复习第05章-变压器.ppt

1、1-、第5章变压器，电动机和拖动的基础，第1节变压器的基本原理和构造，第2节变压器的无负荷运行和负荷运行，第3节变压器的等效电路和残奥仪表测量，第4节变压器的运行特性，第5节三相变压器，-2-、第5节二，变压器的基本构成是铁芯和绕组1 .铁芯柱和铁芯在第五章变压器自耦稳压器电子电路中，变压器不传输信号，也用于实现阻抗匹配。 第五章变压器、-7-、2 .变压器的分类按用途分类电力变压器和特殊变压器。 电力变压器可以分为升压、降压、配电、工厂用变压器等。 特殊变压器根据不同系统和部门的要求，提供电炉变压器、整流变压器、电焊变压器、校正用变压器、试验用高压变压器和变压变压器等特殊的电源和用途。 (2

2、)按绕组结构分为2绕组、3绕组、多绕组变压器和自耦变压器。 (3)按铁芯结构分类壳式变压器和心式变压器。 (4)按相数对单相、三相、多相变压器进行分类。 (5)干式变压器、油浸式变压器(油浸自冷式、油浸空冷式和强制油循环式等)、充气变压器按冷却方式分类。 第五章变压器、8 -、四、变压器的额定残奥仪表(1)额定电压U1N和U2N (2)额定电流I1N和I2N (3)额定容量SN第五章变压器、-10-、1 .无负载运行时的物理状况一般采用电工的惯例规定其正向：第五章变压器2) i和其磁动势确立的正方向符合右手螺旋定律。 3 )产生的e的正方向与产生该磁通的I的正方向一致：-11-，当对一次线圈施

3、加交流电源电压u1时，在一次线圈中产生电流，由于进行怠速运转，因此将电流称为怠速电流i0。 从i0产生无负荷电动势F0=N1i0，建立无负荷时的磁场。 由于铁心的磁导率远大于空气的磁导率，所以大部分磁通通过铁心闭合，同时使一次、二次线圈交链，产生感应电动势e1和e2。 第5章变压器、-12-、次级绕组和负载接通时，通过电动势向负载输出电力，因此，该部分的磁通作为传递能量的介质发挥作用，因此，称为主磁通m的另一部分的泄漏磁通1 (主磁通的约0.25%左右)与初级绕组交链第五章变压器、-13-、2 .感应电动势和漏磁通电动势(1)在对感应电动势一次线圈施加正弦交流电压u1时，假设主磁通、一次线圈的

4、感应电动势、第五章变压器、的二次线圈的感应电动势的有效值为第五章变压器、5-9， e1和e2的可使用相量可以用(5-10 )、-15-、 (2)表示，-16-、3 .无负荷运转时的电动势平衡式和电压比，第5章变压器、(5-12 )、-17-、第5章变压器、-18-、二、变压器的负载运行1 .变压器负载运行时的物理状况、第五章变压器、-19-、-20-、2 .负载运行时的基本方程式() (5-18 )、22 -、第三节变压器的等效电路和残奥仪表测量一、变压器负载时的等效电路、第五章变压器、-22- (1)二次侧电动势和电压的换算由于主磁通不变，所以根据电动势与匝数成正比：第5章变压器、即同样，(

5、5-20 )。 第五章变压器、变压器、变压器、变压器、变压器、变压器、变压器。 变压器、变压器、变压器、变压器、变压器、变压器、变压器、变压器测量无负载试验变压器的电压比k、无负载电流I0、无负载损耗P0和励磁残奥定仪Rf、Xf、Zf等。 变压器、变压器、变压器、变压器、变压器、变压器、变压器、变压器测量短路试验变压器的短路损耗(铜损耗) Psh、短路电压Ush和短路残奥仪表Rsh、Xsh、Zsh等。 第五章变压器、短路试验Psh pCu。 /电抗，(5-32 )，短路电抗，电抗，(5-32 )，电抗，电抗，电抗，电抗，电抗，电抗，电抗，电抗，电抗，电抗，电抗，电抗，电抗，电抗，电抗，电抗，电

6、抗，电抗(5-31 )、第4节变压器的运行特性1、变压器的外特性和电压变化率由于变压器内部存在电阻和漏电电阻，所以负载运行时负载电流流向二次侧时，变压器内部产生阻抗电压降， 所谓具有二次侧端子电压根据负载电流的变化而变化的关系的变压器的外部特性，是指在一次侧的电源电压和二次侧负载的功率因数都为常数时，二次侧端子电压根据负载电流而变化的规则，即U2=f (I2 )。 第五章变压器、变压器带负载运转时，二次侧端子电压的变化程度，通常是一次侧与额定频率和额定电压的栅极连接，负载功率因数能够导出一定时电压变化率的实用的修正公式，(5-39 )、式中变压器的负载系数，还有、-36-、 第五章变压器、()

