變壓器原理基本結(jié)構(gòu)課件

1、第二章 變壓器本章重點 (1)變壓器工作原理 (2)變壓器的基本方程式和電磁關(guān)系 (3)變壓器的等效電路本章難點 (1)變壓器的等效電路及參數(shù)含義 (2)三相變壓器的聯(lián)結(jié)組判別第二章 變壓器2.1 變壓器的工作原理及基本結(jié)構(gòu)2.2 變壓器的空載運行2.3 變壓器的負(fù)載運行2.5 變壓器的參數(shù)測定2.8 變壓器的運行特性2.6 三相變壓器2.9 變壓器的并聯(lián)運行2.10 三繞組變壓器、自偶變壓器和儀器用互感器2.4 變壓器的等效電路2.7 標(biāo)幺值發(fā)電機11kv升壓變壓器110kv三繞組變壓器230kv去系統(tǒng)另一部分降壓變壓器11kv配電變壓器其他負(fù)載D電力系統(tǒng)中變壓器的使用 變壓器是通過電磁感應(yīng)

2、原理，或者利用互感作用從一個電路向另一個電路傳遞能量的電器。兩個互相絕緣的繞組套在同一鐵心上，他們之間有磁的耦合，沒有電路的直接聯(lián)系。 當(dāng)原邊接到交流電源時，原邊有交流電流并在鐵心中產(chǎn)生交變磁通，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，原、副邊繞組分別感應(yīng)電勢e1、e2 ,副邊有了電勢可向負(fù)載供電，實現(xiàn)能量傳遞，調(diào)節(jié)變比k即可達到變壓的目的。k=N1N2變壓比e1=-N1ddte2=-N2ddt2.1 變壓器的工作原理及基本結(jié)構(gòu)(1) 按用途 電力變壓器、整流變壓器、儀用變壓器、特種變壓器(2) 按相數(shù) 單相、三相、多相變壓器(3) 按結(jié)構(gòu) 雙繞組變壓器、三繞組變壓器、 多繞組變壓器、自耦變壓器等(4) 按冷卻方式

3、 干式、油浸式、充氣式變壓器1. 變壓器的分類電子變壓器干式變壓器電源變壓器電力變壓器電力變壓器電力變壓器繞組和裝配2.變壓器的基本結(jié)構(gòu)和主要部件主要部件：鐵心和繞組（構(gòu)成器身）；還有油箱、絕緣套管、分接開關(guān)、安全氣道等 三相油浸式電力變壓器 三相變壓器(1) 鐵心既是磁路，也是套裝繞組的骨架包括：心柱（套有繞組）和鐵軛（形成閉合磁路）由0.350.5mm厚硅鋼片疊成或非晶合金制成結(jié)構(gòu)上分為：心式和殼式，電力變壓器主要用心式鐵心柱鐵心柱鐵 軛鐵 軛11112222 心式變壓器低壓繞組高壓繞組 (a) 單相心式變壓器示意圖 （b）心式變壓器鐵 鐵 鐵 心軛 柱 軛1122 單相殼式變壓器 (2)

4、 繞組 是變壓器的電路部分，用紙包或紗包的絕緣扁線或圓線繞成高壓繞組匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)；低壓繞組匝數(shù)少，導(dǎo)線粗依照高低壓繞組的相對位置分為：同心式，交疊式鐵 鐵 鐵 心軛 柱 軛1122鐵心柱鐵心柱鐵 軛鐵 軛11112222同心式繞組交疊式繞組(3)油箱及其他附件 油箱 儲油柜 呼吸器 冷卻器 絕緣套管 分接開關(guān) 壓力釋放閥 氣體繼電器 3.變壓器銘牌和額定值(1) 額定電壓 U1N / U2N 指空載電壓的額定值。 即當(dāng) U1 = U1N 時, U20 = U2N 如銘牌上標(biāo)注: 電壓 10 000 / 230 V 對三相變壓器是指線電壓。(2) 額定電流 I1N / I2N 指滿載電流值，即

