三相變壓器的額定容量為

1、電機(jī)與變壓器1一、一、變壓器變壓器 變壓器是一種靜止的電器，它利用電磁感應(yīng)變壓器是一種靜止的電器，它利用電磁感應(yīng)原理將一種等級(jí)的電壓和電流的原理將一種等級(jí)的電壓和電流的交流電能交流電能轉(zhuǎn)換成另一轉(zhuǎn)換成另一種等級(jí)的電壓和電流的種等級(jí)的電壓和電流的交流電能交流電能。 它的工作原理就是電磁感應(yīng)和磁勢(shì)平衡。下面我它的工作原理就是電磁感應(yīng)和磁勢(shì)平衡。下面我們就從變壓器的結(jié)構(gòu)開始，逐步了解和掌握變壓器的們就從變壓器的結(jié)構(gòu)開始，逐步了解和掌握變壓器的工作原理和運(yùn)行特性。在分析時(shí)，我們需要注意分析工作原理和運(yùn)行特性。在分析時(shí)，我們需要注意分析變壓器電路的電磁物理過(guò)程。變壓器電路的電磁物理過(guò)程。 變壓器為什么只

2、變壓器為什么只能變換交流電能的能變換交流電能的電壓和電流？電壓和電流？電機(jī)與變壓器21 1、變壓器的分類、變壓器的分類按用途分：電力變壓器和特種變壓器。按用途分：電力變壓器和特種變壓器。 按繞組數(shù)目分：?jiǎn)卫@組（自耦）變壓器、雙繞組變壓按繞組數(shù)目分：?jiǎn)卫@組（自耦）變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器和多繞組變壓器。器、三繞組變壓器和多繞組變壓器。 按相數(shù)分：?jiǎn)蜗嘧儔浩鳌⑷嘧儔浩骱投嘞嘧儔浩?。按相?shù)分：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相變壓器和多相變壓器?按鐵心結(jié)構(gòu)分：心式變壓器和殼式變壓器。按鐵心結(jié)構(gòu)分：心式變壓器和殼式變壓器。 按調(diào)壓方式分：無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器按調(diào)壓方式分：無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器和有載

3、調(diào)壓變壓器。 按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分：干式變壓器、油浸式變壓器和按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分：干式變壓器、油浸式變壓器和充氣式變壓器。充氣式變壓器。 電機(jī)與變壓器3連接發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的升壓變壓器連接發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的升壓變壓器連接發(fā)電機(jī)連接發(fā)電機(jī)的封閉母線的封閉母線 與電網(wǎng)相連的與電網(wǎng)相連的高壓出線端高壓出線端電機(jī)與變壓器4三相干式變壓器自耦變壓器電機(jī)與變壓器5電源變壓器環(huán)形變壓器控制變壓器電機(jī)與變壓器62 2、變壓器基本結(jié)構(gòu)、變壓器基本結(jié)構(gòu)1 1、器身：鐵芯、繞組、絕緣、器身：鐵芯、繞組、絕緣和出線裝置和出線裝置2 2、油箱：冷卻裝置和保護(hù)裝、油箱：冷卻裝置和保護(hù)裝置置 核心裝置是核心裝置是閉合鐵芯和閉

4、合鐵芯和兩個(gè)繞組兩個(gè)繞組。 在分析變壓器時(shí)，習(xí)慣在分析變壓器時(shí)，習(xí)慣畫法是將兩個(gè)繞組畫在閉合畫法是將兩個(gè)繞組畫在閉合鐵芯的兩側(cè)。鐵芯的兩側(cè)。1U2U1u2uLZ電源側(cè)稱為一次繞電源側(cè)稱為一次繞組或原繞組組或原繞組負(fù)載側(cè)稱為二次繞負(fù)載側(cè)稱為二次繞組或副繞組組或副繞組電機(jī)與變壓器71 1）鐵芯）鐵芯 變壓器的主磁路，為了提高導(dǎo)磁性能和減少鐵損，用厚變壓器的主磁路，為了提高導(dǎo)磁性能和減少鐵損，用厚為為0.35-0.5mm0.35-0.5mm、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成?；窘Y(jié)構(gòu)分、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成?；窘Y(jié)構(gòu)分為鐵心柱和鐵軛兩部分，有心式和殼式兩種形式。為鐵心柱和鐵軛兩部分，有心式和殼式兩種

5、形式。單相心式變壓器單相心式變壓器單相殼式變壓器單相殼式變壓器電機(jī)與變壓器82 2）繞組）繞組 變壓器的電路，一般用絕緣銅線或鋁線繞制而成。變壓器的電路，一般用絕緣銅線或鋁線繞制而成。有同心式和交疊式兩種形式。有同心式和交疊式兩種形式。 同心式：高（外）、低（內(nèi)）壓繞組同心地繞在鐵同心式：高（外）、低（內(nèi)）壓繞組同心地繞在鐵心柱上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。心柱上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。 交疊式：高低壓繞組交疊放置，最上和最下為低壓交疊式：高低壓繞組交疊放置，最上和最下為低壓繞組。漏阻抗較小，機(jī)械強(qiáng)度好，引線方便，在特殊變繞組。漏阻抗較小，機(jī)械強(qiáng)度好，引線方便，在特殊變壓器上使用較多。壓器上使用較多。

