建筑电气：磁路与变压器.ppt

2.5.2变压器 主要内容 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 （3）阻抗变换： 变压器除了有变压和变流的作用外，还有变换阻抗的作用。即对电源来说，变压器连同负载Z可等效为一个复数阻抗Z’，如图2-56所示。从变压器的一次得 用变压器二次电压、电流表示一次电压、电流则得 · （2-89） 下一页 2.5.2变压器 主要内容 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 可见，二次阻抗换算到一次的等效阻抗等于二次阻抗乘以变压比的平方。 应用变压器的阻抗变换折算可以实现阻抗匹配，即选择适当的变压器匝数比能够把负载阻抗折算为电路所需的数值。 下一页 2.5.2变压器 主要内容 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 （4）变压器的运行及效率： 变压器从空载到满载（I2=I2N时），二次电压U2的变化量与空载时二次电压U20的比值称为变压器的电压变 化率，通常用百分数 表示。 对负载来说总希望电压越稳定越好，即电压变化率越小越好。电力变压器的电压变化率约为2~3%，它是一个重要的技术指标，直接影响到电力变压器的供电质量，一般来说容量大的变压器，电压变化率较小。 （ 下一页 2.5.2变压器 主要内容 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 为了合理、经济地使用三相电力变压器，还需考虑它的效率问题。因为变压器在传输电能的过程中，一次、二次绕组和铁心都要消耗一部分功率，即有铜损△PCU和铁损△PFe，所以输出电功率P2将略小于输入电功率P1。输出电功率P2与输入电功率P1之比称为变压器的效率η，通常用百分数表示。 （2-90） 下一页 2.5.2变压器 主要内容 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 由上式可见，变压器的效率与负载有关，空载时，P2=0，η=0，随着负载的增大，开始时η也增大，但后来因铜损△PCu增加得很快（铜损与电流平方成正比，铁损因主磁通不变也保持不变），η反而有所减小，在接近额定负载时η达最大值。其效率与负载电流的关系如图2-57所示。三相电力变压器在额定负载时的效率可达96～99%，轻载时的效率很低，因此应合理选用电力变压器的容量，避免长期轻载运行或空载运行。 返回 2.5.2变压器 主要内容 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 3.三相变压器 电力系统一般采用三相制供电，因而三相变压器得到了广泛的应用。实际中对于三相电源进行电压变换时，可用三台单相变压器组成的三相变压器组，或用一台三相变压器来完成。 三相变压器的铁心有三个芯柱，每个芯柱上装有属于同一相的两个绕组，如图2-58所示。就每一相来说，其工作情况和单相变压器完全相同。 下一页 2.5.2变压器 主要内容 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 三相变压器或三相变压器组的一次绕组和二次绕组都可分别接成星形或三角形。最常见的联接方式是Y/Y０和Y /△，新规定的标准法为Yyn0和Yd。即用大写字母表示高压边，小写字母表示低压边，Y或y表示星形接法，D或d表示三角形接法，N或n表示接中线。 由于三相绕组可以采用不同的联接，使得三相变压器一、二次绕组的线电动势会出现不同的相位差，因此按一、二次线电动势的相位关系把变压器绕组的联接分成不同的联接组，具体用“时钟法”判定。 下一页 2.5.2变压器 主要内容 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 实践和理论证明，对于三相绕组，无论采用什么联接法，一、二次线电压的相位差总是30°的整数倍。因此，采用时钟表面上的12个数字来表示这种相位差很简明，即把高压侧线电电压相量作为时钟上的长针，始终指着“12”，而以低压侧线电电压相量作为短针，这个“短针”指的数字即称为三相变压器联接组的组号，这时它指的数字与12之间的角度就表示高、低压侧线电电压矢量之间的相位差。 下一页 2.5.2变压器 主要内容 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 联接组的数目很多，为了避免混乱和考虑并联运行的方便，国家标准规定，电力变压器的联接组有Yyn0、Dyn11、Yzn11、Yd11、YNd11等五种标准联接组，Yyn0联接组的二次侧可引出中性线，成为三相四线制，用作配电变压器时可兼供动力和照明负载；Yd11联结组用于二次侧电压超过400V的电路中，这时，二次侧接成三角形，对运行有利；YNd11联结组主要用于高压输电线路中，使电力系统的高压侧有可能接地。 返回 2.5.2变压器 主要内容 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 4．变压器的型号及参数 为了使变压器安