第一篇變壓器

1、第一篇第一篇 變壓器變壓器11第一篇 變壓器第一篇第一篇 變壓器變壓器21.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu)1.3 變壓器的型號和額定值變壓器的型號和額定值1.1 變壓器的工作原理變壓器的工作原理第一篇第一篇 變壓器變壓器31.11.1：變壓器的基本工作原理變壓器的基本工作原理一、變壓器的用途一、變壓器的用途 靜止電氣設(shè)備，它利用靜止電氣設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)原理，原理，將某一數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的將某一數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓。還可用來改變電流、變換阻抗以及產(chǎn)生交變電壓。還可用來改變電流、變換阻抗以及產(chǎn)生脈沖等。脈沖等。 作用：作用： 主要用于

2、輸配電系統(tǒng)，而且還廣泛應(yīng)用于主要用于輸配電系統(tǒng)，而且還廣泛應(yīng)用于電氣控制領(lǐng)域、電子技術(shù)領(lǐng)域，測試技術(shù)領(lǐng)域以及電氣控制領(lǐng)域、電子技術(shù)領(lǐng)域，測試技術(shù)領(lǐng)域以及 焊接技術(shù)領(lǐng)域等。焊接技術(shù)領(lǐng)域等。 用途：用途： 第一篇第一篇 變壓器變壓器4第一篇第一篇 變壓器變壓器5二、變壓器分類二、變壓器分類1 1按用途分類按用途分類 （1 1）電力變壓器。）電力變壓器。 用作電能的輸送與分配。用作電能的輸送與分配。 （2 2）特種變壓器。）特種變壓器。 在特殊場合使用的變壓器，如作為焊接在特殊場合使用的變壓器，如作為焊接 電源的電焊變壓器；專供大功率電爐使電源的電焊變壓器；專供大功率電爐使 用的電爐變壓器；將交流電

3、整流成直流用的電爐變壓器；將交流電整流成直流 電時使用的整流變壓器等。電時使用的整流變壓器等。第一篇第一篇 變壓器變壓器6（3 3）儀用互感器。）儀用互感器。 用于電工測量中，如電流互感器、電用于電工測量中，如電流互感器、電壓壓互感器等。互感器等。（4 4）控制變壓器。）控制變壓器。 容量一般比較小，用于小功率電源系統(tǒng)容量一般比較小，用于小功率電源系統(tǒng) 和自動控制系統(tǒng)。和自動控制系統(tǒng)。（5 5）其他變壓器。）其他變壓器。 如高壓變壓器、調(diào)壓變壓器；脈沖變壓如高壓變壓器、調(diào)壓變壓器；脈沖變壓器器。第一篇第一篇 變壓器變壓器72 2按繞組構(gòu)成分類按繞組構(gòu)成分類疊片式鐵心、卷制式鐵心、非晶合金鐵心。

4、疊片式鐵心、卷制式鐵心、非晶合金鐵心。3 3按鐵心結(jié)構(gòu)分類按鐵心結(jié)構(gòu)分類有單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。有單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。4 4按相數(shù)分類按相數(shù)分類有干式變壓器、油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、強(qiáng)迫有干式變壓器、油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器、充氣式變壓器等。油循環(huán)變壓器、充氣式變壓器等。5 5按冷卻方式分類按冷卻方式分類雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器和自耦變壓器等雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器和自耦變壓器等第一篇第一篇 變壓器變壓器86 6按容量大小分類按容量大小分類小型變壓器（容量為小型變壓器（容量為10630kVA）、）、中

5、型變壓器（容量為中型變壓器（容量為8006300kVA）、）、大型變壓器（容量為大型變壓器（容量為800063000kVA）特大型變壓器（容量在特大型變壓器（容量在90000kVA及以上）。及以上）。第一篇第一篇 變壓器變壓器9三、變壓器工作原理三、變壓器工作原理互相絕緣且匝數(shù)不同只有磁的耦互相絕緣且匝數(shù)不同只有磁的耦合而沒有電的聯(lián)系合而沒有電的聯(lián)系 根據(jù)電磁感應(yīng)根據(jù)電磁感應(yīng) 原理原理 ：改變一、二次繞組的匝數(shù)，就可達(dá)到改變一、二次繞組的匝數(shù)，就可達(dá)到 改變電壓的目的。改變電壓的目的。 第一篇第一篇 變壓器變壓器101.21.2：變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu)高壓側(cè)油枕散熱管主箱體 變壓器是

6、變壓器是一種利用電磁一種利用電磁原理工作的靜原理工作的靜止裝置。其主止裝置。其主要功能是變換要功能是變換（升高或降低）（升高或降低）電壓。電壓。 低壓側(cè)第一篇第一篇 變壓器變壓器11第一篇第一篇 變壓器變壓器12（一）鐵心（一）鐵心構(gòu)成變壓器磁路系統(tǒng)，并作為變壓器的機(jī)械骨架構(gòu)成變壓器磁路系統(tǒng)，并作為變壓器的機(jī)械骨架 鐵心柱鐵心柱 磁軛磁軛0.35 mm0.35 mm厚的硅鋼片，減小鐵耗。厚的硅鋼片，減小鐵耗。 國產(chǎn)硅鋼片國產(chǎn)硅鋼片 有熱軋硅鋼有熱軋硅鋼 片、冷軋無片、冷軋無 取向硅鋼片、取向硅鋼片、 高導(dǎo)磁晶粒高導(dǎo)磁晶粒冷軋取向硅冷軋取向硅鋼片鋼片 厚度具體為厚度具體為0.50.5、0.350

7、.35、0.30.3、0.260.26、0.230.23、0.180.18、0.15mm0.15mm，而非晶合金片厚度僅有，而非晶合金片厚度僅有0.03mm0.03mm。第一篇第一篇 變壓器變壓器13單相小容量變壓器鐵心形式單相小容量變壓器鐵心形式 為了減小鐵心為了減小鐵心 磁路的磁阻以磁路的磁阻以 減小鐵心損耗，減小鐵心損耗， 要求鐵心裝配要求鐵心裝配 時，接縫處的時，接縫處的 空氣隙應(yīng)越小空氣隙應(yīng)越小 越好。越好。 第一篇第一篇 變壓器變壓器14第一篇第一篇 變壓器變壓器15 交疊方式：相鄰層按不同方式交錯疊放，將接縫錯開。交疊方式：相鄰層按不同方式交錯疊放，將接縫錯開。偶數(shù)層剛好壓著奇數(shù)

8、層的接縫，從而減少了磁阻，便于磁偶數(shù)層剛好壓著奇數(shù)層的接縫，從而減少了磁阻，便于磁通流通。通流通。四片式鐵心交疊方法六片式鐵心每層排列法第一篇第一篇 變壓器變壓器16心式變壓器心式變壓器殼式變壓器殼式變壓器 芯式變壓器鐵心柱截面為圓形立放，高低壓線圈截面亦為圓形（芯式變壓器鐵心柱截面為圓形立放，高低壓線圈截面亦為圓形（實為環(huán)形）同心地套在鐵心實為環(huán)形）同心地套在鐵心 柱上，線圈包圍貼心。柱上，線圈包圍貼心。 殼式變壓器鐵芯殼式變壓器鐵芯截面為長方形臥放，線圈截面亦為長方形套在鐵心柱上臥房，兩邊有截面為長方形臥放，線圈截面亦為長方形套在鐵心柱上臥房，兩邊有旁軛，旁軛， 鐵心包圍線圈。鐵心包圍線圈

