变压器～1(变压器—结构、空载及负载磁场).ppt

* 折算后的方程式组为： * 五、负载时的等效电路和相量图 1、相量图 已知U2、I2、 ，变压器参数k、R1、X1σ、R2、X2σ、Rm、Xm 。绘出相量图 变压器相量图(cosφ2滞后) * 2、T型等效电路 T型等效电路的形成过程，见下图。 T型等效电路的形成过程 * 3、Γ型等效电路 对于电力变压器，一般I1NZ1＜0.08U1N，且I1NZ1与-E1是相量相加，因此可将励磁支路前移与电源并联，得到Γ型等效电路。 * 4、简化等效电路和相量图 对于电力变压器，由于I0＜0.03I1N，故在分析变压器满载及负载电流较大时，可以近似地认为I0＝0，将励磁支路断开,等效电路进一步简化成一个串联阻抗，如图所示。 * 在简化等效电路中，可将一次侧、二次侧的参数合并，得到: Rk为短路电阻， Xk为短路电抗，Zk为短路阻抗。 从简化等效电路可见，如果变压器发生稳态短路，短路电流Ik = U1 / Zk可达到额定电流的10倍～20倍。 对应于简化等效电路，电压方程式为 2006年6月21日星期三 第3章 变压器 2006年6月21日星期三 第3章 变压器 华南理工大学 电力学院 杨向宇 2008.3 电机学Electric Machinery （变压器—结构、空载及负载磁场） 变压器结构、空载及负载运行 第七章 概述 第八章 变压器的运行原理 8.1 变压器的空载运行 8.2 变压器的负载运行 变压器的分类 变压器的基本结构 变压器的额定值 空载运行时的磁通、感应电动势 电压方程式和变比 空载电流 负载运行时的电磁过程 磁动势平衡方程式 电压平衡方程式 绕组折算 负载时等效电路和相量图 * 第七章 概述一、变压器的分类 变压器可以按用途、绕组数目、相数、冷却方式分别进行分类。 按用途分类：电力变压器、互感器、特殊用途变压器 按绕组数目分类：双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器； 按相数分类：单相变压器、三相变压器； 按冷却方式分类：以空气为冷却介质的干式变压器、以油为冷却介质的油浸变压器。 * 二、变压器的基本结构 变压器的基本结构可分为：铁心、绕组、油箱、 套管。 1、铁心 铁心是变压器的磁路，为了减少交变磁通在铁心 中产生磁滞损耗和涡流损耗，变压器铁心由厚度为 0.27mm、0.3mm、0.35mm的冷轧高硅钢片叠装而成。 * * 心柱截面是内接于圆的多级矩形，铁轭与心柱截面相等。 * 2、绕组 绕组是变压器的电路部分，由包有绝缘材料的铜(或铝)导线绕制而成。装配时低压绕组靠着铁心，高压绕组套在低压绕组外面，高低压绕组间设置有油道(或气道)，以加强绝缘和散热。将绕组装配到铁心上成为器身。 * 3、油箱 除了干式变压器以外，电力变压器的器身都放在 油箱中，箱内充满变压器油，其目的是提高绝缘强度 (因变压器油绝缘性能比空气好)、加强散热。 * 4、套管 变压器的引线从油箱内穿过油箱盖时，必须经过 绝缘套管，以使高压引线和接地的油箱绝缘。绝缘套 管一般是瓷质的，为了增加爬电距离，套管外形做成 多级伞形，10kV～35kV套管采用充油结构，如图所示。 * 三、变压器的额定值 额定值是选用变压器的依据，主要有： (1)额定容量SN：是变压器的视在功率。由于变 压器效率高，设计规定一次侧、二次侧额定容量相 等。 (2)一次侧、二次侧额定电压U1N、U2N。二次侧额 定电压U2N是当变压器一次侧外加额定电压U1N时二次 侧的空载电压。对于三相变压器，额定电压指线电 压。 (3)一次侧、二次侧额定额定电流I1N、I2N。对于 三相变压器，额定电流指线电流。 8.1 变压器的空载运行一、空载运行时的磁通、感应电动势 变压器的一次侧绕组AX接在电源上、二次侧绕组 ax开路，此运行状态称为空载运行。 * 主磁通Φ：其磁力线沿铁心闭合，同时与一次侧绕组 、二次侧绕组相交链的磁通。 * 一次侧绕组的漏磁通Φ1σ：其磁力线主要沿非铁磁材料(油、空气)闭合，仅为一次侧绕组相交链的磁通。 * 主磁通和漏磁通的区别： 所经磁路的磁阻不同：主磁通沿铁心闭合，磁阻为非常数，存在饱和现象，Φ与i0呈非线性关系；漏磁通主要沿非铁磁材料(油、空气)闭合，磁阻为常数，Φ1σ与i0呈线性关系。 所起的作用不同：主磁通同时与一次侧绕组、二次侧绕组相交链，起能量传递媒介的作用；漏磁通Φ1σ仅与一次侧绕组相交链，不能传递能量，仅起电压降的作用。 大小不同：主磁通占总磁通的绝大部分；漏磁通只占很小的一部分。 * 感应电动势 假定正向：