5、長期工作所允許的最大電流。 三相變壓器是指線電流。 指視在功率的額定值。 單相變壓器： SN = U2N I2N = U1N I1N 三相變壓器： (3) 額定功率（額定容量） SN(4) 額定頻率 fN 一般： fN = 50Hz（工頻）SN =3 U2N I2N =3 U1N I1N (5) 額定相數(shù)，效率，溫升，短路電流，運行方式，冷卻方式，接線圖，連接組別等等。2.2 變壓器的空載運行 原邊加額定電壓，副邊開路、負(fù)載電流為零時的運行情況，稱為變壓器的空載運行。一、電磁關(guān)系分析me1e2e11u1u2i0i2=0變壓器空載運行正方向規(guī)定（1）原邊繞組內(nèi)電流的正方向與電源電壓正方向一致；（

6、2）按右手螺旋關(guān)系，正方向的電流產(chǎn)生正方向的磁通；（3）感應(yīng)電勢正方向與產(chǎn)生該電動勢的磁通方向之間符合右手螺旋關(guān)系，故感應(yīng)電勢與電流正方向一致。副邊：（1）副邊繞組感應(yīng)電勢正方向與產(chǎn)生該電動勢的磁通正方向之間符合右手螺旋關(guān)系；（2）副邊繞組電流正方向與副邊繞組電動勢正方向一致；（3）副邊繞組端電壓的正方向與電流正方向一致。主、漏磁通的區(qū)別(1) 性質(zhì)上 0與I0成非線性關(guān)系， 1與I0成線性關(guān)系；(2) 數(shù)量上 0占99%以上，1僅占1%以下；(3) 作用上 0起傳遞能量的作用， 1起漏抗壓降作用。u1i0F0=N1i0e1e2e11m設(shè) = m sint，則電磁關(guān)系分析忽略漏阻抗壓降后有效值

7、：故：電勢有效值：二、電壓平衡方程式正方向規(guī)定如前，注意： （1）正方向規(guī)定可以任意 （2）通常原邊按電動機慣例對待，副邊按發(fā)電機慣例 （3）習(xí)慣上，端電壓U表示電壓降，電勢E表示電壓升1、電壓平衡方程式副繞組：空載時，I2=0原繞組：2、漏電抗原邊漏磁通：寫成復(fù)數(shù)形式：其中：若i1隨時間作正弦變化，則可寫成：稱為原繞組漏電抗。與頻率，漏電感、匝數(shù)平方成正比，與漏磁導(dǎo)成正比。漏磁導(dǎo)磁勢3、激磁電流 磁化電流（無功分量） ，鐵耗電流（有功分量） 。i iFe定義：產(chǎn)生主磁通所需要的電流，叫激磁電流，im表示?？蛰d時，一次側(cè)空載電流就是激磁電流。包含兩分量：磁路不飽和：磁化曲線線性，i正弦變化，與

8、感應(yīng)電勢相差90度，為純無功電流。（1）磁化電流it1t2tt1t2tiiti磁化電流圖解法鐵芯飽和時：磁通正弦變化，磁化電流為尖頂波。it1t2tt1t2tiiti磁化電流2鐵芯飽和時：當(dāng)磁通為平頂波，磁化電流為正弦波。（2）鐵耗電流（有功分量） iFe與鐵心損耗對應(yīng)，鐵耗電流 iFe 與-e1同相位，為有功電流?？蛰d電流作用和性質(zhì)一方面：用來勵磁，建立磁場-無功分量另方面：供變壓器空載損耗-有功分量性質(zhì)：主要是感性無功性質(zhì)-也稱勵磁電流；大?。号c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)。4、激磁阻抗類同前面漏電抗的推導(dǎo)，主磁通、感應(yīng)電勢、磁化電抗：另，鐵耗電流與電勢-E1同相：若i