9、。 第一篇第一篇 變壓器變壓器17匝數(shù)少，導(dǎo)線粗（二）繞組（二）繞組 變壓器中的電路部分，小型變壓器一般用具有絕緣的漆變壓器中的電路部分，小型變壓器一般用具有絕緣的漆包圓銅線繞制而成，對容量稍大的變壓器則用扁銅線或扁包圓銅線繞制而成，對容量稍大的變壓器則用扁銅線或扁鋁線繞制。鋁線繞制。 1 1同心式繞組同心式繞組按其繞制方法的不同又可分為按其繞制方法的不同又可分為 圓筒式、螺旋式、糾結(jié)式和連續(xù)式圓筒式、螺旋式、糾結(jié)式和連續(xù)式 匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)高、低壓繞組同心地套裝高、低壓繞組同心地套裝在鐵心柱上。為了便于與在鐵心柱上。為了便于與鐵心絕緣和高壓繞組易于鐵心絕緣和高壓繞組易于與分接開關(guān)連接，把低壓與

10、分接開關(guān)連接，把低壓繞組套裝在里面，高壓繞繞組套裝在里面，高壓繞組套裝在外面。組套裝在外面。 第一篇第一篇 變壓器變壓器18 2 2交疊式繞組交疊式繞組 將繞組分成若干個將繞組分成若干個線餅交替排列線餅交替排列又稱餅式繞組又稱餅式繞組 漏抗小、機(jī)械強(qiáng)度高、漏抗小、機(jī)械強(qiáng)度高、引線方便。主要用在引線方便。主要用在低電壓、大電流的變低電壓、大電流的變壓器上，如容量較大壓器上，如容量較大的電爐變壓器、電阻的電爐變壓器、電阻電焊機(jī)（如點(diǎn)焊、滾電焊機(jī)（如點(diǎn)焊、滾焊和對焊電焊機(jī)）變焊和對焊電焊機(jī)）變壓器等。壓器等。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :第一篇第一篇 變壓器變壓器19三油箱和冷卻裝置三油箱和冷卻裝置油箱內(nèi)裝變壓器油

11、油箱內(nèi)裝變壓器油扁形散熱油管扁形散熱油管 或片式散熱器或片式散熱器 幫助散熱幫助散熱10 000 10 000 kVAkVA的電力變壓器，采用風(fēng)吹冷卻或強(qiáng)迫油的電力變壓器，采用風(fēng)吹冷卻或強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻裝置。循環(huán)冷卻裝置。第一篇第一篇 變壓器變壓器20 變壓器油：變壓器油：是石油的一種分餾產(chǎn)物，它的主要成分是 烷烴,環(huán)烷族飽和烴,芳香族不飽和烴等化合物。俗稱方棚油，淺黃色透明液體，相對密度0.895。凝固點(diǎn)-45 。 變壓器油的主要作用： （1）絕緣作用：變壓器油具有比空氣高得多的絕緣強(qiáng)度。 絕緣材料浸在油中，不僅可提高絕緣強(qiáng)度，而且還可免受潮氣的侵蝕。 （2）散熱作用：變壓器油的比熱大，常用作

12、冷卻劑。變壓器運(yùn)行時產(chǎn)生的熱量使靠近鐵芯和繞組的油受熱膨脹上升，通過油的上下對流，熱量通過散熱器散出，保證變壓器正常運(yùn)行。 （3）消弧作用：在油斷路器和變壓器的有載調(diào)壓開關(guān)上，觸頭切換時會產(chǎn)生電弧。由于變壓器油導(dǎo)熱性能好，且在電弧的高溫作用下能分觸了大量氣體，產(chǎn)生較大壓力，從而提高了介質(zhì)的滅弧性能，使電弧很快熄滅。 第一篇第一篇 變壓器變壓器21附附件件1.絕緣套管絕緣套管 變壓器套管是將變壓器內(nèi)部高、低壓引線引到油箱外部的絕緣套管，不但作為引線對地絕緣，而且擔(dān)負(fù)著固定引線的作用，變壓器套管是變壓器載流元件之一， 套管結(jié)構(gòu)：接線板、瓷件、導(dǎo)電桿和鑄鋁合金法蘭組成。 主絕緣主要由瓷套和油隙構(gòu)成，

13、屬于不擊穿、免維護(hù)部件。 多級傘形第一篇第一篇 變壓器變壓器222.2.儲油柜：儲油柜：通過連接管與通過連接管與油箱相通使變油箱相通使變壓器油與空氣壓器油與空氣的接觸面積大的接觸面積大為減小，減緩為減小，減緩了變壓器油的了變壓器油的老化速度老化速度新型的全充油密封式電力變壓器則取消了儲油柜，新型的全充油密封式電力變壓器則取消了儲油柜， 運(yùn)行時變壓器油的體積變化完全由設(shè)在側(cè)壁的膨運(yùn)行時變壓器油的體積變化完全由設(shè)在側(cè)壁的膨 脹式散熱器（金屬波紋油箱）來補(bǔ)償。脹式散熱器（金屬波紋油箱）來補(bǔ)償。附附件件第一篇第一篇 變壓器變壓器23附附件件在油箱和儲油柜之間的連接管中裝有氣體繼在油箱和儲油柜之間的連接

14、管中裝有氣體繼電器，當(dāng)變壓器發(fā)生故障時，內(nèi)部絕緣物汽電器，當(dāng)變壓器發(fā)生故障時，內(nèi)部絕緣物汽化，使氣體繼電器動作，發(fā)出信號或使開關(guān)化，使氣體繼電器動作，發(fā)出信號或使開關(guān)跳閘。跳閘。3.3.氣體繼電器。氣體繼電器。第一篇第一篇 變壓器變壓器24附附件件裝在油箱頂部，它是一個長的圓形鋼筒，上端裝在油箱頂部，它是一個長的圓形鋼筒，上端用酚醛紙板密封，下端與油箱連通。若變壓器用酚醛紙板密封，下端與油箱連通。若變壓器發(fā)生故障，使油箱內(nèi)壓力驟增時，油流沖破酚發(fā)生故障，使油箱內(nèi)壓力驟增時，油流沖破酚醛紙板，以免造成變壓器箱體爆裂。近年來，醛紙板，以免造成變壓器箱體爆裂。近年來，國產(chǎn)電力變壓器已廣泛采用壓力釋放

15、閥來取代國產(chǎn)電力變壓器已廣泛采用壓力釋放閥來取代防爆管。防爆管。 4.4.防爆管（安全氣道）。防爆管（安全氣道）。 第一篇第一篇 變壓器變壓器25附附件件5 5分接開關(guān)分接開關(guān) 電力變壓器的分接開關(guān)是用來調(diào)節(jié)變壓器輸出電壓的。由于電力系統(tǒng)電網(wǎng)中各處的電壓不是完全相同的，為了使得變壓器無論安裝在電網(wǎng)什么位置都能輸出額定電壓，就在變壓器的高壓繞組設(shè)置了多次抽頭，并將抽頭接到分接開關(guān)上，通過開關(guān)于電網(wǎng)相連。這樣，可以通過分接開關(guān)與不同的變壓器繞組抽頭連接來改變變壓器高低壓繞組的匝數(shù)比，從而達(dá)到調(diào)節(jié)變壓器輸出電壓的目的。第一篇第一篇 變壓器變壓器26附附件件 分接頭有無載調(diào)節(jié)和有載調(diào)節(jié)兩種，前者只能在

