

5、組接法低壓繞組接法:YY0/三相配電變壓器三相配電變壓器: Y/動(dòng)力供電系統(tǒng)（井下照明）動(dòng)力供電系統(tǒng)（井下照明）: Y0/A311PUU CB1UKUU312P bKUU12 ca+KUUUUUU 2P1P2P1P2133A311PUU CB1UKUUU312P2 abc+KUUUUUUPPPP333212121 2222ZUIZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+Z2i1u2e1i1e1N2N+2u一般情況下：一般情況下：I0 (23)%I1N 很小可忽略。很小可忽略。2211NiNi 或：或：2211NINI 2211NINI KNNII11221 結(jié)論：原

6、、副邊電流與匝數(shù)成反比。結(jié)論：原、副邊電流與匝數(shù)成反比?；颍夯颍?21011NiNiNi 22Ni102211NiNiNi 空載磁勢(shì)空載磁勢(shì)有載磁勢(shì)有載磁勢(shì)22IUZ 11IUZ ZKIUKKIKUIUZ22222211 ZKZ2 結(jié)論：結(jié)論： 變壓器原邊的等效阻抗模，為副邊所變壓器原邊的等效阻抗模，為副邊所帶負(fù)載的阻抗模的帶負(fù)載的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ +：信號(hào)源信號(hào)源IER0RL+108800LL21 RRNNKIE1N2U2ILR2N+ 如圖，交流信如圖，交流信號(hào)源的電動(dòng)勢(shì)號(hào)源的電動(dòng)勢(shì) E= 120V，內(nèi)，內(nèi)阻阻 R 0=800 ，負(fù)載為揚(yáng)聲器，負(fù)載為揚(yáng)

7、聲器，其等效電阻為其等效電阻為RL=8 。要求。要求: （1）當(dāng)）當(dāng)RL折算到原邊的等效折算到原邊的等效電阻電阻 時(shí)，求變壓器的時(shí)，求變壓器的匝數(shù)比和信號(hào)源輸出的功率；匝數(shù)比和信號(hào)源輸出的功率；（2）當(dāng)將負(fù)載直接與信號(hào)源）當(dāng)將負(fù)載直接與信號(hào)源聯(lián)接時(shí)聯(lián)接時(shí),信號(hào)源輸出多大功率？信號(hào)源輸出多大功率？0LRR W548008008001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2，為：為：2cm 18901422.S 1920101811504443804444m11 .SfB.UN19038036051192005112112012 .UU.NUUN

8、NA 39136502N2.USI A 130380501N1.USI JIddJI 4 , 42 mm250mm 2560521430.134411.JId取取 mm90mm 840521433914422.JId取取 變壓器額定容量變壓器額定容量(KVA)S:三相三相D:單相單相 NNUU21 、N2N1 II、NSNNNNNIUIUS1122 NNNNNIUIUS112233 NNNIUS11 容量：容量： 21PP 原邊輸入功率：原邊輸入功率： cos222IUP 輸出功率：輸出功率： 變壓器運(yùn)行變壓器運(yùn)行時(shí)的功率取時(shí)的功率取決于負(fù)載的決于負(fù)載的性質(zhì)性質(zhì) ， 1222)(22IfU%1

9、00%20220 UUUU)(22IfU U2I2U20I2N2 2 FeCu2212PPPPPP A 14440031010033N2NN2 USIA 629600031010033N1NN1.USI 0033CuFe22119724006001010010100.PPPP 00332169724002160010100211010021. 2 AXax Aax 同極性端用同極性端用“”表示表示。增加增加+ 聯(lián)接聯(lián)接 23 Nf.Um2444220 NN1324 NN1324 聯(lián)接聯(lián)接 13， 2 4ii Nf.U444110m 當(dāng)電源電壓為當(dāng)電源電壓為220V時(shí)：時(shí)：220u+110u+電

10、源電壓為電源電壓為110V時(shí)：時(shí)：不行（兩繞組必須并接）不行（兩繞組必須并接）iuNN1324 Ni2220 Ni 1102220110 ii+兩個(gè)線圈中的磁通抵消兩個(gè)線圈中的磁通抵消原因：原因：電流電流 很大很大11Rui 1111eRiu 感應(yīng)電勢(shì)感應(yīng)電勢(shì)0e1324NNi +uaxAaAXUUU、測(cè)量：測(cè)量： 若若 說(shuō)明說(shuō)明 A 與與 x 或或 X 與與 a 是是同極性端同極性端.axAXAaUUU axAXAaUUU VaAXxVAXu+Xx電流表電流表+_Aa+-SAXax+_S2e+KNNIIKNNUU112212121 ABP1u2u1i2iLR1N2N+電壓表電壓表被測(cè)電壓被測(cè)

