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第2章 变压器 一、变压器的作用与用途 1、作用：在交流电路中变电压、变电流、变阻抗、变相位和电气隔离。 二、变压器的分类 三、变压器的基本结构 3、变压器其它附件 四、变压器的铭牌与额定值 铭牌：标有名称、型号、功能、规格、出厂日期、制造厂等字样。 2、额定数据 （1）额定电压 U1N/U2N: U1N是指变压器正常工作时加在原绕组上的电压，U2N是原绕组加U1N时，副绕组的开路电压，即U20 。单位为V或kV 。 （2）额定电流 I1N、I2N：指变压器原、副绕组连续运行所允许通过的电流。单位为A 。 （3）额定频率：按我国规定，工业用电50Hz。 （4）额定容量SN：指在额定使用条件下所能输出的视在功率，即设计功率，通常叫容量。用伏安（VA或kVA ）等表示。 一、变压器工作时的物理量 二、变压器变电压的原理 在上式中， E1 m=2πf N1Φm 是电动势的最大值，其有效值E1为 由于原、副绕组中通过同一磁通，因此副绕组感应电动势为 E2=4.44 f N2Φm 由此可得原边电动势E1与副边电动势E2之比，即 忽略了原、副绕组中的漏阻抗后，电压与电动势在数值上大致相等，即: U1≈E1=4.44 f N1Φm 变压器输入、输出的电压关系 三、变压器变电流的原理 由于变压器的效率很高，忽略了各种损耗后，根据能量守恒定律，变压器输入输出的视在功率基本相等。即 U1I1≈U2I2 表明：变压器在改变电压的同时，电流也随之成反比例地变化，且原、副边电流之比等于匝数之反比。 三、变压器变阻抗的原理 一、变压器的电压变化率和外特性 1.变压器的电压变化率 原边加额定电压，负载的功率因数一定，空载与额定负载时副边端电压之差（U2N-U2）与额定电压U2N的比值，用百分数表示的数据。即 2.变压器的外特性 定义: 原边电压为额定值U1=U1N，负载功率因数cosφ2一定时，副边端电压U2 随负载电流I2 变化的关系曲线，即 U2 =f （I2 ） 二、变压器的损耗和效率 （1） 铜损耗pCu ◆ 铜耗指原，副绕组内电流引起的欧姆电阻损耗。 ◆ 其值与电流的平方成正比。铜损耗的大小随负载的变化而变化，叫做可变损耗。 ◆ 负载运行的铜损耗等于负载系数β的平方乘以额定电流下短路试验测定的损耗Pk ，即： Pcu=β2Pk (β =I1/I1N=I2/I2N) 2.变压器的效率 定义：变压器输出有功功率P2与输入有功功率P1的比值，计算公式为： 即 时 一、三相变压器的磁路系统 2.三相变压器绕组的接法 三相绕组的接法与相量图 3、三相变压器的联接组 三相变压器原、副绕组有多种不同的接法，导致了原、副边对应的电动势之间有不同的相位差。 按照原、副绕组对应线电动势的相位关系把变压器绕组的连接种类分成各种不同的组合，称为联接组。 三相变压器绕组的联接组 三、变压器的并联运行 变压器的并联运行：是指两台或两台以上变压器的原、副绕组分别并联起来，接到原边和副边的公共母线上参加运行。 1.变压器并联运行的优点 ■ 提高供电的可靠性。如果某台变压器发生故障，可把它从电网切除，进行维修，电网