【文章內(nèi)容簡介】 c os????????arkNkNrakNkNuuxIrInuuxIrIm?????????2? 2?? ? ? ?? ?? ? %100s i nc o s%100s i nc o s%100c o ss i n21s i nc o s2*2*2**12**122**12**12**12**1????????????????????????????rakNkNkNkNkNkNuuUorxIrIxIrIxIrIUmnmnU ?????? 21122*22021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 63 二、效率 ?1. 兩種損耗 ： ?鐵 (損 )耗 ?基本鐵耗－－主磁通引起：磁滯損耗、渦流損耗 ?附加鐵耗－－油箱、其它構(gòu)件中渦流損耗等 ?銅 (損 )耗 ?基本銅耗－電阻損耗 ?附加銅耗－漏磁場－集膚效應(yīng)－等效電阻增加等。 ?總損耗： c u F ep p p???2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 64 二、效率 ? ： 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 65 二、效率 ?2. 定義式： ?3. 參數(shù)表達式： 12PP??%100c o s11:%100c o sc o sc o sc o sc o sc o s02202111022212022212222222222???????????????????????????????????ppSppPpPpPorppSSPPppSpPPSIUIIIUPkNNkNkNNNkNNNNNNN??????????????????2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 66 二、效率 ?最大效率 ?“不變損耗＝可變損耗”時，效率最高 ?不設(shè)負載系數(shù)＝ 1時效率最大：綜合考慮，充分利用變壓器。 ?例：書 P4647 kNpp 0??kNppdd 200 ??? ???2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 67 習(xí)題 中的共同問題 ?感應(yīng)電勢什么時最大？ ?當線圈平面與磁通正交時，通最大，但磁通的變化率為零；反之，線圈平面與磁通平等時，磁通為零，但磁通的變化率最大；所以感應(yīng)電勢最大。 ?Xm的物理意義： ?Xm是與主磁通對應(yīng)的感抗，反映變壓器的磁化能力，或鐵芯線圈產(chǎn)生磁場的能力， Xm大，產(chǎn)生相同的磁通所需勵磁電流就小。 ?電抗的物理意義 ?本質(zhì)：一個線圈在勵磁電流作用下以及該磁場感應(yīng)電勢的能力。 ?表現(xiàn)：可以是對交變電壓的阻礙作用（不嚴格） ?影響因素： lsNfslNfRNfLxm??????222222 ???????2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 68 三相變壓器 三相變壓器的 磁路 三相變壓器的 連接組 繞組連接法及磁路對電動勢波形的影響 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 69 序 廣泛應(yīng)用 ?對稱時，任何一相可代表整個變壓器的運行狀態(tài) ?單相變壓器的概念、理論、方程、電路、相量圖三相中完全適用 ?本章只講三相變壓器特有的部分 ?磁路 系統(tǒng) ?連接組 ?繞組接法 及 磁路系統(tǒng) 對電勢 波形的影響 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 70 三相變壓器磁路 一、 組式 變壓器 三個獨立的單相變壓器組成 各相鐵芯、磁通、磁阻等一致 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 71 磁路 二、芯式變壓器 ? 具有共同鐵芯 ? 中柱（中間鐵芯柱）磁通為三相磁通之和，對稱時中柱磁通為零，可省去。 ? 又稱三相三鐵芯柱式變壓器（三相鐵芯式變壓器） ? 平面，磁路不完全對稱，各相 If不完全相同，但相差很小，忽略區(qū)別。 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 72 變壓器的 連結(jié)組 一、三相變壓器的接法 三相 繞組 只有兩種基本形式： 星形（高壓繞組： Y；低壓繞組： y)； 三角形 (D、 d),又分兩種： AXBYCZ AXCZBY （我國優(yōu)先使用） ?三相 變壓器 連接方式很多，主要有： ?Yy, YNy, Yyn。 ?Yd, YNd。 ?Dy, Dyn。 ?Dd ?（原方大寫、副方小寫， N或 n為中點引出。） 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 73 變壓器的 連結(jié)組 圖：三相繞組連接法 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 74 二、單相變壓器的 連接組 ? 同名端 ? 兩繞組繞向可 : ? 相同 ? 相反。 ? 原、副邊繞組主磁通相同，電動勢只能同相或反相， ? 考慮首未端為人為定義，也有兩種可能 ? 所以兩繞組之間關(guān)系四種形式但其電勢關(guān)系只有兩種可能 ? 同向（夾角 0度） ? 反向（夾角 180度） 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 75 圖：同極性端有相同首端標志 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 76 圖：同極性端有相異首端標志 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 77 三、時鐘表示法 ? 三相變壓器各電勢之間方向關(guān)系復(fù)雜，但一定是30度的整數(shù)倍，引入時鐘表示法。 ? 分針 （長針）：表示 高 壓繞組 線 電勢 ，固定指向 12 ? 時針（短針）：表示 低 壓繞組 線 電勢 ，指向幾就是幾點鐘連接。 ? 單相變壓器也可用時鐘表示： I,i0。I,i6 ABE?abE?2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 78 四、三相變壓器的連接組 用初次級 線電勢 之間的相位差表示。 ?同鐵芯柱相電勢只有兩種可能：同相、反相。 ?對應(yīng)的線電勢也有兩種可能： ? 同相 :Yy0 ? 反相 :Yy6 ?畫法 ： ?原方相電勢， ?副方相電勢，平移相電勢，成為符合要求的連接： Y， D ?畫線電勢 ，并使 指向 12 ?畫線電勢 ,根據(jù) 寫出連接組名。 ABab EE ?? ,ABab EE ?? , ABE?abE? abE?2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 79 （ 1） Yy0 課上舉兩例演示畫法 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 80 （ 2） Yy6 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 81 2. Yd連接 ?兩種： Yd11, Yd1 ?(1) Yd11 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 82 2) Yd1 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 83 五、標準連接組 ?為生產(chǎn)使用方便，國家標準規(guī)定 5種： ?Y,yn0 ?Y,d11 ?YN,d11 ?YN,y0 ?Y,y0 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 84 繞組連接法 及 磁路系統(tǒng) 對 電勢波形 的影響 （電專業(yè)要求） ?磁路飽和，若磁通為正弦波，則磁化電流必須為尖頂波。 ?尖頂波含有三次諧波電流分量（ i3） ?關(guān)鍵：原方繞組能否提供三次諧波電流 ?注意：三相系統(tǒng)中，三次諧波電流同方向 ?YN連接 ：可以提供 i3 ，這樣，磁通，原副方電勢均為正弦波， OK ?Y連接 ： i3不能流通，磁通不可能為正弦波。復(fù)雜，本節(jié)分析之 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 85 一、三相變壓器組 Yy連接 原方 Y → i3不能流通 → 磁化電流正弦波 → 磁通平頂波 → 分解為基波、三次諧波 → 分別為原副繞組主生基波電勢 E1(E1 E21)、三次諧波電勢 E3(E1 E23) 。 （其它諧波較小，主要考慮 E3） E1滯后 Φ 190度 E3滯后 Φ 390度， 特別注意： 三次諧波尺度上 （課上畫圖解釋） 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 86 ?e1， e3逐點 相加，合成 電勢為尖頂 波 ?波形畸變 ?幅值為 Em1 Em3之和 ?幅值增大 (達 50~60%) ?過電壓 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 87 ?結(jié)論： 三相變壓器組不能接成 Yy連接 。 ?（ Y：但線電勢中沒有三次諧波電勢） 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 88 二、三相鐵芯式變壓器 Yy連接 基本關(guān)系同與三相組式變壓器相同，即 但 對芯式鐵芯： → Φ 3無路可走 → 只能通過油、油箱 等構(gòu)成回路 → 磁阻很大 → Φ 3很小 → 所以， e3很小。 ? ?? ????????????2313332111113 0eandeeeandeeF l a t W a v eS i n e W a v eiiY??2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 89 所以： 總電勢（合成電勢）接近正弦波。 結(jié)論：芯式變壓器 可以 接成 Yy或 Yyn。 但使油箱發(fā)熱，所以 容量 不宜太大 （ 1800kVA以下） 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 90 三、三相變壓器 Yd連接 ?原方： Y → i3不能流通 → 磁化電流正弦波 → 磁通平頂波 → 有 Φ 3→ E3 次級： d → 對 i3短路 → i23環(huán)流 → 對原 Φ 3去磁 → E3減小 → 相電勢接近正弦波 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 91 ?結(jié)論：大容量變壓器需接成 Yd連接。 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 92 四、 Yy附加 d形繞組 ?大容量變壓器不能接成 Yy連接 ?實際需要時，可加一 d形繞組，提供 i3，端點不引出。 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 93 變壓器 并聯(lián)運行 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 94 變壓器并聯(lián)運行 ?并聯(lián)運行 ?一、 必要性 ?發(fā)展 ?可靠性 ?檢修 ?負載變化大 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 95 二、并聯(lián)運行條件 ?條件 ?空載：各 U2相等，副方無環(huán)流 ?負載： ? （合理分擔(dān)負載） ?各變壓器負載電流同相位。這樣，總電流不變情況下，各變壓器分擔(dān)電流最小。 ?3,2,122 ?? iSI ii2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 96 三、怎樣滿足條件： ?滿足條件 1，必須： ?電壓等級相同 ?連接組相同 ?變比相同 ?滿足第二條件，必須： ?短路阻抗對應(yīng)相等 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 97 四、變比不完全相同引起：環(huán)流 2021/6/18 河海大學(xué) 電氣學(xué)院 98 環(huán)流 ?設(shè)兩變壓器變比分別為 k1,k2,且不相等 ?原方電壓 U1折算到副方（除 k） ?從副方看兩變壓器的短路阻抗為： ?副方電壓差為： ?則環(huán)流為 ?雖電壓差很小，但環(huán)流并不小。 21, ss zz12121112221211 UkkkUkUUUU ?????? ???????? ???????2112121211ssssczzUkkzzUI?????????????