第三讲变压器.ppt

第三章 变压器 3.1 变压器的基本工作原理和结构 3.2 单相变压器的空载运行 3.3 单相变压器的负载运行 3.4 变压器参数的测定 3.5 标么值 3.6 变压器的运行特性 3.7 三相变压器 3.8 变压器的并联运行  3.1.1 变压器用途及工作原理 用途:将一种电压等级的交流电能变换为同频率的另一种电压等级的交流电能。{同一功率下，电压越高，电流越小（P=UI），线路损耗越小（P=I2R R一定）}。 3.2 单相变压器的空载运行 参考方向的规定：一次绕组相当用电器，电流方向同产生它的电压方向。电流与电流产生磁通符合右手定则。电动势与磁通的正方向也符合右手定则（普通物理规定）。 e1=-N1d φ /dt, e2= -N2d φ /dt eσ1=-N1d φ σ1 /dt, P43 图3.2.2 电磁关系 磁通与空载电流是由变压器的铁心磁路的磁化曲线和磁滞回线决定。 空载时的等效电路及励磁参数 按电动机惯例的参考方向，以向量形式写出一次侧电动势平衡方程： 电动势平衡方程 负载阻抗的折算 3.4 变压器的参数测定 三相变压器绕组连接方式和磁路对电动势波形的影响 由于磁路的饱和及磁滞的影响励磁电流为一尖顶波，它含有奇次谐波，三次谐波最大，其它谐波小，三次谐波在三相中时间上相位是相同的。三次谐波能否流通与三相绕组的连接方式有关。 结论：Y，y联结不宜用于三相变压器组，因为一次谐波和三次谐波产生的电动势峰值在同一时刻出现，可能击穿绕组的绝缘。 只要一次侧或二次侧有一侧联结成三角形，就不会出现 Y，y联结中出现的问题。 3.4 其它变压器 （而其他变压器一次侧电流随二次侧的电流变化）。同其他变压器一样磁动势平衡关系为 和普通变压器一样认为反电动势E1（U1）不变，故空载磁动势和负载磁动势相等。 变压器：利用电磁感应原理从一个电路向另一个电路传递电能或输入信号的一种电器。两电路具有相同的频率，可以有相同或不同的电压、电流和相数，仅有磁 路联系而无电路联系（自藕变压器除外）。 U2 Z U φ E2 - + I1 I2 E1 - + 3.1 变压器工作原理及结构 一次绕组（一次侧、原侧）：与电源相连接收交流电能 的线圈。用“1”下标表示。 二次绕组（二次侧、副侧）：与负载相连送出交流电能的线圈。用“2”下标表示。 若为信号变压器，则一次绕组和二次绕组分别称为输入和输出绕组。认为是理想变压器，即两绕组偶合紧密，无漏磁，不计一次和二次侧绕组的电阻和铁损。N1和N2是一次和二次侧绕组的匝数。 电动势平衡方程：u1=-e1=N1dφ/dt u2=e2=-N2dφ/dt 电动势与产生它的磁通反向或阻止磁通增加 令N1/N2=K是一次和二次侧绕组的匝数比，又称一次和二次侧的电压比。上式适应任何变化规律。改变匝数及 输入电压可以改变输出电压，以满足不同用户的需求，这就是变压器的工作原理。 3.1.2、变压器的类型和结构 变压器的分类 P37-38 变压器的结构 P38-40 变压器的额定值 P40-41 例题 :有一台三相油浸自冷式铝线电力变压器， Y，yno联结 ，SN=160KA，U1N/U2N=35KV/0.4KV，试求一次绕组和二次绕组的额定电流. 解:I1N=SN/ U1N=160×103/ ×35×103=2.64A I2N=SN/ U1N=160×103/ ×0.4×103=230.9A 3 3 3 3 3.2.1、空载运行 物理情况：一次绕组加交流电压,二次绕组开路。 + - φ + - e2 - + u20 i0 e1 - + i2=0 eσ1 加电压u1， 会产生空载电流i0 ， 在铁心磁路产生主磁通φ 主磁通φ交链一、二 绕组，还产生仅于一次绕组的漏磁通φσ1。 φσ1 u1 Φ＞＞ φσ1 变压器正方向的规定P103 swf .swf Φ产生e1和e2，φσ1产生eσ1 i0流经一次绕组r1产生 的压降为i0 r1 一次侧的电势平衡方程（用电惯例）： u1= -e1 - eσ1 + i0 r1 =N1dφ/dt+N2 dφ/dt+ i0 r1 二次侧的电势平衡方程（电源惯例）：i2=0 u20= e2 感应电动势、