9、隨時間作正弦變化，上式用復(fù)數(shù)表示：磁化電抗可得，激磁電流Im與感應(yīng)電勢E1關(guān)系：則有：ImIFeIE1RFexImE1Rmxm三、等效電路U1.I0.r1x1E1.一次側(cè)等效電路U1.I0.r1x1E1.變壓器空載等效電路Rmxm空載狀態(tài)運行的變壓器可近似為一個鐵心電感接于電網(wǎng)。xmx1rmr1xmrm磁滯、渦流效應(yīng)建立空載磁通忽略漏阻抗壓降后有效值：故：可知：影響主磁通大小的因素是電源電壓、電源頻率和一次側(cè)線圈的匝數(shù)，與鐵芯的材質(zhì)和幾何尺寸無關(guān)。電勢方程：四、相量圖 可更好地表達電壓、電勢、電流之間關(guān)系。依據(jù)電壓平衡方程式。m作為基準(zhǔn)相量。E2.E1.IFe.m.I.-E1.U1.I0r1.

10、jI0 x1.I0.小結(jié)（1）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)。（2）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。（3）電抗是聯(lián)系電氣量（電動勢)與磁場量（磁通）的橋梁。感應(yīng)電動勢可用電抗壓降的形式表示。 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。2.3 變壓器的負(fù)載運行原邊接入電源、副邊接負(fù)載阻抗ZL時的運行情況，稱為變壓器的負(fù)載運行。一、電磁關(guān)系分析mE1E11U1U2I1I2變壓器負(fù)載運行.E2E2.2.ZL變壓器負(fù)載運行時的磁動勢、磁通、電動勢之間的關(guān)系磁動勢磁

11、通電動勢一次繞組二次繞組二、磁勢平衡方程式負(fù)載時，主磁通由變化后的一次繞組磁勢F1=I1N1，二次側(cè)繞組磁勢共同作用的結(jié)果。前述，由于一次繞組漏抗很小，可忽略，負(fù)載時：可見：當(dāng)外電壓U1和頻率一定時，主磁通在負(fù)載時仍基本保持不變。也可以說：負(fù)載時的合成磁勢I1N1+I2N2和空載時的磁勢I0N1相等。負(fù)載時磁勢平衡方程由負(fù)載引起，稱原邊電流的負(fù)載分量移項，兩邊同除以N1得：隨著負(fù)載電流I2出現(xiàn)，產(chǎn)生二次側(cè)磁勢I2N2,相應(yīng)的一次側(cè)電流從I0增加到I1，磁勢由I0N1增加到I1N1. 這個一次側(cè)電流增加的分量I1L=-I2/k, 克服了二次側(cè)的去磁效應(yīng)，使鐵心中的主磁通由空載到負(fù)載時保持基本不變

12、。令則：E2.E1.F2.I2.-F2.-I2 K.I1.F1.F0.I0.m.磁勢平衡相量圖副邊繞組：原邊繞組：，副邊漏阻抗。，原邊漏阻抗?？紤]到原、副邊繞組的電阻壓降i1R1 、i2R2得一、二次繞組的電壓方程式。三、電壓平衡方程式小結(jié)（1）在變壓器中存在著磁勢平衡和電勢平衡兩個基本關(guān)系，負(fù)載變化對一次側(cè)的影響是通過二次側(cè)磁勢起作用的。（2）當(dāng)二次側(cè)電流增加時，二次側(cè)磁勢起趨向于改變鐵芯中的主磁通及感應(yīng)電勢E1，破壞了一次側(cè)的電壓平衡關(guān)系。此時一次側(cè)自動產(chǎn)生一個電流分量去抵償二次側(cè)磁勢的作用，使一次側(cè)電勢電壓間達到新的平衡。通過電勢與磁勢平衡的過程，能量從一次側(cè)傳遞到二次側(cè)。U1.I1.r

