电机及拖动基础课件第三章

1、1 第三章第三章 变压器变压器 第一节第一节 变压器的工作原理、分类及结构变压器的工作原理、分类及结构 一、变压器的工作原理一、变压器的工作原理 变压器主要部件变压器主要部件铁心和铁心和 套在铁心上的两个绕组。两套在铁心上的两个绕组。两 绕组只有磁耦合没有电联系。绕组只有磁耦合没有电联系。 在一次绕组中加上交变电压，在一次绕组中加上交变电压， 产生交链一、二次绕组的交产生交链一、二次绕组的交 变磁通，在两绕组中分别感变磁通，在两绕组中分别感 应电动势。应电动势。 一次绕组一次绕组（原绕组或初级绕组）：与电源相连的线圈（原绕组或初级绕组）：与电源相连的线圈 二次绕组二次绕组（副绕组或次级绕组）：

2、与负载相连的线圈（副绕组或次级绕组）：与负载相连的线圈 2 按电工惯例规定正方向（习惯正方向）：按电工惯例规定正方向（习惯正方向）： 1 1）在同一支路内，电压与电流的正方向一致；）在同一支路内，电压与电流的正方向一致； 2 2）磁通量正方向与电流正方向符合右手螺旋定则；）磁通量正方向与电流正方向符合右手螺旋定则； 3 3）由交变磁通量产生的感应电动势正方向与产生该磁通）由交变磁通量产生的感应电动势正方向与产生该磁通 量的电流正方向一致，并符合量的电流正方向一致，并符合 关系。关系。 d /duNt t Neu t Neu d d d d 222 111 111 222 UEN k UEN k

3、电压比电压比 忽略铁心中的损耗，根据能量守恒定律，有：忽略铁心中的损耗，根据能量守恒定律，有： 2211 IUIU 电压、电动势有效值与匝数关系：电压、电动势有效值与匝数关系： 3 二、变压器的分类二、变压器的分类 按用途分：电力变压器和特种变压器。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、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。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。按铁心结构分：芯式变压

4、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。和充气式变压器。 4 电源变压器电源变压器 电力变压器电力变压器控制变压器控制变压器 接触调压器接触调压器 三相干式变压器三相干式变压器 5 三、变压器的结构简介三、变压器的结构简介 铁心 绕组 其他部件 变压器的基本结构变压器的基本结构 变压器的磁路变压器的磁路 变压器的电路变压器的电路 为了减少铁心内的磁滞损耗和涡流损耗，铁心通常为了减少铁心内的磁滞损耗和涡流损耗

5、，铁心通常 用用0.35mm0.35mm或或0.5mm0.5mm厚表面涂有绝缘漆的硅钢片冲成一厚表面涂有绝缘漆的硅钢片冲成一 定形状叠装而成。定形状叠装而成。 1 1、铁心、铁心 6 铁心铁心变压器主要磁路部分，分铁心柱与铁轭两部分。变压器主要磁路部分，分铁心柱与铁轭两部分。 三相芯式变压器三相芯式变压器 1 1铁心柱铁心柱 2 2铁轭铁轭 3 3高压线圈高压线圈 4 4低压线圈低压线圈 按照铁心的结构，变压器按照铁心的结构，变压器 可分为芯式和壳式两种。可分为芯式和壳式两种。 芯式变压器芯式变压器: : 结构：结构：心柱被绕组所包围心柱被绕组所包围。 特点：特点：绕组和绝缘装配比较绕组和绝缘

6、装配比较 容易容易，电力变压器常常采用电力变压器常常采用 这种结构。这种结构。 7 单相芯式变压器单相芯式变压器 1 1铁心柱铁心柱 2 2铁轭铁轭 3 3高压线圈高压线圈 4 4低压线圈低压线圈 8 单相壳式变压器单相壳式变压器 1 1铁心柱铁心柱 2 2铁轭铁轭 3 3绕组绕组 壳式变压器壳式变压器: : 结构：结构：铁心包围绕组的铁心包围绕组的 顶面、底面和侧面。顶面、底面和侧面。 特点：特点：机械强度较好，机械强度较好， 常用于低电压、大电流常用于低电压、大电流 的变压器或小容量电讯的变压器或小容量电讯 变压器。变压器。 9 2. 2. 绕组绕组变压器中的电路部分，一般用纸包的绝缘扁线

