【正文】 EXIjRIEU ?????? ???????222222222 ZIEXIjRIEU ?????????????? ??????021 III ??? ???12 EE ?? ??01 IZE m ?? ??LZIU ???? 22 ??LOGO 根據(jù)折算后的方程，可以作出變壓器的 等效電路 。 T型等效電路 近似等效電路 簡化等效電路 其中 k k k k k jX R Z X X X R R R ? ? ? ? ? ? ? ? 2 1 2 1 為短路電阻； 為短路電抗； 為短路阻抗。 由簡化等效電路可知，短路阻抗起限制短路電流的作用，由于短路阻抗值很小，所以變壓器的短路電流值較大，一般可達額定電流的10~20倍。 LOGO １ .4 變壓器的參數(shù)測定 一、空載實驗 目的 ：通過測量空載電流和一、二次電壓及空載功率來計算變比、空載電流百分數(shù)、鐵損和勵磁阻抗。 接線圖 W A V V ~ * * LOGO 5）空載電流和空載功率必須是額定電壓時的值，并以此求取勵磁參數(shù)； 6）若要得到高壓側(cè)參數(shù)，須折算； 7）對三相變壓器，各公式中的電壓、電流和功率均為相值； %1 0 0%100120NNIIIUUK??2220001mmmmNmRZXIPRIUZ????4）求出參數(shù) 要求及分析 1）低壓側(cè)加電壓，高壓側(cè)開路 ； 和 測出 向調(diào)節(jié) 范圍內(nèi)單方 在 電壓 。 , ,2 . 1 ~ 0 ) 2 0 0 20 1 P I U U U N FepPXR ?011 ,)3 即和忽略LOGO 二、短路實驗 目的 ： 通過測量短路電流、短路電壓及短路功率來計算變壓器的短路電壓百分數(shù)、銅損和短路阻抗。 接線圖 要求及分析 1）高壓側(cè)加電壓，低壓側(cè)短路 ； W A V ~ * * 。和測出對應(yīng)的范圍內(nèi)變化在讓電流通過調(diào)節(jié)電壓kkkNkPIUII,~0,)23）同時記錄實驗室的室溫； 4）由于外加電壓很小，主磁通很少，鐵損耗很少，忽略鐵損，認為 。 Cuk pP ?LOGO 5）參數(shù)計算 222121kkkNkkkkNkkkkRZXIpIpRIUIUZ??????6）溫度折算：電阻應(yīng)換算到基準工作溫度時的數(shù)值。 ７）對三相變壓器，各公式中的電壓、電流和功率均為相值。 短路電壓 ： 當(dāng)短路電流為額定值時一次所加的電壓，稱為短路電壓，記作 1Nkk IZU ?短路電壓常用百分值表示 ： 短路電壓的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻抗又直接影響變壓器的運行性能。 從正常運行角度看，希望它小些，這樣可使副邊電壓隨負載波動小些；從限制短路電流角度，希望它大些 ,相應(yīng)的短路電流就小些。 %%100%100%100% 1111 ZU KNKN KNNKK ZZU ZIUU ?? ??????????? kCk R：R ?銅線???? 2 2 8 752 2 875 kCk R：R ?鋁線LOGO １ .5 三相變壓器 １ . 磁路系統(tǒng) 一、組式磁路變壓器 二、心式磁路變壓器 特點是：三相磁路彼此無關(guān)聯(lián)。 特點是：三相磁路彼此有關(guān)聯(lián)。 1W2Ww?1V2Vv?u?2u1V2V1v2v1W2W1w2wu? v? w?LOGO １ . 電路系統(tǒng) 一、變壓器的端頭標號 繞組名稱 單相變壓器 三相變壓器 中性點 首端 末端 首端 末端 高壓繞組 U1 U2 U V W1 U V W2 N 低壓繞組 u1 u2 u v w1 u v w2 n 中壓繞組 U1m U2m U1m、 V1m、 W1m U2m、 V2m、 W2m Nm LOGO 二、單相變壓器的極性 * 1U2U1u2u* 1U2U1u2u1U2U1u2u)I,I(I/I 012?連接組別為 )I,I(I/I 66?連接組別為一、二次繞組的同極性端同標志時，一、二次繞組的電動勢同相位。 * * 1u2u1U2U1u2u* * 1U2U* * 1U2U1u2u一、二次繞組的同極性端異標志時，一、二次繞組的電動勢反相位。 LOGO 三、三相變壓器的聯(lián)接組別 聯(lián)接組別：反映三相變壓器連接方式及一、二次線電動勢（或線電壓）的相位關(guān)系。 