【正文】 第 3章 變壓器 本章小結(jié) 變壓器的工作原理、分類及結(jié)構(gòu) 變壓器空載及負(fù)載運行時的電動勢平衡方程式、向量圖及等效電路 等效電路的參數(shù)測定，空載試驗時，一般在低壓側(cè)進行；負(fù)載試驗時一般在高壓側(cè)進行 三相變壓器聯(lián)結(jié)組的表示方法 自耦變壓器的特點及互感器的用法 。短路時， 電流將變得很大， 引起繞組 過熱而燒毀。 2121 ,wwkkEEuu ????21 UkU u ?? ??阻抗壓降小 誤差 相位誤差 電壓誤差 %100112 ????UUUku u根據(jù)誤差大小， 電壓互感器分級， , , , 第 3章 變壓器 電壓互感器注意事項 注意事項： （ 1） 副邊絕對不允許短路。 利用原、副邊匝數(shù)不同，把原邊高電壓 變成副邊的低電壓， 送儀表電流線圈測量或控制。 （ 2）副邊可靠接地； （ 3）串入阻抗值不能超過規(guī)定值； 副邊阻抗大后， 副邊電流減小， 勵磁電流增大， 誤差增加。 102211 wIwIwI ??? ??1221 , wwkIkIii ??? ??I0很小 誤差 相位誤差 電流誤差 %100112 ????IIIki i根據(jù)誤差大小， 電流互感器分級， , , , , 10 第 3章 變壓器 電流互感器注意事項 注意事項： （ 1） 副邊絕對不允許開路。 副邊的額定電流規(guī)定為 5A或 1A。 電流互感器 原邊由 1匝和幾匝截面較大的導(dǎo)線構(gòu)成。 缺點： 原、副邊電路有直接的聯(lián)系， 變壓器內(nèi)部絕緣和防過電壓的措施要加強。 電壓、電流關(guān)系 212121wwEEUUaa ??電壓比： 磁勢方程： 102211 wIwIwI ??? ??A X a 1U?I?1I?2I?2U?02211 ?? wIwI ?? 2221 11 IkIwwIA??? ????合成電流： )11(221AkIIII ???? ????第 3章 變壓器 2 容量關(guān)系 NNNNe IUIUP 2211 ????實際電流的有效值關(guān)系 21 III ??輸出功率： t r a n s f eraxaxaxaxPPIUIUIIUIUP??????????? )( 11222Pax：電磁容量， 通過 Aa段和 ax段的電磁感應(yīng)作用傳到副邊再送到負(fù)載的容量， 也是 ax段的繞組容量； Ptransfer：傳導(dǎo)容量， 由電流 I1直接傳到負(fù)載。 ??0max?第 3章 變壓器 變壓器的穩(wěn)態(tài)運行 損耗、效率及效率特性 即當(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： :,0 率的條件則有變壓器產(chǎn)生最大效令 ???dd02 PPSNm ??或 SNm PP0??%100)2c os21(020m a x ???? PSPNm ???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。 %10012 ?? PP?CuFeCuFeppPppPp??????? ?2111?22222220c o s)(???NSNSNNCuFeSPPPIIpPp????其中 第 3章 變壓器 變壓器的穩(wěn)態(tài)運行 損耗、效率及效率特性 %1 0 0)c o s1( 20220 ??????SNNSNPPSPP?????變壓器效率的大小與負(fù)載的大小、功率因數(shù)及變壓器本身參數(shù)有關(guān)。 第 3章 變壓器 變壓器的穩(wěn)態(tài)運行 損耗、效率及效率特性 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(biāo)之一。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。 鐵損耗包括基本鐵損耗和附加鐵損耗。基本銅損耗是在電流在一、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。 當(dāng) I2=I2N, β=1時 )( 2?fu ??第 3章 變壓器 變壓器的穩(wěn)態(tài)運行 、效率及效率特性 鐵損耗與外加電壓大小有關(guān)，而與負(fù)載大小基本無關(guān)，故也稱為不變損耗。,)0()0(2*2*222載時高說明二次電壓比空為負(fù)值時當(dāng)也可能為負(fù)值可能為正時帶阻容性負(fù)載時低這時二次端電壓比空載為正值時和阻感性負(fù)載當(dāng)變壓器帶阻性負(fù)載URXUUss???????????? 變壓器的近似等效電路相量圖 *2U)(*2 ?I 0 1cos 2 ?? 2 ??)c os ( 2 ???第 3章 變壓器 電壓變化率是表征變壓器運行性能的重要指標(biāo)之一 ,它大小反映了供電電壓的穩(wěn)定性。 )si nc o s( 2*2* ??? ss XRU ???式中 NII22??稱為負(fù)載系數(shù) 由表達式可知，電壓變化率的大小與負(fù)載大小、性質(zhì)及變壓器的本身參數(shù)有關(guān)。 （ 4）若一定需要 Y， y連接，則可以增加第三繞組，采用 D接線。 （ 2） 變壓器有一次側(cè)是 D連接時，電動勢波為正弦。但是由于負(fù)載的影響，產(chǎn)生 i23不能很大，所以相電動勢波形不能得到很好改善，這種情況基本與 Y， y連接一樣，只適用于容量較小的三相心式變壓器，而組式變壓器仍然不采用。 D， y連接的三相變壓器 一次側(cè) D接線， i03可以流過， i0為尖頂波，磁通 Φ應(yīng)為正弦波，感應(yīng)電動勢 e 也為正弦波 。 一次繞組 Y連接， i03=0， i0為正弦波， Φ應(yīng)為平頂波，其中的 Φ3在二次繞組中感應(yīng)電動勢 e23，并在 D內(nèi)產(chǎn)生 i23。 （ 1）對三相組式變壓器， Φ3可以在鐵心中存在，所以 Φ為平頂波，感應(yīng)電動勢 e 為尖頂波，其中的三次諧波幅值可達基波幅值的 45%~60%，使相電動勢的最大值升高很多，可能擊穿繞組絕緣，因此，三相組式變壓器不采用 Y， y連接。 （ 2）對三相芯式變壓器， Φ3不能在鐵芯中流過，只能借助油和油箱壁等形成回路，磁路磁阻很大， Φ3很小， Φ基本為正弦波，感應(yīng)電動勢 e 也基本為正弦波 。 Φ中有無 Φ3 ，看磁路結(jié)構(gòu)，三相組式變壓器， Φ3可以在鐵心中流過， Φ為平頂波；三相心式變壓器， Φ3不能在鐵心中流過，只能借助油和油箱壁等形成回路，磁路磁阻很大， Φ3很小， Φ基本為正弦波。 單相變壓器，當(dāng)磁路飽和時， u1為正弦波， Φ和 e1也是正弦波，而 i0為尖頂波 —— 分解為基波 i01和三次諧波 i03（忽略其它高效次諧波）。 YN,d11連接主要用于高壓輸電線路中，使電力系統(tǒng)的高壓側(cè)可以接地。 其中前三種最為常用： Y,yn0 連接的二次繞組可以引出中線，成為三相四線制，用作配電變壓器時可兼供動力和照明負(fù)載。 第 3章 變壓器 三相變壓器 電路系統(tǒng) 總之，對于 Y， y（或 D， d）連接，可以得到 0、 10等六個偶數(shù)組別；而 Y， d（或 D， y）連接，可以得到 11等六個奇數(shù)組別。 Y， d連接 —— 2 UVE? uvE?同名端在對應(yīng)端，對應(yīng)的相電動勢同相位，線電動勢