7、变压器中的电路部分，一般用纸包的绝缘扁线 或绝缘圆线绕成。或绝缘圆线绕成。 1 1低压绕组低压绕组 2 2高压绕组高压绕组 交叠式绕组交叠式绕组 高压绕组的匝数多高压绕组的匝数多, ,导线细；导线细； 低压绕组的匝数少低压绕组的匝数少, ,导线粗。导线粗。 从高、低压绕组的相对位置来看从高、低压绕组的相对位置来看, , 变压器绕组分为同心式和交叠式。变压器绕组分为同心式和交叠式。 同心式同心式 结构结构 高、低压绕组同心地套装在心柱上。高、低压绕组同心地套装在心柱上。 特点特点 结构简单、制造方便，国产电力结构简单、制造方便，国产电力 变压器均采用这种结构。变压器均采用这种结构。 交叠式交叠式

8、 结构结构 高、低压绕组沿心柱高度方向互相交叠地放置。高、低压绕组沿心柱高度方向互相交叠地放置。 漏电抗小，机械强度高，多用于特种变压器中。漏电抗小，机械强度高，多用于特种变压器中。 特点特点 10 油浸式电力变压器油浸式电力变压器 1 1信号式温度计信号式温度计 2 2吸湿器吸湿器 3 3储油柜储油柜 4 4油位计油位计 5 5安全气道安全气道 6 6气体继电器气体继电器 7 7高压套管高压套管 8 8低压套管低压套管 9 9分接开关分接开关 1010油箱油箱 1111铁心铁心 1212线圈线圈 1313放油阀门放油阀门 3 3、其他结构部件、其他结构部件 11 4 4、变压器的额定值、变压

9、器的额定值 额定容量：额定容量：额定工作状态下的视在功率（用额定工作状态下的视在功率（用SN表示，单位表示，单位 V.A）三相变压器指三相容量之和。）三相变压器指三相容量之和。 额定电压额定电压U1N/U2N:U1N是电源加到一次绕组上的额定电压，是电源加到一次绕组上的额定电压， U2N是一次绕组加上额定电压后二次绕组开路即空载时二次是一次绕组加上额定电压后二次绕组开路即空载时二次 绕组的端电压。对于三相变压器额定电压指线电压。绕组的端电压。对于三相变压器额定电压指线电压。 额定电流额定电流I1N、I2N：变压器额定容量分别除以原、副边额定变压器额定容量分别除以原、副边额定 电压计算出来的线电

10、流值。电压计算出来的线电流值。 N2N2N1N1N IUIUS N2N2N1N1N 33IUIUS 额定频率额定频率fN 我国规定工业用电的频率为我国规定工业用电的频率为50Hz 此外还有额定效率、额定温升等。额定效率、额定温升等。 单相变压器单相变压器 三相变压器三相变压器 12 例例3-13-1 有一台三相油浸自冷式铝线电力变压器，有一台三相油浸自冷式铝线电力变压器， AkV160 N S kV4 . 0/kV35/ 2NN1 UU 试求一次、二次绕组的额定电流。试求一次、二次绕组的额定电流。 解解： A64. 2A 10353 10160 3 3 3 1N N N1 U S I A9 .

11、230A 104 . 03 10160 3 3 3 2N N N2 U S I Yy0联结联结 13 第第二节节 单相变压器的空载运行单相变压器的空载运行 一、空载运行时的物理情况一、空载运行时的物理情况 变压器匝数为变压器匝数为N1的一次绕组加上的一次绕组加上 交流电压，变压器匝数为交流电压，变压器匝数为N2的二的二 次绕组开路，这种情况即为变压次绕组开路，这种情况即为变压 器的空载运行。器的空载运行。 主磁通和漏磁通在性质上的不同：主磁通和漏磁通在性质上的不同： 1 1）由于铁磁材料有饱和现象，主磁路磁阻不是常数，）由于铁磁材料有饱和现象，主磁路磁阻不是常数，主磁主磁 通与建立它的电流之间

