电机拖动第三章变压器22.ppt

第三章 变压器 第四节 变压器的等效电路及相量图 当k较大时，变压器原、副边电压相差很大，为计算和作图带来不便。 变压器原、副边没有直接电路联系，只有磁路联系；副边的负载通过磁动势影响原边；因此只要副边的磁势不变，原边的物理量没有改变。这为等效提供了依据。 等效后，可以用一个既能正确反映变压器内部电磁过程、又便于工程计算的单纯电路，来代替没有电路联系仅有磁路耦合的实际变压器，这种电路称为变压器的等效电路。 一 绕组归算 绕组归算：将变压器的二次（或一次）绕组用另一个绕组的匝数来等效计算，同时不改变归算前后变压器两侧电磁关系的一种分析方法。 归算原则：1）保持归算前后磁动势不变；2）保持归算前后各功率或损耗的能量关系不变。 归算后一、二次绕组有相同的匝数： 即：二次侧电动势归算到一次侧，只需乘以电电压比k。 归算前后二次侧磁动势不变： 即：归算后电流为归算前的1/k。 归算后变压器负载运行时的基本方程式： 二 等效电路 将二次绕组各量归算到一次绕组中，即 图中a、b和c、d是等电位点，可连接起来而不改变运行情况 可将两个并联绕组合并为一个绕组，用一个等效阻抗Zm代替 ——作出变压器负载运行时的T形等效电路 （与归算后的基本方程式是等价的） 三 相量图 T形等效电路对应的相量图： 假定感性负载，已知 、 、 ； 以 为参考相量，由感性负载性质，画出 ； 在相量 上加上 得 ； 由 ，亦得 ； 画出超前 为90o的主磁通 ； 画出滞后 为 的 ； 由 画出 ； 在相量 上加上 得 。 图中， 为变压器原边的功率因数角， 为变压器的功率因数。 四 近似等效电路 T形电路包含串联、并联电路，复数运算复杂 考虑到实际变压器中，ZmZ1，则： 1）可认为一定电源电压下，励磁电流Im=常数； 2）并忽略Im在一次绕组中的漏阻抗压降 ——简化为Γ形等效电路 考虑到实际变压器中，INIm，可忽略励磁电流Im不计 ——简化为变压器的近似等效电路 变压器基本方法总结 分析计算变压器负载运行有以下三种基本方法： 基本方程式——是变压器电磁关系的数学表达 等效电路——是基本方程式的模拟电路 相量图——是基本方程式的图示表示 三者是统一的，一般说来：定量计算用等效电路，定性分析各物理量的相位关系用相量图 第五节 等效电路的参数测定 利用等效电路计算时，必须知道变压器的参数 变压器的电路参数在铭牌上没有标出，一般可通过试验的方法测定： （一）空载试验：测励磁参数 （二）短路试验：测短路参数 一 空载试验 通过测量空载电流和一、二次电压及空载功率，来计算电压变比、铁耗和励磁阻抗 由空载等效电路得： 二 负载试验（短路试验） 用于测量变压器的短路参数 在高压侧进行，以短路电流达到额定电流为止，此时电压约为额定电压的5%～10% 由于外施电压低，相应的主磁通小，可忽略励磁电流和铁损耗，用近似等效电路来分析 阻抗电压（又称短路电压）——负载试验时，当绕组中电流达到额定值时，加在一次绕组上的电压。用一次侧额定电压的百分值表示： 标幺值——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（通常以额定值为基准值）。阻抗电压的标幺值： 第六节 三相变压器 电力系统中用的最多的是三相变压器 对称负载时，三相变压器的一次和二次绕组是三相对称电路，各相电压和电流大小相等、彼此相差120o电角度。求得一相的电压、电流后，其它两相可根据对称关系得出。 共性问题：基本方程式、等效电路、相量图、运行特性 特有问题： 1）三相变压器的电路系统，即绕组的联结； 2）三相变压器的磁路系统，即铁心的结构； 3）不同电路磁路系统下的感应电动势波形。 一 三相变压器的电路系统——联结组 a）星形联结 b）三角形联结 联结组：指一次、二次绕组线电压的相位关系 对于三相绕组，无论采用什么联结法，一次、二次线电压的相位差总是30o电角度的倍数。 “时钟表示法”： 作出高、低压绕组的线电压三角形，将其重心重合； 将高压绕组线电压三角形的一条中性线作为“长针”，指向12点； 将低压绕组线电压三角形的对应中性线作为“短针”，所指向的钟点即为联结组“标号”。 联结组标号——高、低压绕组线电压的相位差 单相变压器：只有两类 a）I/I-0联结组；b）I/I-6联结组 三相变压器：从0～11共计12个，通常用 a）Yy0联结组；b）Yd11（或Dy11）联结组 三相变压器联结组的几点结论 当变压器的绕组标志（同名端或首末端）改变时，变压器的联结组标号也随之改变 Y/Y联结的三相变压器，其联结组号都是偶数 Y/Δ联结的