变压器结构介绍 VIP.pptVIP

变压器 注册电气工程师执业资格考试 专业基础——电气工程 4.6.1 三相变压器的结构特点 三相组式变压器 体积小 重量轻 用于超高压、特大容量场合 4.6.1.1 组式——各相磁路彼此独立 各相主磁通以各自铁芯作为磁路。——铁芯独立，磁路不关联 各相磁路的磁阻相同，当三相绕组接对称的三相电压时，各相的激磁电流和磁通对称。 4.6.1.2 芯式——各相磁路彼此相关 通过中间三个芯柱的磁通等于三相磁通的总和。 当外施电压为对称三相电压，三相磁通也对称，其总和?A+?B+?c=0，即在任意瞬间，中间芯柱磁通为零。 在结构上省去中间的芯柱 三相三铁芯柱变压器 三相铁心互不独立 三相磁路互相关联 中间相的磁路较短，令外施电压为对称三相电压，三相激磁电流也不完全对称，中间相激磁电流较其余两相为小。 与负载电流相比激磁电流很小，如负载对称，三相电流基本对称。 4.6.2 变压器的额定值 额定电压U1N/U2N——由制造厂所规定的变压器在空载时额定分接头上的电压保证值。单位为V或kV。当变压器初级侧在额定分接头处接有额定电压U1N，次级侧空载电压即为次级侧额定电压U2N。对于三相变压器而言，铭牌上的额定电压是指线电压 额定频率——50 Hz 4.6.2 变压器的额定值 额定容量 SN——制造厂所规定的在额定条件下使用时输出能力的保证值。单位为VA或kVA。对于三相变压器而言是指三相的总容量——视在功率。 由于效率高，原、副方的额定容量设计得相等，与体积、用铜量有关 4.6.2 变压器的额定值 额定电流 I1N/I2N——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。 4.6.3 变压器的变比和参数测定 定义：一次绕组感应电动势E1对二次绕组感应电动势E2之比 实用： 4.6.3 变压器的变比和参数测定 一次绕组匝数N1的确定 4.6.4 变压器的工作原理 空载运行 负载运行 等效电路 正方向的规定 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。 e1=－N1dФ/dt 例如?正在增加，dФ/dt为正值，e1＝－ N1dФ/dt＜0为负值，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。 4.6.4.1 变压器的空载运行 4.6.4.1 变压器的空载运行 4.6.4.1 变压器的空载运行 4.6.4.2 负载运行 负载时的磁势平衡——二次电流的影响 次级电流的存在、建立起次级磁势，它也作用在铁芯磁路上。试图改变原有的磁势平衡状态，迫使主磁通变化，导致电势也随之改变。电势的改变又破坏已建立的电压平衡，迫使原电流随之改变，直到电路和磁路又达到新的平衡为止。 （磁势平衡式） 负载时作用在主磁路上的全部磁势应等于产生磁通所需的激磁磁势。 负载时的电势平衡 4.6.4.3 变压器的等效电路 变压器的绕组归算 归算为1：1 的变压器 P289图4-53 等效电路 变压器的归算 绕组归算——用一假想的绕组替代其中一个绕组使成为k＝1的变压器。 归算量在原符号加上标号 ? 区别，归算后的值称为归算值或折算值。 原则：归算不改变实际变压器内部的电磁平衡关系 负载后的等效电路 近似等效电路 把激磁支路移至端点处。计算时引起的误差不大：变压器的激磁电流(即空载电流)为额定电流的3％-8％，（大型变压器不到1％）。 简化等效电路 简化等效电路：略去激滋电流（支路）常用于定性分析 4.6.5 变压器电压调整率的定义 由于变压器内部存在着电阻和漏抗(原因)，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（结果）。电压变化程度通常用电压变化率表示 设外施电压为额定电压，取空载与额定负载两种情况下的次级侧电压的算术差与空载电压之比定义为电压变化率(又称电压调整率) 电压变化率与负载性质 4.6.6 变压器空载合闸时产生冲击电流的原因 现象： 合闸瞬间有超过额定电流的冲击电流（大大超过正常的空载电流） 原因： 铁芯的饱和现象和剩磁的存在。 影响：使保护误动作，影响合闸 1. 合闸瞬间的励磁电流 1. 合闸瞬间的励磁电流 2. 空载合闸过电流的影响 4.6.7 变压器的效率的最大效率 间接法计算效率_损耗分离法 由空载试验和短路试验测出空载和额定电流时的短路损耗,可计算出任意给定负载时的效率 效率大小与负载大小和功率因数有关 4.6.8 三相变压器不同连接组中的电势和电流波形 3次谐波电流的性质 连接组与3次谐波电流 4.6.8.1 YN,y或D,y连接组 4.6.8.2 Y,y连接组 1 三相组式变压器 三次谐波磁通与基波磁通有