(整理)变压器允许最大电流.

1、630KVA变压器,低压侧额定电压400V,根据容量S=1.732*电压*电流可以计算出额定电流1=6300/1.732*400=9.1千安=9100安每相最大能承受的长期电流就是9100A允许短时间内过负荷运行,允许的量与时间及负荷率成反比,最大允许2小时内过负荷20%.也就是最大允许2小时内承受9100*1+20%=10900安的电流.建议不要经常性过负荷使用,由于过负荷使用会导致变压器使用寿命会严重下降.I=P/1.732/U由于变压器输出是400V所以就是630/1.732/0.4=909A变压器能带多少负载,决定于你的负载的性质.也就是大家说的功率因素.按一般考虑为K=0.8.变压器

2、的功率是视在功率S,你的负载所消耗的功率是有功功率P.他们的关系是：P=K*S所以通过补偿可以提升功率因素K.变压器可以提升他输出的有功功率P教学方式：讲练结合>具：被测变压器10/0.4kV一台；功率表cos小=0.1三只；电流表三只；平均值电压表、有效值电压表、频率表各一只；导线假设干；工具假设干课时：4+4教学过程项目二：变压器的工作原理、损耗、铭牌和实验变压器的工作原理、损耗、铭牌和实验知识点局部课题引入：为什么要高压输电？电能从发电厂输送到用户,输电线路电阻R的损耗ApX取决于通过输电线上的电流l的大小令输送到用户的功率P=UIcos力输出电线上的功率损耗：ApX=I2RX=P

3、/Ucos2pL/S=C*1/U2Sp-输电线材料的电阻系数S-输电线的截面积U-输电线路负载端电压C=P2PL/cos26为常数说明：假设S一定.U升高,损耗APx减少,假设AR一定.U升高,S减小,故可节省材料,那么提高送电电压U,可到达减少投资和降低运行费用的目的.变压器的概念：变压器是一种静止的电气设备.它利用电磁感应原理,把输入的交流电压升高或降低为同频率的交流输出电压,满足高压送电、低压配电及其他用途的需要.变压器的用途：变压器具有变换电压、变换电流和变换阻抗的作用,具有隔离高电压或电流的作用,特殊结构的变压器,还可以具有稳压特性、陡降特性等.一、变压器的分类1、按用途不同分类：分

4、为电力变压器又可分为升压变压器、降压变压器、配电变压器、厂用变压器等；特种变压器电炉变压器、整流变压器、电焊变压器等;仪用互感器电压互感器、电流互感器、电流互感器；试验用的高压变压器和调压器等.2、按绕组结构不同：分为双绕组、三绕组、多绕组变压器和自耦变压器.3、按铁心结构不同：分为心式变压器和壳式变压器.4、按相数不同：分为单相、三相、多相如整流用的六相变压器.5、按调压方式不同：分为无励磁调压变压器、有载调压变压器.6、按冷却方式不同：分为干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油循环冷却变压器、强迫油循环导向冷却变压器、充气式变压器等.7、按容量不同：分为小型变压器容量为630k

5、VA及以下；中型变压器容量为800kVA6300kVA;大型变压器容量8000kVA63000kVA;特大型变压器容量为900000kVA及以上.二、变压器的工作原理原绕组匝数为N1,副绕组匝数为N2.当变压器原绕组通以交流电流时,在铁心中产生交变磁通,根据电磁感应原理,原、副绕组都产生感应电动势,副绕组的感应电动势相当于新的电源,这就是变压器的根本工作原理.如图21.理想变压器：不计电阻、铁耗和漏磁一次与二次绕组完全耦合,且两绕组电阻为零,铁芯中损耗为零,铁芯的导磁率为无穷大,即磁阻为零.理想变压器的运行：原绕组加电压,产生电流,建立磁通,沿铁心闭合分别在原副绕组中感应电动势.图21变压器的

