機車電機與電器 課件 項目二 牽引變壓器

單相變壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理變壓器相關(guān)知識單相變壓器的工作原理2變壓器的額定值3目錄CONTENTS1Part第一章01變壓器相關(guān)知識變壓器相關(guān)知識單相變壓器結(jié)構(gòu)鐵心繞組構(gòu)成了變壓器的磁路，同時又是套裝繞組的骨架。鐵心變壓器的電路部分，用來傳輸電能，一般分為高壓繞組和低壓繞組。繞組變壓器相關(guān)知識單相變壓器結(jié)構(gòu)

套裝在繞組中的鐵心

心柱

連接心柱以構(gòu)成閉合磁路的部分鐵軛鐵心為了減小磁滯及渦流損耗，提高磁路的導(dǎo)磁性能，鐵心通常采用0.35厚的熱軋硅鋼片或冷軋硅鋼片疊成變壓器相關(guān)知識單相變壓器結(jié)構(gòu)心式繞組包圍鐵心殼式鐵心包圍繞組鐵心變壓器相關(guān)知識單相變壓器結(jié)構(gòu)同心式高壓繞組和低壓繞組同心地套裝在鐵心柱上交疊式高壓繞組和低壓繞組分成若干線餅，沿著鐵心柱交替排列而構(gòu)成繞組Part第二章02單相變壓器的工作原理單相變壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理單相變壓器工作原理示意圖在磁通一定的條件下，改變一、二次繞組的匝數(shù)比，便可改變二次繞組輸出電壓的大小，以滿足各種不同用電者的要求，這就是變壓器的基本工作原理。單相變壓器工作原理單相變壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理變壓器的額定值01額定電壓線電壓UINU2N02額定電流線電流IINI2N03額定容量原邊繞組或副邊繞組額定電流與額定電壓的乘積SN04額定功率我國規(guī)定的標準工業(yè)頻率為50

HzTHANKYOU單相變壓器的空載及負載運行變壓器相關(guān)知識變壓器的參數(shù)測定2標幺值3目錄CONTENTS1Part第一章01變壓器相關(guān)知識變壓器相關(guān)知識變壓器的空載運行變壓器空載運行一次繞組接電源，二次繞組不帶負載一次繞組加u1空載電流io空載磁動勢感應(yīng)電動勢e1、e2變壓器相關(guān)知識變壓器的空載運行變壓器空載運行一次繞組接電源，二次繞組不帶負載設(shè)主磁通按正弦規(guī)律變化，則一、二次繞組感應(yīng)電動勢瞬時值為其對應(yīng)的有效值分別為感應(yīng)電動勢變壓器相關(guān)知識變壓器的空載運行變壓器空載運行一次繞組接電源，二次繞組不帶負載電壓平衡方程式實際變壓器空載運行時可以近似認為上式表明，變壓器運行時鐵心中的主磁通基本上不變。變壓器相關(guān)知識變壓器的負載運行變壓器負載運行一次繞組加上電源電壓二次繞組接上負載阻抗一次繞組加u1空載電流io空載磁動勢感應(yīng)電動勢e1、e2負載電流i2繞組磁動勢變壓器相關(guān)知識變壓器的負載運行變壓器負載運行一次繞組加上電源電壓二次繞組接上負載阻抗電壓平衡方程式磁動勢平衡方程式Part第二章02變壓器的參數(shù)測定變壓器參數(shù)測定空載試驗單相變壓器的空載試驗接線圖