13、1E1.變壓器負(fù)載時的電路圖r2U2.I2.E2.由圖可見：變壓器一、二次繞組的電路是獨立的，只有磁的聯(lián)系，沒有電的聯(lián)系，不便于計算。x1x2o1o22.4 變壓器等效電路常采用歸算的方法,把兩個電路化成一個電路，其目的是簡化計算，得出原、副邊有聯(lián)系的統(tǒng)一等效電路。需要注意：繞組歸算前后，如果改變了變壓器的狀態(tài)，折算是毫無意義的。不能影響非歸算方的電壓、電流，鐵芯磁通以及有功和無功功率的大小。歸算的原則：保持歸算前后繞組的磁效應(yīng)不變（磁勢不變）保持歸算前后有功和無功功率不變。顯然，只要想辦法將兩個繞組的感應(yīng)電勢變?yōu)橄嗟燃纯?。也就是將二次繞組匝數(shù)變?yōu)橐淮卫@組匝數(shù)即可。1.繞組的歸算(副邊歸算到原

14、邊)注意：二次繞組匝數(shù)變化后，二次繞組的電流必須調(diào)整，否則改變了變壓器的電磁關(guān)系。歸算是把二次側(cè)繞組匝數(shù)變換成一次側(cè)繞組的匝數(shù)，而不改變一、二次側(cè)繞組的電磁關(guān)系。1）二次側(cè)繞組電流的歸算電流歸算原則是：保持歸算前后繞組的磁效應(yīng)不變（磁勢不變），歸算后的量帶表示。2）二次側(cè)阻抗的歸算根據(jù)二次側(cè)消耗的有功功率不變，得：根據(jù)二次側(cè)消耗的無功功率不變，得：根據(jù)二次側(cè)傳輸給負(fù)載的功率不變，得：3）二次側(cè)繞組電勢和電壓的歸算根據(jù)電勢與匝數(shù)成正比關(guān)系得：二次側(cè)端電壓：結(jié)論：（1）歸算前后，二次側(cè)電流變化1/K倍（1）二次側(cè)電勢、電壓變化K倍（2）二次側(cè)電阻、阻抗、負(fù)載變化K2倍 項目 歸算前 歸算后一次側(cè)電

15、壓方程二次側(cè)電壓方程電流關(guān)系感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢的關(guān)系輸出電壓歸算前后的對比U1 =E1Z1I1 U1 =E1Z1I1 U2 = E2Z2I2 U2 = E2 Z2I2 N1I1N2I2 = N1I0 I1I2 = I0 E1 =ZmI0 E1 =ZmI0 E1= kE2E1 = E2U2 = ZLI2 U2 = ZLI2 歸算后的基本方程式根據(jù)歸算后的基本方程畫出的部分等效電路得到變壓器T型等效電路圖U1.I1.r1x1E1.rmxmI0.r2x2Uz.I2.E2.I1+.I2.=I0.E1=.E2=.-I0.Zm.2. 變壓器帶負(fù)載T 型等效電路ZLU1I1R1 jX1 E1 = E2I0

16、 U2 jX2 R2I23.變壓器帶負(fù)載 形等效電路ZLU1I1R1 jX1 E1I0 U2 jX2 R2I24. 簡化等效電路 該電路用于滿載 或接近滿載運行 時的分析、計算。I0 很小，I1 I2 ZLU1 I1 I2 Rk jXk U2 5. 相量圖 設(shè)： U2 = U2 0 U2I2 電感性負(fù)載2E1 = E2R2I2jX2I2E1I0I2I1R1I1jX1I11U1 電容性負(fù)載U2I2E1 = E2 R2I2 jX2I2 I0I2 U12E1I1R1I1 jX1I1 1 電阻性負(fù)載U2I2E1 = E2R2I2jX2I2I0I2U1E1R1I1jX1I11I1小結(jié)（1）為簡化計算，通

17、過歸算法將原、副邊電路整合為一個統(tǒng)一的電路，可用熟知的電路理論來分析變壓器性能。（2）把副邊電路歸算到原邊，要遵循兩個原則：磁勢不變原則，元件功率不變原則。（3）副邊歸算前后: 二次側(cè)電流變化1/k倍 二次側(cè)電勢、電壓變化k倍 二次側(cè)電阻、阻抗、負(fù)載變化k2倍2.5 變壓器參數(shù)的測定變壓器中的等效參數(shù)勵磁阻抗Zm和短路阻抗Zk，對變壓器的運行性能有直接影響，知道了變壓器的參數(shù)，就可繪出等效電路，然后應(yīng)用等效電路分析計算。對已經(jīng)制成的變壓器，可以通過空載試驗測出勵磁阻抗，短路試驗測出短路阻抗。一、空載試驗（開路試驗）條件：為試驗安全和儀器接線方便，一般在低壓側(cè)做空載實驗。試驗時，低壓側(cè)加額定電壓

