03--变压器演示文稿.ppt

3.1 变压器的工作原理及结构 3.2 单相变压器的空载运行 3.3 单相变压器的基本方程式 3.4 变压器的等效电路及相量图 3.5 等效电路的参数测定 3.6 三相变压器 3.7 变压器的稳态运行 3.8 自耦变压器与互感器;第一节 变压器的工作原理、分类及结构; 为便于分析，必须先规定变压器各参数的正方向。通常用电工惯例来规定，并符合以下内容：; 如果不计一、二次绕组的内阻以及铁耗，切不计漏磁 通，则耦合系数kc=1，这样的变压器称为理想变压器。 根据电磁定律，可写出电动势平衡方程式：;二、变压器的分类;三、变压器的结构简介;单相心式变压器;单相壳式变压器;拼片式结构：;⒊其他结构部件 油浸式变压器的器还有油箱（包括散热器或冷却器）、绝缘套管、储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电器等。 ;干式电力变压器;⒋变压器的额定值 ⑴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。以伏安（VA）千伏安（kVA）单位。 ⑵额定电压UN：指各绕组空载电压的保证值，三相变压器指的是线电压。以伏（V）千伏（kV）单位。 ⑶额定电流IN：以SN 和UN计算出来的线电流值，即为额定电流。;第二节 单相变压器的空载运行;⒈感应电动势与主磁通 主磁通与漏磁通的区别： 1）性质上：I0与Φm呈非线性关系；I0与Φ1σ成线性关系； 2）数量上：Φm占99%以上，Φ1σ仅占1%以下； 3）作用上：Φm起传递能量作用，Φ1σ起漏抗压降作用。 空载时，不计R1和Φ1σ ，如果u1按正弦规律变化，则Φm也将正弦规律变化。 设 ，则：; 可见，当主磁通按正弦规律变化时，产生的一次绕组电动势也按正弦规律变化，时间相位上滞后主磁通900。主电动势的大小与电源频率、绕组匝数及主磁通的最大值成正比。 同理，二次绕组电动势也有同样的结论。 在实际中，高压绕组的线电压与低压绕组的线电压之比，我们称为电压比。; ⒉空载电流 空载电流I0有两个分量组成：一个是表征铁耗的有功 分量IFe，一个是建立磁场的无功分量Iμ。 ;3、漏磁通与漏电抗 由于漏磁通主要经过的路径是非铁磁材料，磁导率是常数，所以漏磁通的大小与产生漏磁通的绕组中的电流成正比。 根据感应电动势的分析方法，同样有：;二、空载时的电动势平衡方程式、相量图及等效电路;空载变压器等效电路： 与E1σ表示法一样，我们同样引入一个电抗，将Φm产生的E1也用电抗压降的形式来表示，由于Φm 在铁心中还引起铁耗pFe，所以同时还要引入一个铁耗电阻Rm，用Im2Rm等效pFe ，即：; 空载时等效电路：;总结： R1、X1是常量；Rm、Xm与铁心的发热和饱和程度有 关，是一个变量，它是为计算人为引入的虚拟量。 很显然，从上面的分析可以总结出：Rm是表征铁心 损耗的一个参数，而Xm是表征主磁路磁化性能的一个重 要参数。 如果一次电压U1不变，主磁通基本不变，则磁路的饱 和程度也基本不变，因而Rm、Xm可近似看着常数。 磁路越饱和Xm越小。;N1; 负载运行时，二次绕组有电流通过，将产生磁动势F2=I2N2，打破了原来磁场的平衡，使主磁通Φm发生变化 ，从而引起E1、E2的变化。E1的变化又使一次绕组从空载电流Im变化为负载电流I1，产生的磁动势为F1=I1N1，它一方面要建立主磁通Φm，另一方面要抵消F2对主磁通的影响，所以一次绕组电流I1也将增加。 将△I1作为一次绕组的电流增量，则有： △I1N1 + I2N2 = 0 或 △I1 = - N2/N1· I2;二、负载运行时的基本方程;⒉电动势平衡方程式 根据基尔霍夫电压定律可写出一、二次绕组电动势平衡方程式。; ; 我们采用将二次绕组向一次绕组归算。也就是人为地将变压器的一次绕组匝数来代替二次绕组的匝数。 归算原则：1）保持二次侧磁动势不变；2）保持二次侧各种功率或损耗不变。 二次绕组的匝数按上述原则归算后，其相关物理量也发生相应变化，我们将改变后的物理量称为归算值，用上标“ ′”来表示。 保持二次侧磁动势不变，即 N1I2′= N2I2 可得出：;归算后的方程式为：;等效电路中各参数大小比较： ⒈ Zm ? Z1 、Z2 ⒉ X ? R 3.Rm ?R1、R2 4. Xm?X1、R2 分析：为什么变压器空载运行时功率因数较低？ 举例：电焊机变压器工作原理。;三、相量图;Γ型等效电路：;第五节 等效电路的参数测定;5）空载电流和