变压器A实用教案

1、定义:表示成物理量与选定的同单位(dnwi)的基准值之比的形式，称为标幺值基准值实际值标么值第1页/共41页第一页，共42页。基准值的选取(xunq)：以各自量的额定值为基准值实际值实际值基准值基准值实际值实际值基准值基准值Z，r，xZN单相值单相值单相额定值单相额定值P P，Q Q，S SS SN N三相值三相值三相额定值三相额定值相值相值额定相额定相值值一次侧一次侧量量一次侧量额一次侧量额定值定值线值线值额定线额定线值值二次侧二次侧量量二次侧量额二次侧量额定值定值第2页/共41页第二页，共42页。 优点(yudin)：1）额定值的标么值为1。 2）采用标么值时，原、副边各物理量不再需要进行

2、(jnxng)折算（不需折算）。3）单相的标么值和三相(sn xin)的标么值相等。4）采用标么值时，某些物理量具有相同的数值便于计算5）电压等级差别大，但标么值表示的参数变化范围很小，便于分析比较。NkNkUZIZ11kkRNkNkpUURIR11kXNkNkUUXIX1110. 002. 00I10. 005. 0kZ第3页/共41页第三页，共42页。标么值per-unit value 缺点(qudin)：1）标么值无单位，物理概念(ginin)模糊。2）物理意义不同的量，标么值相等。容易(rngy)模糊，既是优点，又是缺点。第4页/共41页第四页，共42页。一、外特性一、外特性(txng

3、)和电压和电压变化率变化率电压变化率是指当原边电压=U1N和负载(fzi)功率因数=常数时，副边开路电压与副边负载(fzi)电压的算术差与副边开路电压之比的百分数，即变压器的外特性是指原边电压=U1N和负载功率因数=常数时，副边端电压随负载电流变化而变化的曲线22IfU%10020220UUUu第5页/共41页第五页，共42页。1、 外特性外特性(txng)变压器的外特性是指原边电压=U1N和负载功率因数=常数时，副边端电压随负载电流变化而变化的曲线22IfU2I2UNUU220容性负载8 . 0cos21cos2感性负载8 . 0cos2NI2第6页/共41页第六页，共42页。2 电压(di

4、ny)变化率%100%10012120220NNUUUUUUu注意： 的计算是代数运算，不是向量运算。u. 变压器的电压变化率反映(fnyng)了变压器供电电压的稳定性。是变压器的重要性能指标。一般(ybn)采用简化等效电路计算第7页/共41页第七页，共42页。2UkrI1kxI j1NU121IIcbadabUNU21%100121NNUUUuO第8页/共41页第八页，共42页。abUNU21%100%100%10011121NNNNUabUabUUUu2UkrI1kxI j1NU121IIcbad21%100sincos12121NkkUXIRIu又叫负载系数NNkkNkNNkNNIIIu

5、IXRIUXIURIIIu111122121121111/%100sincos%100sincos第9页/共41页第九页，共42页。二、效率(xio l)变压器的效率(xio l)是指输出有功功率与输入有功功率之比。%10012pPp%10011Pp%10011PpP%10012PP第10页/共41页第十页，共42页。 负载(fzi)运行时，铜损 等于负载(fzi)系数的二次方与额定铜损之积，即 ，称为可变损耗。 铁损 等于额定电压下的空载损耗，即 ，铁损与负载无关，又称为(chn wi)不变损耗。测试时要求 。主意(zh yi):0ppFeNUU11CuFeppp FepCup 副边电压恒为

6、额定值，即NUU22kNpIpCu22第11页/共41页第十一页，共42页。当不变损耗(snho)等于可变损耗(snho)时，变压器的效率最高。2222222222coscoscosNNNNSIIIUIUP 2220222220%100cos1IfpIpSIpIpkNNkNkNpIp220kNppI：02即第12页/共41页第十二页，共42页。一、三相(sn xin)变压器的连接法三、三相(sn xin)变压器的磁路系统二、三相变压器的连接组别第13页/共41页第十三页，共42页。一、三相变压器的绕组(roz)接法(连接法)常用(chn yn)连接方法有星形（Y）连接和三角形（）连接。原边AX

7、、BY、CZ副边ax、by、cz第14页/共41页第十四页，共42页。1. 星形（Y）AEBECECAEABEBCEABEBCECAEAXAEBBEYCCEZ2401200EEEEEECBAACCACBBCBAABEEEEEEEEE顶点(dngdin)A、B、C是顺时针的第15页/共41页第十五页，共42页。2. 三角形（ ）AEBECECAEABEBCEABEBCECAE2401200EEEEEECBAACACBCBABEEEEEEAXAECZCEBBEY顶点(dngdin)A、B、C是顺时针的第16页/共41页第十六页，共42页。二、三相(sn xin)变压器的连接组别1、单相(dn xi

8、n)变压器的连接组别同极性端：用圆点表示(biosh)第17页/共41页第十七页，共42页。原边用大写(dxi)AX表示，ax表示副边A，a表示(biosh)对应绕组的首端X，x表示对应(duyng)绕组的末端时钟表示法：I/I 0或I/I 12、 I/I 6第18页/共41页第十八页，共42页。2、3相变压器的联接(lin ji)组别 绕组的连接方法有：Y、和 原边用大写: Y、YN和 副边用小写：y、yn 和 原副边取各种组合(zh)，得到不同的联接组别连接组别的含义:变压器原副边对应的线电势(dinsh)之间的相位差.此相位差是 的倍数.30连接组别的作用:电力变压器并联电力电子变流技术