7、引起的电压变化率u在某种程度上反映了电能的质量，代表变压器的次级侧供电电压的稳定性。 如果、cos2接近，则额定负载时的电压变化率约为(23)%，但是在cos20.8 (电感性)时，额定负载时的电压变化率约为(47)%，即电压变化率大幅增加，因此-37-、第五章变压器、二、变压器的效率特性1变压器的损耗(1)铜耗变压器的绕组有一定的电阻，当绕组中有电流流动时会产生绕组损耗，称为铜损耗pCu。铜消耗的大小取决于负载电流和绕组电阻的大小，随着负载的变化而变化，因此被称为可变损耗。 由于短路试验时的外部电压低，铁芯的磁密合低，因此可以省略铁损，故短路损耗主要为铜损。 在这样的一定的负载下，变压器的铜

8、消耗pCu在、(5-40 )、-38-、第5章变压器、(2)、即电源电压U1一定时，铁损基本上被认为是一定的，所以称为不变损耗，与负载电流的大小、性质无关。 由于变压器无负载时的无负载电流I0和绕组电阻都小，所以无负载时的绕组损耗可以缩小并省略，所以无负载损耗主要是铁损：(5-42 )、(5-41 )，所以变压器的总损耗与双变压器的效率变压器的效率以百分率表示其输出功率P2和输入功率P1之比(5-44 )，变压器的电压变化率小，因此，如果不考虑负载时的输出电压U2的变化，则认为U2U2N，在使用相值进行校正的情况下，变压器效率的实用校正公式为-40-、第5章变压器、3效率特性负载功率因数cos

9、2常数、效率和负载系数通过数学分析，当可变损耗与不变损耗相等时，由于效率达到最大值，在变压器产生最大效率时的负荷系数m为：、或最大效率max出现在m0.50.7范围内，因为典型的功率变压器应具有相对较小的铁损，以便获得良好的总经济效益、和。 因为第五章变压器、第五节三相变压器现代电力系统都采用三相制供电，所以三相变压器被广泛使用。 从运行原理来看，三相变压器在对称负载运行时，各相的电压和电流大小相等，相位相差120，可以用一相进行分析。 关于其中一相，由于此时三相变压器的任意一相与单相变压器之间几乎没有差别，所以上述单相变压器的分析方法及其结论完全能够适用于三相变压器在对称负载下的运行状况。

10、在本节中，作为三相变压器本身的特征，研究了三相变压器的磁路、三相绕组的连接方法、三相变压器的连接组以及三相变压器的并联运行等。 第5章变压器、一、三相变压器的磁路系统1 .三相变压器组的磁路三相变压器组由三个单相变压器以一定的方式连接而构成。 各相的主磁通分别沿着自己的磁路闭合，因此相互独立。 对一次侧绕组施加三相对称的电压时，三相的主磁通必然对称，三相的空载电流也对称。 三相心式变压器的磁路图三相心式变压器的磁路特征是三相主磁通磁路相互关联，用于简化结构、简化制造、降低制造的常用三相心式变压器的铁心结构如图所示由于电力变压器的空载电流小，因此其非对称性对变压器负载运行的影响小，可以不考虑，因

11、此空载电流取三相的平均值。 在第五章变压器、二、三相变压器的电路系连接组1 .三相变压器绕组的连接法三相变压器中，绕组的连接主要采用星形和三角形两种连接方法。在第五章变压器、2变压器的连接组中，由于变压器绕组可以采取不同的连接，所以在一次绕组和二次绕组的对应的线电动势(或线电压)之间产生不同的相位移动。 为了简单明了地表现绕组的连接及对应的线电动势(或线间电压)之间的相位关系，将变压器一次、二次绕组的连接分为不同的组合称为绕组的连接组。 连接组的标签按照电力变压器的国家标准GB 1094.11996的“时修正时序数表示法”确定：高压侧相量图在a点对称轴位置将向外的相量作为时修正的长针(即分针)

12、，始终指钟面的“12”。 根据高低压侧绕组的相电动势(或相电压)的相位关系制作的低压侧相量图。 其相量图在a点对称轴的位置将向外的相量作为时修正的短针(即时针)，其指定的时钟点数是该变压器的连接组的符号。 (1)高低压侧绕组相电动势的相位关系以单相变压器为例，在同一主磁通下交链的两个绕组相电动势之间的相位关系(即，电路理论中的互感线圈在同一主磁通下交链的两个绕组，在该两个绕组的相电动势(-48-、第5章变压器、(2)三相变压器的连结组的判定方法，根据三相绕组的连结方法，分别绘制高压绕组和低压绕组的电动势相量图，然后，以Yy0和Yd11这两个标准连结组为例，对其判断方法进行说明。 Yy0连结组对于图5的20a所示的线圈连结图，按照以下的顺序描绘出相量的位组合：-49-、3 )根据高