18、，二次繞組開路。低壓側(cè)高壓側(cè)U1VAWV空載試驗可求取: 變比k、鐵耗PFe、勵磁阻抗Zm 實驗數(shù)據(jù)： U1N、I0、P0、U20。(1) 鐵損耗 P0 = PFePCu = RmI02R1I02 PFeP0 (2) 勵磁阻抗模 |Zm | Z1+Zm | =U1NI0空載時輸出功率為0，輸入功率主用于鐵耗，I0很小，R1很小，銅耗可忽略。測得的功率近似為鐵耗。U1.I0.r1x1E1.rmxm(3) 勵磁電阻RmR1Rm =P0I02(4) 勵磁電抗 Xm =|Zm |2Rm2(5) 電壓比U20U1Nk =(6) 折算 開路試驗測量通常為歸算到低壓側(cè)時的值。折算到高壓側(cè)時，Rm 、Xm 和

19、 Zm 需要折算。 實際值為Rm= k2P0 I02Xm =|Zm |2Rm2二. 短路試驗 測量：PCu、短路參數(shù)。 實驗方法： 逐漸增加 U1 ，使電流達到額定值：I1 = I1N 。U1 = (5%10%)U1N高壓側(cè)低壓側(cè)U1AVW 實驗數(shù)據(jù)： Uk = U1、Ik = I1N 、Pk 。(1) 銅損耗 PCu PFe + PCu = Pk(2) 短路阻抗模 |Zk | = UkIk由于外施電壓很低，主磁通很小，鐵耗和勵磁電流均可忽略，則輸入功率近似等于一、二次側(cè)繞組的銅耗。U1.-U2.I1 =- I2 .rkXk短路試驗時，繞組溫度與實際運行時不一樣。需要折算到75度時的值。若繞組

20、為銅線，可按課本上的公式2-53進行換算。短路試驗時，使電流達到額定值時所加的電壓Uk稱為阻抗壓降或短路電壓。一般用額定電壓的百分值表示。它也是變壓器銘牌數(shù)據(jù)之一。(3) 短路電阻 | Rk | =PkIk2(4) 短路電抗 Xk =| Zk | 2Rk2Uk =UkU1N100% A.ABC三相組式鐵心變壓器2.6 三相變壓器一、三相變壓器概述B.C.XYZA.C.B.A.C.B.ABC三相心式鐵心的形成二、單相變壓器的極性和繞組標(biāo)志同極性端的確定三相變壓器的Y和D連接為確定相電壓的相位關(guān)系，高壓、低壓繞組相電壓相量的正方向規(guī)定為：從繞組的首端指向尾端。相電壓的相位關(guān)系，取決于繞組的同名端是

21、否同在尾端或首端。AUAXaxuaAUAXxaua相電壓相量的正方向規(guī)定為：從繞組的首端指向尾端。相電壓的相位關(guān)系，取決于繞組的同名端是否同在尾端或首端。同在首端或尾端，電壓相位相同；否則，電壓相位相反。AUAXxauaAUAXaxuaUA與ua反相UA與ua反相三、繞組連接方式和連接組別國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定五種連接組別：Y，Yn12 ；YN，y12 ；Y，y12 ；YN，d11 ；Y，d11星形接法（Y），或者帶中性點（YN）三角形接法（D）三相繞組原邊、副邊采用不同的連接方式時，高壓側(cè)線電壓與低壓側(cè)線電壓之間可以形成不同的相位。為表明這種高低壓線電壓之間的關(guān)系，采用“時鐘表示法”。UA.UB.UC

