变压器基础研讨.ppt

二、电流关系和电压关系： 如图C所示，在分析时我们可忽略自耦变压器的漏磁通和绕组电阻，这样我们可以得到以下等式： ≈ = ＝kA kA： 自耦变压器的变比。 负载时磁动势平衡关系为： 若忽略励磁电流，则有： A点电流关系为： 带入上式，可得： 三、容量关系： 自耦变压器的容量是它的输入容量或输出容量。额定运行时容量用S自N表示： SN=（1-1/KA）S自N 在这里： SN---等于普通变压器的额定容量，在自耦变压器中，叫做绕组容量 1/KAS自N---自耦变压器的传导容量 四、主要优缺点： 优点：由于自耦变压器的绕组容量小于额定容量，当额定容量相同时，自耦变压器与双绕组变压器相比，其单位容量所消耗的材料少、变压器的体积小、造价低，而且铜耗和铁耗也小，因而效率高。这就是自耦变压器的主要优点。 缺点：由于自耦变压器原、副绕组之间有直接电的联系，为了防止因高压边单相接地故障而引起低压边的过电压，用在电力系统中的三相自耦变压器中性点必须可靠接地。同样，由于原、副绕组之间有直接电的联系，当高压边遭受过电压时，会引起低压边严重过电压，为避免这种危险，需要在原、副边都装设避雷器。 5.2 电压互感器和电流互感器 电压互感器和电流互感器又称仪用互感器，是电力系统中使用的测量设备，其工作原理与变压器基本相同。使用互感器的目的是：1．与小量程的标准化电压表和电流表配合测量高电压、大电流；2．使测量回路与被测回路隔离，以保障工作人员和测试设备的安全；3．为各类继电保护和控制系统提供控制信号。 一、电压互感器： 当忽略漏抗时： ≈ = = 这样，被测电压 U1=K? U2 但实际上很明显，电压互感器存在着误差，这个误差包括变比误差和相位误差。 在使用电压互感器时应注意： 1．副方不允许短路，否则会产生很大的短路电流，烧坏互感器的绕组；2．副方应可靠接地；3．副方接入的阻抗不得小于规定值，以减小误差。 二、电流互感器： 如图所示： 如果将励磁电流忽略，根据磁动势平衡关系： 式中，k i 为电流互感器的变流比，显然，当测量出I2后，被测电流I1=Ki I 2 在实际中，由于励磁电流和漏阻抗的影响，电流互感器也存在着误差。 电流互感器在使用时应注意：1．在运行过程中绝对不允许副方开路。这是因为电流互感器的原方电流是由被测试的电路决定的，在正常运行时，电流互感器的副方相当于短路，副方电流有强烈的去磁作用，即副方的磁动势近似与原方的磁动势大小相等、方向相反，因而产生铁心中的磁通所需的合成磁动势和相应的励磁电流很小。 若副方开路，则原方电流全部成为励磁电流，使铁心中的磁通增大，铁心过分饱和，铁耗急剧增大，引起互感器发热。同时因副绕组匝数很多，将会感应出危险的高电压，危及操作人员和测量设备的安全；2．副方应可靠接地；3．副方回路阻抗不应超过规定值，以免增大误差。 * , 4.2.2 变压器的负载运行 在前面我们通过分析了解了变压器的空载运行情况，当变压器原方接入交流电源，副方接上负载时的运行方式称为变压器的负载运行。 一、负载运行时的物理情况： 如图所示 即从空载电流 0变为负载时的电流 1。原 绕组的磁动势也从空载磁动势F0变为 F1=I1N1。负载时的主磁通Φm就是由原、副绕组的合成磁动势产生的，即: F1+ F 2= F m。于是变压器在负载时的电磁关系重新达到平衡。 二、电动势平衡方程式： 在原方，电动势平衡方程式为 在副方，电动势平衡方程式为： 式中，Z2 =R2+ j ,副绕组的漏阻抗， R2 分别为副绕组的电阻和漏电抗。 三、负载运行时的磁动势平衡方程式： 负载运行时的磁动势平衡方程式可写为： F1+F2=F0 或： I1N1+I2N2=I0N1 将上式进行变化，可得： F1=F0+（-F2） 或：I1=I0+（-N2/N1I2）=I0+（-I2/K） 这说明变压器负载运行时通过磁动势平衡，使原、副方的电流紧密地联系在一起，副方通过磁动势平衡对原方产生影响，副方电流的改变必将引起原方电流的改变，电能就是这样从原方传到了副方。 四、变压器参数的折算： 由于原、副绕组的匝数Ｎ１Ｎ２，原、副绕组的感应电动势Ｅ1Ｅ2，这就给分析变压器的工作特性和绘制