国家规划课程电机与拖动变压器.pptVIP

课后练习 ３－６ ３－７ ３－９ ３－１３ 第七节 变压器的稳态运行 1、变压器的电压调整率 变压器二次侧的端电压随负载变化的程度用电压调整率Δu来表示。 电压调整率Δu规定为：一次侧加额定负载电压、负载功率因数为一定值，空载与负载时二次侧端电压之差，用二次侧额定电压的百分值表示，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 为负载系数 可见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。 当I2=I2N, β=1时 * * 第三章 变压器 第一节 变压器的工作原理、分类及结构 一、变压器的工作原理 变压器的主要部件——铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。 K——匝比 忽略铁心中的损耗，根据能量守恒定律，有： 二、变压器的分类 按用途分：电力变压器和特种变压器。 按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。 按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。 按铁心结构分：芯式变压器和壳式变压器。 按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。 按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。 电源变压器 电力变压器 控制变压器 接触调压器 三相干式变压器 三、变压器的结构简介 铁心——变压器中主要的磁路部分，分为铁心柱与铁轭两部分。 三相芯式变压器 1—铁心柱 2—铁轭 3—高压线圈 4—低压线圈 单相芯式变压器 单相壳式变压器 1—铁心柱 2—铁轭 3—绕组 绕组——变压器中的电路部分。 1—低压绕组 2—高压绕组 交叠式绕组 油浸式电力变压器 1—信号式温度计 2—吸湿器 3—储油柜 4—油位计 5—安全气道 6—气体继电器 7—高压套管 8—低压套管 9—分接开关 10—油箱 11—铁心 12—线圈 13—放油阀门 变压器的额定值 额定容量为变压器的视在功率（用SN 表示，单位 kV·A ，V·A） 额定电压（一次和二次绕组上分别为U1N 和U2N ，单位V, kV） 额定电流（一次和二次绕组上分别为I1N 和I2N ，单位 A , kA） 单相变压器 三相变压器 额定频率fN ——我国的规定为50Hz [例3-1] 有一台三相油浸自冷式铝线电力变压器， 试求一次、二次绕组的额定电流。 解： 第二节 单相变压器的空载运行 一、空载运行时的物理情况 变压器匝数为N1的一次绕组加上交流电压，变压器匝数为N2的二次绕组开路，这种情况即为变压器的空载运行。 一次绕组和二次绕组的电动势平衡方程式 其中，i0— 空载电流；u20— 二次绕组的空载电压；r1— 一次绕组的电阻。φm— 主磁通；φ1σ — 一次绕组漏磁通。 1、感应电动势与主磁通 空载运行时，忽略i0r1和e1σ 设： 感应电动势e1 和e2 均滞后于φm 的电角度90°，其有效值为 E1和E2的相量表达式 2、空载电流 空载电流包含两个分量，一个是励磁分量，作用是建立磁场，产生主磁通——无功分量；另一个是铁耗分量，作用是供变压器铁心损耗——有功分量。 性质：由于空载电流的无功分量远大于有功分量，所以空载电流主要是感性无功性质——也称励磁电流； 大小：与电源电压和频率、线圈匝数、磁路材质及几何尺寸有关，用空载电流百分数I0%来表示： 3、漏磁通和漏电抗 漏电动势E 1σ 漏电抗x 1 是一次绕组的一个参数。 Φ t Φ i t i t1 t1 t2 t3 t2 t3 图　变压器空载电流的波形 Φm E1 空载时相量图 二、空载运行时的电动势平衡方程式、相量图及等效电路 其中，Z 1— 一次绕组漏阻抗 Zm— 变压器的励磁阻抗 xm— 变压器的励磁电抗 rm— 变压器的励磁电阻 并且有 -E1 Im IFe Iμ r1Im jx1δIm U1 φ10 r1,x1是常量，rm,xm因铁心中存在发热现象，故都是变量，它们是虚拟值，且xmrm,xm是代表铁心磁化性能的一个综合参数，并随铁心的饱和程度而减小；rm是表征铁心发热而消耗有功功率的一个参数。 第三节 单相变压器的基本方程式 变压器一次侧接在额定频率、额定电压的交流电源上，二次侧接上负载的运行状态，称为负载运行。 一、负载运行时的物理情况 由于电源电压恒定，即U1=常数，则E1≈常数，Фm≈常数。因此，达到新的电动势平衡的条件是使一次绕组的电流增量所产生的磁动势与二次绕组电流所产生的磁动势相抵消，以维持主磁通基本不变，以及由主磁通所产生的感应电动势基本不变。 二、负载运行时