电机及电气控制 教学课件 作者 王烈准 模块一变压器.pptVIP

四、知识拓展——特殊变压器 （一）自耦变压器 　 图1-17为一双绕组变压器，其一、二次侧绕组匝数分别为N1和N2匝。如果将这台变压器的两个绕组按同极性端串联起来，如图1-18 所示。同样可以获得对电压、电流和阻抗的变换作用——变压器。这种类型的变压器称为自耦变压器。 　变压器的电压比为 　 当自耦变压器一次侧接额定电压，二次侧得到额定电压（空载电压），忽略阻抗降，则自耦变压器电压变比为 （二）仪用互感器 1．电压互感器 　 电压互感器是一次侧接高压，二次侧接阻抗很大测量仪器，所以将电压互感器设计为正常运行时，相当于普通变压器的空载运行。电压互感器一次侧匝数N1大，二次侧匝数N2小，一次侧电压是二次侧的Ku倍，Ku= N1/ N2为电压互感器的电压变比。从而将一次侧高压变为二次侧低压，为测量仪器提供被测信号或控制信号。如图1-19所示。 　 由于电压互感器正常运行相当于空载运行，因此二次侧绝不允许短路，否则将引起电压互感器电流过高而烧坏。同时二次侧不能并联过多数量的仪器，否则导致电压互感器负载过大，引起测量误差的增加。 2．电流互感器 　 电流互感器的一次侧绕组直接串入被测电路，因此，被测电流I1直接流过一次侧绕组，一次侧绕组N1仅有一匝或几匝，二次侧绕组匝数N2较多。 　 电流互感器的二次侧与阻抗很小的仪表（如电流表、功率表）接成闭合回路，有电流I2流通。如图1-20所示。由于电流互感器二次侧阻抗很小，所以电流互感器正常运行时，其电磁原理相当于二次侧短路的变压器。 　 　　使用电流互感器应注意如下事项： 　　1）二次侧绝对不允许开路。因为二次侧开路时，一次侧的大电流I1（由主电路决定，与互感器状态无关）全部成为互感器的励磁电流，使铁心磁密急剧增高、铁耗剧增，铁心过热烧毁绕组绝缘，导致高压侧对地短路。更严重的是，使二次侧感应极高电压，危及设备和人身安全。 　　2）二次绕组一端必须可靠接地，以防绝缘损坏后，二次绕组带高压引起伤害事故。 　　3）二次侧串入的电流表等测量仪表的总数不可超过规定值，否则阻抗过大，I2变小，I0增大，误差增加。 　　4）在更换测量仪器时，首先应闭合图1-23中的短路开关QS，然后再更换测量仪器。 五、项目小结 　 三相变压器一、二次绕组有多种联结方式，用联结组别来表示，它反映了一、二次侧线电势之间的相位关系，采用不同的联结组别可实现变相位的目的。 自耦变压器的工作原理与双绕组变压器相同。自耦变压器一、二次绕组之间不仅有磁的耦合，还有电的联系，可将电能从一次侧直接传导到二次侧，因此比双绕组变压器节省材料，效率较高。 　　仪用互感器其工作原理与双绕组变压器相同。电压互感器和电流互感器是一种测量用的变压器，误差问题是一个主要问题，因此电压互感器和电流互感器是以误差来分等级的。电流互感器和电压互感器，它们具有较大的变比，可将大电流、高电压转换成测量仪表所需的小电流、低电压，从而实现对一次侧电流和电压的测量。电流互感器二次侧不允许开路，电压互感器二次侧不允许短路。 项目三 变压器的运行与维护 一、项目导入 　 合理使用变压器是保证变压器安全运行的主要因素，在发电厂和变电所中很多情况都采用若干台变压器并联运行的方式。本项目在对变压器运行特性和变压器并联运行介绍的基础上，介绍变压器直流电阻和绝缘电阻测量和训练。 二、相关知识 　1．变压器的电压调整率和外特性 （一）变压器的运行特性 电压调整率 定义：是指一次侧加50Hz额定电压、二次空载电压与带负载后在某功率因数下的二次电压之差，与二次额定电压的比值，即 电压调整率是变压器的重要性能之一，它反映了变压器供电电压的稳定性。一定程度上反映了电能的质量，所以是变压器的主要性能之一。. 变压器的外特性 变压器二次侧端电压与负载电流的关系叫做变压器的外特性，可以用曲线表示。变压器的外特性如图1-21所示。 实际中，电力变压器所带的负载经常是电感性的负载，所以端电压是下降的。 　2.变压器的损耗、效率和效率特性 变压器的损耗 变压器只有铜耗和铁耗两大类。每类损耗又分基本损耗和附加损耗两部分。 　　变压器的铁耗指空载损耗，其基本铁损耗部分主要指铁心中的磁滞损耗和涡流损耗；附加铁耗主要有，由于铁心接缝处磁通密度分布不均所引起的损耗，铁轭夹件、拉紧螺杆和油箱等结构部件中的涡流损耗。由于变压器运行中所加电压不变，所以从空载到满载铁耗基本不变，所以铁耗又称定值损耗。 　　变压器的铜耗指负载损耗，其基本部分指一次、二次绕组内直流电阻所引起的直流电阻损耗，附加铜耗主要是，肌肤效应和邻近效应使绕组有效电阻变大所增加的损耗。铜耗与电流的平方成正比，所以又称变值损耗。