第2章变压器2013案例.ppt

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。 变压器铁心柱的横切面 单相芯式变压器铁心及绕组 铁壳式变压器 通常应用于电压很低而电流很大的特殊场合，例如，电炉用变压器。这时巨大的电流流过绕组将使绕组上受到巨大的电磁力，铁壳式结构可以加强对绕组的机械支撑，使能承受较大的电磁力。 1.空载运行的电磁物理现象 2.磁场的磁通 分为主磁通和漏磁通两部分 ①磁路不同，因而磁阻不同。主磁通?同时交链初级、次级绕组，又称为互磁通，路径为沿铁芯而闭合的磁路，磁阻较小。 漏磁通?1?只交链初级绕组，称初级侧漏磁通，它所行经的路径大部分为非磁性物质，磁阻较大。 各物理量正方向规定：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，规定磁通的正方向与其感应电势的正方向符合“右手螺旋”定则。 e的正方向与电流i0同方向。 这样e1=－N1dФ/dt成立。 温度折算 线圈电阻与温度有关，国标规定换算成75℃时的值幻灯片 63。 短路电压（short circuit voltage） 2.短路电压百分值 短路电压有功分量： 短路电压无功分量： 三绕组变压器容量配合 1. 容量——绕组通过功率的能力 2. 三绕组变压器有一个初级侧和二个次级侧。两个次级侧的负载分配无固定关系 3. 只要两个次级侧电流各自不超过额定值，两个次级侧电流归算至初级侧的相量和的值不超过初级侧额定电流，各种运行的配合都是允许的 通常采用变压器高压绕组的额定容量作为各绕组的容量基值 电压方程式 在建立基本方程时,用每—绕组的自感系数和各绕组间的互感系数作为基本参数。令L1、L2、L3为各绕组自感系数，M12＝M21为1与2绕组间互感系数；M13=M31为1与3绕组间互感系数；M23=M32为绕组2与3间互感系数。 2 自耦变压器 串联绕组与公共绕组共同组成自耦变压器的高压绕组。自耦变压器可作为升压变压器运行，也可作为降压变压器运行。 3.电压互感器和电流互感器 ①扩大常规仪表的量程； ②使测量回路与被测系统隔离，以保障工作人员和测试设备安全； ③由互感器直接带动继电器线圈，为各类继电保护提供控制信号，也可以经过整流变换成直流电压，为控制系统或微机控制系统提供控制信号。 测量系统使用的电压互感器，其次级侧额定电压都统一设计成100V；电流互感器次级侧额定电流都统一设计成5A或1A。 互感器主要性能指标是测量精度，要求转换值与被测量值之间有良好的线性关系。 电压互感器规定了0.2、0.5、l、3等四个标准等级 电流互感器分为0.2、0.5、l.0、3.0和10.0 五个标准等级 初级绕组匝数较少，一般只有一匝 或几匝，而次级绕组的匝数较多。 初级绕组串联在被测线路中，次级 绕组接至电流表，或功率表的电流 线圈，或电度表的电流线圈。 由于电流线圈的电阻值很小，电流 互感器可视为处于短路运行状态的 变压器。 ①不允许电流互感器的次级侧开路 次级侧开路，初级侧电流将全部为激磁电流，使铁芯过饱和，铁耗将急剧增大，引起互感器严重发热。 次级绕组匝数较多，次级绕组突然开路，将感应较高的电压，对操作人员有极大危险。 ②电流互感器次级绕组的一端以及铁芯均应可靠接地。 1. 高压绕组接到被测量系统的电压线路上，低压绕组接到测量仪表的电压线圈。 2. 如仪表的个数不止一个、则各仪表的电压线圈都应并联。 特别注意！ ①次级侧绝对不允许短路，因短路电流将引起绕组发热，有可能破坏绕组绝缘电阻，导致高电压侵入低压回路，危及人身和设备安全。 ②互感器铁芯和次级绕组的一端必须可靠接地。 基本铁耗：是变压器铁心中的磁滞和涡流损耗。 附加铁耗：包括叠片之间的局部涡流损耗和主磁通在结构部件中引起的涡流损耗等。 铁耗可近似认为与 或 成正比，由于变压器的一次电压保持不变,故铁耗可视为不变损耗。 变压器效率 （1）以额定电压下的空载损耗作为铁耗，并认为铁耗 不随负载变化 （2）以额定电流时的短路损耗作为额定负载时的铜耗， 并认为铜耗与负载系数的平方成正比 （3）计算输出功率时，忽略二次测电压的变化 工程上常用间接法来计算效率，即测出铜耗和铁耗,再 计算效率。 从效率特性可知,当负载达到某一数值时,效率将达到最大值 。把上式对 求导,并使 ,可得: 上式说明，发生最大效率时，变压器的铜耗恰好等于铁耗。 效率特性见图2-29 达到最大效率时的负载系数为 例题2-4 0 变压器的效率特性