16、變壓器于電網(wǎng)脫開后調(diào)節(jié)分接開關(guān)位置，而后者可以在變壓器運(yùn)行工況中調(diào)節(jié)分接頭位置。一般配電變壓器，如果沒有特殊的要求，都采用無載調(diào)壓分接頭開關(guān)，調(diào)節(jié)檔次為5%額定電壓，容量稍微大一些是可以是2X2.5%。而采用有載調(diào)壓分接頭的，可以有5X1.25%、7X1.0%等等許多組合第一篇第一篇 變壓器變壓器271.31.3：變壓器的型號和額定值變壓器的型號和額定值一、型號 型號表示一臺變壓器的結(jié)構(gòu)、額定容量、電壓等級、冷卻方型號表示一臺變壓器的結(jié)構(gòu)、額定容量、電壓等級、冷卻方式等內(nèi)容，表示方法為式等內(nèi)容，表示方法為如如OSFPSZ-250000/220OSFPSZ-250000/220表明自耦三相強(qiáng)迫油

17、循環(huán)風(fēng)冷三繞組銅線表明自耦三相強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷三繞組銅線有載調(diào)壓，額定容量有載調(diào)壓，額定容量250000kVA250000kVA，高壓額定電壓高壓額定電壓220kV220kV電力變壓器電力變壓器第一篇第一篇 變壓器變壓器28p第一個字母：繞組藕合方式，涵義分：獨(dú)立（不標(biāo)）；自藕（表示） p第二個字母：相數(shù)，涵義分：單相（）；三相（）。 p第三個字母：冷卻裝置種類，涵義分；自然循環(huán)冷卻裝置（不標(biāo)）：風(fēng)冷卻器（）：水冷卻器（）。 p第四個字母：繞組數(shù)，涵義分；雙繞組（不標(biāo)）；三繞組（）；雙分裂繞組（）。 p第五個字母：線圈導(dǎo)線材質(zhì)，涵義分：銅（不標(biāo)）；銅箔（）；鋁（）鋁箔（） p第六個字母：調(diào)壓方式

18、，涵義分；無勵磁調(diào)壓（不標(biāo)）；有載調(diào)壓抑（）。 第一篇第一篇 變壓器變壓器29p繞組外絕緣介質(zhì)，分；變壓器油（不標(biāo)）；空氣（）：氣體（）；成型固體澆注式（）：包繞式（）：難燃液體（）。 其他：p油循環(huán)方式，涵義：自然循環(huán)（不標(biāo)）；強(qiáng)迫油循環(huán)（） p鐵心材質(zhì)，涵義；電工鋼片（不標(biāo)）；非晶合金（）。p特殊用途或特殊結(jié)構(gòu)，分；密封式（）；串聯(lián)用（）；起動用（）；防雷保護(hù)用（）；調(diào)容用（）；高阻抗（）地面站牽引用（）；低噪音用（）；電纜引出（）；隔離用（）；電容補(bǔ)償用（）；油田動力照明用（）；廠用變壓器（）；全絕緣（）；同步電機(jī)勵磁用（）。 第一篇第一篇 變壓器變壓器30二、額定值：二、額定值： 額定

19、值是制造廠對變壓器在指定工作條件下運(yùn)行時所額定值是制造廠對變壓器在指定工作條件下運(yùn)行時所規(guī)定的一些量值。額定值通常標(biāo)注在變壓器的銘牌上。變規(guī)定的一些量值。額定值通常標(biāo)注在變壓器的銘牌上。變壓器的額定值主要有：壓器的額定值主要有：1. 額定容量額定容量SN：額定容量是指額定運(yùn)行時的視在功率。以額定容量是指額定運(yùn)行時的視在功率。以 VA、kVA或或MVA表示。由于變壓器的效率很高，通常一、表示。由于變壓器的效率很高，通常一、二次側(cè)的額定容量設(shè)計成相等。二次側(cè)的額定容量設(shè)計成相等。2.額定電壓額定電壓U1N和和U2N 正常運(yùn)行時規(guī)定加在一次側(cè)的端電正常運(yùn)行時規(guī)定加在一次側(cè)的端電壓稱為變壓器一次側(cè)的額

20、定電壓壓稱為變壓器一次側(cè)的額定電壓U1N。二次側(cè)的額定電壓二次側(cè)的額定電壓U2N 是指變壓器一次側(cè)加額定電壓時二次側(cè)的空載電壓。是指變壓器一次側(cè)加額定電壓時二次側(cè)的空載電壓。額定電壓以額定電壓以V或或kV表示。對三相變壓器，額定電壓是指表示。對三相變壓器，額定電壓是指線電壓。線電壓。第一篇第一篇 變壓器變壓器313.3.額定電流額定電流I I1N1N和和I I2N2N 根據(jù)額定容量和額定電壓計算出的根據(jù)額定容量和額定電壓計算出的線電流，稱為額定電流，以線電流，稱為額定電流，以A A表示。表示。對單相變壓器對單相變壓器對三相變壓器對三相變壓器4 4、額定頻率、額定頻率 fN 工頻工頻50Hz 除

21、額定值外，變壓器的相數(shù)、繞組連接方式及聯(lián)結(jié)除額定值外，變壓器的相數(shù)、繞組連接方式及聯(lián)結(jié)組別、短路電壓、運(yùn)行方式和冷卻方式等均標(biāo)注在銘牌組別、短路電壓、運(yùn)行方式和冷卻方式等均標(biāo)注在銘牌上。額定狀態(tài)是電機(jī)的理想工作狀態(tài)，具有優(yōu)良的性能，上。額定狀態(tài)是電機(jī)的理想工作狀態(tài)，具有優(yōu)良的性能，可長期工作?？砷L期工作。第一篇第一篇 變壓器變壓器32例例11：一臺三相油浸自冷式鋁線變壓器，已知一臺三相油浸自冷式鋁線變壓器，已知SN=560kVA，U1N/U2N=10000V/400V， 試求一次、二試求一次、二次繞組的額定電流次繞組的額定電流I1N 、I2N各是多大各是多大?解：解： 第一篇第一篇 變壓器變壓

22、器33第二章 變壓器的運(yùn)行原理與運(yùn)行分析2.2 變壓變壓器的器的負(fù)載運(yùn)負(fù)載運(yùn)行行2.1 單單相相變壓變壓器的空器的空載運(yùn)載運(yùn)行行2.4 標(biāo)標(biāo)幺幺值值2.3 變壓變壓器的器的參數(shù)測參數(shù)測定定2.6三相三相變壓變壓器的磁路系器的磁路系統(tǒng)統(tǒng)和和電電路系路系統(tǒng)統(tǒng)2.5 變壓變壓器的器的運(yùn)運(yùn)行特性行特性2.8 三相三相變壓變壓器的器的并并列列運(yùn)運(yùn)行行2.7 對電勢對電勢波形的影波形的影響響2.10 變壓變壓器的瞬器的瞬變過變過程程2.9 三相三相變壓變壓器的不器的不對稱運(yùn)對稱運(yùn)行行第一篇第一篇 變壓器變壓器342.1 2.1 單相變壓器的空載運(yùn)行單相變壓器的空載運(yùn)行1 1、電磁過程、電磁過程1U1EE1