6、工作原理变压器的变电压作用：由于线圈电阻为零,且一次、二次侧绕组完全耦合,故根据图中的假定正方向下:一dU2-,dtU2结论：只要改变原、副绕组的匝数比变压器的变电流作用：Ulll=U2l2E2N2,就能按要求改变电压.|.U2|11Uil2结论：变压器在改变电压的同时,亦能改变电流.变压器的变阻抗作用图中,二次侧绕组电路负载阻抗为:Z-U2ZL一I2Zl结论：变压器在改变电压的同时,亦能实现对阻抗的变换.它在电力系统中用来传递电能、变换电本次小结：1、变压器是按电磁感应原理工作的静止电气设备,压和电流,以满足输电及用电的要求.在工业生产中,变压器还用于整流、电炉、电焊、调压、测量与限制等很多

7、方面.2、变压器的原绕组从交流电源吸收电能传递到副绕组供应负载,铁心中的磁通是能量传递的中介桥梁.变压器只能传递交流电能,而不能产生电能；只能改变交流电压或电流的大小,不改变频率；在传递过程中几乎不改变电流与电压大小的乘积.3、变压器由铁心、绕组两个主要局部组成.铁心是变压器的磁路局部.电力变压器的铁心一般采用0.35毫米厚的硅钢片叠装而成.绕组是变压器的电路局部,它是用电磁线绕制而成的.电力变压器还有其他附件,如油箱、油枕、气体继电器、防爆管、分接头开关、绝缘套管等.附件对绕组与铁心起散热、保护、绝缘等作用,它能保证变压器平安可靠地运行.三、变压器的损耗变压器运行时将产生损耗,变压器的损耗分

8、两大类铜耗1、根本铜耗2、杂散铜耗铁耗1、根本铁耗2、杂散铁耗根本铜耗：一、二次绕组内电流所引起时的直流电阻损耗.杂散铜耗：主要是由漏磁通所引起的肌肤效应,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.因此也称为可变损耗.铜耗与绕组的温度有关,一般用77度时的电阻值来计算.根本铁耗：变压器铁心中的磁滞与涡流损耗.杂散铁耗：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,和主磁通在铁辗夹件,油箱等结构部件中所引起的涡流损耗.铁耗可近似认为与Bm或Ui成正比.由于变压器侧电压保持不变.故铁耗可视为不变损耗.F不变的前提下PCu=rIi2十

9、以；=1惇I2+十2|2INiJ1Kl四、变压器的效率P2P2PiJPPI巳=Pi%PPiP2JPPiPi1、因变压器无转动局部,一般效率都很高,大多数在95%A上.大型变压器可达99%测量变压器的效率一般不采用直接测Pi、P2的方法,因Pi与P2相差很小.测量仪器本身的误差就可能超出次范围,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.考虑到：F2=mU22cos922.二P=PFePCU=PFeml2RKP2mU212cos2PimI2U2cos2PFeml2RK可得:ml2RK=PFe=i二P=iPi*2_PoI2PknSnI2cos2POPknI因产生最大效率时*22=14

10、i/3在计算效率时作以下假设：I.额定电压下空载损耗P0ftpFe,且PFe不随负载的变化而变化.2、额定电流时的Pkn忠Pcun,因铜耗与负载电流平方成正比,所以任一负载下的铜耗*2Pcu-PknI23、计算P2时忽略了负载时U2的变化,即P2=mu212cos2=12Sncos2PFePCUmU212cos2PFePCu对应最大效率时负载电流的标幺值为:通过变压器空载和短路实验测取变压器的励磁参数和短路参数.变压器中的参数Zm,Zk对变压器的运行性能有直接影响,知道了变压器的参数,就可绘出等效电路,然后绘出等效电路,然后可以运用等效电路分析计算,Zm可通过空载试验来确定Zk可以通过试验确定

