电机学第2版 王秀和 孙雨萍第02章 变压器.ppt

第二章 变压器 1）变压器的能量传递关系 绕组之间距离愈接近，磁场耦合愈紧密，阻抗愈小。反之，阻抗将大些。 绕组1、2间， 1、3间要传递功率，应靠近些，阻抗较小；绕组2、3间不传递功率，为了限制短路电流，二者应距离远些，阻抗较大。 2.10 三相变压器的不对称运行 三相变压器对称运行时，可采用单相变压器的分析方法。但在实际运行过程中，常出现不对称运行的情况，如外施电压不对称、负载阻抗不对称等。本节主要讲解三相变压器不对称运行的分析方法—对称分量法 变压器运行时将产生损耗，变压器的损耗分两大类 铜耗 1、基本铜耗 2、杂散铜耗 铁耗 1、基本铁耗 2、杂散铁耗 基本铜耗：一、二次绕组内电流所引起时的直流电阻损耗 主要是由漏磁通所引起的集肤效应，使绕组的有 效电阻增大而增加的铜耗，以及漏磁场在结构部 件中引起的涡流损耗等。 铜耗与负载电流的平方成正比。因此铜耗也称为可变损耗。铜耗与绕组的温度有关，一般都用75o时的电阻值来计算 基本铁耗：变压器铁心中的磁滞与涡流损耗。 杂散铁耗： 2）变压器的损耗 杂散铜耗： 主要是铁心接连处由于磁通密度分布不均匀所引起的损耗，和主磁通在铁轭夹件、油箱等结构部件中所引起的涡流损耗。铁耗可近似认为与 或 成正比。由于变压器一侧电压保持不变 铁耗可视为不变损耗。（频率不变的前提下） 因变压器无转动部分且激磁电流很小，一般效率都很高，大多数在95%以上。大型变压器可达99%。 因： 令 可得: 即铁耗与铜耗相等时效率最高 3）变压器的效率 则： 变压器的效率曲线 变压器铁耗pFe只和磁通大小有关（在频率不变时） pFe只与电源电压有关而与负载大小无关 pFe与变压器的空载损耗P0相等, pFe= P0 变压器的铜耗pcu只与变压器的一、二次电流和 一、二次绕组电阻有关 变压器的铜耗pcu等于短路损耗PkN, PkN= pcu= 因次发生最大效率时 此时负载电流的标幺值为 变压器额定负载时的效率为额定效率，用hN表示，额定效率为变压器的另一个主要性能指标 测量变压器的效率一般不采用直接测P1、P2的方法，因P1、P2相差很小。测量仪器本身的误差就可能超出此范围，一般用间接法测量变压器的效率。即测出各种损耗，再计算效率。 [例2-5] 一台50Hz的单相变压器，其容量 ， , ,额定电压时的空载损耗 P0=47kW, 额定短路电流时的短路损耗PkN=160kW。试求变压器上带额定负载、 （滞后）时的额定电压调整率和额定效率，并确定最大效率和达到最大效率时的负载电流。 解： (1) 额定电压调整率和额定效率分别为： (2) 最大效率和达到最大效率时的负载分别为： 2.8 变压器的并联运行 在现代发电站和变电所中，常常采用多台变压器并联运行的方式。所谓的并联运行，就是将变压器的一次侧和二次侧绕组分别接到一、二次侧的公共母线上,共同对负载供电。 变压器采用并联运行的优点： 1.根据负载的大小，调整并联运行的变压器的台数，以提高运行效率 2.为了不停电检修变压器，以提高供电可靠性。 3.可减少总备用容量。 一、并联运行变压器的理想运行状态 二、理想并联运行时各变压器应满足的条件 1) 空载运行时变压器之间无环流。 2) 每台变压器负载分配合理 3) 各变压器负载电流同相位(各变 压器的负载电流最小)。 要达到理想运行,需满足下列条件： 1) 各台变压器的额定电压和变比 要相等。 2) 联结组号应相同。 3) 各变压器短路阻抗标幺值相同, 阻抗角相同 其中第二个要求必须严格保证，否则将有很大的电动势差作用在两台变压器二次绕组构成的闭合中，并引起很大的环流，把变压器的线圈烧毁 联结组别不同对变压器并联运行的影响 组别不同的变压器，虽满足1、3条，但两变压器二次侧电压相位至少差30° 由 产生很大的环流，可能损坏变压器线圈。这是绝对不允许的 环流为： 由电路定律得： 求解得： 三、并联运行变压器的负载分配 可见， 每台变压器内流过的电流包括两个分量，第一分量为所分担的负载电流，第二分量是由于两台变压器的电压比不同引起的环流Ic 仅与