6、3 3）其他裝置）其他裝置 變壓器上還有絕緣套管、油箱、儲(chǔ)油柜、吸濕器、安變壓器上還有絕緣套管、油箱、儲(chǔ)油柜、吸濕器、安全氣道、凈油器和氣體繼電器等元器件在工作時(shí)起冷卻全氣道、凈油器和氣體繼電器等元器件在工作時(shí)起冷卻和保護(hù)作用。和保護(hù)作用。電機(jī)與變壓器9電機(jī)與變壓器103 3、變壓器的基本工作原理、變壓器的基本工作原理 變壓器的主要部件是鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)繞組。變壓器的主要部件是鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)繞組。兩繞組只有磁的耦合，沒(méi)有電的聯(lián)系兩繞組只有磁的耦合，沒(méi)有電的聯(lián)系。在一次繞組中加。在一次繞組中加上交變電壓上交變電壓u1 1，根據(jù)右手螺旋定則，產(chǎn)生交鏈一、二次，根據(jù)右手螺旋定則，產(chǎn)生交

7、鏈一、二次繞組的交變磁通繞組的交變磁通 ，在兩繞組中分別感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在兩繞組中分別感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e。根。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)變壓器二次側(cè)帶負(fù)載時(shí)，則產(chǎn)生感據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)變壓器二次側(cè)帶負(fù)載時(shí)，則產(chǎn)生感應(yīng)電流，在負(fù)載上形成二次電壓應(yīng)電流，在負(fù)載上形成二次電壓u2 2 。1u1e2e2u1i2i1U2U1u2uLZ 結(jié)論結(jié)論： 只要只要(1)磁通有變化量磁通有變化量;(2)一、二次一、二次繞組的匝數(shù)不同，繞組的匝數(shù)不同，就能達(dá)到改變電壓的目的。就能達(dá)到改變電壓的目的。電機(jī)與變壓器11e1= t N N1 e2= t N N2 且且e1=u1 e2=u2 在只討論數(shù)量關(guān)系時(shí)，就有在只討論數(shù)量關(guān)系時(shí)，就

8、有 表明變壓器初、次級(jí)繞組的表明變壓器初、次級(jí)繞組的電壓比就等于它電壓比就等于它們的匝數(shù)比們的匝數(shù)比n。這就是變壓器的變壓原理。這就是變壓器的變壓原理。u1 u2 = e1 e2 = N N1 N N2 =n n1 1時(shí)，是降壓變壓器，時(shí)，是降壓變壓器， n1 1時(shí)，是升壓變時(shí)，是升壓變壓器，壓器， n=1 1時(shí)，是隔離變壓器。變比時(shí)，是隔離變壓器。變比n n是變壓器運(yùn)是變壓器運(yùn)行的重要參數(shù)。行的重要參數(shù)。電機(jī)與變壓器12 例例： 已知某變壓器的初級(jí)電壓為已知某變壓器的初級(jí)電壓為220V220V，次級(jí)電壓，次級(jí)電壓為為36V36V，初級(jí)的匝數(shù)為，初級(jí)的匝數(shù)為22002200匝，試求該變壓器的變

9、匝，試求該變壓器的變壓比和次級(jí)的匝數(shù)。壓比和次級(jí)的匝數(shù)。= 解：解：N N2 N N1 u1 u2 u1 u2 =n6.16.1= 220022003636220220= 360360匝匝 練習(xí)練習(xí)：將某單相變壓器接在電壓：將某單相變壓器接在電壓u1 1=220V220V的電源上，的電源上，已知已知u2 2=20V20V，次級(jí)匝數(shù)，次級(jí)匝數(shù)N N2 2=100匝，則初級(jí)的匝數(shù)匝，則初級(jí)的匝數(shù)是多少？是多少？電機(jī)與變壓器13 變壓器在工作中就像一座橋梁，起了一個(gè)能量變壓器在工作中就像一座橋梁，起了一個(gè)能量傳遞的作用，根據(jù)能量守恒定律，在忽略損耗時(shí)，傳遞的作用，根據(jù)能量守恒定律，在忽略損耗時(shí)，變壓