11、電壓=電壓表讀數(shù)電壓表讀數(shù) N1/N2VR N1（匝數(shù)多（匝數(shù)多）保險(xiǎn)絲保險(xiǎn)絲 N2（匝數(shù)少（匝數(shù)少）u（被測(cè)電壓）（被測(cè)電壓）電流表電流表被測(cè)電流被測(cè)電流=電流表讀數(shù)電流表讀數(shù) N2/N1（被測(cè)電流）（被測(cè)電流）ARi1i26.2 6.2 變電所變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇變電所變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇 (1)根據(jù)負(fù)荷變化大小的幅度，能夠合理的調(diào)整投入運(yùn)行變壓器根據(jù)負(fù)荷變化大小的幅度，能夠合理的調(diào)整投入運(yùn)行變壓器的臺(tái)數(shù)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)選取多于一臺(tái)的變壓器。的臺(tái)數(shù)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)選取多于一臺(tái)的變壓器。 (2)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，計(jì)算采用多臺(tái)變壓器多花費(fèi)的投資能否進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，計(jì)算采用多臺(tái)變壓

12、器多花費(fèi)的投資能否被可能節(jié)省的電能損耗及其它運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用所抵償。被可能節(jié)省的電能損耗及其它運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用所抵償。 (3)有重要負(fù)荷的用電單位，應(yīng)選擇大于一臺(tái)的變壓器組合。以有重要負(fù)荷的用電單位，應(yīng)選擇大于一臺(tái)的變壓器組合。以便當(dāng)一臺(tái)變壓器的供電便當(dāng)一臺(tái)變壓器的供電系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，另一臺(tái)變壓器可以保系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，另一臺(tái)變壓器可以保證對(duì)重要負(fù)荷的連續(xù)供電。證對(duì)重要負(fù)荷的連續(xù)供電。 1 1、允許電壓、允許電壓 變壓器外加一次電壓可以比額定電壓高，但一般不得變壓器外加一次電壓可以比額定電壓高，但一般不得超過相應(yīng)分接頭電壓值的超過相應(yīng)分接頭電壓值的5 5。無(wú)論分接頭在任何位。無(wú)論分接頭在任何位置，只

13、要外加一次電壓不超過相應(yīng)分接頭電壓的置，只要外加一次電壓不超過相應(yīng)分接頭電壓的5 5，變壓器變壓器= =次側(cè)可帶額定負(fù)荷運(yùn)行。次側(cè)可帶額定負(fù)荷運(yùn)行。2 2、允許溫度和溫升允許溫度和溫升 變壓器運(yùn)行中的損耗轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽棺儔浩鞲鞑课粶刈儔浩鬟\(yùn)行中的損耗轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使變壓器各部位溫度升高，與周圍形成溫差而輻射傳度升高，與周圍形成溫差而輻射傳導(dǎo)熱量，當(dāng)發(fā)熱和導(dǎo)熱量，當(dāng)發(fā)熱和散熱達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各部分的溫度趨于穩(wěn)定。散熱達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各部分的溫度趨于穩(wěn)定。 1 1、大修周期、大修周期 主變壓器在投入運(yùn)行第主變壓器在投入運(yùn)行第5 5年應(yīng)進(jìn)行調(diào)芯檢查。大修間年應(yīng)進(jìn)行調(diào)芯檢查。大修間隔一般不少于隔一般不少

14、于1010年。年。2 2、大修準(zhǔn)備、大修準(zhǔn)備 制定對(duì)策，編制大修計(jì)劃，組織人員實(shí)施。制定對(duì)策，編制大修計(jì)劃，組織人員實(shí)施。 3 3、大修項(xiàng)目、大修項(xiàng)目 （1 1）外殼及油）外殼及油 （2 2）芯子）芯子 （3 3）分接頭切換裝置）分接頭切換裝置 （4 4）套管）套管 （5 5）其它）其它 1 1、小修周期、小修周期 變壓器小修每年至少一次。變壓器小修每年至少一次。2 2、小修的項(xiàng)目及要求、小修的項(xiàng)目及要求 （1 1）消除已發(fā)現(xiàn)而就地能消除的缺陷；）消除已發(fā)現(xiàn)而就地能消除的缺陷；（2 2）清掃外殼及出線套管；）清掃外殼及出線套管；（3 3）檢查外部；）檢查外部；（4 4）檢查瓦斯繼電器等；）檢查瓦斯繼電器等；（5 5）檢查變壓器接地線等）檢查變壓器接地線等等等項(xiàng)目等等項(xiàng)目1 1、測(cè)量變壓器各級(jí)繞組的直流電阻；、測(cè)量變壓器各級(jí)繞組的直流電阻；2 2、測(cè)量繞組的絕緣電阻和吸收比；、測(cè)量繞組的絕緣電阻和吸收比；3 3、測(cè)量繞組連同套管的泄漏電