23、20U0I2(I )1mAXaxm2E10RI1U0I100NIF1Em1m1E2E一、空載運(yùn)行時的電磁關(guān)系一、空載運(yùn)行時的電磁關(guān)系第一篇第一篇 變壓器變壓器35按照按照“負(fù)載慣例負(fù)載慣例” ” 規(guī)定一次側(cè)各量參考方向：規(guī)定一次側(cè)各量參考方向： 參考方向的規(guī)定參考方向的規(guī)定 按此參考方向列出的電磁感應(yīng)定律方程：按此參考方向列出的電磁感應(yīng)定律方程： （2 2）電流的參考方向：）電流的參考方向：電流的參考電流的參考方向與電壓降的參考方向一致。方向與電壓降的參考方向一致。（4 4）感應(yīng)電動勢的參考方向：）感應(yīng)電動勢的參考方向：一次一次感應(yīng)電動勢與磁通符合右手螺旋定則。感應(yīng)電動勢與磁通符合右手螺旋定則

24、。（1 1）電壓的參考方向：）電壓的參考方向：首端首端A A指向末指向末端端X X為電壓為電壓 正方向。正方向。1U（3 3）磁通的參考方向：）磁通的參考方向：磁通的參考方向磁通的參考方向與電流的參考方向之間符合右手螺旋定則。與電流的參考方向之間符合右手螺旋定則。2 2、正方向規(guī)定、正方向規(guī)定第一篇第一篇 變壓器變壓器36按照按照“電源慣例電源慣例” ” 規(guī)定一次側(cè)各量參考方向：規(guī)定一次側(cè)各量參考方向： （2 2）二次電流的參考方向：）二次電流的參考方向：電流的參考方向與電動勢電流的參考方向與電動勢的參考方向一致。的參考方向一致。（1 1）二次感應(yīng)電動勢正方向與磁通正方向符合右手螺旋定則。）二

25、次感應(yīng)電動勢正方向與磁通正方向符合右手螺旋定則。（3 3）二次電壓的參考方向：）二次電壓的參考方向：與二次電流的參考方向一致。與二次電流的參考方向一致。第一篇第一篇 變壓器變壓器37 正方向表示電位降低；12,U U 正方向表示電位升高；12,E E 在一次側(cè)，在一次側(cè)， 由首端指向末端，由首端指向末端， 從首端流入，當(dāng)從首端流入，當(dāng) 和和 同時為正或同時為負(fù)時，表示電功率從一次側(cè)輸入，同時為正或同時為負(fù)時，表示電功率從一次側(cè)輸入，稱為電動機(jī)慣性。1U01()II1U01()II 在二次側(cè)，在二次側(cè)， 和和 的方向由的方向由 的正方向決定，當(dāng)?shù)恼较驔Q定，當(dāng) 和和 同時為正或同時為負(fù)時，電功率

26、從二次側(cè)流出，同時為正或同時為負(fù)時，電功率從二次側(cè)流出，稱為發(fā)電稱為發(fā)電機(jī)慣性。機(jī)慣性。2U2I2E2I2U第一篇第一篇 變壓器變壓器38設(shè)設(shè)m msintsint0msincos2sin(t-90 )=E sin(90 )mmmddeNN(t)NtdtdtfN 0 0t te e滯后于滯后于90900 0 結(jié)論：結(jié)論： 可見，當(dāng)主磁通按正弦規(guī)律變化時，所產(chǎn)生的一次主電動可見，當(dāng)主磁通按正弦規(guī)律變化時，所產(chǎn)生的一次主電動勢也按正弦規(guī)律變化，時間相位上滯后主磁通勢也按正弦規(guī)律變化，時間相位上滯后主磁通 。主電動勢。主電動勢的大小與電源頻率、繞組匝數(shù)及主磁通的最大值成正比。的大小與電源頻率、繞組匝

27、數(shù)及主磁通的最大值成正比。090同同理，漏電勢也有同樣的結(jié)論。理，漏電勢也有同樣的結(jié)論。3. 3. 電動勢和磁通的關(guān)系電動勢和磁通的關(guān)系第一篇第一篇 變壓器變壓器39有效值有效值 ：mmm44. 4222fNfNEEE E1 1=4.44=4.44fNfN1 1m mE E2 2=4.44=4.44fNfN2 2m m2121NNEE略去一次繞組中的阻抗不計略去一次繞組中的阻抗不計 U U1 1E E1 14.444.44fNfN1 1m m U U2 2E E2 2=4.44=4.44fNfN2 2m m KKNNEEUUu212121 變壓比，簡稱變比變壓比，簡稱變比 U U1 1恒定時，

28、變壓器恒定時，變壓器 鐵心中的磁通鐵心中的磁通m m 基本上保持不變基本上保持不變 第一篇第一篇 變壓器變壓器40以向量表示：以向量表示：224.44mEjfN 114.44mEjfN 1290EE與在相位上比磁通落后漏磁通：漏磁通：由電工基礎(chǔ)知識可知，磁鏈可表示為電流和電感的乘積，即N11m=L1I0m,則1 010101=2mL IEILI或101Ej I 11m111mN=4.442EfN11m1=-4.44EfN或或第一篇第一篇 變壓器變壓器41 漏磁通1m通過的磁路是線性的，漏磁鏈 1m與產(chǎn)生漏磁鏈的電流i0呈線性關(guān)系，漏電勢可表示為：10101L XI jI jE（1）L1為原繞組

29、的漏感系數(shù)；X1是原繞組的漏電抗。表征漏磁通對電流的電磁效應(yīng)。兩者與匝數(shù)和幾何尺寸有關(guān)，均為常數(shù)。（2）漏電感電動勢與電流同頻率，相位上落后I0 900。結(jié)論：mfNjEU11144. 4（3）空載時，漏阻抗壓降小，（4）主磁通大小， 取決于電網(wǎng)電壓、頻率和匝數(shù)。第一篇第一篇 變壓器變壓器4211101101011101101()UI rEEI rj IEIrjEI ZE202UE4 4、電動勢平衡方程、電動勢平衡方程1114.44mUEfN 忽略很小的漏阻抗壓降，并寫成有效值形式，有忽略很小的漏阻抗壓降，并寫成有效值形式，有11114.444.44mEUfNfN則 可見，影響主磁通大小的因素

