《d变压器》PPT课件

（4）根据变压器的冷却条件来划分,油浸变压器干式变压器,三相变压器,心式变压器,壳式变压器,电源变压器,电力变压器,控制变压器,接触调压器,三相干式变压器,油浸式电力变压器,一、变压器的结构,第二节变压器的基本结构和铭牌,额定容量传送功率的最大能力。（额定视在功率）,（理想单相双绕组）,二、变压器的铭牌数据,（理想三相双绕组）,额定电压变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允许的电压值。,额定电流变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。,变压器几个功率的关系:,原边输入功率：,输出功率：,容量：,容量SN输出功率P2,原边输入功率P1输出功率P2,注意：,频率f相数m接线图与联接组漏阻抗Z或短路电压运行方式（长期的或短期的）冷却方式变压器的总重量,接上交流电源u1,一、变压器的工作原理,第三节变压器的工作原理及运行特性,变压器的空载运行,（e、方向符合右手定则）,根据交流磁路的分析可得：,U1E1,U2E2,结论：改变匝数比，就能改变输出电压。,K为变比,变压器的基本变换功能：,变阻抗：电子电路中的阻抗匹配,变电压：电力系统,变电流：电流互感器,二、变压器的运行特性,变压器的效率,由于变压器中无转动部分，在能量传递过程中的损耗主要为铜损和铁损两部分，一般效率都很高，大多数在95%以上，大型变压器的效率可达99以上。,变压器的外特性,原边加额定电压，副边负载功率因数cos2一定时，副边端电压随负载电流变化的关系，即U2=(I2),电压变化率,变压器的电压变化率一般很小，为4%6%左右。,变流原理,结论：原、副边电流与匝数成反比,由于变压器本身功率损耗很小,原、副边的伏安功率近似相等。即：U1I1U2I2,阻抗变换原理,从原边等效：,结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以变比的平方。,一、三相变压器组的磁路,第四节三相变压器的磁路系统,三相变压器组的磁路特点是，三相磁通各有自己单独的磁路，互不相关。,当原边外加三相电压对称时，各相的主磁通必然对称，各相的励磁电流，即空载电流也是对称的。,优点是制造和运输方便，备用的变压器容量较小（全组容量的三分之一）。,缺点是它有硅钢片用量较多、价钱较贵、效率较低、占地面积较大等。,一般仅用于大容量及超高压的变压器中。,二、三相变压器的磁路,一、单相变压器的联接,第五节变压器的联接组及三相变压器的运行问题,采用时钟表示法：就是把高压和低压的电势相量看作为时钟面上的长针和短针，把长针指向12点，看短针指在哪个数字上，就作为连接组的区别。,连接组有两种：I/I-12、I/I-6。I/I表示单相变压器。,我国标准采用连接组I/I-12。,（a）,（b）,（c）,绕组极性的判别,交流法,把两个线圈的任意两端(X-x)连接,然后在AX上加一小电压u。,测量：,交流法,说明A与x或X与a是同极性端；,若,交流法,说明A与a或X与x为同极性端。,若,三相变压器(或组)的三相原、副绕组均可分别连接成星形或三角形,共有4种基本连接形式:/、/、/和/。,二、三相变压器的联接,标准连接组：/和/。,Y/Y连接的三相变压器,Y/Y连接的三相变压器,/连接的三相变压器,/连接的三相变压器,第六节自耦变压器及仪用互感器,一、自耦变压器,使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。,注意：原、副边千万不能对调使用，以防变压器损坏。因为N变小时，磁通增大，电流会迅速增加。,二、电压互感器,电压互感器高压侧的额定电压有多种不同规格，而低压侧一般均为100V,2.铁心、低压绕组一端接地，以防在绝缘损时，在副边出现高压。,使用注意：,被测电压=电压表读数N1/N2,1.副边不能短路，以防产生过流；,使用目的:(1)扩大测量仪表的量程;(2)使测量仪表与高压电路绝缘隔离。