12、呈非线性关系。通与建立它的电流之间呈非线性关系。而漏磁通的磁路大部分而漏磁通的磁路大部分 是非铁磁材料组成，磁路磁阻基本上是常数，是非铁磁材料组成，磁路磁阻基本上是常数，漏磁通与产生它漏磁通与产生它 的电流呈线性关系。的电流呈线性关系。 2 2）主磁通在原、副绕组中均感应电动势，当接上负载时就）主磁通在原、副绕组中均感应电动势，当接上负载时就 有电功率向负载输出，故主磁通起传递能量的作用。而漏磁通有电功率向负载输出，故主磁通起传递能量的作用。而漏磁通 仅在一次或二次绕组中感应电动势，不能传递能量，仅起压降仅在一次或二次绕组中感应电动势，不能传递能量，仅起压降 作用。因此，在分析变压器时常将主磁

13、通和漏磁通分开处理。作用。因此，在分析变压器时常将主磁通和漏磁通分开处理。 14 一次绕组和二次绕组一次绕组和二次绕组 的电动势平衡方程式的电动势平衡方程式 I0:空载电流；空载电流；u20:二次绕组的空载电压；二次绕组的空载电压；R1:一次绕组的电阻。一次绕组的电阻。 :主磁通；主磁通；1 :一次绕组漏磁通。一次绕组漏磁通。 10R I 1 U 0 I 100 NIF 1 E 0 1 1 E 2 E t Neu t N t NRieeRiu d d d d d d )()( 2220 1 1 11011101 t Ne t Ne t Ne d d d d d d 22 1 11 11 15

14、1 1、感应电动势与主磁通、感应电动势与主磁通 空载运行时，忽略空载运行时，忽略i1R1和和 。 11 eu sin m t 设：设： 感应电动势感应电动势e1 和和e2 均滞后于均滞后于 电角度电角度90，其有效值为其有效值为 111 11 222 22 2 4.44 222 2 4.44 222 mmm m mmm m ENfN EfN ENfN EfN m fNE 11 44. 4 j m fNE 22 44. 4 jE1和和E2的相量表达式的相量表达式 2 1 2 1 2 1 44. 4 44. 4 N N fN fN E E k m m 1111 2222 d sinsin d22

15、d sinsin d22 mm mm eNNtEt t eNNtEt t 1 e 16 2.2.空载电流空载电流 由于磁路饱和，空载电流由于磁路饱和，空载电流 与由它产生的主磁通呈非与由它产生的主磁通呈非 线性关系。在一定电压下，线性关系。在一定电压下， 空载电流大小、波形取决空载电流大小、波形取决 于饱和度。于饱和度。 t 0 i 321 1 2 3 0 i 磁通按正弦规律变化，空载电流磁通按正弦规律变化，空载电流 呈尖顶波形。呈尖顶波形。空载电流按正弦规空载电流按正弦规 律变化时，主磁通呈平顶波形。律变化时，主磁通呈平顶波形。 实际空载电流不是正弦波，但为了计算实际空载电流不是正弦波，但为

16、了计算 方便，在相量图和计算式中常用正弦的方便，在相量图和计算式中常用正弦的 电流代替实际的空载电流。电流代替实际的空载电流。 t 空载电流波形空载电流波形 忽略空载损耗：当主磁通为正弦波时，磁路越饱和，电流波形忽略空载损耗：当主磁通为正弦波时，磁路越饱和，电流波形 畸变严重。畸变严重。 17 空载电流空载电流 空载电流就是励磁电流，包含两个分量，一个是励磁分量，空载电流就是励磁电流，包含两个分量，一个是励磁分量， 作用是建立磁场，产生主磁通作用是建立磁场，产生主磁通无功分量；另一个是铁心无功分量；另一个是铁心 损耗分量，作用是供变压器铁心损耗损耗分量，作用是供变压器铁心损耗有功分量。有功分量

17、。 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 要是感性无功性质要是感性无功性质也称励磁电流。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。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。 22 III Fem Fem III I Fe I 励磁电流励磁电流 损耗电流，引起铁心损耗损耗电流，引起铁心损耗 磁化电流，建立空载磁场磁化电流，建立空载磁场 m I 18 空载损耗空载损耗 空载损耗约占额定容量的空载损耗约占额定容量的0.2%1%，而且随变压器容量，而且随变压器容量 的增大而下

