【正文】 變壓器的漏磁通和繞組 電阻，這樣可以得到以下等式： ANN kNNEEUU ???212121.102211 )( NININNI??? ???kA： 自耦變壓器的變比。 負(fù)載時(shí)磁動勢平衡關(guān)系為： hxp 2022/2/16 變壓器 75 若忽略勵磁電流，則有： 電流關(guān)系為： 帶入上式，可得： AkIINNININININININI2212122112221211100???????????????????0)( 2211 ??? NINNI ??III ??? ?? 211 2 21( 1 )AI I I I k? ? ? ?hxp 2022/2/16 變壓器 76 三、容量關(guān)系： 變壓器容量 ,繞組容量 自耦調(diào)壓器 hxp 2022/2/16 變壓器 77 優(yōu)點(diǎn)： 由于自耦變壓器的繞組容量小于額定容量， 當(dāng)額定容量相同時(shí)，自耦變壓器與雙繞組變壓器相 比，其單位容量所消耗的材料少、變壓器的體積 小、造價(jià)低，而且銅耗和鐵耗也小，因而效率高。 缺點(diǎn)： 自耦變壓器原、副繞組之間有直接電的聯(lián)系，為了防止因高壓邊單相接地故障而引起低壓邊的過電壓，用在電力系統(tǒng)中的三相自耦變壓器中性點(diǎn)必須可靠接地。同樣，由于原、副繞組之間有直接電的聯(lián)系，當(dāng)高壓邊遭受過電壓時(shí)，會引起低壓邊嚴(yán)重過電壓，為避免這種危險(xiǎn)，需要在原、副邊都裝設(shè)避雷器。 四、主要優(yōu)缺點(diǎn)： hxp 2022/2/16 變壓器 78 儀用互感器 電壓互感器和電流互感器又稱 儀用互感器 ，是電力系統(tǒng)中使用的測量設(shè)備 ， 使用互感器的目的是： 1．與小量程的標(biāo)準(zhǔn)化電壓表和電流表配合測量高電 壓、大電流； 2．使測量回路與被測回路隔離，以保障工作人員和 測試設(shè)備的安全； 3．為各類繼電保護(hù)和控制系統(tǒng)提供控制信號 。 hxp 2022/2/16 變壓器 79 一、電壓互感器： 當(dāng)忽略漏抗時(shí)： ukNNEEUU???212121被測電壓 21 UkU u?hxp 2022/2/16 變壓器 80 但實(shí)際上很明顯，電壓互感器存在著誤差，這個(gè)誤 差包括變比誤差和相位誤差。 1．副方不允許短路，否則會產(chǎn)生很大的短路電流，燒壞互感器的繞組； 2．副方應(yīng)可靠接地； 3．副方接入的阻抗不得小于規(guī)定值，以減小誤差。 hxp 2022/2/16 變壓器 81 二、電流互感器： hxp 2022/2/16 變壓器 82 將勵磁電流忽略，根據(jù)磁動勢平衡關(guān)系： .2.212.1.221.10IkINNININIi???????????k i 為電流互感器的變流比，顯然，當(dāng)測量出 Ⅰ 2后，被測電流 Ⅰ 1 =Ki Ⅰ 2 在實(shí)際中， 由于勵磁電流和漏阻抗的影響， 電流互感器也存在著誤差。 hxp 2022/2/16 變壓器 83 電流互感器在使用時(shí)應(yīng)注意： 1． 在運(yùn)行過程中絕對不允許副方開路 。 2． 副方應(yīng)可靠接地； 3． 副方回路阻抗不應(yīng)超過規(guī)定值 ， 以免增大 誤差 。 hxp 2022/2/16 變壓器 84 1） 鐵心： 構(gòu)成了變壓器的磁路，同時(shí)又是套裝繞組的骨架。 鐵心由鐵心柱和鐵軛兩部分構(gòu)成。鐵心柱上套繞組，鐵軛將鐵心柱連接起來形成閉合磁路。 鐵心材料： 為了提高磁路的導(dǎo)磁性能，減少鐵心中的磁滯、渦流損耗，鐵心一般用高磁導(dǎo)率的磁性材料 —— 硅鋼片疊成。其厚度為 ～ ，兩面涂以厚 ～ ，使片與片之間絕緣。 hxp 2022/2/16 變壓器 85 鐵心疊裝 ：變壓 器的鐵心一般是由剪成一定形狀的硅鋼片疊裝而成 。 為了減小接縫間隙以減小激磁電流 ， 一般采用交錯式疊法 ， 使 相鄰層的 接縫錯開 。 鐵心截面 :鐵心柱的截面一般作成階梯形 ， 以充分利用繞組內(nèi)圓空間 。 容量較大的變壓器 ， 鐵心中常設(shè)有油道 ， 以改善鐵心內(nèi)部的散熱條件 。 hxp 2022/2/16 變壓器 86 2）繞組： 繞組是變壓器的電路部分，它由銅或 鋁絕緣導(dǎo)線繞制而成 。 一次繞組（原繞組）：輸入電能 二次繞組（副繞組）：輸出電能 他們通常套裝在同一個(gè)心柱上，通過電磁感應(yīng)作用，一次繞組的電能就可傳遞到二次繞組，且使一、二次繞組具有不同的電壓和電流。 