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阻抗电压短路电压
第一篇 变压器
序
第二章 变压器的基本作用原理与理论分析
第三章 三相变压器及分析
第四章 三相变压器不对称运行及瞬变过程
第五章 电力系统中的特种变压器
序
本课程主要分析电力变压器
变压器的作用:改变电压等级
分类:
按电压升降
升压变压器;降压变压器
按相数:
单相变压器、
三相变压器、
多相变压器
按绕组个数:
双绕组变压器、
三绕组变压器、
单绕组变压器(自耦变压器)
第二章 变压器的基本作用原理与理论分析
第一节 变压器的基本结构和额定值
第二节 空载运行
第三节 负载运行
第四节 标么值
第五节 参数测定方法
第六节 运行性能
第一节 变压器的基本结构和额定值
一、电力变压器的基本结构
五大部分:铁芯、绕组、变压器油、油箱、绝缘故套管。
1.铁芯
磁路部分
硅钢片叠成(减少涡流损耗),彼此绝缘
铁芯柱
铁轭
冲片
2.绕组
电路部分
分类:按绕组在铁芯中的排列分两大类
铁芯式 、铁壳式
电力变压器都用铁芯式
低压绕组靠近铁芯—— 为绝缘方便
绕组的基本形式:
同芯式 :高低压绕组均做成圆筒形,同心地套在铁芯上
交叠式 (饼式绕组):做成线饼,交错排列。
3. 变压器油
散热:将热量传递到变压器外壳表面
绝缘
4. 油箱及附件
隔离空气:减少氧化
油箱的散热
油枕(储油器)
气体继电器
安全气道
5. 绝缘套管
油箱内的线圈与外电路连接
二、额定值
额定容量:SN
额定电压:线电压:U1N、U2N
额定电流:线电流:I1N、I2N
单相:I1N=SN/U1N; I2N=SN/U2N
三相:
定额频率:fN=50Hz
相数
额定效率
第二节 变压器的空载运行
预备知识
分析方法:
电磁关系
平衡方程
等值电路
相量图
述语:初级 、次级;原方 、副方
空载 :原方接电源,副方空载
下标约定:
单相变压器
单下标:原方:1 ;副方:2
双下标:原方:AX; 副方:ax
空载:下标加0
三相变压器
原方:首端 A B C, 末端 X Y Z, 零线 N
副方:首端 a b c, 末端x y z , 零线n
空载:下标加0
一、电磁物理现象
1.交变的:
2.因为空载:
所以:i0全部用于激磁:
3. 主磁通与漏磁通
主磁通:( 同时交链N1 和N2), 磁路磁阻小,易饱和
漏磁通:( 只交链N1 或N2( 或其部分)) ,磁路磁阻大,不饱和
4. i0 产生电阻压降:i0r1
二、参考方向
u,i,e等均交变,应规定参考正方向。
正方向任意假定,但一般约定俗成如下:
U1:参考方向,任意假定,
注意:电压从高电压指向低电位。
I1(I0):“ 负载惯例” ,由U1 决定
:由I1(I0) 根据右手定则
:与方向一致:手螺旋关系(课上画图讲解)
注意:电势 从低电压指向高电位。
U2: 由E2 决定
I2: 与E2 一致或“ 负载惯例”
三、感应电势、电压变比
空载:很小,所以:
变比:
方向:电势滞后磁通90度。
不计损耗: or: U1=E1,U2=E2,
则:k=U1/U20
四、励磁电流及其三个分量
1. 磁路饱和的影响
如不计饱和,磁通为正弦波,电流也为正弦波。
由于B-H关系的非线性,当Φ为正弦波时,I一定为尖顶波,反之当I 为正弦波则Φ为平顶波
尖顶波分解为基波与若干谐波的叠加(主要是三次谐波)
磁化电流:尖顶波与正弦波有等效的有效值的电流。
图:作图法求励磁电流
(二)铁耗电流
2. 磁滞影响:励磁电流为不对称尖顶波。
含磁滞损耗电流分量为 。 (简称:磁滞电流分量)
3.涡流影响
涡流损耗电流分量为 (简称:涡流电流分量)
是有功分量与电势同方向
称为磁化电流,不包括有功分量。
铁耗电流
励磁电流
五、励磁电路模型
分别为:激磁电阻、激磁电抗、激磁阻抗及对应的激磁电流压降。
分别为变压器的铁耗、励磁无功功率。
激磁电阻并非实质电阻,是为计算铁耗引入的模拟电阻。
六、漏抗
漏磁通产生漏电势,把漏电势也写成阻抗压降形式:
分别为:初级绕组的漏电势、漏电抗、漏电感。
空载时:
七、电压平衡方程
电磁关系中找所有与“电压量纲相同的量”。
注意方向
原方:
副方:
八、等效电路与相量图
等效电路
相量图(课上演示相量图的画法)
第三节、变压器负载运行
负载运行:I2≠0
一、负载运行时的物理现象
1 空载:I2=0 Φ由F1产生 Fm=F1,平衡;
2 负载 I2≠0
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