18、降。为减少空载损耗，一般采用优质铁磁材料：的增大而下降。为减少空载损耗，一般采用优质铁磁材料： 优质硅钢片、激光化硅钢片或应用非晶态合金。优质硅钢片、激光化硅钢片或应用非晶态合金。 变压器空载时，一次侧从电源吸收少量的有功功率变压器空载时，一次侧从电源吸收少量的有功功率 ，用来供，用来供 给铁耗给铁耗 和绕组铜耗和绕组铜耗 。由于。由于 和和 均很小，所以均很小，所以 ，即，即 空载损耗近似等于铁耗。空载损耗近似等于铁耗。 0 P 0Fe PP 0 I 1 R Fe P 2 01 I R 11 U p E p I FeFe Fe 19 3、漏磁通和漏电抗、漏磁通和漏电抗 漏电动势漏电动势E1

19、m IE 1 1 11 jX m EI t sin 11 2 sin 2 sin d d 111 1 11 tEtN t Ne m 11 11111 1 44. 4 2 2 22 fN fNNE E m 11 111 2 m mm m NI EjjL IjX I I m I N L 2 11 1 一次绕组漏自感一次绕组漏自感 11 LX 一次绕组漏电抗一次绕组漏电抗 20 二、空载运行时的电动势平衡方程式、相量图及等效电路二、空载运行时的电动势平衡方程式、相量图及等效电路 1111111 ()()j() mmm UI REEI RI XE 11111 (jX )()() mm IREI ZE

20、220 EU 1 (jX ) mmmmm EI ZIR 其中其中: : Z1 一次绕组漏阻抗一次绕组漏阻抗 Zm 变压器的励磁阻抗变压器的励磁阻抗 Xm 变压器的励磁电抗变压器的励磁电抗 Rm 变压器的励磁电阻变压器的励磁电阻 m m I E Z 1 2 m Fe m I p R 22 mmm RZX 21 mmmm ZIZIEZIU 1111 )( 1 22 1 1 22 1 Eb XR EX I Eg XR ER I m mm m m mm m Fe m g 式中 变压器的励磁电导 变压器的励磁电纳 m b 在等效电路中在等效电路中R1、X1是常量；是常量；Rm、Xm是变量，随铁心磁路饱和

21、程是变量，随铁心磁路饱和程 度的增加而减少。度的增加而减少。Rm是表征铁心损耗的一个参数，是表征铁心损耗的一个参数，Xm是表征铁是表征铁 心磁化性能的一个参数。心磁化性能的一个参数。 22 小结 （1 1）一次侧主电动势与漏阻抗压降总是与外施电压）一次侧主电动势与漏阻抗压降总是与外施电压 平衡，若忽略漏阻抗压降，则一次主电势的大小由外施平衡，若忽略漏阻抗压降，则一次主电势的大小由外施 电压决定。电压决定。 （2 2）主磁通大小由电源电压、电源频率和一次线圈）主磁通大小由电源电压、电源频率和一次线圈 匝数决定，与磁路所用的材质及几何尺寸基本无关。匝数决定，与磁路所用的材质及几何尺寸基本无关。 （

22、3 3）空载电流大小与主磁通、线圈匝数及磁路磁阻）空载电流大小与主磁通、线圈匝数及磁路磁阻 有关，铁心所用材料的导磁性能越好，空载电流越小。有关，铁心所用材料的导磁性能越好，空载电流越小。 （4 4）电抗是交变磁通所感应的电动势与产生该磁通）电抗是交变磁通所感应的电动势与产生该磁通 的电流的比值，线性磁路中，电抗为常数，非线性电路的电流的比值，线性磁路中，电抗为常数，非线性电路 中，电抗的大小随磁路的饱和而减小。中，电抗的大小随磁路的饱和而减小。 23 第第三节节 单相变压器的基本方程式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，变压器一次侧接在额定频率、额定电压的