30、有可見，影響主磁通大小的因素有電源電壓電源電壓和和頻率頻率，以及，以及一次線圈的匝數(shù)一次線圈的匝數(shù),它與變壓器鐵芯材料及幾何尺寸無關(guān)。當(dāng)它與變壓器鐵芯材料及幾何尺寸無關(guān)。當(dāng)f1、N1一定時，一定時，mU1，說明變壓器主磁通雖然由空載電動勢，說明變壓器主磁通雖然由空載電動勢F0產(chǎn)生，但它的大小基本由電源電壓產(chǎn)生，但它的大小基本由電源電壓U1決定。決定。重要公式第一篇第一篇 變壓器變壓器43定義定義112112022NNUUENkENUU 對三相變壓器，變比為一、二次側(cè)的相電動勢之比，近似對三相變壓器，變比為一、二次側(cè)的相電動勢之比，近似為額定相電壓之比，具體為為額定相電壓之比，具體為Y，d接線接

31、線NNU3Uk21 NNUU3k21D，y接線接線5 5、變比、變比第一篇第一篇 變壓器變壓器446 6、空載損耗、空載損耗 對于已制成變壓器，鐵損與磁通密度幅值的平方成正比，對于已制成變壓器，鐵損與磁通密度幅值的平方成正比，與電流頻率的與電流頻率的1.31.3次方成正比，即次方成正比，即 空載損耗約占額定容量的空載損耗約占額定容量的0.2%0.2% 1%1%，而且隨變壓器容量的，而且隨變壓器容量的增大而下降。增大而下降。為減少空載損耗，改進(jìn)設(shè)計結(jié)構(gòu)的方向是采用優(yōu)為減少空載損耗，改進(jìn)設(shè)計結(jié)構(gòu)的方向是采用優(yōu)質(zhì)鐵磁材料：優(yōu)質(zhì)硅鋼片、激光化硅鋼片或應(yīng)用非晶態(tài)合金。質(zhì)鐵磁材料：優(yōu)質(zhì)硅鋼片、激光化硅鋼片

32、或應(yīng)用非晶態(tài)合金。21.3mFePBf。，PP，RI。RIP,PFeFe耗耗即即空空載載損損耗耗近近似似為為鐵鐵損損所所以以均均很很小小和和由由于于和和繞繞組組銅銅損損耗耗耗耗供供給給鐵鐵損損電電源源吸吸收收少少量量有有功功功功率率變變壓壓器器空空載載時時一一次次側(cè)側(cè)從從 0101200第一篇第一篇 變壓器變壓器451 1、空載電流的作用和組成、空載電流的作用和組成二、空載電流二、空載電流空載電流空載電流 （2 21010）I IN N 無功分量無功分量I I，用，用來建立磁場，起來建立磁場，起勵磁作用勵磁作用 有功分量有功分量I IFeFe，用來供給變壓用來供給變壓器鐵心損耗器鐵心損耗 10

33、10I I0 0 第一篇第一篇 變壓器變壓器46 性質(zhì)性質(zhì)：由于空載電流的無功分量遠(yuǎn)大于有功分量，所以空載電由于空載電流的無功分量遠(yuǎn)大于有功分量，所以空載電流主要是感性無功性質(zhì)流主要是感性無功性質(zhì)也稱勵磁電流也稱勵磁電流；它使電網(wǎng)的功率因；它使電網(wǎng)的功率因素降低，輸送的有功功率減小，因此變壓器運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，不素降低，輸送的有功功率減小，因此變壓器運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，不允許變壓器長期在電網(wǎng)中空載運(yùn)行。允許變壓器長期在電網(wǎng)中空載運(yùn)行。大小大小：與電源電壓和頻率、線圈匝數(shù)、磁路材質(zhì)及幾何尺寸有與電源電壓和頻率、線圈匝數(shù)、磁路材質(zhì)及幾何尺寸有關(guān)，用空載電流百分?jǐn)?shù)關(guān)，用空載電流百分?jǐn)?shù)I I0 0% %來表示來

34、表示：00N100II %I2 2、性質(zhì)和大小、性質(zhì)和大小 電力變壓器的I0%很小，一般在1%8%之間，容量越大， I0%越小。第一篇第一篇 變壓器變壓器47t0i3211230i由于磁路飽和，空載電流由于磁路飽和，空載電流與由它產(chǎn)生的主磁通與由它產(chǎn)生的主磁通呈非呈非線性關(guān)系。線性關(guān)系。 當(dāng)磁通按正弦規(guī)律當(dāng)磁通按正弦規(guī)律變化時達(dá)到一定值后，變化時達(dá)到一定值后，磁路開始飽和，空載電磁路開始飽和，空載電流增長的速度比主磁通流增長的速度比主磁通快得多，呈尖頂波形?？斓枚?，呈尖頂波形。 當(dāng)空載電流按正弦規(guī)律變化，當(dāng)當(dāng)空載電流按正弦規(guī)律變化，當(dāng)i0達(dá)到一定值后，磁路開始飽和，主磁達(dá)到一定值后，磁路開始飽

35、和，主磁通增長速度比空載電流慢，波形被削通增長速度比空載電流慢，波形被削平，呈平頂波形。平，呈平頂波形。3. 3. 空載電流波形空載電流波形第一篇第一篇 變壓器變壓器48 實際空載電流為非正弦波，但為了分析、計算和測量的方便，實際空載電流為非正弦波，但為了分析、計算和測量的方便，在相量圖和計算式中常用正弦的電流代替實際的空載電流。在相量圖和計算式中常用正弦的電流代替實際的空載電流。 根據(jù)諧波分析法，尖頂波可分解為基波和根據(jù)諧波分析法，尖頂波可分解為基波和3 3、5 5、7 7、次次諧波，除基波外，三次諧波分量最大。這就是說，由于鐵磁諧波，除基波外，三次諧波分量最大。這就是說，由于鐵磁材料磁化曲

36、線的非線性關(guān)系，要在變壓器中建立正弦波磁通材料磁化曲線的非線性關(guān)系，要在變壓器中建立正弦波磁通，勵磁電流必須包含三次諧波分量。，勵磁電流必須包含三次諧波分量。 勵磁電流勵磁電流 產(chǎn)生主磁通，兩者同相位。鐵損耗分量產(chǎn)生主磁通，兩者同相位。鐵損耗分量 乘以電壓降（乘以電壓降（ ）是電源提供損耗功率，）是電源提供損耗功率， 與（與（ ）相）相同，這時空載電流同，這時空載電流 將超前磁通一相位角將超前磁通一相位角 。IFeI1EFeI1E0I第一篇第一篇 變壓器變壓器49三、空載時的等效電路和向量圖三、空載時的等效電路和向量圖rx 100mmmEI (j)I Z101120,FemmFeEjI XEP

37、rI rP 基于表示法感應(yīng)的電動勢也用電抗壓降表示 由于在鐵心中引起鐵損所以還要引入一個電阻用等效即1.1.等效電路等效電路0I0I1U1Emrmxmrmx1x1r1E第一篇第一篇 變壓器變壓器50 考慮漏磁通， 變壓器空載運(yùn)行時相量形式表示的電壓平衡方程式：10 1110 10100011()() ()mmmmUI rEEI rjI xI rjI xIrjxrjx 由此可以看出，空載運(yùn)行的變壓器可以看做是兩個阻由此可以看出，空載運(yùn)行的變壓器可以看做是兩個阻抗抗Z1與與Zm的串聯(lián)。這樣可以作出空載時的等效電路。的串聯(lián)。這樣可以作出空載時的等效電路。mmm,Zrx勵磁電阻、勵磁電抗、勵磁阻抗。由

