电机学--变压器的基本作用原理讲解.ppt

第一篇 变压器;第二章 变压器的基本作用原理与理论分析;本章的主要内容：;电力变压器;第一节 电力变压器的基本结构和额定值;一、变压器的主要类别;变压器的主要分类：;按电压分类：升压变压器、降压变压器； 按相数分类：单相变压器、三相变压器； 按绕组数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器； 按铁心结构分类：心式变压器和组式变压器； 按调压方式分类：无载调压变压器、有载调压变压器； 按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干式变压器等； 按容量大小分类：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。;二、电力变压器的基本结构（主要结构部件）;;;;（一)、铁芯——变压器的磁路;铁芯的交叠装配;三相芯式变压器的铁心排列法，主要使叠缝相互交叠，从而减少磁路的磁阻 ;(二)绕组——变压器的电路;单相芯式变压器铁心及绕组：;铁壳式变压器 ;(三)变压器油——冷却、绝缘;(四)油箱——主油箱：机械支撑、冷却散热;(四)油箱——主油箱：机械支撑、冷却散热 ;3、变压器运行时产生热量，使变压器油膨胀，储油柜中变压器油上升，温度低时下降。 储油柜使变压器油与空气接触面较少， 减缓了变压器油的氧化过程及吸收空气中的水分的速度。——呼吸;;(五)绝缘套管 ;;三、变压器的额定值 ;额定电流——额定容量除以各绕组的额定电压所计算出来的线电流值。单位用A或kA。 电力变压器的额定频率是50Hz ;额定值的关系;变压器电路理论及其运行特性;第二节 变压器空载运行;空载运行：;一、电磁物理现象;磁场的磁通;磁场的磁通：;二、正方向的规定;方向规定：电压u1与电流i0同方向，磁通正方向与电流正方向符合右手螺旋定则，e的正方向与电流同方向。这样e1=－N1dФ/dt成立。 例如?正在增加，dФ/dt为正，e1＝－ N1dФ/dt＜0为负，若外电路能使e1产生电流，其电流方向必与i0正方向相反，该电流产生磁通Ф′，与Ф方向相反，起阻止Ф增加的作用，即符合楞次定律。;三、感应电势，电压变比;变比——初级电压与次级空载时端点电压之比。 电压变比k 决定于初级、次级绕组匝数比。 略去电阻压降和漏磁电势 ;四、励磁电流的三个分量;励磁电流实际包含I?、Ih和Ie三个分量：;空载时励磁电流;五、励磁特性的电路模型;6、漏抗;7、空载电路方程;等效电路;相量图;第三节 变压器的负载运行;变压器负载运行;1、负载时的电磁物理现象;次级电流的影响;初级、次级电流间的约束关系;电磁现象;2、基本方程式;3、归算;归算方法一;归算方法二;一)次级电流的归算值;二)次级电势的归算值;三)电阻的归算值;四)漏抗的归算值;4、归算后的基本方程;归算后的T形等效电路;相量图;相量图——作图步骤;变压器的实用相量图;近似等效电路;简化等效电路;第四节 标幺值;对各个物理量选一个固定的数值作为基值，取实际值与基值之比称为该物理量的标么值 标么值用下标“*” 基值（采用下标“b”） 电压基值——额定电压 U1b=U1N,U2b=U2N 电流基值——额定电流 I1b=I1N,I2b=I2N 功率基值——额定容量 Sb＝SN 阻抗基值——额定电压与额定电流之商 初级、次级侧各物理量应采用不同基值;标么值的优点：;第五节 参数测定方法;参数测定方法;一、空载试验;空载特性曲线u0=f(I0);空载试验参数计算;二、短路试验;短??特性曲线uk=f(Ik);短路试验参数计算;三、短路电压百分数;短路电压的有功与无功分量;第六节 变压器的运行性能;一、 电压变化率;电压变化率?U%的分析;简化计算;电压变化率与负载大小;电压变化率与负载性质;电阻性负载时功率因数等于1，即?2＝O，cos?2=1，sin?2＝O，?U％=ua*。电压降落不大。 电阻电感性负载时功率因数为滞后，?2取正值，随着?2增大，ua* cos?2减小，ur*sin?2增大，?U随之增大。但不是直线关系。?U％有一最大值，用d(?U％)／d?2＝0求极值条件，求得当?U％达到最大，当继续增大，?U％又趋于减小。 电阻电容性负载时功率因数为超前，?2取负值，这时?U％为两项之差。当满足条件ua*cos?2=ur*sin?2时?U=0。当电阻电容性负载功率因数继续减小，则ua*cos?2＜ur*sin?2，?U％变为负值、这时负载电压反而大于空载电压。;影响端电压的因素小结;二、变压器的效率;间接法计算效率_损耗分离法;效率曲线;最大效率;小 结;能量传递;励