,三、电流互感器,同电压互感器一样，电流互感器原边额定电流（即被测电流）有各种不同的等级，而副边一般均为5A或1A。,被测电流=电流表读数N2/N1,2.铁心、低压绕组的一端接地，以防在绝缘损坏时，在副边出现过压。,1.副边不能开路，以防产生高电压；,使用注意：,使用目的:(1)扩大测量仪表的量程;(2)使测量仪表与高压电路绝缘隔离。,四、钳形电流表,钳形电流表是利用电流互感器原理制成的一种便携式交流电流测量仪表。,它的互感器铁心做成钳形，可以开合，以便在不断开被测线路的情况下使其从铁心中穿过，作为匝数N1=1的原边绕组；电流表的表头与铁心上的副边绕组串联连接。,提高的内容,1单相变压器的等效,2等效电路的参数测定,1单相变压器的等效,由于电源电压恒定，即U1=常数，则E1常数，m常数。,接上交流电源u1,根据交流磁路的分析可得：,U1E1,U2E2,结论：改变匝数比，就能改变输出电压。,K为变比,Ku变压比,(1)原副边绕组的导线电阻r1、r2引起的压降。由于其阻值较小，在要求不高的场合，可忽略。,上述分析忽略了次要因素，作定量分析和计算时，还需考虑如下因素：,(2)漏磁通的存在,主要穿过空气等，其磁导率为常数。,1与空载励磁电流I0成正比，其比例系数为漏磁电感L1，设其感抗为X1，由于感应电势电流均为正弦量，以相量表示为：,引入X1的目的，可把漏磁感应电势E1用电抗压降得形式在电路中反映出来。,(3)铁心的磁滞和涡流损失。,为电流I0在励磁过程中的一部份有功分量。E1用电压降的形式来表示：,(3)铁心的磁滞和涡流损失。,Xm励磁电抗，表征铁心磁化性能的集中参数rm励磁电阻，反映磁滞和涡流引起的有功损耗,由于铁磁材料的饱和特性，其磁导率不为常数，因此Xm、rm不是常数，随饱和程度的增大而减小。,一般情况下，原边电压基本恒定，可以认为Xm、rm的值基本不变。,综合上述因素，变压器原边的电压方程为：,变压器励磁阻抗，通常Xmrm故Zm主要取决Xm。,原边绕组的漏阻抗，为一数值较小的常数，若忽略则E1U1,变压器的负载运行及磁势平衡关系,原边接电源电压，副边接负载时，在副边感应电动势的作用下，副边绕组中存在负载电流，负载电流随负载的变化而变化。此时称变压器为负载运行。,磁势平衡关系,变压器运行时，副边电流也产生磁势，并作用在同一铁心，因此在负载运行时，铁心中的磁通由原边磁势和副边磁势共同产生。,忽略次要因素，E1U1，当U1不变时，其铁心主磁通m近似为定值。,空载磁势,I1由两部分组成:,(1)维持主磁通的空载电流分量I0,(2)(N2/N1)I2，随负载变化，用于抵消副边电流的去磁作用。,当副边电流增大时，原边电流也随之增大，通过电磁作用，变压器把功率从原边传递到了副边。,等效电路及电压平衡关系,综合变压器负载运行的物理过程，可得出变压器负载运行时的一组基本方程及相应的原副边绕组的等效电路。,等效电路及电压平衡关系,虽然方程组和等效电路综合反映了变压器负载运行时内部的电磁关系。,但是，由于变压器原副边之间没有直接电的联系，因而等效电路是两个独立的电回路，它们之间的各个量是通过磁势平衡方程式联系起来的，这给分析、计算带来了不便。,变压器的折算及简化等效电路,变压器的折算就是在保证变压器中磁势平衡关系、能量传递等物理过程不变的前提下对副边各个量进行等效变换(也可将原边各个量变换到副边)到原边，便于分析计算。,当I1I0，一般情况下可以忽略I0，即可认为Zm为无穷大而开路。,利用该电路进行变压器的运行分析、计算将显得简便和直观。,相量图,根据T形等效电路，可以画出相应的相量图。,2等效电路的参数测定,一、空载试验,空载电流,通过测量,一、二次电压,空载功率,2等效电路的参数测定,计算,变比,空载电流百分数,励磁阻抗,铁耗,一、空载试验,变压器空载运行时，可以认为输入功率p0完全用来抵偿铁耗。,从空载运行的等效电路得出,二、负载试验（旧称短路试验）,当额定频率的额定电流通过变压器的一个绕组,另一个绕组接成短路是进行的试验。,通过测量,短路电流,短路电压,短路功率,二、负载试验（旧称短路试验）,计算,短路电压百分数,铜损,短路阻抗