10、器的次級(jí)輸出功率變壓器的次級(jí)輸出功率P2 2應(yīng)和變壓器初級(jí)從電網(wǎng)吸應(yīng)和變壓器初級(jí)從電網(wǎng)吸收的功率收的功率P1 1相等。相等。即：即： P1 1= = P2 2I1 1 U1 1 = = I2 2 U2 2=U1 1U2 2=I2 2I1 1=N1 1N2 2n1即：即： 說(shuō)明變壓器工作時(shí)，說(shuō)明變壓器工作時(shí)，其初、次級(jí)的電流與初、其初、次級(jí)的電流與初、次級(jí)的電壓或匝數(shù)成反比次級(jí)的電壓或匝數(shù)成反比。這就是變壓器的變流原。這就是變壓器的變流原理。理。電機(jī)與變壓器14 變壓器除了能變換電壓、電流的大小外，還變壓器除了能變換電壓、電流的大小外，還能變換交流阻抗。這在電器工作中也有廣泛的作能變換交流阻抗。

11、這在電器工作中也有廣泛的作用。用。+u1+R1u1I1N1N2u2ZLI2例如一個(gè)帶負(fù)載的變壓器（虛框）例如一個(gè)帶負(fù)載的變壓器（虛框）看作是一個(gè)新的負(fù)載?？醋魇且粋€(gè)新的負(fù)載。則可得一個(gè)簡(jiǎn)化電路，負(fù)載為則可得一個(gè)簡(jiǎn)化電路，負(fù)載為RLX。u1R1I1ZLX電機(jī)與變壓器15由于變壓器的初、次級(jí)功率相等，所以有：由于變壓器的初、次級(jí)功率相等，所以有：I12ZLX=I22ZL即：即：ZLX=N1N2（ ）2ZL=ZLn2 也就是說(shuō)，負(fù)載也就是說(shuō)，負(fù)載ZL接在變壓器的次級(jí)上，從電源接在變壓器的次級(jí)上，從電源中獲取的功率和負(fù)載中獲取的功率和負(fù)載ZLX直接接在電源上所獲取的功直接接在電源上所獲取的功率是完全相

12、同的。也就是說(shuō)，率是完全相同的。也就是說(shuō)， ZLX是是ZL在變壓器初級(jí)在變壓器初級(jí)中的交流等效電阻。中的交流等效電阻。 上式還表明，變壓器初級(jí)交流電阻上式還表明，變壓器初級(jí)交流電阻ZLX的大小，不的大小，不但與變壓器次級(jí)的負(fù)載但與變壓器次級(jí)的負(fù)載ZL的成正比，而且與變壓器的成正比，而且與變壓器的變比的變比n的平方成正比。的平方成正比。=nZLZLX電機(jī)與變壓器16課后練習(xí)：課后練習(xí)： 1 1、要將電壓從、要將電壓從220V220V變換為變換為110V110V，現(xiàn)使用一個(gè)原，現(xiàn)使用一個(gè)原繞組匝數(shù)為繞組匝數(shù)為2 2匝，副繞組匝數(shù)為匝，副繞組匝數(shù)為1 1匝的變壓器，可不匝的變壓器，可不可以實(shí)現(xiàn)？可以

13、實(shí)現(xiàn)？ 2 2、變壓器可以實(shí)現(xiàn)變壓、變流、變換阻抗，變、變壓器可以實(shí)現(xiàn)變壓、變流、變換阻抗，變壓器可不可以變換電源頻率？壓器可不可以變換電源頻率？電機(jī)與變壓器174 4、變壓器的空載運(yùn)行、變壓器的空載運(yùn)行1u1e2e2ii1 將變壓器一次繞組接交流電源，二次繞組開路，將變壓器一次繞組接交流電源，二次繞組開路，這種運(yùn)行方式稱為變壓器的空載運(yùn)行。這種運(yùn)行方式稱為變壓器的空載運(yùn)行。變壓器各電磁量正方向的規(guī)定：變壓器各電磁量正方向的規(guī)定：1 1、在一次繞組內(nèi)，電流的正方向與電壓的正方向一致。、在一次繞組內(nèi)，電流的正方向與電壓的正方向一致。2 2、磁通正方向與電流方向符合右手螺旋定則。、磁通正方向與電流

14、方向符合右手螺旋定則。3 3、感應(yīng)電勢(shì)方向與磁通方向符合右手螺旋定則。、感應(yīng)電勢(shì)方向與磁通方向符合右手螺旋定則。4 4、在二次繞組內(nèi)，電流的正方向與電勢(shì)方向一致。、在二次繞組內(nèi)，電流的正方向與電勢(shì)方向一致。5 5、在二次繞組端，電壓方向與電流方向一致。、在二次繞組端，電壓方向與電流方向一致。2uL1L2N N1N N2Z ZL電機(jī)與變壓器181u1e2e2u2ii1L1L2N N1N N2因?yàn)槭强蛰d運(yùn)行，二次繞組開路，所以電流因?yàn)槭强蛰d運(yùn)行，二次繞組開路，所以電流i2=0。Z ZL=0電流電流i1是產(chǎn)生是產(chǎn)生磁通磁通的全部原因。此時(shí)稱為空載電流的全部原因。此時(shí)稱為空載電流i0i0 因?yàn)橐驗(yàn)閕0