9、第19页/共41页第十九页，共42页。1 Y，y联接(lin ji)Y，y0AXAEBBEYCCEZABEcabaEcEbEabEA点=a点第20页/共41页第二十页，共42页。Y，y6AXAEBBEYCCEZcabaEcEbEABEabEA点=a点第21页/共41页第二十一页，共42页。Y，y4怎样怎样(znyng)获得？获得？*.a点=A点*.EAB指向(zh xin)12，Eab指向(zh xin)4*.定bc顶点*.观察原副边的对应关系caEcEbEAXAEBBEYCCEZABEababEA点=a点第22页/共41页第二十二页，共42页。2 Y， 联接(lin ji)A点=a点AXAE

10、BBEYCCEZcabaEcEbEABEabEY， 11第23页/共41页第二十三页，共42页。Y， 1怎样怎样(znyng)获得？获得？AXAEBBEYCCEZcabaEcEbEABEabE第24页/共41页第二十四页，共42页。AXAEBBEYCCEZcabcEaEbEABEabEY，d1怎样怎样(znyng)获得？获得？第25页/共41页第二十五页，共42页。国家标准(u ji bio zhn)连接组别:12/12/11/11/12/000YYYYYYYY第26页/共41页第二十六页，共42页。三、三相(sn xin)变压器的磁路 三相变压器的磁路(c l)可分为彼此独立的三相组式变压器

11、和各相磁路(c l)彼此相关的三相芯式变压器磁路(c l)特点:磁路结构: 组式变压器磁路的磁阻较小,磁通较大;芯式变压器的磁阻较大,磁通较小.第27页/共41页第二十七页，共42页。四、三相变压器的磁路对空载电流波形(b xn)的影响tItIitItIitIimmCmmBmA3sin2403sin3sin1203sin3sin0303030303030303结论:三次谐波电流(dinli)是同大小同方向三次谐波电流是否存在与三相变压器的连接(linji)法有关1三相变压器空载电流中的三次谐波分量存在与否和波形第28页/共41页第二十八页，共42页。 对Y/Y连接的三相(sn xin)变压器:

12、由于同大小同方向的三次谐波电流无法流通,也即不存在三次谐波电流 故空载电流是正弦波,导致(dozh)磁通波形不是正弦波,而是平顶波平顶(pn dn)波三次谐波基波第29页/共41页第二十九页，共42页。对Y/ 连接的三相变压器:由于同大小(dxio)同方向的三次谐波电流可以流通,也即存在三次谐波电流,故空载电流是尖顶波,导致(dozh)磁通波形是正弦波,2 、磁通波形对感应(gnyng)电势波形的影响产生三次谐波电势三次谐波产生基波电势基波磁通平顶波若三次谐波磁通幅值较大,则产生的三次谐波电势也较大,与基波电势叠加,有可能会击穿变压器绝缘.第30页/共41页第三十页，共42页。对于三相组式变压

13、器,由于磁路(c l)互相独立,若是YY /连接,则产生(chnshng)的三次谐波磁通幅值较大,故三相组式变压器是不允许接成 的.YY / 对于 三相(sn xin)芯式变压器,由于磁路互相不独立,若是三次谐波磁通路经是油箱,磁阻较大,则产生的三次谐波磁通幅值较小,基本可以采用的.YY /第31页/共41页第三十一页，共42页。常用的连接(linji)组别有(我国标准连接(linji)组别)12/,12/,11/,11/,12/000YYYYYYYY第32页/共41页第三十二页，共42页。优点(yudin)： 可以提高供电的可靠性； 可以根据负载的变化(binhu)调整投入运行的变压器的台数

14、， 提高运行效率。 随着用电量的增加，新增变压器很方便。一、并联运行的条件一、并联运行的条件 各变压器的原、副绕组额定电压相等，即变比k 相同； 各变压器的连接组相同； 各变压器的短路阻抗标么值 应相等。*kZNNNIUZ第33页/共41页第三十三页，共42页。 变压器实际并联运行时，连接组必须相同，变比允许有少量的差异（一般不要大于1%），对短路阻抗(zkng)标么值的要求不太严格（但要注意：短路阻抗(zkng)标么值小的变压器，其容量要适当大一些）。第34页/共41页第三十四页，共42页。21211212111/1/1/kkkkCZZkkUZZkUkUI环流2221212120/%100/

15、NkNkkkCIuIukZZkUI环流212122122112/NNkkNNkkNCSSuukIIuukII二、变比不相等时变压器的并联(bnglin)运行第35页/共41页第三十五页，共42页。边电压为并联运行空载时的副21120kkUU，uk%10%5约为短路阻抗很小%1不应大于因此ku基值作为并联运行时变比的值为两台变比的几何平均，kk21%100%1002112两台变比的几何平均值变比之差kkkkk10,05. 0%,1122121。则：假设NCkkNNIIuukSS第36页/共41页第三十六页，共42页。三、变比相等但短路(dunl)阻抗不等时变压器的并联运行nIIIII321kkn

16、nkkkZIZIZIZIZI332211knkkkkZZZZZ/1/1/1/11321变比相等(xingdng):意为着副边空载电压相等(xingdng)副边并联(bnglin):意为着副边输出电压相等也即在短路阻抗上的压降相同第37页/共41页第三十七页，共42页。每台变压器承担的负载不一样大.容量(rngling)大的变压器短路阻抗应小些.IZZIkiki)/(第38页/共41页第三十八页，共42页。分类(fn li)：定义(dngy)：作用：第39页/共41页第三十九页，共42页。%92.63)sincos(3)sincos(3%100sincos212221221112121NkkNNkkNNNkkUXRSUXRUIUXIRIu641480001211064333/2232212121212121.SUpUIUpIpIpRNNkNNNkNkNkk：对192.168000121127053/3/1111NNNkNkkUIUUIUX习题(xt)3-14解:第40页/共41页第四十页，共42页。感谢您的观看(gunkn)！