变压器的基本工作原理和结构【推荐-PPT】.ppt

1 1 作相量图的步骤（假定带感性负载）——对应简化等效电路 由等效电路可知 根据方程可作出简化相量图 思考题 作出变压器带上不同性质负载时的简化相量图? 3.4 变压器的参数测定 3.4.1 空载实验 一、目的：通过测量空载电流和一、二次电压及空载功率来计算变比、空载电流百分数、铁损和励磁阻抗。 二、接线图 三、要求及分析 W A V V ~ * * 1）低压侧加电压，高压侧开路； 4）求出参数 5）空载电流和空载功率必须是额定电压时的值，并以此求取励磁参数； 6）若要得到高压侧参数，须折算； 7）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值； 3.4.2 短路实验 1.目的：通过测量短路电流、短路电压及短路功率来计算变压器的短路电压百分数、铜损和短路阻抗。 2. 接线图 3. 要求及分析 1）高压侧加电压，低压侧短路； W A V ~ * * 3）同时记录实验室的室温； 4）由于外加电压很小，主磁通很少，铁损耗很少，忽略铁损，认为 。 5）参数计算 对T型等效电路： 四、短路电压 短路时，当短路电流为额定值时一次所加的电压，称为短路电压，记作 短路电压也称为阻抗电压。 6）温度折算：电阻应换算到基准工作温度时的数值。 8）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值； 7）若要得到低压侧参数，须折算； 短路电压常用百分值表示 短路电压的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻抗又直接影响变压器的运行性能。 从正常运行角度看，希望短路电压小些，这样可使副边电压随负载波动小些；从限制短路电流角度，希望它大些，相应的短路电流就小些。 3.5 标么值 标么值,就是指某一物理量的实际值与选定的同一单位的基准值的比值,即 一、定义 二、基准值的确定 1、通常以额定值为基准值。 2、各侧的物理量以各自侧的额定值为基准； 线值以额定线值为基准值，相值以额定相值为基准值； 单相值以额定单相值为基准值，三相值以额定三相值为基准值； 3、 标么值= 实际值 基准值 三、优点 四、缺点 标么值没有单位，物理意义不明确。 3、折算前、后的标么值相等。线值的标么值=相值的标么值； 单相值的标么值=三相值的标么值； 1、额定值的标么值为1。 2、百分值=标么值×100% ； 4、某些意义不同的物理量标么值相等 3.6 变压器的运行特性 3.6.1 电压变化率 用相量图可以推导出电压变化率的表达式： 定义：是指一次侧加50Hz额定电压、二次空载电压与带负载后在某功率因数下的二次电压之差，与二次额定电压的比值，即 电压变化率是表征变压器运行性能的重要指标之一,它大小反映了供电电压的稳定性。 式中 称为负载系数 由表达式可知，电压变化率的大小与负载大小、性质及变压器的本身参数有关。 1.0 0 1.0 3.6.2 电压调整 为了保证二次端电压在允许范围之内,通常在变压器的高压侧设置抽头,并装设分接开关,调节变压器高压绕组的工作匝数,来调节变压器的二次电压。 分接开关有两种形式：一种只能在断电情况下进行调节，称为无载分接开关-----这种调压方式称为无励磁调压；另一种可以在带负荷的情况下进行调节，称为有载分接开关-----这种调压方式称为有载调压。 中、小型电力变压器一般有三个分接头，记作UN ±5%。大型电力变压器采用五个或多个分接头,例UN ±2x2.5%或UN ±8x1.5%。 3.6.3 损耗、效率及效率特性 铁损耗与外加电压大小有关，而与负载大小基本无关，故也称为不变损耗。 一、变压器的损耗 铜损耗分基本铜损耗和附加铜损耗。基本铜损耗是在电流在一、二次绕组直流电阻上的损耗；附加损耗包括因集肤效应引起的损耗以及漏磁场在结构部件中引起的涡流损耗等。 变压器的损耗主要是铁损耗和铜损耗两种。 铁损耗包括基本铁损耗和附加铁损耗。基本铁损耗为磁滞损耗和涡流损耗。附加损耗包括由铁心叠片间绝缘损伤引起的局部涡流损耗、主磁通在结构部件中引起的涡流损耗等。 铜损耗大小与负载电流平方成正比，故也称为可变损耗。 效率大小反映变压器运行的经济性能的好坏，是表征变压器运行性能的重要指标之一。 二、效率及效率特性 效率是指变压器的输出功率与输入功率的比值。 其中 效率表达式 变压器效率的大小与负载的大小、功率因数及变压器本身参数有关。 效率特性：在功率因数一定时，变压器的效率与负载电流之间的关系η=f(β),称为变压器的效率特性。 即当铜损耗等于铁损耗(可变损耗等于不变损耗)时,变压器效率最大： 或