15、只用于產(chǎn)生主磁通，所以原繞組是一個(gè)純電感電只用于產(chǎn)生主磁通，所以原繞組是一個(gè)純電感電路。路。 i0滯后滯后u190900，電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)e1與與u1反相。反相。e1與與e2同相同相理想變壓器的相量圖理想變壓器的相量圖I0U1E1E2電機(jī)與變壓器19常磁通概念：常磁通概念：因?yàn)橐驗(yàn)镋1= =4.44fN1， E2=4.44fN2而而U1= =E1， U2=E2所以有所以有U1= =4.44fN1， U2=4.44fN2 上式中上式中4.44是常數(shù)、頻率是常數(shù)、頻率f是電網(wǎng)提供的工頻、匝是電網(wǎng)提供的工頻、匝數(shù)數(shù)N對(duì)于一個(gè)已制造好的變壓器來(lái)說(shuō)也是一個(gè)常數(shù)，對(duì)于一個(gè)已制造好的變壓器來(lái)說(shuō)也是一個(gè)常數(shù)，所

16、以我們可以說(shuō)所以我們可以說(shuō)只要電壓只要電壓U不變，不變，磁通磁通的大小就不的大小就不會(huì)發(fā)生變化會(huì)發(fā)生變化，這就是重要的常磁通概念。，這就是重要的常磁通概念。電機(jī)與變壓器205 5、變壓器的負(fù)載運(yùn)行、變壓器的負(fù)載運(yùn)行 當(dāng)變壓器二次繞組帶上負(fù)載后，此時(shí)電路里開始當(dāng)變壓器二次繞組帶上負(fù)載后，此時(shí)電路里開始有電流有電流i21u2u2iL1L2N N1N N2Z ZL+ i=i1i0=0 i2就一定會(huì)通過(guò)二次繞組，在鐵芯中也產(chǎn)生一個(gè)磁就一定會(huì)通過(guò)二次繞組，在鐵芯中也產(chǎn)生一個(gè)磁通通可是此時(shí)電源電壓可是此時(shí)電源電壓u1并沒(méi)有改變。變壓器的主并沒(méi)有改變。變壓器的主磁通磁通就不應(yīng)該變化。就不應(yīng)該變化。1e2e

17、于是勵(lì)磁電流于是勵(lì)磁電流i0就會(huì)也發(fā)生變化，就會(huì)也發(fā)生變化，i0會(huì)根據(jù)會(huì)根據(jù)i2的大小的大小增加一部分電流增加一部分電流i，變成，變成i1= i0+ i, ,最終維持最終維持不變，不變，這就是變壓器的這就是變壓器的磁勢(shì)平衡磁勢(shì)平衡。電機(jī)與變壓器215 5、變壓器的外特性、變壓器的外特性 因此我們把當(dāng)因此我們把當(dāng)電源電壓和負(fù)載功電源電壓和負(fù)載功率因數(shù)一定時(shí)，二率因數(shù)一定時(shí)，二次電壓隨負(fù)載電流次電壓隨負(fù)載電流變化的規(guī)律，稱為變化的規(guī)律，稱為變壓器的外特性。變壓器的外特性。 因?yàn)樽儔浩鞫蝹?cè)功率因?yàn)樽儔浩鞫蝹?cè)功率P2是由一次側(cè)功率是由一次側(cè)功率P1決定的，它不會(huì)隨變壓器所帶負(fù)載的變化而決定的，它不

18、會(huì)隨變壓器所帶負(fù)載的變化而變化。變化。 P2 2= = i2 2u2 2 當(dāng)負(fù)載變化引起當(dāng)負(fù)載變化引起i2 2變化時(shí)，變化時(shí)，u2就會(huì)跟隨就會(huì)跟隨i2 2的變化而變化的變化而變化*2U)(*2I1.01.00 01.01.01cos28 . 0cos28 . 0)cos(2電機(jī)與變壓器226 6、電壓調(diào)整率、電壓調(diào)整率 從前面變壓器的外特性可以看出，當(dāng)負(fù)載有波動(dòng)從前面變壓器的外特性可以看出，當(dāng)負(fù)載有波動(dòng)時(shí)，變壓器輸出的二次電壓就會(huì)有波動(dòng)。從我們使用時(shí)，變壓器輸出的二次電壓就會(huì)有波動(dòng)。從我們使用電能來(lái)說(shuō)，當(dāng)然是希望電壓越穩(wěn)定越好。電能來(lái)說(shuō)，當(dāng)然是希望電壓越穩(wěn)定越好。國(guó)家規(guī)定用國(guó)家規(guī)定用u% %

