3变压器工作原理教材.ppt

特性分析： 1.空载时输出功率为零，所以η 0。 2.负载较小时，损耗相对较大，功率η较低。 3.负载增加，效率η亦随之增加。超过某一负载时，因铜耗与负载电流的平方成正比增大，效率η反而降低，最大效率η不一定出现在额定负载处，最高效率ηmax出现在变压器的不变损耗等于可变损耗时，即： I2* 二、仪用互感器 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： 思考题 3．1 变压器有哪几个主要部件？各部件的功能是什么？ 答： 变压器的主要部件:铁心:磁路,包括芯柱和铁轭两部分 绕组:电路 油箱:加强散热，提高绝缘强度 套管:使高压引线和接地的油箱绝缘 3．2 变压器铁心的作用是什么？为什么要用厚0.35mm、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心？ 答： 变压器铁心的作用是磁路.铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁耗,用涂绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心,可以大大减小铁耗. 3．3 为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中？ 答：因变压器油绝缘性质比空气好，所以将铁心和绕组浸在变压器油中可加强散热和提高绝缘强度. 3．35 有一台单相变压器，额定容量 ，额定电压 ，试求一、二次侧的额定电流。 3．36 有一台三相变压器，额定容量 ，额定电压 ，Yd联接，试求： （1）一、二次侧的额定电流； （2）一、二次侧的额定相电压和相电流。 3 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。 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%。 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。 二、变压器的损耗与效率 1 变压器的损耗 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。 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。 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。 铜损耗大小与负载电流平方成正比，故也称为可变损耗。 2 变压器的效率 效率是指变压器的输出功率与输入功率的比值。 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。 根据上式，可通过空载试验和短路试验，求出变压器的铁心损耗和铜损，然后计算效率。 对上式采用以下几个假设： 1 以额定电压下的空载损耗p0作为铁心损耗pFe，并认为铁耗不随负载发生变化。 2 以额定电流时的短路损耗PKN作为铜损耗PCu，并认为铜耗与负载电流的平方成正比。 3 由于变压器的电压调整率很小，负载时U2的变化可以不考虑。 因此： 功率公式可以写成: 变压器效率与负载的大小及功率因数有关。 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 I2 ,称为变压器的效率特性。 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。 第七节 三相变压器 一、三相变压器的磁路系统 （一）三相变压器组 特点是：三相磁路彼此无关。 （二）三相心式变压器 特点是：三相磁路彼此有关联。 二、三相变压器的电路系统－联结组 （一）变压器的端头标号 末端 首端 末端 首端 Nm U2m、V2m、W2m U1m、V1m、W1m U2m U1m 中压绕组 n u2、v2、w2 u1、v1、w1 u2 u1 低压绕组 N U2、V2、W2 U1、V2、W1 U2 U1 高压绕组 中性点 三相变压器 单相变压器 绕组名称 （二）单相变压器的极性 * * 一、二次绕组的首端的极性相同时，一、二次绕组的电动势同相位。 * * 一、二次绕组的首端的极性不同时，一、二次绕组的电动势反相位。 绕组的极性只取决于绕组的绕向,与绕组的首、末端的标示无关 （三）三相变压器的连接组别 1、联结组的定义 定义：按一、二次侧线电势的相位关系,把变压器绕组的连接分成各种不同的组合,称为绕组的联结组。 2、联结组的表达形式 在三相变压器中，对于一次绕组或二次绕组，主要采用星型和三角形两种联结形式。我国生产的三相电力变压器常用Y,yn、Y,d、YN,d等三种联结。 为了制造和并联运行时的方便，我国规定Y,yn0;Y,d11;YN,