38、于磁路具有飽勵磁電阻、勵磁電抗、勵磁阻抗。由于磁路具有飽和和特性，所以特性，所以 不是常數(shù)，隨磁路飽和程度增大而減不是常數(shù)，隨磁路飽和程度增大而減小。小。mmmZjrx第一篇第一篇 變壓器變壓器51m1m1,rr xx由于由于 ，所以有時忽略漏阻抗，空載等效電路只，所以有時忽略漏阻抗，空載等效電路只是一個是一個 元件的電路。在元件的電路。在 一定的情況下，一定的情況下， 大小取決于大小取決于 的大小。從運(yùn)行角度講，希望的大小。從運(yùn)行角度講，希望 越小越好，所以變壓器常采用越小越好，所以變壓器常采用高導(dǎo)磁材料，增大高導(dǎo)磁材料，增大 ，減小，減小 ，提高運(yùn)行效率和功率因數(shù)。，提高運(yùn)行效率和功率因數(shù)

39、。 mZmZ0I0ImZ1U0I101011XIjRIEU220 EUmfNjE1144. 4mfNjE2244. 4FeIII0由上面的分析可以得到空載時的基本方程：第一篇第一篇 變壓器變壓器52根據(jù)前面所學(xué)的方程，可作根據(jù)前面所學(xué)的方程，可作出變壓器空載時的相量圖：出變壓器空載時的相量圖：（1）以 為參考相量m（2） 與 同相， 滯后 ，m0IIIFe090IFeI1E（3） 滯后 ， ；090m21E,E1001I , jIrx（4）1U（5）mIFeI0I1E1E2E01jI x1 0Ir1U2. 2. 向量圖向量圖第一篇第一篇 變壓器變壓器53空載運(yùn)行小結(jié)空載運(yùn)行小結(jié)（1 1）一次側(cè)

40、主電動勢與漏阻抗壓降總是與外施電壓平衡）一次側(cè)主電動勢與漏阻抗壓降總是與外施電壓平衡, ,若忽若忽略漏阻抗壓降，則一次主電勢的大小由外施電壓決定略漏阻抗壓降，則一次主電勢的大小由外施電壓決定. .（2 2）主磁通大小由電源電壓、電源頻率和一次線圈匝數(shù)決定，）主磁通大小由電源電壓、電源頻率和一次線圈匝數(shù)決定，與磁路所用的材質(zhì)及幾何尺寸基本無關(guān)與磁路所用的材質(zhì)及幾何尺寸基本無關(guān)。（3 3）空載電流大小與主磁通、線圈匝數(shù)及磁路的磁阻有關(guān)，鐵）空載電流大小與主磁通、線圈匝數(shù)及磁路的磁阻有關(guān)，鐵心所用材料的導(dǎo)磁性能越好，空載電流越小。心所用材料的導(dǎo)磁性能越好，空載電流越小。（4 4）電抗是交變磁通所感應(yīng)

41、的電動勢與產(chǎn)生該磁通的電流的比）電抗是交變磁通所感應(yīng)的電動勢與產(chǎn)生該磁通的電流的比值，線性磁路中，電抗為常數(shù)，非線性電路中，電抗的大小隨值，線性磁路中，電抗為常數(shù)，非線性電路中，電抗的大小隨磁路的飽和而減小。磁路的飽和而減小。第一篇第一篇 變壓器變壓器542.2 2.2 變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器一次側(cè)接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，二次接變壓器一次側(cè)接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，二次接上負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)，稱為上負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)，稱為負(fù)載運(yùn)行負(fù)載運(yùn)行。1U1E1E2U1I2I1m2EAXaxLZ22E一、負(fù)載運(yùn)行時的電磁關(guān)系一、負(fù)載運(yùn)行時的電磁關(guān)系第一篇第一篇 變壓器變壓器5

42、511IR11E22IR22E1U1I2I2U11 1FN I22 2FN I01 0FN Im1E2E用圖示負(fù)載運(yùn)行時的電磁過程用圖示負(fù)載運(yùn)行時的電磁過程第一篇第一篇 變壓器變壓器56二、電壓平衡方程二、電壓平衡方程 除了主磁通在原、副邊繞組中感應(yīng)電動勢E1和E2外， 原、副邊還有對應(yīng)于漏磁通產(chǎn)生的漏電勢。原邊：原邊：1111111111111ZIExI jrIErIEEU副邊：副邊：2222222222222ZIExI jrIErIEEULZIU22物理意義說明:負(fù)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(fù)載，滿足二次負(fù)載的需要。磁場為一、二

43、次電能的傳送提供了重要的中間介質(zhì)。第一篇第一篇 變壓器變壓器57三、磁動勢平衡方程三、磁動勢平衡方程120FFF或112210N IN IN I 電磁關(guān)系將一、二次聯(lián)系起來電磁關(guān)系將一、二次聯(lián)系起來, ,二次電流增加或減少必然引二次電流增加或減少必然引起一次電流的增加或減少起一次電流的增加或減少. .:,U,U.FF;F,因因此此有有磁磁動動勢勢平平衡衡方方程程大大小小基基本本不不變變由由空空載載到到負(fù)負(fù)載載不不變變保保持持只只要要大大小小主主要要取取決決于于共共同同作作用用產(chǎn)產(chǎn)生生次次磁磁動動勢勢和和二二負(fù)負(fù)載載時時一一次次磁磁動動勢勢產(chǎn)產(chǎn)生生主主磁磁通通一一次次磁磁動動勢勢空空載載時時01

44、1002100用用電流形式表示電流形式表示LII)kI(II)NN(II102021201。,I;,I:L作用作用它起平衡二次磁動勢的它起平衡二次磁動勢的另一個是負(fù)載分量另一個是負(fù)載分量產(chǎn)生主磁通產(chǎn)生主磁通它用來它用來一個是勵磁電流一個是勵磁電流兩個分量兩個分量變壓器的負(fù)載電流包括變壓器的負(fù)載電流包括表明表明10第一篇第一篇 變壓器變壓器58負(fù)載運(yùn)行時負(fù)載運(yùn)行時, ,忽略空載電流有忽略空載電流有: :1221211或NNkIIkII表明，一、二次電流比近似與匝數(shù)成反比?？梢?，匝數(shù)不表明，一、二次電流比近似與匝數(shù)成反比。可見，匝數(shù)不同，不僅能改變電壓，同時也能改變電流。同，不僅能改變電壓，同時也

45、能改變電流。四、變壓器參數(shù)的折算四、變壓器參數(shù)的折算 由于變壓器原、副邊繞組的匝數(shù)不等，甚至相差很大，由于變壓器原、副邊繞組的匝數(shù)不等，甚至相差很大，而且原副邊繞組之間又不直接相接，只通過電磁感應(yīng)而聯(lián)系而且原副邊繞組之間又不直接相接，只通過電磁感應(yīng)而聯(lián)系，因此計算十分繁瑣不便，而且精度降低。為了用一個即有，因此計算十分繁瑣不便，而且精度降低。為了用一個即有電路關(guān)系、又有電磁耦合的的純電路來計算，就必須采用歸電路關(guān)系、又有電磁耦合的的純電路來計算，就必須采用歸算的方法，算的方法，將變壓器的一側(cè)歸算到另一側(cè)，兩側(cè)合到一起，將變壓器的一側(cè)歸算到另一側(cè)，兩側(cè)合到一起，這樣變壓器就變成一個純電路了，這個