23、交流电源上， 二次侧接上负载的运行状态，称为负载运行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一、负载运行时的物理情况 由于电源电压恒定，即由于电源电压恒定，即U1= =常数，则常数，则E1常数，常数，m常数。因此，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，以及由主磁通所感应产生的电动势基本不变。不变，以及由主磁通所感应产生的电动势基本不变。 0 2211 NINI

24、2 1 2 1 I N N I 磁动势磁动势平衡关系平衡关系 24 二、负载运行时的基本方程式二、负载运行时的基本方程式 1 1、磁动势平衡方程式、磁动势平衡方程式 2 2、电动势平衡方程式、电动势平衡方程式 11221122 2 1122112 1 ()0 () m mm I NI NIINI N N I NI NI NIII N mmZ IE 1 111111111 jUEI RI XEI Z 222222222 jUEI RI XEI Z 1212 /EENNk 2 25 基本方程式基本方程式 F mm m ZIU ZIE NININI k N N E E ZIEU ZIEU 22 1

25、12211 2 1 2 1 2222 1111 26 第四节第四节 变压器的等效电路及相量图变压器的等效电路及相量图 一、绕组归算一、绕组归算 归算：将变压器的二次（或一次）绕组用另一个绕组来等效，归算：将变压器的二次（或一次）绕组用另一个绕组来等效， 同时，对该绕组的电磁量作相应的变换，以保持两侧的电磁同时，对该绕组的电磁量作相应的变换，以保持两侧的电磁 关系不变。关系不变。 归算原则：归算原则：1 1）磁动势平衡关系不变；磁动势平衡关系不变；2 2）各功率和损耗不变。）各功率和损耗不变。 二次绕组归算后，变压器一次和二次绕组具有同样的匝数，即二次绕组归算后，变压器一次和二次绕组具有同样的匝

26、数，即 （一）电动势和电压的归算一）电动势和电压的归算 12 NN 则则 221 222 ENN k ENN 22 EkE 2020 EkE 22 UkU 27 （二）电流的归算（二）电流的归算 2 2 I I k （三）阻抗的归算（三）阻抗的归算 阻抗归算的原则：归算前后电阻铜耗及漏感中无功功率不变。阻抗归算的原则：归算前后电阻铜耗及漏感中无功功率不变。 22 2222 I RI R 2 2 2 222 2 2 I RRk R I 22 2222 IXI X 2 2 2 222 2 2 I XXk X I 归算后变压器负载运行时的基本方程式变为如下形式：归算后变压器负载运行时的基本方程式变为

27、如下形式： m III 21 1111 ZIEU 2222 ZIEU 21 EE mmZ IE 1 28 二二 、等效电路、等效电路 右图中，二次绕右图中，二次绕 组各量均已经归组各量均已经归 算到一次绕组，算到一次绕组， 即即 12 NN 图中图中a、b和和c、d分别是等电分别是等电 位点，可连接起来而不改变位点，可连接起来而不改变 运行情况。于是作出变压器运行情况。于是作出变压器 的的T形等效电路。形等效电路。 12 EE 29 三三 、相量图、相量图 相量图的画法，视变压器给定的和求解的具体条件。相量图的画法，视变压器给定的和求解的具体条件。 给定量和求解量不同，画图步骤也不一样。给定量

28、和求解量不同，画图步骤也不一样。 根据变压器的根据变压器的T T形等效电路，可画出相应的相量图。形等效电路，可画出相应的相量图。 变压器接感性负载，负载阻抗由电阻和电感组成，变压器接感性负载，负载阻抗由电阻和电感组成， 为滞后；为滞后； 变压器接容性负载，负载阻抗由电阻和电容组成，变压器接容性负载，负载阻抗由电阻和电容组成， 为超前。为超前。 cos cos 30 相量图的画法相量图的画法 （1）画出）画出 ； 22 IU ， ， 假定给定假定给定U2、I2、cos 2及各个参数及各个参数 （2）在）在 相量上加上相量上加上 得到得到 ； 2 U 2222 XI jRI 2 E （3） 12