11、,这两个试验是变压器的主要试验工程.五、空载实验注：用大写字母表示高压端,小字母表示低压端.空载试验可在任一边作.但考虑到空载试验所加电压较高,其电流较小,为试验的平安和仪器仪表选择方便,一般在低压侧作.如图2-2.©图22变压器开了路试验的接线图测定方法：在低压方加U1.高压侧开路.都取Im,Po,U2o由空载试验等效电路可知：Ui-Z0=Z1、ZImZm幺1a可近似认为Zo=Zm.ZmU1NImZo=ZmxmP0=Im注：i、此时测得的值为归算到低压侧的值2、Zm与饱和程度有关,电压越高,计算励磁参数.六、短路试验2,如需归算到局压侧时参数应乘K.磁路越I&和,Zm越小,

12、所以应以额定电压下测读的数据因短路试验电流大,电压低,加电压仅用来克服变压器本身的漏阻抗压降(5-10%)Un.可按ZkUkIKRkPKIKXi、=X2二Xk2般在高压侧作,如图23.从等效电路可见.ZL=0,外,所以当Uk很低时,电流即到达额定,该电压为,Zm区电且电压很低,所以很小,Zm大.绝大局部电流流经Z2,可忽略激磁支路不计.此时由电源输入的功率Pk完全消耗在一、二次绕组铜耗上,即：=iKrk注意：1.1K=1n,读取Pk,Uk计算短路参数.2、由于绕组的电阻随温度而高.而短路试验一般在室温下进行,所以计算的电阻必须换算到额定工作时的数据,按国际规定换算到75c的数据.T075*75

13、.0=&TZK750c=JR2Kkc+XK上式中：0:室温To：对铜线234.5,对铝线228短路试验时使电流到达额定值时所加电压Uik称为阻抗电压或短路电压,阻抗电压用额定电压百分比表示时有：Uk=±父100%=I1N-Zk,100%=Z=zKU1NU1NU1N/I1N阻抗电压百分比是铭牌数据之一,是变压器的主要参数,阻抗电压的大小反映变压器在额定负载下运行时,漏阻抗压降的大小.七、变压器的铭牌1、型号：表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容.例如：S9-80/10:表示三相变压器D表示单相,额定容量为80kVA,高压侧额定电压为10kV级的电力变压器.2

14、、额定值是正确使用变压器的依据,在额定状态下运行,可保证变压器长期平安有效的工作.1额定容量Sn:指变压器的视在功率.对三相变压器指三相容量之和.单位伏安VA千伏安KVA2额定电压Un:指线电压,U1N指电源加到原绕组上的电压,U2N是副边开路即空载运行时副绕组的端电压.3额定电流1N：由Sn和UN计算出来的电流,即为额定电流SNSN_INI2N-对单相变压器：U1NU2NSnSnI1NI2N-对三相变压器：3U1N2N4额定频率fN：我国规定标准工业用电频率为50赫HZ有些国家采用60赫.此外,额定工作状态下变压器的效率、温升等数据均属于额定值.本次小结：一、变压器的损耗,口力根本铜损：原副

15、线圈直流电阻的损耗铜损、附加铜损：漏磁场引起的-江口根本铁损：磁滞和涡流损耗铁损1、附加铁损：铁心、迭片间引起的铁损-不变损耗；铜损-可变损耗.P2_P_£P1fp二、变压器的效率：一甲一丁一J一一斤三、空载实验四、短路试验五、变压器的铭牌变压器的工作原理、损耗、铭牌和实验(水平培养局部)一、空载实验1、实训目的1)测量变压器的空载电流和空载损耗；2)通过测试参数发现磁路的局部或整体缺陷；检查绕组匝间、层间绝缘是否良好,铁心硅钢片间绝缘状况和装配质量等.2、实训设备被测变压器(10/0.4kV)一台；功率表(cos()=0.1)三只；电流表三只；平均值电压表、有效值电压表、频率表各一

16、只；导线假设干；工具假设干.3、实训步骤变压器空载试验方法有单相电源法和三相电源法两种,其接线图如下列图所示.单相电源法采用单相试验电源,适用于单相变压器试验和三相变压器的单相试验.三相电源法采用三相试验电源,只适用于三相变压器,试验时,功率损耗可采用三瓦特表或双瓦特表测量,一般使用的是双瓦特表法.(a)单相变压器(b)三相变压器图24变压器的空载实验接线图 按试验图接线,并选择电源； 检查接线无误后,通电测试.4、空载电流和空载损耗的计算设外加相电压为U0,相电流为Io,Po为每相输入功率,空载试验时输入功率全部都是损耗功率,所以Po(输入功率)就是空载损耗p.,即由以下公式表示:Uo|Z|