單相變壓器的空載試驗等效電路根據(jù)空載試驗測量的數(shù)據(jù)，就可計算出單相變壓器的參數(shù)變壓器參數(shù)測定短路試驗單相變壓器短路試驗線路圖短路試驗短路試驗時調(diào)節(jié)外施電壓，使電流在0～1.3倍額定電流范圍內(nèi)變化，從而讀取不同電壓時的短路電流Is和短路損耗ps的值。由于此時鐵心中主磁通很小，因而變壓器的勵磁電流和鐵耗均可忽略不計，從電源輸入的功率ps就等于銅耗，亦稱為負載損耗。根據(jù)測取的短路電壓Us、Is、ps的數(shù)值，可算出下列短路參數(shù)Part第三章03標幺值標幺值短路試驗概念某一物理量的實際值與選定的某一同單位的基準值的比值，稱為該物理量的標么值或相對值。即優(yōu)點簡化各量的數(shù)值，并能直觀地看出變壓器的運行情況；便于分析比較；物理意義不同的物理量，具有相同的數(shù)值；不需折算。缺點標么值沒有單位，所以物理概念比較模糊，而且也無法用量綱作為檢查計算結(jié)果正確與否的依據(jù)。THANKYOU變壓器的運行特性相關(guān)知識繪制變壓器的效率特性曲線2目錄CONTENTS1Part第一章01相關(guān)知識相關(guān)內(nèi)容電壓變化率反映了供電電壓的質(zhì)量即供電電壓的穩(wěn)定性。電壓變化率電源電壓和負載的功率因數(shù)為常數(shù)時，變壓器二次側(cè)端電壓和負載電流之間的關(guān)系曲線外特性變壓器的外特性Part第二章02繪制變壓器的效率特性曲線繪制變壓器的效率特性曲線變壓器的損耗銅耗與負載電流的二次方成正比，其大小隨負載的變化而變化可變損耗銅損耗鐵損耗變壓器鐵損耗的大小與硅鋼片材料的性質(zhì)、磁通密度的最大值、硅鋼片厚度及交變率等有關(guān)。在其他因素不變的情況下，鐵耗可近似認為與成正比。當電源電壓一定時，鐵耗基本上可認為是恒定的不變損耗pcupFe空載損耗主要是鐵心損耗，即繪制變壓器的效率特性曲線變壓器的效率特性曲線效率特性是指是指一次側(cè)的電源電壓和二次側(cè)負載的功率因數(shù)均為常數(shù)時，變壓器效率與負載電流之間的關(guān)系，即當銅耗等于鐵耗，即變損耗等于可變損耗時，變壓器的效率最大。之后隨著負載的增大，效率將下降。因變壓器無轉(zhuǎn)動部分，一般效率都很高，大多數(shù)在95%以上。大型變壓器可達99%。THANKYOU牽引變壓器的結(jié)構(gòu)相關(guān)知識TBQ8-4934/25牽引變壓器結(jié)構(gòu)2JQFP2-9006/25（DL）牽引變壓器結(jié)構(gòu)3目錄CONTENTS1牽引變壓器的維護保養(yǎng)4Part第一章01相關(guān)知識相關(guān)知識牽引變壓器的特點繞組多為滿足機車調(diào)壓及輔助設(shè)備用電的需要，牽引變壓器除網(wǎng)側(cè)高壓繞組外，二次側(cè)低壓繞組有：牽引繞組、輔助繞組、勵磁繞組及采暖繞組等多個繞組，有的繞組還有多個抽頭。電壓波動范圍大我國干線電氣化鐵道接觸網(wǎng)的額定電壓為25

kV，即允許電網(wǎng)電壓在19～29

kV范圍內(nèi)波動。負載變化大隨著機車運行條件的變化，牽引變壓器的負載變化范圍是很大的，這就要求牽引變壓器應(yīng)能承受較大的負載變化，并具有一定的過載能力，以保證機車的可靠運行。耐振動機車運行中產(chǎn)生的沖擊和振動將不可避免地要傳給牽引變壓器，這就要求牽引變壓器的各個部件應(yīng)具有足夠的機械強度，所有連接緊固件應(yīng)有防松裝置。對阻抗電壓要求高因牽引變壓器二次側(cè)繞組有較高的短路故障概率，故繞組抽頭間的阻抗電壓不能太小，以滿足機車對調(diào)壓整流電路和短路保護的要求。質(zhì)量輕，體積小，用銅多牽引變壓器與同容量的電力變壓器相比，應(yīng)具有較輕的質(zhì)量和較小的體積。相關(guān)知識牽引變壓器的基本結(jié)構(gòu)為滿足機車調(diào)壓及輔助設(shè)備用電的需要，牽引變壓器除網(wǎng)側(cè)高壓繞組外，二次側(cè)低壓繞組有：牽引繞組、輔助繞組、勵磁繞組及采暖繞組等多個繞組，有的繞組還有多個抽頭。質(zhì)量，體小，用銅多牽引壓器與同容量的電力變壓器相比，應(yīng)具有較輕的質(zhì)量和較小的體積。Part第二章02TBQ8-4934/25牽引變壓器結(jié)構(gòu)TBQ8-4934/25牽引變壓器結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)鐵心繞組油箱心式結(jié)構(gòu)，用0.35

