变压器基本原理及应用详解.ppt

16、变压器并联运行：两台以上的变压器原边并联于同一电源，副边并联于同一负载的运行形式。 17、变压器副边电流为零：空载并联运行时各变压器之间无有害循环电流。 18、变压器负载系数相等：有载并联运行时各变压器之间按容量分配负载。 19、变压器理想并联运行 ：空载并联副边电流为零有载并联负载系数相等。 20、变压器副边循环电流：并联运行时副边电压差在副绕组中引起的电流。 1 * 1 * 1 * 1 * 1 * 1 * 1 * 1 * 1 * 为了保证空载时环流不超过额定电流的10%，通常规定并联运行的变压器的变比差不大于1%。 当变压器的变比不等时，在空载时，环流 就存在。变比差越大，环流越大。由于变压器的短路阻抗很小，即使变比差很小，也会产生很大的环流。环流的存在，既占用了变压器的容量，又增加了变压器的损耗，这是很不利的。 二、连接组别不同时并联运行 连接组别不同时，二次侧线电压之间至少相差300，则二次线电压差为线电压的51.8%，由于变压器的短路阻抗很小,这么大的电压差将产生几倍于额定电流的空载环流，会烧毁绕组，所以连接 组别不同绝不允许并联。 三、短路阻抗标么值不等时并联运行 由等效电路可知： 等效电路如图所示。 可见，各台变压器所分担的负载大小与其短路阻抗标么值成反比。 为了充分变压器的容量，理想的负载分配，应使各台变压器的负载系数相等，而且短路阻抗标值相等。 变压器运行规程规定：在任何一台变压器不过负荷的情况下，变比不同和短路阻抗标么值不等的变压器可以并联运行。又规定：阻抗标么值不等的变压器并联运行时，应适当提高短路阻抗标么值大的变压器的二次电压，以使并联运行的变压器的容量均能充分利用。 为了使各台变压器所承担的电流同相位，要求各变压器的短路阻抗角相等。一般来说，变压器容量相差越大，短路阻抗角相差也越大，因此要求并联运行的变压器的最大容量之比不超过3：1。 3.6 变压器的运行特性 3.6.1 电压变化率 用相量图可以推导出电压变化率的表达式： 定义：是指一次侧加50Hz额定电压、二次空载电压与带负载后在某功率因数下的二次电压之差，与二次额定电压的比值，即 电压变化率是表征变压器运行性能的重要指标之一,它大小反映了供电电压的稳定性。 式中 称为负载系数 由表达式可知，电压变化率的大小与负载大小、性质及变压器的本身参数有关。 1.0 0 1.0 3.6.2 电压调整 为了保证二次端电压在允许范围之内,通常在变压器的高压侧设置抽头,并装设分接开关,调节变压器高压绕组的工作匝数,来调节变压器的二次电压。 分接开关有两种形式：一种只能在断电情况下进行调节，称为无载分接开关-----这种调压方式称为无励磁调压；另一种可以在带负荷的情况下进行调节，称为有载分接开关-----这种调压方式称为有载调压。 中、小型电力变压器一般有三个分接头，记作UN ±5%。大型电力变压器采用五个或多个分接头,例UN ±2x2.5%或UN ±8x1.5%。 3.6.3 损耗、效率及效率特性 铁损耗与外加电压大小有关，而与负载大小基本无关，故也称为不变损耗。 一、变压器的损耗 铜损耗分基本铜损耗和附加铜损耗。基本铜损耗是在电流在一、二次绕组直流电阻上的损耗；附加损耗包括因集肤效应引起的损耗以及漏磁场在结构部件中引起的涡流损耗等。 变压器的损耗主要是铁损耗和铜损耗两种。 铁损耗包括基本铁损耗和附加铁损耗。基本铁损耗为磁滞损耗和涡流损耗。附加损耗包括由铁心叠片间绝缘损伤引起的局部涡流损耗、主磁通在结构部件中引起的涡流损耗等。 铜损耗大小与负载电流平方成正比，故也称为可变损耗。 效率大小反映变压器运行的经济性能的好坏，是表征变压器运行性能的重要指标之一。 二、效率及效率特性 效率是指变压器的输出功率与输入功率的比值。 其中 效率表达式 变压器效率的大小与负载的大小、功率因数及变压器本身参数有关。 效率特性：在功率因数一定时，变压器的效率与负载电流之间的关系η=f(β),称为变压器的效率特性。 即当铜损耗等于铁损耗(可变损耗等于不变损耗)时,变压器效率最大： 或 为了提高变压器的运行效益，设计时应使变压器的铁损耗小些。 令 ,则 1. 自耦变压器的基本结构 只有一个绕组。 手柄 接线柱 一、 自耦变压器 3.7 特种变压器 2. 自耦变压器的工作原理 (1) 电压关系 忽略漏阻抗，则 = U1 U2 E1 E2