22、.Ub.Uc.Ua.ABCUAB.abcab.UY,y12連接組UA.UB.UC.UAB.ub.ua.uab.時鐘法組別判定UAB.uab.UAB相量作為時針指向12點，固定不動；uab相量作為分針，其指向的點數(shù)即為連接組號。UA.UB.UC.ub.uc.ua.ABCUAB.abcab.uY,y6連接組UA.UB.UC.UAB.ub.ua.uab.UAB.uab.UA.UB.UC.ua.ub.uc.ABCUAB.cabab.uY,y4連接組UA.UB.UC.UAB.ua.ub.uab.UAB.uab.UA.UB.UC.ub.uc.ua.ABCUAB.abcab.uY,d11連接組UA.UB.U

23、C.UAB.ub.ua.uab.UAB.uab.注意：對D形接法，線電壓等于相電壓2.7 標(biāo)幺值在工程計算中，各物理量除了采用實際值來表示和計算外，有時也用標(biāo)幺值來表示和計算。標(biāo)幺值就是某一物理量的實際值與選定對應(yīng)物理量的基值之比。標(biāo)幺值=實際值/基值某一物理量A，基值用Ab，則標(biāo)幺值為：A*=A/Ab標(biāo)幺值為相對值，無量綱。對電路計算，四個基本物理U,I,S,Z中，其中兩個基值任選，另外兩個按電路理論計算。一般選取電壓和電流的基值Ub、Ib，其他兩個量的基值由計算得到。對單相系統(tǒng)，功率和阻抗基值分別為：注意：功率基值即是有功功率也是無功功率的基值，也是容量的基值。阻抗基值即是電阻基值又是電抗

24、基值在變壓器和電機中，通常選擇額定電壓和額定電流作為基值。此時額定電壓、電流和額定視在功率的標(biāo)幺值為1，更簡潔。以額定相電壓UN和額定相電流IN作為相電壓和相電流基值。則有：一次和二次側(cè)相電壓的標(biāo)幺值：一次和二次側(cè)相電流的標(biāo)幺值：一次和二次側(cè)阻抗的標(biāo)幺值：功率的基值：可見，一二次側(cè)具有相同的功率基值。線電壓、線電流的標(biāo)幺值：以線電壓、線電流的額定值作為基值。則三相電路中，相電壓和線電壓的標(biāo)幺值恒相等，相電流和線電流的標(biāo)幺值恒相等。三相功率的基值取為變壓器的三相額定容量，有:當(dāng)系統(tǒng)中有多臺變壓器或電機時：各變壓器或電機都有以各自功率基值計算的標(biāo)幺值，考慮到整個系統(tǒng)的計算，應(yīng)選定一特定的功率Sb作

25、為整個系統(tǒng)的功率基值，這樣系統(tǒng)中各個裝置的標(biāo)幺值需要換算到以Sb為功率基值的標(biāo)幺值。其中，S1*、Z1*分別為功率基值為Sb1時功率和阻抗的標(biāo)幺值；S*、Z*分別為功率基值為Sb時功率和阻抗的標(biāo)幺值在同一電壓基值下，阻抗的標(biāo)幺值與對應(yīng)的功率基值成正比。選用同一電壓基值此即為不同功率基值下的阻抗、功率標(biāo)幺值換算關(guān)系。應(yīng)用標(biāo)幺值的優(yōu)點: (1)不論變壓器或電機容量的大小，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內(nèi)，因此便于比較和分析。 (2)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)幺值計算時不必再進行歸算。(3)標(biāo)幺值的缺點是沒有量綱，無法用量綱關(guān)系來檢

26、查。 2.8 變壓器的運行性能 運行性能：外特性、效率特性。一. 外特性和電壓調(diào)整率 當(dāng) U1、cos 2 為常數(shù)時 U2 = f ( I2) 外特性。 (1) 電壓調(diào)整率的定義U2 I2 OU2N2=1 2= 0.8(電感性)2= 0.8(電容性) I2N U2uN 5% 額定負(fù)載、功率因數(shù)為指定值時，稱為額定電壓調(diào)整率定義：當(dāng)一次側(cè)電壓保持為額定，負(fù)載功率因數(shù)為常值，從空載到負(fù)載時二次側(cè)電壓變化的百分值，用u表示。U1與U2間的夾角很小，則近似有： ZLU1I1I2Rk jXk U2 變壓器簡化等效電路感性負(fù)載相量圖 基本銅耗：是指電流流過繞組時所產(chǎn)生的直流電阻損耗。1.銅耗雜散銅耗：主要