46、電路就叫變壓器的等這樣變壓器就變成一個純電路了，這個電路就叫變壓器的等值電路。值電路。 第一篇第一篇 變壓器變壓器59折算：折算：將變壓器的二次（或一次）繞組用另一個繞組將變壓器的二次（或一次）繞組用另一個繞組(N(N2 2=N=N1 1) )來等效，同時對該繞組的電磁量作相應(yīng)的變換，以保持兩來等效，同時對該繞組的電磁量作相應(yīng)的變換，以保持兩側(cè)的電磁關(guān)系不變側(cè)的電磁關(guān)系不變, ,用一個等效的電路代替實際的變壓器。用一個等效的電路代替實際的變壓器。u變壓器原邊和副邊沒有直接電路的聯(lián)系，只有磁路的聯(lián)變壓器原邊和副邊沒有直接電路的聯(lián)系，只有磁路的聯(lián)系。副邊的負(fù)載通過磁勢影響原邊。系。副邊的負(fù)載通過磁

47、勢影響原邊。因此只有副邊的磁勢因此只有副邊的磁勢不變，原邊的物理量就不會有改變。這為折算提供了依據(jù)。不變，原邊的物理量就不會有改變。這為折算提供了依據(jù)。u實際繞組的各個量，稱為實際值；假想繞組的各個量，稱為折算值；u保持副邊繞組的磁勢不變進(jìn)行折算，稱為副邊向原邊折算；u保持原邊繞組的磁勢不變進(jìn)行折算，稱為原邊向副邊折算。第一篇第一篇 變壓器變壓器60（1） 副邊電流的折算值保持折算前后 不變，2F2212NINI221221 IkINNI（2） 副邊電動勢的折算值折算前后主磁場、漏磁場不變。mmNfjENfjE21211244. 444. 4kNNEE2122同理，kNNEE212222122

48、EkEEEkE即120III磁動勢平衡轉(zhuǎn)換為電流方程第一篇第一篇 變壓器變壓器613. 副邊阻抗的折算值222rKr 222xK x222222rIrI有功功率不變：222222I xI x無功功率不變：LLZkIUkIkUkIUZ2222222214. 二次電壓和負(fù)載阻抗折算值222222222222)(1UkZIEkZkIkEkZIEU第一篇第一篇 變壓器變壓器62能量是否改變？銅耗：銅耗：有功輸出：有功輸出：無功輸出：無功輸出：222222rmIrmI222222222coscos1cosImUIkmkUImU222222222sinsin1sinImUIkmkUImU 折算法只是一種分

49、析的方法。凡是單位為伏的物理量（電動勢、電壓）的折算值等于原來數(shù)值乘k；單位為歐的物理量（電阻、電抗、阻抗）的折算值等于原來數(shù)值乘k2；電流的折算值等于原來的數(shù)值乘以1/k.第一篇第一篇 變壓器變壓器63折算后的方程式為折算后的方程式為111111111ZIEXI jRIEU 222222222ZIEXI jRIEU 021III12EE01IZEmLZIU22(已沒有變比k)第一篇第一篇 變壓器變壓器64五、等效電路和向量圖五、等效電路和向量圖 單相變壓器負(fù)載運(yùn)行時的電磁關(guān)系用等值電路的形式表示，作為變壓器模擬仿真的電路模型。2r1I1U1x1r1ELZ2x2I2E2U1I（1）電路中全部的

50、量和參數(shù)都是每一相的值。原邊為實際值，副邊為折算值。第一篇第一篇 變壓器變壓器65T型等值電路（2）等效的是穩(wěn)態(tài)對稱運(yùn)行狀態(tài)。第一篇第一篇 變壓器變壓器66 4）根據(jù)）根據(jù) 繪繪出相電壓出相電壓 。)(11111jxrIEU1U 2相量圖相量圖m22rI2I0I1I1E11rI11xI1U步驟：步驟： 2）根據(jù)）根據(jù)mNfjEE112144. 4繪出繪出 超前超前 9 0 0 ；1Em21EE22xI j2U2I 1）根據(jù)）根據(jù) 做出做出 、 相量，并相量，并據(jù)據(jù) 求得求得 ； 2I222222xI jrIUE22U12EE201)( III 3）繪出）繪出 并根據(jù)并根據(jù) 繪出繪出 ； 1I0

51、I201)( III第一篇第一篇 變壓器變壓器67六、簡化等值電路六、簡化等值電路 T型電路包含有串聯(lián)、并聯(lián)回路。復(fù)數(shù)運(yùn)算復(fù)雜。實際變壓器中， 很小。 負(fù)載變化時 變化不大。因此假定I0Z1 不隨負(fù)載變化，則將T型等效電路中的激磁支路移出，并聯(lián)在電源端口,得到 型等值電路。10101 , , ZIZZIImN21EE2r1I1U1x1rLZ2x2UmI2Imrmx0I第一篇第一篇 變壓器變壓器68簡化等效電路：簡化等效電路：其中121212kkkkkrrrxxxZZZrjx分別稱為分別稱為短路電阻短路電阻、短路短路電抗電抗和和短路阻抗短路阻抗。 由簡化等效電路可知，短路阻抗起限制短路電流的作用

52、，由簡化等效電路可知，短路阻抗起限制短路電流的作用，由于短路阻抗值很小，所以變壓器的短路電流值較大，一般由于短路阻抗值很小，所以變壓器的短路電流值較大，一般可達(dá)額定電流的可達(dá)額定電流的1010 2020倍。倍。1U2ULZ2II1krkx第一篇第一篇 變壓器變壓器69作相量圖的作相量圖的步驟（假定帶感性負(fù)載）步驟（假定帶感性負(fù)載）對應(yīng)簡化等效電路對應(yīng)簡化等效電路212112212SSUI ZIIUUI RjX I 由由等效電路可知等效電路可知根據(jù)方程可作出簡化相量圖根據(jù)方程可作出簡化相量圖21II2USRI1SXI j11U2思考思考題題 作出變壓器帶上不同性質(zhì)作出變壓器帶上不同性質(zhì)負(fù)載時的簡

53、化相量圖負(fù)載時的簡化相量圖? ?第一篇第一篇 變壓器變壓器702.3 2.3 變壓器的參數(shù)測定變壓器的參數(shù)測定（一）變壓器的空載試驗（一）變壓器的空載試驗 求變比求變比k、空載電流、空載電流I0、空載損耗、空載損耗P0以及以及等效電路中的勵磁阻抗等效電路中的勵磁阻抗Zm，從而判斷鐵心和線圈質(zhì)，從而判斷鐵心和線圈質(zhì)量。量。 試驗時，一般在變壓器低壓側(cè)加電壓，測量高試驗時，一般在變壓器低壓側(cè)加電壓，測量高壓側(cè)對應(yīng)的電壓、電流和功率。壓側(cè)對應(yīng)的電壓、電流和功率。目的：目的： WAVV*低壓側(cè)加電壓，高壓側(cè)斷路；采用內(nèi)接法第一篇第一篇 變壓器變壓器71空載試驗線路圖空載試驗線路圖 計算時，采用電壓計算