三相變壓器的聯(lián)接組別不僅與繞組的繞向和首末端標志有關(guān)，而且還與三相繞組的連接方式有關(guān)。 理論和實踐證明，無論采用怎樣的連接方式，一、二次側(cè)線電動勢（線電壓）的相位差總是 300的整數(shù)倍。因此可以采用時鐘表示法 —— 作為時鐘的分針，指向 12點， 作為時鐘的時針，其指向的數(shù)字就是三相變壓器的組別號。組別號的數(shù)字乘以 300，就是二次繞組的線電動勢滯后于一次側(cè)電動勢的相位角。 UVU. uvU.拓展應(yīng)用： 如果繞組首端與同名端不屬同一端，則在原來 聯(lián)結(jié)組號上加 6。 如果相序右移一個，則在原來 聯(lián)結(jié)組號上加 4。 LOGO １ .6 變壓器的運行特性 １ . 電壓變化率 用相量圖可以推導(dǎo)出電壓變化率的表達式： 定義：是指一次側(cè)加 50Hz額定電壓、二次空載電壓與帶負載后在某功率因數(shù)下的二次電壓之差，與二次額定電壓的比值，即 電壓變化率是表征變壓器運行性能的重要指標之一 ,它大小反映了供電電壓的穩(wěn)定性。 NNN UUUUUUU2222220 ?????)si nc o s( 22 ??? kk XRU ???式中 NII22??稱為負載系數(shù) 由表達式可知，電壓變化率的大小與負載大小、性質(zhì)及變壓器的本身參數(shù)有關(guān)。 LOGO .,c o ss i n.,)0(。,)0()0(22222載時高說明二次電壓比空為負值時當(dāng)也可能為負值可能為正時帶阻容性負載時低這時二次端電壓比空載為正值時和阻感性負載當(dāng)變壓器帶阻性負載URXUUkk????????????.),(,22 稱為變壓器的外特性即變化的規(guī)律二次端電壓隨負載電流時因數(shù)一定當(dāng)電源電壓和負載功率IfU ?2U)(2 ?I 0 1cos 2 ?? 2 ??)c o s( 2 ???LOGO 為了保證二次端電壓在允許范圍之內(nèi) ,通常在變壓器的高壓側(cè)設(shè)置抽頭 ,并裝設(shè)分接開關(guān) ,調(diào)節(jié)變壓器高壓繞組的工作匝數(shù) ,來調(diào)節(jié)變壓器的二次電壓。 １ . 電壓調(diào)整 分接開關(guān)有兩種形式：一種只能在斷電情況下進行調(diào)節(jié)，稱為無載分接開關(guān) 這種調(diào)壓方式稱為無勵磁調(diào)壓；另一種可以在帶負荷的情況下進行調(diào)節(jié)，稱為有載分接開關(guān) 這種調(diào)壓方式稱為有載調(diào)壓。 中、小型電力變壓器一般有三個分接頭，記作 UN 177。 5%。大型電力變壓器采用五個或多個分接頭 ,例 UN 177。 %或 UN 177。 %。 LOGO １ . 損耗、效率及效率特性 鐵損耗與外加電壓大小有關(guān)，而與負載大小基本無關(guān)，故也稱為 不變損耗 。 一、變壓器的損耗 銅損耗也分基本銅損耗和附加銅損耗?；俱~損耗是在電流在一、二次繞組直流電阻上的損耗；附加損耗包括因集膚效應(yīng)引起的損耗以及漏磁場在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。 變壓器的損耗主要是 鐵損耗 和 銅損耗 兩種。 鐵損耗包括基本鐵損耗和附加鐵損耗。基本鐵損耗為磁滯損耗和渦流損耗。附加損耗包括由鐵心疊片間絕緣損傷引起的局部渦流損耗、主磁通在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。 銅損耗大小與負載電流平方成正比，故也稱為 可變損耗 。 LOGO 二、效率及效率特性 效率是指變壓器的輸出功率與輸入功率的比值。 %10012 ?? PP? 效率大小反映變壓器運行的經(jīng)濟性能的好壞，是表征變壓器運行性能的重要指標之一。 %1 0 0)c o s1( 20220 ??????SNNSNPPSPP?????變壓器效率的大小與負載的大小、功率因數(shù)及變壓器本身參數(shù)有關(guān)。 效率特性：在功率因數(shù)一定時，變壓器的效率與負載電流之間的關(guān)系η=f(β),稱為變壓器的 效率特性 。 ??0max? 