27、指漏磁場引起電流集膚效應(yīng)，使繞組的有效電阻增大而增加的銅耗，以及漏磁場在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。銅耗與負(fù)載電流的平方成正比，因而也稱為可變損耗。二、效率和效率特性變壓器運行時將產(chǎn)生損耗，變壓器的損耗分為銅耗和鐵耗兩類。每一類又包括基本損耗和雜散損耗。2.鐵耗 基本鐵耗：是變壓器鐵心中的磁滯和渦流損耗。雜散鐵耗：包括疊片之間的局部渦流損耗和主磁通在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。 鐵耗可近似認(rèn)為與 或 成正比，由于變壓器的一次電壓保持不變,故鐵耗可視為不變損耗。效率 : 輸出功率與輸入功率之比。3.效率特性其中:從效率特性可見,當(dāng)負(fù)載達到某一數(shù)值時,效率將達到最大值max。把上式對I2求導(dǎo),并使

28、 ,可得: 上式說明，發(fā)生最大效率時，變壓器的銅耗恰好等于鐵耗。效率特性：效率是負(fù)載電流的函數(shù)，如圖所示 。0變壓器的效率特性工程上常用間接法來計算效率，即測出銅耗和鐵耗,再計算效率。公式如下: 小型電力變壓器:N = 80% 90% 大型電力變壓器:N = 98% 99% 負(fù)荷容量很大，一臺變壓器不能滿足要求。 負(fù)荷變化較大，用多臺變壓器并聯(lián)運行可以隨時調(diào)節(jié)投入變壓器的臺數(shù)。 可以減少變壓器的儲備容量。 u1 u2 T1 T2 變壓器并聯(lián)運行是指：一次繞組和二次繞組分別并聯(lián)到一次側(cè)和二次側(cè)的公共母線上的運行方式。2.9 變壓器的并聯(lián)運行(1) 空載時各臺變壓器的 I2 = 0，即各臺變壓器之

29、 間無環(huán)流。(2) 負(fù)載運行時，各臺變壓器分擔(dān)的負(fù)載與它們 的容量成正比。(3) 各臺變壓器同一相上輸出的電流同相位， 使得總輸出電流： I2 = Ii 。2. 并聯(lián)運行的變壓器應(yīng)滿足要求(1) 電壓比相等，以保證二次側(cè)的空載電壓相等。 規(guī)定：電壓比之差0.5%(平均電壓比)(2) 聯(lián)結(jié)組相同，以保證二次側(cè)空載電壓相位相同。 1.理想并聯(lián)運行的狀態(tài)(3) 短路阻抗標(biāo)幺值相等，阻抗角要相同。兩臺變壓器并聯(lián)運行的等效電路圖，虛線部分為理想變壓器，電流、阻抗已歸算到二次側(cè)。電源負(fù)載U2.I2.I1I.I1II.I2I.I2II.ZkI.ZkII.kIkIIU1.I1.求解方程得到：變壓器I的負(fù)載電流分量變壓器II的負(fù)載電流分量變壓器間的環(huán)流3.電壓比不同時，引起變壓器間的環(huán)流電壓比不同時，引起變壓器間的環(huán)流環(huán)流與負(fù)載大小無關(guān)變壓器漏阻抗很小，電壓比很小的差別就會引起較大的環(huán)流理想并聯(lián)運行時，需保證各變壓器的電壓比相等，對于三相變壓器，聯(lián)結(jié)組號必須相同。4. 電壓比相同，等效漏阻抗不同時的負(fù)載分配負(fù)載電流按其等效漏阻抗成反比例分配!上式兩端均乘以INII/INI,考慮兩臺變壓器具有相同的額定電壓，則標(biāo)幺值表示的負(fù)