其中，電壓較高的為高壓繞組，電壓較低的為低壓繞組。從高、低壓繞組的相對位置來看，變壓器的繞組又可分為 同心式、交迭式。 由于 同心式 繞組結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，所以，國產(chǎn)的均采用這種結(jié)構(gòu)，交迭式主要用于特種變壓器中。 hxp 2022/2/16 變壓器 87 主磁通和漏磁通在性質(zhì)上的不同： 1） 由于鐵磁材料有飽和現(xiàn)象 ， 所以主磁路的磁阻不是常數(shù) ， 主磁通與建立它的電流之間呈非線性關(guān)系 。 而漏磁通的磁路大部分是非鐵磁材料組成 ， 所以漏磁路的磁阻基本上是常數(shù) ， 漏磁通與產(chǎn)生它的電流呈線性關(guān)系 . 2） 主磁通在原 、 副繞組中均感應(yīng)電動勢 ， 當(dāng)副方接上負(fù)載時(shí)便有電功率向負(fù)載輸出 ， 故主磁通起傳遞能量的作用 。 而漏磁通僅在原繞組中感應(yīng)電動勢 ， 不能傳遞能量 ， 僅起壓降作用 。 因此 ，在分析變壓器和交流電機(jī)時(shí)常將主磁通和漏磁通分開處理 。 hxp 2022/2/16 變壓器 88 ： 從理論上講 ， 正方向可以任意選擇 ， 因各物理量的變化規(guī)律是一定的 ， 并不依正方向的選擇不同而改變 。 但正方向規(guī)定不同 ， 列出的電磁方程式和繪制的相量圖也不同 。 在電機(jī)方向的學(xué)科中通常按習(xí)慣方式規(guī)定正方向 ， 稱為 慣例 。 1） 在負(fù)載支路 ， 電流的正方向與電壓降的正方向一致 ，而 在電源支路 ， 電流的正方向與電動勢的正方向一致 。 2） 磁通的正方向與產(chǎn)生它的電流的正方向符合右手螺旋定則 。 3） 感應(yīng)電動勢的正方向與產(chǎn)生它的磁通的正方向符合右手螺旋定則 。 hxp 2022/2/16 變壓器 89 電壓 u1 u2的正方向表示電位降低 ， 電動勢 e1 e2的正方向表 示電位升高 。 在原方， u1由首端指向末端， i1從首端流入。當(dāng) u1與 i1同時(shí)為正或同時(shí)為負(fù)時(shí)，表示電功率從原方輸入，稱為電動機(jī)慣例。在副方， u2和 i2的正方向是由 e2的正方向決定的，即 i2沿 e2的正方向流出。當(dāng) u2和 i2同時(shí)為正或同時(shí)為負(fù)時(shí)，電功率從副方輸出，稱為發(fā)電機(jī)慣例。 hxp 2022/2/16 變壓器 90 這就是說，由于鐵磁材料磁化曲線的非線性關(guān)系，要在變壓器中建立正弦波磁通，勵磁電流必須包含三次諧波分量。 為了在相量圖中表示勵磁電流 ， 可以用等效正弦波電流來代替非正弦波勵磁電流 ， 其有效值為 ????? IIII 2 52 32 1 ????hxp 2022/2/16 變壓器 91 hxp 2022/2/16 變壓器 92 hxp 2022/2/16 變壓器 93 ?,Y接法 a b c A B C A B C X Y Z 三相變壓器 P109圖 hxp 2022/2/16 變壓器 94 In a singlephase circuit, the power is of a pulsating nature. At unity power factor, the power in a singlephase circuit is zero twice each cycle. When the power factor is less than unity, the power is negative during parts of each cycle. Although the power supplied to each of the three phases of a threephase circuit is pulsating, it may be proved that the total threephase power supplied a balanced threephase circuit is constant. Because of this, the characteristics of threephase apparatus, in general, are superior to those of similar singlephase apparatus.