电工技术教案变压器讨论习题课.ppt

欢迎学习 单相变压器 + – + – 一次 绕组 N1 二次 绕组 N2 铁心 电能 磁场能 电能 (v1、i1) (变化的磁场 电磁感应定律) ( v2、i2) 变压器通过线圈绕组和闭合铁芯，利用互感磁耦合实现： 8.4.2 变压器的基本工作原理 对二次侧，根据KVL： 式中: R2 为二次绕组的电阻; X2=?L?2 为二次绕组的感抗； V2为二次绕组的端电压。 + – + – + – ? i1 i2 – + e?2 – + v2 – + e2 若一、二次侧的绕组电阻很小，漏电感也很小，则： 一、二次侧的电压之比等于匝数之比。 电压变换： （3）电流变换 (一次、二次侧电流关系) 空、负载运行时： 铁心中主磁通的最大值?m在变压器空载和有载时近似保持不变（磁通不变原理）。即有 若电源侧V1、 f 不变，则主磁通 ?m 基本不变。 空载： 有载： + – + – + – ? i1 i2 – + e?2 – + v2 ??Z ? – + e2 一般情况下：变压器的空载电流 i0 很小，它的有效值是负载情况下的10%以内，通常可以忽略。 或 结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。 或： 磁势平衡式： 空载磁势 有载磁势 阻抗变换： 由图可知： 结论： 变压器一次侧的等效阻抗模，为二次侧所带负载的阻抗模的 K2 倍。 + – + – + – 变压器的型号 3. 变压器的运行特性 S J L 1000/10 变压器额定容量(KVA) 铝线圈 冷却方式 J:油浸自冷式 F:风冷式 相数 S:三相 D:单相 高压绕组的额定电压(KV) ? 额定容量 SN ( kV.A)传送功率的最大能力(视在功率)。 单相： 三相： 容量 SN ? 输出功率 P2 一次侧输入功率 P1 ? 输出功率 P2 注意：变压器几个功率的关系（单相） 容量： 效率： 输出功率： 变压器运行时的功率取决于负载的性质 （1）变压器的额定值 单相变压器，额定容量 = 额定电压×额定电流（二次绕组） 三相变压器，额定电压指线电压，额定电流指线电流。 ( kV.A) ( W) 交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种。 1. 铜损（?Pcu） 在交流铁心线圈中, 线圈电阻R 上的功率损耗称铜损，用?Pcu 表示。 ?Pcu = RI2 式中：R是线圈的电阻；I 是线圈中电流的有效值。 2. 铁损（?PFe） 在交流铁心线圈中，处于交变磁通下的铁心内的功率损耗称铁损，用?PFe 表示。 铁损由 磁滞 效应和 涡流 效应产生。 ? + – u i （2）变压器的功率损耗 (3) 变压器的运行特性 1） 变压器的外特性 当一次侧电压 V1和二次侧功率因数 cos?2保持不变时，二次侧输出电压 V2和输出电流 I2的关系，V2 = f (I2)。 cos?2 =0.8 (感性） V2 I2 V20 I2N cos?2 =1 O 一般供电系统希望要硬特性（随I2的变化，V2 变化不大），电压变化率约在5%左右。 2） 变压器的效率特性(?) 变压器的效率是指输出功率与输入功率的比值，即： 变压器的输入功率为： 变压器的效率为： 4. 三相变压器 A B C X Y Z a b c z y x （1) 三相变压器的结构 高压绕组： A-X B-Y C-Z X、Y 、Z ：尾端 A、B、C ：首端 低压绕组： a-x b-y c-z a、b、c：首端 x、y、z：尾端 （2) 三相变压器的联结方式 联结方式： 三相配电变压器 动力供电系统（井下照明） 高压、超高压供电系统 常用接法: Y0指有中性线的星型联接。 （1）三相变压器Y/ Y0联结 A C B b c a + – + – + – + – （2）变压器的并联运行 电网 负载 ?????? 公共母线 变 压 器 2 变 压 器 1 8.4.4 特殊变压器 1.三绕组变压器 三绕组变压器有一个一次绕组和两个二次绕组，对应于三个绕组，有高压、中压和低压三种额定电压。 三绕组变压器的一次绕组和两个二次绕组的电压比仍然为： 可将三相变压器的任意一相视为单相变压器分析。 使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。注意：一次、二次侧千万不能对调使用，以防变压器损坏。因为N变小时，磁通增大，电流会迅速增加。 2.自耦变压器 A B P + – +