19、=u2N u2u2N100%100% =uu2N100%100%來(lái)表征電壓調(diào)整率，它反映了電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性。來(lái)表征電壓調(diào)整率，它反映了電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性。電壓的波動(dòng)就越小，因此我們?cè)谑褂秒姎庠O(shè)備時(shí)，如電壓的波動(dòng)就越小，因此我們?cè)谑褂秒姎庠O(shè)備時(shí)，如果能盡量提高功率因數(shù)，就有助于電壓的穩(wěn)定。果能盡量提高功率因數(shù)，就有助于電壓的穩(wěn)定。分析變壓器的外特性，當(dāng)功率因素分析變壓器的外特性，當(dāng)功率因素越接近越接近1 1，2cos 我們能采取什么我們能采取什么措施來(lái)減小電壓波措施來(lái)減小電壓波動(dòng)呢？動(dòng)呢？電機(jī)與變壓器237 7、變壓器損耗和效率、變壓器損耗和效率 實(shí)際運(yùn)行中的變壓器不可避免的會(huì)因?yàn)椴牧?、工藝?shí)際運(yùn)

20、行中的變壓器不可避免的會(huì)因?yàn)椴牧稀⒐に嚨葐?wèn)題而產(chǎn)生損耗。等問(wèn)題而產(chǎn)生損耗。變壓器的損耗分為兩種：變壓器的損耗分為兩種： 鐵損耗。鐵損耗。鐵耗鐵耗是磁通在鐵芯中交變和運(yùn)行時(shí)是磁通在鐵芯中交變和運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的損耗，產(chǎn)生的損耗，與負(fù)載沒(méi)有任何關(guān)系與負(fù)載沒(méi)有任何關(guān)系。因?yàn)榇磐ù笮∫?。因?yàn)榇磐ù笮∫话銢](méi)有變動(dòng)，所以般沒(méi)有變動(dòng)，所以鐵耗又稱為不變損耗或空載損耗鐵耗又稱為不變損耗或空載損耗，用用pFEFE表示。表示。 銅損耗。銅耗是電流在繞組中，與繞組的電阻銅損耗。銅耗是電流在繞組中，與繞組的電阻產(chǎn)生的熱損耗，用產(chǎn)生的熱損耗，用p pCUCU表示。表示。p pCUCU=I I12r1r2I I22+=2pCU

21、NCUN 銅耗的大小取決于負(fù)載電流的大小以及繞組中電阻銅耗的大小取決于負(fù)載電流的大小以及繞組中電阻的大小，所以銅耗又稱為可變損耗。的大小，所以銅耗又稱為可變損耗。= =I2I2N電機(jī)與變壓器24 將變壓器的這兩種損耗相加，即得變壓器的功將變壓器的這兩種損耗相加，即得變壓器的功率損耗率損耗pp=pCUCUpFEFE+變壓器的效率變壓器的效率，就是變壓器輸出和輸入功率之比，就是變壓器輸出和輸入功率之比，=P2 2P1 1100%100%P1 1= P2 2+p效率的一般計(jì)算公式為：效率的一般計(jì)算公式為：=pP2 2P2 2+ +100%100%時(shí)，變壓器時(shí)，變壓器效率最高效率最高。當(dāng)當(dāng)pFEFE=

22、pCUCU電機(jī)與變壓器25 為了使變壓器安全、經(jīng)濟(jì)、合理地運(yùn)行，在每臺(tái)變?yōu)榱耸棺儔浩靼踩?、?jīng)濟(jì)、合理地運(yùn)行，在每臺(tái)變壓器上都安裝有一塊銘牌，上面標(biāo)明了變壓器的型號(hào)及壓器上都安裝有一塊銘牌，上面標(biāo)明了變壓器的型號(hào)及各種額定數(shù)據(jù)，各種額定數(shù)據(jù)， 作為正確使用變壓器的依據(jù)。銘牌中作為正確使用變壓器的依據(jù)。銘牌中參數(shù)說(shuō)明如下。參數(shù)說(shuō)明如下。 8 8變壓器的銘牌變壓器的銘牌電機(jī)與變壓器26（1 1）型號(hào)）型號(hào) 電機(jī)與變壓器27 額定電壓額定電壓U1N是指變壓器在額定運(yùn)行情況下，根據(jù)變壓是指變壓器在額定運(yùn)行情況下，根據(jù)變壓器絕緣等級(jí)和允許溫升等條件規(guī)定的一次繞組上的器絕緣等級(jí)和允許溫升等條件規(guī)定的一次繞組

23、上的線電壓。線電壓。額定電壓額定電壓U2N是指在一次繞組上加額定電壓后，二次繞組是指在一次繞組上加額定電壓后，二次繞組空空載載時(shí)的時(shí)的線電壓。線電壓。 kVA1000N2N2NIUSkVA10003N2N2NIUS（2 2）額定容量）額定容量 額定容量是指變壓器在額定工作狀態(tài)下，二額定容量是指變壓器在額定工作狀態(tài)下，二次繞組的視在功率，其單位為次繞組的視在功率，其單位為kVAkVA。對(duì)于單相變壓。對(duì)于單相變壓器而言，即變壓器二次繞組的額定電壓器而言，即變壓器二次繞組的額定電壓U U2N2N與額定電與額定電流流I I2N2N的乘積。的乘積。三相變壓器的額定容量為三相變壓器的額定容量為（3 3）額