29、EE （6）画出）画出 与与 的相量和的相量和 ； 2 I m I 1 I （7）画出）画出 ，加，加 得得 到到 。 1 E 1111 XI jRI 1 U （4）画出领先）画出领先 的主磁通的主磁通 ； 90 1 E m （5）根据）根据 画出画出 ， 领先领先 一个铁耗角；一个铁耗角； mm ZEI/ 1 m I m m I 31 四四 、近似等效电路、近似等效电路 考虑到考虑到Z Zm mZ Z1 1，当负载变化时，认为励磁电流不随负载的，当负载变化时，认为励磁电流不随负载的 变化而变化。这样就得到变化而变化。这样就得到T T形等效电路。形等效电路。 32 电压方程为电压方程为 由于由

30、于I IN NI Im m，励磁电流可忽略不计，去掉励磁支路就得到变压励磁电流可忽略不计，去掉励磁支路就得到变压 器近似等效电路。器近似等效电路。 211 )(UjXRIU kk Rk、Xk和和Zk分别称为短路电阻、短路电抗和短路阻抗。分别称为短路电阻、短路电抗和短路阻抗。 33 第五节第五节 等效电路的参数测定等效电路的参数测定 一、空载试验一、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变 比、空载电流百分数、铁耗 和励磁阻抗。 3 3、要求及分析、要求及分析 1）低压侧加电压，高压侧开路； 。即输入功率和忽略 Fe pPXR 011 ,)3 曲线。和画出和 测出范围内单方向

31、调节在）电压 )()(, ,2 . 102 1011001020 1 UfPUfIPIU UU N 1.1.目的目的 2 2、接线图、接线图 34 4、求出参数 22 1 011 0 ()() mm U ZRRXX I m ZZ 00m RR 0m XX 1 2 U k U 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； 10 1 X 等效电路图 10 I 35 36 二、负载试验二、负载试验( (又称短路试验）又称短路试验） 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

32、电压百分数、铜耗和短 路阻抗。 1、目的 2、接线图 3、要求及分析 1）高压侧加电压，低压侧短路； ;)()( , 3 . 10,2 曲线和画出 和测出对应的范围内变化 在使电流）通过调节电压 kkkk kkk Nk UfPUfI PIU II 3）同时记录实验室的室温； 等效电路图 37 4、由于外加电压很小，主磁通很小，铁耗很小，忽略铁耗。 折算到75时的数值 0 75 C 0 75 k k T RR T 22 75 C75 C k kk ZRX 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。 5

33、、参数 22 2 kkk k k k k k k RZX I P R I U Z 2 2 21 2 1 2 RIRIpRIp Cukkk 例 对上例的变压器在高压方做短路实验：Uk=400V， Ik=11.55A，Pk=3500W，求短路参数。 38 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（通常以额定值为基准值）准值的比值（通常以额定值为基准值）, ,即即 实际值 标么值 基准值 = 阻抗电压阻抗电压负载试验时，绕组中电流达到额定值，加在负载试验时，绕组中电流达到额定值，加在 一次绕组上的短路电压。用一次侧额定电压

34、百分值表示。一次绕组上的短路电压。用一次侧额定电压百分值表示。 1N 175 C 1N1N %100%100% kk k I Z U u UU 各侧的物理量以各自侧的额定值为基准；线值以额定线值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。值为基准值，三相值以额定三相值为基准值。 39 阻抗电压阻抗电压标么值标么值 1N * 175 C75 C75 C 1N1N1N1NN / kkkk kk IZZZ U uZ UUUIZ * k Z其中,为短路阻

35、抗的相对值。 优点优点: : 1、额定值的标么值为1。 2、百分值=标么值100%； 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； 4、某些意义不同的物理量标么值相等 * 0 * 1 I Z m 2* 0 * 0 * I P Rm NN Pcos * NN Qsin * 缺点:标么值没有单位，物理意义不明确。 40 第六节第六节 三相变压器三相变压器 一、三相变压器的电路系统一、三相变压器的电路系统 联结组联结组 1 1、联结法、联结法 a)星形联结星形联结 b)三角形联结三角形联结 v绕组首端和末端标志绕组首端和末端标志 绕组绕组 名称名称 单相