mm性能優(yōu)良的冷軋電工鋼片疊裝而成有4個繞組，分別為高壓繞組、牽引繞組、輔助繞組和勵磁繞組箱底用10

mm厚鋼板制成，上面焊有用來限制器身移動的4個定位釘，并設(shè)有放油閥。TBQ8-4934/25牽引變壓器結(jié)構(gòu)平波電抗器鐵心繞組鐵心構(gòu)成平波電抗器的磁路。由硅鋼片疊成，硅鋼片的牌號為DW465-50。平波電抗器繞組多采用連續(xù)式，每個繞組匝數(shù)為136匝，用換位導(dǎo)線繞制。平波電抗器組裝后進行整體浸漆處理。平波電抗器是串接在牽引電動機回路中的電感裝置，可用來減少整流電流的脈動，改善牽引電機的換向條件。Part第三章03JQFP2-9006/25（DL）牽引變壓器結(jié)構(gòu)JQFP2-9006/25（DL）牽引變壓器結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)JQFP2-9006/25（DL）牽引變壓器外形JQFP2-9006/25（DL）牽引變壓器結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)鐵心繞組油箱對拉螺桿心式結(jié)構(gòu)，主要組成部分是對拉螺桿、上夾件、下夾件、硅鋼片等。有3種線圈：高壓線圈、牽引線圈和輔助線圈。油箱采用鋼板焊接，并采用磁屏障的方法使外泄漏限制在一定的范圍內(nèi)。通過2個吊掛座把變壓器與車體底架連接起來。引線引線采用頂部電纜出線，占用空間少，電纜交叉處用絕緣紙板包扎，電流大的引線采用多根并聯(lián)，可以隨意彎曲，引線與端子之間采用冷壓連接，操作方便，避免了焊接的麻煩。JQFP2-9006/25（DL）牽引變壓器結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)機車網(wǎng)壓范圍

17.2～31.3

kV頻率

50

Hz形狀尺寸

3

060

mm×2

760

mm×1

475

mm安裝方式

車體下懸掛式冷卻方式

強迫油循環(huán)風(fēng)冷空載電流

0.16%空載損耗

2

600

W負載損耗

224

W總質(zhì)量

13

000

kgPart第三章04牽引變壓器的維護保養(yǎng)牽引變壓器的維護保養(yǎng)定時檢查和校驗測量油溫用的溫度計，以保證指示準確。主變壓器各部分電氣接觸應(yīng)保持良好，若有觸頭發(fā)熱等不正?，F(xiàn)象時，應(yīng)及時處理。主變壓器剛開始投入運行、長期停運或檢修后投入運行時，必須仔細檢查它的外部狀態(tài)，并對主變壓器的各繞組及變壓器油進行絕緣強度試驗，確認合格后，方能投入運行。保護裝置不應(yīng)有損害冷卻循環(huán)系統(tǒng)的管路和其他附件不應(yīng)有滲漏檢查所有與主變壓器的連接電纜，外部絕緣不應(yīng)有損傷，接線端子連接處的緊固件要安裝牢固，無松動，檢查接線箱內(nèi)的接線柱上電纜的連接狀態(tài)，應(yīng)緊固牢靠，無松動，接線箱內(nèi)部不應(yīng)有雨水進入。定時檢查吸濕器中的干燥劑，觀察是否變色。檢查主變壓器及其它部件的安裝螺栓，應(yīng)安裝牢靠，無松動。油位及氮氣壓力檢查加強對變壓器油的保養(yǎng)。檢查主變壓器油泵，接通工頻電源時異常噪聲及滲漏發(fā)生。THANKYOU自耦變壓器和儀用互感器相關(guān)知識自耦調(diào)壓器的使用2鉗形電流表的使用3目錄CONTENTS1Part第一章01相關(guān)知識相關(guān)知識自耦變壓器自耦變壓器工作原理自耦變壓器的變比為自耦變壓器的容量為相關(guān)知識儀用互感器電流互感器電流互感器的變比為電流互感器的二次繞組絕對不允許開路。因為二次繞組開路時，電流互感器處于空載運行狀態(tài)，此時一次繞組流過的電流（被測電流）全部為勵磁電流，使鐵心中的磁通急劇增大，一方面使鐵心損耗急劇增加，造成鐵心過熱，燒損繞組；另一方面將在二次繞組感應(yīng)出很高的電壓，可能使絕緣擊穿，并危及測量人員和設(shè)備的安全。電流互感器的鐵心及二次繞組一端必須可靠接地，以防止絕緣擊穿后，電力系統(tǒng)的高壓危及工作人員及設(shè)備的安全。相關(guān)知識儀用互感器電壓互感器電壓互感器的變比為電壓互感器的二次繞組在使用時絕不允許短路。如二次繞組短路，將產(chǎn)生很大的短路電流，導(dǎo)致電壓互感器燒壞。電壓互感器的鐵心及二次繞組的一端必須可靠接地，見圖2.15（b），以保證工作人員及設(shè)備的安全。電壓互感器有一定的額定容量，使用時二次繞組回路不宜接入過多的儀表，以免影響電壓互感器的測量精度。Part第二章02自耦調(diào)壓器的使用自耦調(diào)壓器的使用（a）外形圖（b）電路原理圖自耦調(diào)壓器自耦調(diào)壓器的一次繞組匝數(shù)N1固定不變，并與電源相連，一次繞組的另一端點和滑動觸點a之間的繞組N2就作為二次繞組。當滑動觸點a移動時，輸出電壓U2隨之改變，這種調(diào)壓器的輸出電壓U2可低于一次繞組電壓U1，也可稍高于一次繞組電壓。一、二次繞組的公共端U2或u2接中性線（零線），U1端接電源相線（火線），u1、u2作為輸出端。次繞組感應(yīng)出很高的電壓，可能使絕緣擊穿，并危