24、定電壓）額定電壓U1N 和和U2N電機(jī)與變壓器28 連接組標(biāo)號(hào)是指三相變壓器一、二次繞組的連接連接組標(biāo)號(hào)是指三相變壓器一、二次繞組的連接方式。方式。 Y Y指高壓繞組作星形連接，指高壓繞組作星形連接，y y指低壓繞組作星形指低壓繞組作星形連接，連接，D D指高壓繞組作三角形連接，指高壓繞組作三角形連接，d d指低壓繞組作三指低壓繞組作三角形連接，角形連接，N N指高壓繞組作星形連接時(shí)的中性線，指高壓繞組作星形連接時(shí)的中性線，n n指指低壓繞組作星形連接時(shí)的中性線。低壓繞組作星形連接時(shí)的中性線。 （4 4）額定電流）額定電流I I1N和和I I2N 額定電流是指變壓器在額定運(yùn)行的條件下，一、額定

25、電流是指變壓器在額定運(yùn)行的條件下，一、二次繞組長(zhǎng)時(shí)間工作允許的線電流。二次繞組長(zhǎng)時(shí)間工作允許的線電流。 （5 5）連接組標(biāo)號(hào)）連接組標(biāo)號(hào)電機(jī)與變壓器29 2 2、一臺(tái)額定容量為、一臺(tái)額定容量為SN=100kVA=100kVA的單相變壓器，的單相變壓器，一、二次繞組的額定電壓一、二次繞組的額定電壓U1N/ /U2N=10kV/0.2kV,=10kV/0.2kV,求額定電流求額定電流I1N/ /I2N各是多大？這臺(tái)變壓器的輸出各是多大？這臺(tái)變壓器的輸出端能否接端能否接85kW85kW，功率因數(shù)為，功率因數(shù)為0.850.85的感性負(fù)載？的感性負(fù)載？ 課后練習(xí)課后練習(xí) 1 1、變壓器的電壓變化率與哪些

26、因數(shù)有關(guān)？從、變壓器的電壓變化率與哪些因數(shù)有關(guān)？從運(yùn)行角度看是大些好還是小些好？運(yùn)行角度看是大些好還是小些好？電機(jī)與變壓器30二、三相變壓器和特殊變壓器二、三相變壓器和特殊變壓器 三相變壓器廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，三相變壓器廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，在對(duì)稱三相負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，變壓器的各相在對(duì)稱三相負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，變壓器的各相電壓、電流大小相等，相角互差電壓、電流大小相等，相角互差120120，三相完全對(duì)稱，前面所分析得出的單相變?nèi)嗤耆珜?duì)稱，前面所分析得出的單相變壓器的各種特性可直接用于三相變壓器的壓器的各種特性可直接用于三相變壓器的任意一相。下面只討論三相變壓器特有的任意一相。下面只討論三相變壓器特有

27、的問(wèn)題。問(wèn)題。三相變壓器三相變壓器電機(jī)與變壓器31 三相組式變壓器由三個(gè)容量與結(jié)構(gòu)完全相同的單相變壓三相組式變壓器由三個(gè)容量與結(jié)構(gòu)完全相同的單相變壓器組成。器組成。特點(diǎn)是每相都有自己獨(dú)立的磁路，互不相關(guān)，各相的特點(diǎn)是每相都有自己獨(dú)立的磁路，互不相關(guān)，各相的勵(lì)磁電流在數(shù)值上完全相等。勵(lì)磁電流在數(shù)值上完全相等。其優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)特大容量的變壓器其優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)特大容量的變壓器制造容易，備用量小。但其鐵心用料多，占地面積大，只適用制造容易，備用量小。但其鐵心用料多，占地面積大，只適用于超高壓、特大容量的場(chǎng)合。于超高壓、特大容量的場(chǎng)合。 一、磁路系統(tǒng)一、磁路系統(tǒng)1 1、三相組式變壓器、三相組式變壓器1U2Uuu