54、時，采用電壓為額定點(diǎn)的參數(shù)，為額定點(diǎn)的參數(shù)，因為空載電流很小，因為空載電流很小，此時的銅損耗很小，此時的銅損耗很小，故可近似認(rèn)為額定故可近似認(rèn)為額定電壓點(diǎn)測得的空載電壓點(diǎn)測得的空載損耗即為變壓器額損耗即為變壓器額定運(yùn)行時的空載損定運(yùn)行時的空載損耗即鐵耗。耗即鐵耗。 1200001010 1.2,()()NUUUIPIf UPf U 為了測出空載電流和空載損耗隨電壓變化曲線，電壓在范圍內(nèi)單方向調(diào)節(jié) 測出和畫出和曲線變壓器的空載特性曲線第一篇第一篇 變壓器變壓器72 空載試驗?zāi)軠y得的量有：低壓側(cè)電壓U1，空載損耗P0，空載電流I0和高壓側(cè)的開路電壓U20.計算：計算： 總阻抗總阻抗Z Z0 0=

55、Z= Z1 1+ + Z Zm m此處此處U20指高壓側(cè)電壓，指高壓側(cè)電壓，U1指指 低壓側(cè)電壓。即試驗電壓。低壓側(cè)電壓。即試驗電壓。注意：若空載試驗在注意：若空載試驗在低壓側(cè)進(jìn)行，要獲得低壓側(cè)進(jìn)行，要獲得高壓側(cè)參數(shù)時，必須高壓側(cè)參數(shù)時，必須進(jìn)行折算，乘以進(jìn)行折算，乘以K2?？蛰d時功率因數(shù)很低，空載時功率因數(shù)很低，一般采用一般采用0.20.2的功率因的功率因數(shù)表。數(shù)表。 111,mmmZZrrxx、第一篇第一篇 變壓器變壓器73在測量和計算時應(yīng)注意：p由于鐵芯磁路具有磁滯現(xiàn)象，調(diào)節(jié)電壓測量數(shù)據(jù)時就應(yīng)單方向勵磁；p由于勵磁參數(shù)與磁路飽和程度有關(guān)，故應(yīng)取額定電壓下的數(shù)據(jù)來計算勵磁參數(shù)；p 對于三相

56、變壓器，U1、I0、P0均取相值。第一篇第一篇 變壓器變壓器74（二）變壓器的短路試驗（二）變壓器的短路試驗 1.目的：目的：通過測量短路電流通過測量短路電流Ik、短路電壓、短路電壓Uk及短路功率及短路功率PK來計算變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)、銅損和短路阻抗。來計算變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)、銅損和短路阻抗。試驗時，一般在變試驗時，一般在變壓器高壓側(cè)加電壓，壓器高壓側(cè)加電壓，低壓側(cè)直接短路，低壓側(cè)直接短路，測量高壓額定電流測量高壓額定電流點(diǎn)對應(yīng)的電壓、電點(diǎn)對應(yīng)的電壓、電流和功率。流和功率。高壓側(cè)加電源，低壓側(cè)短路，外接法高壓側(cè)加電源，低壓側(cè)短路，外接法 第一篇第一篇 變壓器變壓器75 短路試驗?zāi)軠y得的

57、量有短路試驗?zāi)軠y得的量有:短路電壓短路電壓Ush，短路功率（即短，短路功率（即短路損耗）路損耗）Psh，短路電流，短路電流Ish： 計算時，采用電流為額定點(diǎn)的參數(shù)，因為此時計算時，采用電流為額定點(diǎn)的參數(shù)，因為此時短路電壓很低，鐵損耗很小，故可近似認(rèn)為額定短路電壓很低，鐵損耗很小，故可近似認(rèn)為額定電流點(diǎn)測得電流點(diǎn)測得的短路損耗的短路損耗Pk即為變壓器額定運(yùn)行時的即為變壓器額定運(yùn)行時的銅損耗銅損耗Pk 。 計算：計算： 第一篇第一篇 變壓器變壓器76溫度換算：溫度換算：由于線圈電阻隨溫度而變化，試驗時的溫由于線圈電阻隨溫度而變化，試驗時的溫度和實際變壓器運(yùn)行時的溫度不同，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，變度和實際變

58、壓器運(yùn)行時的溫度不同，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，變壓器的短路電阻應(yīng)換算到工作溫度壓器的短路電阻應(yīng)換算到工作溫度75750 0C C時的值時的值。短路損耗和短路電壓換算到75的值第一篇第一篇 變壓器變壓器77需要強(qiáng)調(diào)的是：p對于三相變壓器， Uk、Ik、Pk均為一相的數(shù)值。p當(dāng)短路電流為額定值時，短路損耗稱為額定損耗，用PkN表示；p 短路試驗在高壓側(cè)進(jìn)行，得到的參數(shù)是對應(yīng)高壓側(cè)的參數(shù)，要想得到對應(yīng)低壓側(cè)的參數(shù)，必須進(jìn)行折算。第一篇第一篇 變壓器變壓器78短路電壓短路時，當(dāng)短路電流為額定值時一次所加的電壓，稱為短短路時，當(dāng)短路電流為額定值時一次所加的電壓，稱為短路電壓，記作路電壓，記作0kN1Nk75 CU

59、ZI短路電壓也稱為阻抗電壓短路電壓也稱為阻抗電壓。短路電壓常用百分值表示短路電壓常用百分值表示 短路電壓的大小直接短路電壓的大小直接反映短路阻抗的大小，而反映短路阻抗的大小，而短路阻抗又直接影響變壓短路阻抗又直接影響變壓器的運(yùn)行性能。器的運(yùn)行性能。第一篇第一篇 變壓器變壓器7901Nk75 C1N(): u %100%krIrU短路電壓電阻 有功 分量百分值1N1N(): U %100%UkkxIx短路電壓電抗 無功 分量百分值 從正常運(yùn)行角度從正常運(yùn)行角度看，希望短路電壓小看，希望短路電壓小些，這樣可使副邊電些，這樣可使副邊電壓隨負(fù)載波動小些；壓隨負(fù)載波動小些；從限制短路電流角度，從限制短路

60、電流角度，希望它大些，相應(yīng)的希望它大些，相應(yīng)的短路電流就小些。短路電流就小些。22krkxkUUU 短路電壓的大小反映了短路阻抗的大小，而短路阻抗又直接影響變壓器的運(yùn)行性能。第一篇第一篇 變壓器變壓器802.4 2.4 標(biāo)幺值標(biāo)幺值 標(biāo)標(biāo)么么值值, ,就是指某一物理量的實際值與選定的同一單位的就是指某一物理量的實際值與選定的同一單位的基準(zhǔn)值的比值基準(zhǔn)值的比值, ,即即標(biāo)么值標(biāo)么值= =實際值實際值基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值基值基值一次側(cè)一次側(cè)二次側(cè)二次側(cè)電壓電壓U1NU2N電流電流I1NI2N基值的選?。喝「魑锘档倪x取：取各物理量的額定值。理量的額定值。第一篇第一篇 變壓器變壓器81NNNNIIIUUUI