3.6变压器运行特性.pptVIP

1 1 第三章 变压器 3.6 变压器的运行特性 3.6.1 电压变化率 用相量图可以推导出电压变化率的表达式： 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 电压变化率是表征变压器运行性能的重要指标之一,它大小反映了供电电压的稳定性。 式中 称为负载系数 由表达式可知，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。 1.0 0 1.0 3.6.2 电压调整 为了保证二次端电压在允许范围之内,通常在变压器的高压侧设置抽头,并装设分接开关,调节变压器高压绕组的工作匝数,来调节变压器的二次电压。 分接开关有两种形式：一种只能在断电情况下进行调节，称为无载分接开关-----这种调压方式称为无励磁调压；另一种可以在带负荷的情况下进行调节，称为有载分接开关-----这种调压方式称为有载调压。 中、小型电力变压器一般有三个分接头，记作UN ±5%。大型电力变压器采用五个或多个分接头,例UN ±2x2.5%或UN ±8x1.5%。 3.6.3 损耗、效率及效率特性 铁损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。 一、变压器的损耗 铜损耗分基本铜损耗和附加铜损耗。基本铜损耗是在电流在一、二次绕组直流电阻上的损耗；附加损耗包括因集肤效应引起的损耗以及漏磁场在结构部件中引起的涡流损耗等。 变压器的损耗主要是铁损耗和铜损耗两种。 铁损耗包括基本铁损耗和附加铁损耗。基本铁损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。 铜损耗大小与负载电流平方成正比，故也称为可变损耗。 效率大小反映变压器运行的经济性能的好坏，是表征变压器运行性能的重要指标之一。 二、效率及效率特性 效率是指变压器的输出功率与输入功率的比值。 其中 效率表达式 变压器效率的大小与负载的大小、功率因数及变压器本身参数有关。 效率特性：在功率因数一定时，变压器的效率与负载电流之间的关系η=f(β),称为变压器的效率特性。 即当铜损耗等于铁损耗(可变损耗等于不变损耗)时,变压器效率最大： 或 为了提高变压器的运行效益，设计时应使变压器的铁损耗小些。 令 ,则 3.7 三相变压器 3.7.1 磁路系统 一、组式磁路变压器 二、心式磁路变压器 特点： 1.三相磁路彼此无关联； 2.三相励磁电流对称。 特点： 1.三相磁路彼此有关联； 2.三相励磁电流不对称。 3.7.2 电路系统 一、变压器的端头标号 末端 首端 末端 首端 Nm U2m、V2m、W2m U1m、V1m、W1m U2m U1m 中压绕组 n u2、v2、w2 u1、v1、w1 u2 u1 低压绕组 N U2、V2、W2 U1、V2、W1 U2 U1 高压绕组 中性点 三相变压器 单相变压器 绕组名称 二、单相变压器的极性 一、二次绕组的同极性端同标志时，一、二次绕组的电动势同相位。 一、二次绕组的同极性端异标志时，一、二次绕组的电动势反相位。 三、三相变压器的连接组别 连接组别：反映三相变压器连接方式及一、二次线电动势（或线电压）的相位关系。 三相变压器的连接组别不仅与绕组的绕向和首末端标志有关，而且还与三相绕组的连接方式有关。 理论和实践证明，无论采用怎样的连接方式，一、二次侧线电动势（可电压）的相位差总是300的整数倍。因此可以采用时钟表示法—— 作为时钟的分针，指向12点， 作为时钟的时针，其指向的数字就是三相变压器的组别号。组别号的数字乘以300，就是二次绕组的线电动势滞后于一次侧电动势的相位角。 连接组别可以用相量图来判断： 若高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，可以得到Y,y4、Y,y8连接组别。 1、Y，y连接 同名端在对应端，对应的相电动势同相位，线电动势 和 也同相位，连接组别为Y，y0。 同理，若异名端在对应端，可得到Y，y6、Y,y10和Y,y2连接组别。 同理，若异名端在对应端，可得到Y，y6、Y,y10和Y,y2连接组别。 Y，y6 若高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，可以得到Y,d3、Y,d7连接组别。 2、Y，d连接-11 同名端在对应端，对应的相电动势同相位，线电动势 和 相差3300，连接组别为Y，d11。 同理，若异名端在对应端，可得到Y，d5、Y,d9和Y,d1连接组别。 若高压绕组三相标志不变，低压绕组三相