28、1u21V2Vvv1v21W2Www1w2電機(jī)與變壓器322 2、三相心式變壓器、三相心式變壓器1U2U1u2u1V2V1v2v1W2W1w2wuvw 三相心式變壓器三相心式變壓器特點(diǎn)是三相磁路相互關(guān)聯(lián)特點(diǎn)是三相磁路相互關(guān)聯(lián)，磁路，磁路長(zhǎng)度不等，當(dāng)外加三相對(duì)稱電壓時(shí)，三相勵(lì)磁電流不對(duì)長(zhǎng)度不等，當(dāng)外加三相對(duì)稱電壓時(shí)，三相勵(lì)磁電流不對(duì)稱，但因勵(lì)磁電流很小，可忽略對(duì)負(fù)載運(yùn)行的影響。其稱，但因勵(lì)磁電流很小，可忽略對(duì)負(fù)載運(yùn)行的影響。其優(yōu)點(diǎn)是：節(jié)省材料，體積小，效率高，維護(hù)方便。故目?jī)?yōu)點(diǎn)是：節(jié)省材料，體積小，效率高，維護(hù)方便。故目前大、中、小容量的變壓器廣泛采用心式變壓器。前大、中、小容量的變壓器廣泛采用

29、心式變壓器。電機(jī)與變壓器33二、電路系統(tǒng)二、電路系統(tǒng) 三相繞組通常采用星形聯(lián)結(jié)（記作三相繞組通常采用星形聯(lián)結(jié)（記作“Y Y”或或“y y”）或三角形聯(lián)結(jié)（記作或三角形聯(lián)結(jié)（記作“D D”或或“d d”），繞組的首、末），繞組的首、末端的標(biāo)志規(guī)定如下所示。端的標(biāo)志規(guī)定如下所示。繞組名稱繞組名稱單相變壓器三相變壓器中性點(diǎn)首端首端末端末端首端首端末端末端高壓繞組高壓繞組U1U2U1、V1、W1U2、V2、W2N低壓繞組低壓繞組u1u2u1、v1、w1u2、v2、w2n1 1、繞組的端頭標(biāo)號(hào)、繞組的端頭標(biāo)號(hào)電機(jī)與變壓器34或或(a)(a)星形聯(lián)結(jié)星形聯(lián)結(jié)(b)(b)三角形聯(lián)結(jié)三角形聯(lián)結(jié)2 2、星形和三

30、角形聯(lián)結(jié)法、星形和三角形聯(lián)結(jié)法U1U2V1V2W1W2U1U2V1V2W1W2U1U2V1V2W1W2Y Y形連結(jié)時(shí)：形連結(jié)時(shí)：U線線=U相相3U線線U相相U線線U相相D D形連結(jié)時(shí)：形連結(jié)時(shí)：U線線= U相相電機(jī)與變壓器35三、變壓器的繞組極性三、變壓器的繞組極性 變壓器的主磁通以及繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都是變壓器的主磁通以及繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都是交變的，并無(wú)某一固定極性，這個(gè)極性是指某一瞬交變的，并無(wú)某一固定極性，這個(gè)極性是指某一瞬間的相對(duì)極性。即在任一瞬間，一個(gè)繞組的某一端間的相對(duì)極性。即在任一瞬間，一個(gè)繞組的某一端為正時(shí)，另一個(gè)繞組的某一端必然也為正。為正時(shí)，另一個(gè)繞組的某一端必然也為正。

31、U1U2u1u2如某一瞬間，如某一瞬間，U1為正、為正、U2為負(fù)為負(fù)+ +e2+ +- -得，得，u1 1為正、為正、u2 2為負(fù)。因此我們稱為負(fù)。因此我們稱U1和和u1 1為為同極性端或同名端同極性端或同名端，加，加“”或或“”表表示。示。1 1、單相變壓器的極性、單相變壓器的極性電機(jī)與變壓器36 對(duì)于單相變壓器來(lái)說(shuō)，極性對(duì)變壓器的運(yùn)行沒(méi)對(duì)于單相變壓器來(lái)說(shuō)，極性對(duì)變壓器的運(yùn)行沒(méi)有任何影響，但對(duì)于要將三個(gè)繞組按一定規(guī)律聯(lián)結(jié)有任何影響，但對(duì)于要將三個(gè)繞組按一定規(guī)律聯(lián)結(jié)的三相變壓器來(lái)說(shuō)，極性問(wèn)題就十分重要了，一旦的三相變壓器來(lái)說(shuō)，極性問(wèn)題就十分重要了，一旦某相繞組的極性接反，就會(huì)燒壞變壓器。某相繞

32、組的極性接反，就會(huì)燒壞變壓器。取三相心式變壓器中的某一相取三相心式變壓器中的某一相e1 1e2 2繞向和線端標(biāo)志均相同繞向和線端標(biāo)志均相同1u2uU1U2E1 1E2 2e1 1e2 2繞向和線端標(biāo)志不同繞向和線端標(biāo)志不同v1v2V1V2W1W2w1w2e1 1e2 2(I/I(I/I 0) 0)E1 1E2 2(I/I(I/I 6) 6)電機(jī)與變壓器372 2、單相變壓器的極性判別、單相變壓器的極性判別 鑒別既沒(méi)有線端標(biāo)記，又不知繞向的繞組，我們可鑒別既沒(méi)有線端標(biāo)記，又不知繞向的繞組，我們可以使用電壓表或電流表進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果找出兩以使用電壓表或電流表進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果找出兩個(gè)繞組