17、-1oPor°一2=Arm-rmIo-72I2Zo|-r0二x1Xm:Xm-22%空载损耗的允许电力变压器空载试验时,在额定条件下,空载电流的允许偏差为偏差为+15%5、空载实验评分标准工程检查配分评分标准扣分记录15记录电器名称、型号、电压电流及相关参数,每处扣2分工具仪表10(1)工具使用、操作符合要求,每处扣4分(2)仪表使用、操作符合要求,每处扣3分(3)仪表的正确读数,每处扣2分实验步骤50(1)检查元器件扣5分(2)按试验图接线,并选择电源扣5分(3)检查接线无误后,通电测试扣5分(4)计算变压器的损耗扣5分验收记录25(1)测试的功率及电流值扣5分(2)空载损耗是否在允

18、许偏差范围扣5分(3)空载电流是否在允许偏差范围扣5分平安文明违反平安文明生产规程扣1040分备注除定额时间外,各项最高扣分不得超过配分数、短路试验1、实训目的R和短路电压U.台；功率表(cos.=0.1)三只；电流表三只；平均值电压表、测定变压器的短路损耗2、实训设备被测变压器(10/0.4kV)有效值电压表、频率表各一只；导线假设干；工具假设干.3、实训意义短路试验就是将变压器一侧的绕组短路,从另一侧施加额定频率交流电压的试验.试验时,一般是将二次侧短路,一次侧施加电压,当电压调整到额定电流时,记录功率和电压值,此时换算到额定温度下便是变压器的短路损耗和短路电压,接线如图2-5所示:00(

19、a)单相变压器图25(b)三相变压器变压器短路试验接线图短路试验的意义：计算变压器的效率；确定变压器能否与其他变压器并联运行;计算变压器的短路电流；计算变压器二次侧的电压波动；发现变压去在结构和制造商的缺陷.4、试验步骤不同之处是空载试验施加的是额定电压,变压器短路试验方法根本上与空载试验相似,路试验施加的是到达额定电流的电压.短路试验的方法也分为单相电源法和三相电源法.因变压器二次侧短路,外加电压为Uk会使流入的短路电流Ik达额定电流的1020倍,将烧坏变压器,所以应调节Uk使短路电流Ik=IN,此时的外加电压只有额定电压的4%-10%即由以下公式表示Uk|Z尸Ikr=RroIk2Xk=|Z

20、k2|Tk25、1)2)讨论题比拟空载试验和短路试验的原理接线图有何差异？为何空载试验时常在二次侧接电源,而短路试验又常在一次侧接电源？在一次侧接电源空载试验与在二次侧接电源作空载试验所求的数据有何不同？其实际的数值相差多少?6、短路实验评分标准工程检查配分评分标准扣分记录15记录电器名称、型号、电压电流及相扣2分关参数,每处工具仪表10(1)工具使用、操作符合要求,每处扣4分(2)仪表使用、操作符合要求,每处扣3分(3)仪表的正确读数,每处扣2分实验步骤50(1)检查元器件扣5分(2)按试验图接线,并选择电源扣5分(3)检查接线无误后,通电测试扣5分验收记录25(1)计算变压器的效率扣5分(2)计算变压器的短路电流和二次侧的电压波动扣5分(3)确定变压器能否与其他变压器并联运行扣5分平安文明违反平安文明生产规程扣1040分备注除定额时间外,各项最高扣分不得超过配分数变压器标准容量有200kVA250kVA315kVA400kVA500kVA630kVA800kVA1000kVA等变压器应该不过载运行；那么以实际运行负荷计算.例如实际负荷230kw,变压器的运行效率应在0.9左右,变压器负荷的功率因数如果能到达0.85以上、那么需要的变压器