當(dāng)銅損耗等于鐵損耗 (可變損耗等于不變損耗) 時 ,變壓器效率最大 ： 為了提高變壓器的運行效益，設(shè)計時應(yīng)使變壓器的鐵損耗小些。 LOGO １ .7 變壓器的并聯(lián)運行 并聯(lián)運行的理想條件 并聯(lián)運行的優(yōu)點 ： 并聯(lián)運行是指將幾臺變壓器的一、二次繞組分別接在一、二次側(cè)的公共母線上，共同向負載供電的運行方式。 并聯(lián)運行的理想情況是： 為了達到上述理想運行情況，并聯(lián)運行的變壓器需滿足以下條件： 各變壓器一、二次側(cè)的額定電壓分別相等，即變比相同； 各變壓器的連接組別相同； 各變壓器的短路阻抗（短路電壓）的相對值相等，且短路阻抗角也相等。 空載時各變壓器繞組之間無環(huán)流； 負載后，各變壓器的負載系數(shù)相等； 負載后，各變壓器的負載電流與總的負載電流同相位。 提高供電的可靠性； 提高供電的經(jīng)濟性。 LOGO 一、變比不等時并聯(lián)運行 當(dāng)變壓器的變比不等時，在空載時，環(huán)流Ｉ c 就存在。變比差越大，環(huán)流越大。由于變壓器的短路阻抗很小，即使變比差很小，也會產(chǎn)生很大的環(huán)流。環(huán)流的存在，既占用了變壓器的容量，又增加了變壓器的損耗，這是很不利的。 為了保證空載時環(huán)流不超過額定電流的 10%，通常規(guī)定并聯(lián)運行的變壓器的變比差不大于 1%。 二、聯(lián)結(jié)組別不同時并聯(lián)運行 聯(lián)結(jié)組別不同時，二次側(cè)線電壓之間至少相差 300，則二次線電壓差為線電壓的 %，由于變壓器的短路阻抗很小 ,這么大的電壓差將產(chǎn)生幾倍于額定電流的空載環(huán)流，會燒毀繞組，所聯(lián)結(jié)組別不同絕不允許并聯(lián)。 LOGO 三、短路阻抗相對值不等時并聯(lián)運行 各臺變壓器所分擔(dān)的負載大小與其短路阻抗相對值成反比。 為了充分應(yīng)用變壓器的容量，理想的負載分配，應(yīng)使各臺變壓器的負載系數(shù)相等，而且短路阻抗相對值相等。 為了使各臺變壓器所承擔(dān)的電流同相位，要求各變壓器的短路阻抗角相等。一般來說，變壓器容量相差越大，短路阻抗角相差也越大，因此要求并聯(lián)運行的變壓器的最大容量之比不超過 3： 1。 變壓器運行規(guī)程規(guī)定：在任何一臺變壓器不過負荷的情況下， 變比不同和短路阻抗相對值不等的變壓器可以并聯(lián)運行。又規(guī) 定：阻抗相對值不等的變壓器并聯(lián)運行時，應(yīng)適當(dāng)提高短路阻 抗相對值大的變壓器的二次電壓，以使并聯(lián)運行的變壓器的容量 均能充分利用。 LOGO 儀用互感器 一、電流互感器 原繞組線徑較粗，匝數(shù)很少，與被測電路負載串聯(lián)；副繞組線徑較細，匝數(shù)很多，與電流表及功率表、電度表、繼電器的電流線圈串聯(lián)。用于將大電流變換為小電流。 規(guī)格規(guī)定：電流互感器 I2N=5A或 1A；電壓互感器 U2N=100V 。 儀用互感器分電流互感器和電壓互感器兩種 。使用互感器的目的：將高電壓、大電流變換成低電壓、小電流，供測量和繼電保護用 。 使用注意事項 (1)、二次側(cè)絕對不許開路。副邊開路時鐵心過熱，燒壞繞組； U2很高，絕緣擊穿，危及工作人員和其他設(shè)備的安全。 (2)、二次繞組連同鐵心必須可靠接地。 (3)、二次繞組串聯(lián)的負載阻抗值不可超過額定值。 LOGO 二、電壓互感器 電壓互感器的原繞組匝數(shù)很多，并聯(lián)于待測電路兩端；副繞組匝數(shù)較少，與電壓表及電度表、功率表、繼電器的電壓線圈并聯(lián)。用于將高電壓變換成低電壓。 使用注意事項 （ 1）、二次繞組可靠接地。 （ 2）、二次繞組不允許短接。 （ 3）、二次繞組并聯(lián)負載阻抗不可過小。 LOGO 自耦變壓器 傳導(dǎo)功率不需增加繞組容量。 用途：作聯(lián)絡(luò)變壓器用，用來連接兩個電壓等級相近的電力網(wǎng)；實驗室常采用自耦調(diào)壓器得到可變電壓；自耦變壓器還作為異步電動機的起動補償器。 結(jié)構(gòu)特點：一、二次繞組之間不但有磁的聯(lián)系，還有電的聯(lián)系。 二、容