33、的同極性端。下面以電壓表為例介紹測(cè)試的原理個(gè)繞組的同極性端。下面以電壓表為例介紹測(cè)試的原理與方法。與方法。 由變壓器的原理可知，當(dāng)變壓器空載時(shí)，在忽略原由變壓器的原理可知，當(dāng)變壓器空載時(shí)，在忽略原邊繞組的漏電感和內(nèi)電阻電壓降的條件下，可得邊繞組的漏電感和內(nèi)電阻電壓降的條件下，可得U1 1=-=-E1 1，U2 2= =E2 2AXaxU1 1e2 2e1 1U2 2由圖可知，由圖可知，A和和a，X和和x為同極性端為同極性端電機(jī)與變壓器38 若用一根導(dǎo)線連接了同若用一根導(dǎo)線連接了同極性端，如極性端，如X X和和x xAXaxU1 1e2 2e1 1U2 2 用電壓表測(cè)量另一個(gè)同用電壓表測(cè)量另一個(gè)

34、同極性端極性端A A、a aV V根據(jù)電壓關(guān)系有：根據(jù)電壓關(guān)系有：UAaAa= =e1 1+ +e2 2= =U2 2- -U1 1= = U1 1- -U2 2 反過(guò)來(lái)說(shuō)，也就是如果電壓表上的測(cè)量結(jié)反過(guò)來(lái)說(shuō)，也就是如果電壓表上的測(cè)量結(jié)果為兩各端電壓之差，則說(shuō)明此時(shí)被導(dǎo)線連接果為兩各端電壓之差，則說(shuō)明此時(shí)被導(dǎo)線連接的兩端或被電壓表測(cè)量的兩端為同極性端。的兩端或被電壓表測(cè)量的兩端為同極性端。電機(jī)與變壓器39 如果導(dǎo)線連接的是如果導(dǎo)線連接的是異名端異名端a a、X XAXaxU1 1e2 2e1 1U2 2電壓表測(cè)量電壓表測(cè)量A A、x xV V根據(jù)電壓關(guān)系有：根據(jù)電壓關(guān)系有：UAxAx= =e1

35、 1- -e2 2= -= -U1 1- -U2 2= = U1 1+ +U2 2 說(shuō)明電壓表上測(cè)量的數(shù)值如果是兩個(gè)端電說(shuō)明電壓表上測(cè)量的數(shù)值如果是兩個(gè)端電壓之和，則此時(shí)導(dǎo)線連接的兩端或電壓表測(cè)量壓之和，則此時(shí)導(dǎo)線連接的兩端或電壓表測(cè)量的兩端為異名端。的兩端為異名端。電機(jī)與變壓器403 3、三相變壓器的極性判別、三相變壓器的極性判別判別三相變壓器的繞組極性有以下三個(gè)步驟：判別三相變壓器的繞組極性有以下三個(gè)步驟：1 1）判別每相繞組中原、副繞組的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系判別每相繞組中原、副繞組的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系 三相變壓器總共六個(gè)繞組，首先就是找出結(jié)構(gòu)三相變壓器總共六個(gè)繞組，首先就是找出結(jié)構(gòu)封閉出線凌亂的三相變

36、壓器的三相原、副繞組的封閉出線凌亂的三相變壓器的三相原、副繞組的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這可以使用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量。對(duì)應(yīng)關(guān)系。這可以使用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量。 用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)出每個(gè)繞組的首末端用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)出每個(gè)繞組的首末端R R 電阻小，為同一個(gè)電阻小，為同一個(gè)繞組的首末端繞組的首末端 電阻大，不是同一電阻大，不是同一個(gè)繞組的首末端個(gè)繞組的首末端電機(jī)與變壓器41 判別高、低壓繞組判別高、低壓繞組R R 找出繞組的首末端后，接下來(lái)的工作就是找出繞組的首末端后，接下來(lái)的工作就是要找出三個(gè)高壓繞組和三個(gè)低壓繞組。同樣使要找出三個(gè)高壓繞組和三個(gè)低壓繞組。同樣使用萬(wàn)用表的電阻檔。用萬(wàn)用表的電阻檔。測(cè)得電阻值測(cè)得電阻值R1R1測(cè)得電阻值測(cè)得電阻值R2R2 比較比較R1R1和和R2R2的大小，由于高壓繞組匝數(shù)的大小，由于高壓繞組匝數(shù)多，低壓繞組匝數(shù)少，因此電阻大的為高壓多，低壓繞組匝數(shù)少，因此電阻大的為高壓繞組繞組電機(jī)與變壓器42 找出每相繞組的原、副繞組找出每相繞組的原、副繞組 給某繞組加一個(gè)合給某繞組加一個(gè)合適的交流電源適的交流電源交流電源交流電源 用萬(wàn)用表的交流電壓用萬(wàn)