电机学课件--变压器基础知识.ppt

第三章 变压器 …… 3-6 标么值 3-7 变压器的运行特性 3-8 三相变压器的磁路、联结组、电动势波形 3-9 变压器的并联运行 3-10 三相变压器的不对称运行 …… 3-6 标么值 在电力工程中，对电压、电流、阻抗和功率等物理量的计算，常常采用其标么值。 所谓标么值就是先选定一个物理量的同单位某一数值作为基准值（简称基值）然后取该物理量的实际值与该基准值相比所得的比值即称为该物理量的标么值，即 二、基值的确定 基值的选取是任意的，通常以额定值为基准值。 各侧的物理量以各自侧的额定值为基准；线值以额定线值为基准值，相值以额定相值为基准值；单相值以额定单相值为基准值，三相值以额定三相值为基准值； 存在有相互关系的四个物理量（U、I、Z、S）中，所选基值的个数并不是任意的，当某两个物理量的基值已被确定，其余物理量的基值跟着确定。 例如单相变压器，选定一次侧的额定电压U1N和额定电流I1N作为电压和电流的基值： 一次侧阻抗的基值即：Z1b=Z1N=U1N/I1N 一次侧功率的基值即：S1b=S1N=U1NI1N 四、应用标幺值的优缺点 额定值的标幺值等于1。采用标幺值时，不论变压器的容量大小，变压器的参数和性能指标总在一定的范围内，便于分析和比较。 如电力变压器的短路阻抗标幺值zk*=0.03~0.10，如果求出的短路阻抗标幺值不在此范围内，就应核查一下是否存在计算或设计错误。 例如 p138 I0*、 zk*的范围 采用标幺值时，原、副边各物理量不需进行折算，便于计算。 如副边电压向原边折算，采用标幺值： 相电压和线电压标幺值恒相等，相电流和线电流标幺值恒相等； 某些意义不同的物理量标么值相等 2、缺点 标么值没有单位，物理意义不明确。 3-7 变压器的运行特性 电压变化程度——由于变压器内部存在着电阻和漏抗，负载时产生电阻压降和漏抗压降，导致次级侧电压随负载电流变化而变化。 电压变化率定义：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。 ※ 分析?U公式 由外特性图，负载功率因数性质不同，对主磁通的影响不同，变压器的端电压变化亦不同。 纯电阻负载，端电压变化较小； 感性负载时主磁通Φ呈去磁作用，为了维持Φ不变，必须使原边电流增加，同时短路阻抗压降也增加，其结果造成副边电压下降； 容性负载对主磁通Φ呈增磁作用，为了维持Φ不变，必须减小原边电流，除了补偿短路阻抗压降外，其余部分使副边电压增高。 1、损耗 变压器运行中有两种损耗：铜耗pCu；铁耗pFe（每一类包括基本损耗和杂散损耗） 2、效率的定义 假定： 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。 3-8 三相变压器磁路、联结组、电动势波形 2、心式磁路变压器 特点：三相磁路彼此有关联，磁路长度不等，当外加三相对称电压时，三相磁通对称，三相磁通之和等于零。 二、联接组别（一） 联结法 两种三相绕组接线:星形联结、三角形联结 2、三角形联结 把一相的末端和另一相的首端连接起来，顺序连接成一闭合电路。两种接法： （二）联结组 变压器的同一相高、低压绕组都是绕在同一铁芯柱上，并被同一主磁通链绕，当主磁通交变时，在高、低压绕组中感应的电势之间存在一定的极性关系。 2、同名端 在任一瞬间，高压绕组的某一端的电位为正时，低压绕组也有一端的电位为正，这两个绕组间同极性的一端称为同名端，记作“˙”。 3、时钟表示法 高压绕组线电势——长针，永远指向“12”点钟 低压绕组线电势——短针，根据高、低压绕组线电势之间的相位指向不同的钟点。 例如 单相变压器 （三）、三相变压器的连接组别 联结组别：反映三相变压器连接方式及一、二次线电动势（或线电压）的相位关系。 三相变压器的连接组别不仅与绕组的绕向和首末端标志有关，而且还与三相绕组的连接方式有关。 理论和实践证明，无论采用怎样的连接方式，一、二次侧线电动势（电压）的相位差总是30o的整数倍。 1、 Yy0 2、 Yy6 3、 Yy4 4、 Yd1 5、 Yd5 6、 Yd11 例1：将变压器接成联接组标号Dy1，并画电动势相量图 例1：将变压器接成联接组标号Dy1，并画电动势相量图 C B A C B A X、Y、Z a b c x、y、z éAB éab 180o 注意abc顺序错过一个铁心柱 120o 30o A C B c x z b a y 150o 330o A C B c b a ● ● ● A B C X Y Z ● ● ● 初级△接AX－CZ－BY联结 初级△接AX－BY－CZ联结 *