第8讲 _三相变压器.pptVIP

前讲回顾 变压器空载运行时，电动势关系： 空载时的基本方程： 第七节 变压器的稳态运行 1、外特性 变压器的稳态运行包括：一台单独运行、多台并联运行。变压器的运行特性主要有外特性（副边电压调整率）和效率特性。 2. 效率特性 当一次绕组外施电压和二次绕组的负载功率因数不变时，变压器效率随负载电流变化的规律，η＝f(I2)。 当一次绕组外施额定电压U1=U1N和负载功率因数 不变时， 二次侧电压随负载电流变化的规律，U2＝f(I2)。 变压器二次侧的端电压随负载变化的程度用电压调整率Δu来表示。电压调整率Δu规定为：一次侧加额定电压、负载功率因数为一定值，空载与负载时二次侧端电压之差与二次侧额定电压的百分值表示，即 变压器的原、副边绕组都具有漏阻抗，负载电流流过漏阻抗， 在变压器内部就引起电压降落。变化曲线即为变压器的外特性曲线。 一、外特性 在相量图上，认为 于是 β=I1/I1N——负载系数 据图3-17画出变压器向量图： 电压变化率负载大小、性质及变压器的本身参数有关。 电压变化率是表征变压器运行性能的重要指标之一,它的大小反映了供电电压的稳定性。 电压变化率的大小与负载大小、性质及变压器的本身参数有关。 容性负载 阻性负载 感性负载 二、效率特性---- η＝f(I2) 变压器的损耗主要是铁耗和铜耗两种。 铁耗包括基本铁耗和附加铁耗。基本铁耗为磁滞损耗和涡流损耗。附加损耗包括由铁心叠片间绝缘损伤引起的局部涡流损耗、主磁通在结构部件中引起的涡流损耗等。铁耗与外加电压大小有关，而与负载大小基本无关，故也称为不变损耗。 铜耗也分基本铜耗和附加铜耗。基本铜耗是在电流在一、二次绕组上的直流电阻损耗；附加损耗主要是由漏磁通引起的集肤效应和邻近效应，使电流在导线截面中分布不均匀而产生的额外损耗。铜耗大小与负载电流平方成正比，故也称为可变损耗。 变压器的效率也是指其输出的有功功率与输入的有功功率之比，用百分值表示。 式中 * 电机及拖动基础 也可为： 变压器负载运行时的基本方程 前讲回顾 第四节 变压器的等效电路 及相量图 当k较大时，变压器一、二次绕组的电压相差很大，为计算和作图带来不便。 变压器一次绕组和二次绕组没有直接电路的联系，只有磁路的联系，是的分析不便。 采用绕组归算的办法可以得出变压器的等效电路。 二次绕组的负载通过磁动势影响一次绕组。因此只要二次绕组的磁动势不变， 一次绕组的物理量没有改变。这为归算提供了依据。 一、绕组归算 归算：将变压器的二次（或一次）绕组用另一个绕组来等效，同时，对该绕组的电磁量作相应的变换，以保持两侧的电磁关系不变。 归算原则： 1）保持二次侧磁动势不变； 2）保持二次侧各功率或损耗不变。 实际绕组的各个量，称为实际值； 假想绕组的各个量，称为归算值。 归算方法：用一个匝数与一次绕组相等、电磁效应与二次绕组相同的绕组代替实际的二次绕组。 二次绕组归算后，变压器一次和二次绕组具有同样的匝数，而电动势的大小与绕组的匝数成正比，即 （一）电动势和电压的归算 则 （二）电流的归算 （三）阻抗的归算 阻抗归算的原则：归算前后电阻铜耗及漏感中无功功率不变。 保持归算前后 不变，即 归算后变压器负载运行时的基本方程式变为 二、等效电路 单相变压器负载运行时的电磁关系用等效电路的形式表示，作为变压器模拟仿真的电路模型。图中，二次绕组各量均已经归算到一次绕组，即 图中a、b和c、d分别是等电位点，可连接起来而不改变运行情况。于是作出变压器的T形等效电路。（由前述的基本方程式也可得出该等效电路） （1）电路中全部的量和参数都是每一相的值。一次侧为实际值，二次侧为归算值。 （2）等效的是稳态对称运行状态。 三、相量图 已知： 、 、 、 四 、近似等效电路图 T型电路包含有串联、并联回路，复数运算复杂。 实际变压器中， 很小且负载变化时变化不大。因此假定ImZ1 不随负载变化，则将T型等效电路中的励磁支路移出，并联在电源端口，得到Γ型等值电路。 当二次侧短路，变压器的阻抗就是： Zk =Rk+jXk，分别称为短路阻抗、短路电阻和短路电抗，统称为变压器的短路参数。 负载运行时， Im在I1N中所占的比例很小。在工程实际计算中，忽略Im，将励磁回路去掉， 得到更简单的阻抗串联电路。 单相变压器分析方法总结 分析计算变压器负载运行方法有基本公式、等效电路和相量图。 基本方程式：是变压器的电磁关系的数学表达式； 等效电路：是基本方程式的模拟电路； 相量图：是基本方程的图示表示； 三者是统一的， 一般定量计算用等效电路，讨论各物理量之间