36、变压器三相变压器 中性 点 首端首端末端末端首端首端末端末端 高压高压 绕组绕组 AXA、B、CX、Y、Z N 低压低压 绕组绕组 axa、b、cx、y、zn 41 2 2、联结组、联结组 同名端同名端两个正极性相同的对应端点。两个正极性相同的对应端点。 v变压器的一次、二次绕组由同一磁通交链，在某一瞬变压器的一次、二次绕组由同一磁通交链，在某一瞬 间高压绕组的某一端为正电位，低压绕组上也必定有间高压绕组的某一端为正电位，低压绕组上也必定有 一个端点的电位也为正。一个端点的电位也为正。 v在绕组旁边用符号在绕组旁边用符号“”表示。表示。 三相变压器一次、二次三相变压器一次、二次线电压之间相位差

37、线电压之间相位差一定是一定是3030度的整度的整 数倍，引入时钟表示法。数倍，引入时钟表示法。 高压侧线电压三角形的一条中性线看作时钟的长针高压侧线电压三角形的一条中性线看作时钟的长针固固 定指向时钟定指向时钟1212点点( (或或0 0点点) )； 低压侧线电压三角形中相对应的一条中性线看作时钟的短低压侧线电压三角形中相对应的一条中性线看作时钟的短 针针所指的时数作为联结组的标号。所指的时数作为联结组的标号。 42 a)I/I-0联结组联结组 b)I/I-6联结组联结组 v同极性端相同首端标志：一次、二次电压相位差为零度，用同极性端相同首端标志：一次、二次电压相位差为零度，用 时钟表示法为时

38、钟表示法为I/I-0I/I-0。 v同极性端相异首端标志：一次、二次电压相位差为同极性端相异首端标志：一次、二次电压相位差为180180 ，用，用 时钟表示法为时钟表示法为I/I-6I/I-6。 vI/II/I表示一次、二次都是单相绕组，表示一次、二次都是单相绕组，0 0和和6 6表示标号。表示标号。 单相变压器的联结组标号单相变压器的联结组标号 43 Yy0 联结组联结组 Yd11 联结组联结组 N N n n 三相变压器的联结组三相变压器的联结组 44 Yy6 联结组联结组 Yd5联结组联结组 三相变压器的联结组三相变压器的联结组 45 三相变压器的连接组别三相变压器的连接组别 对于对于Y

39、y（或（或Dd）连接，可以得到）连接，可以得到0、2、4、6、8、10等六等六 个偶数组别；而个偶数组别；而Yd（或（或Dy）连接，可以得到）连接，可以得到1、3、5、7、 9、11等六个奇数组等六个奇数组别。别。 变压器的连接组别很多，为了便于制造和并联运行，国家变压器的连接组别很多，为了便于制造和并联运行，国家 标准规定，标准规定，Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和和Yy0连接组为连接组为 三相双绕组电力变压器的标准连接组别。三相双绕组电力变压器的标准连接组别。 前三种最为常用：前三种最为常用：Yyn0连接的二次绕组可以引出中线，成连接的二次绕组可以引出中线，成 为三相四线制，用作

40、配电变压器时可兼供动力和照明负载。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连接用于低压侧电压超过连接用于低压侧电压超过400V的线路中。的线路中。YNd11连接连接 主要用于高压输电线路中，使电力系统的高压侧可以接地。主要用于高压输电线路中，使电力系统的高压侧可以接地。 46 二、三相变压器的磁路系统二、三相变压器的磁路系统铁心的结构形式铁心的结构形式 一、组式磁路变压器一、组式磁路变压器 二、芯式磁路变压器二、芯式磁路变压器 特点：三相磁路彼此无关联。 C Z C B Y B A X A A X a x B Y b y C Z c z A B C 结构：各相铁芯、 磁通、磁阻等一致 结构：具有共同铁芯 特点：三相磁路彼此有关联。 47 a)单相芯式铁心的合并单相芯式铁心的合并 b)铁心的演变铁心的演变 c)c)三相芯式铁心三相芯式铁心 0 CBA 48 第七节第七节 变压器的稳态运行变压器的稳态运行 1 1、变压器的电压调整率、变压器的电压调整率 变压器二次侧的端电压随负变压器二次侧的端电压随