《变压器的用途和结构及变压器的工作原理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变压器的用途和结构及变压器的工作原理（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、变压器 变压器的用途和结构变压器的工作原理 变压器的用途和结构 一 变压器的用途 电能 负荷 升压变压器 远距离输电 降压变压器 10kV 输电距离 输电功率与输电电压的关系 输电电压输电功率输电距离110kV5 104kW50 150km220kV 20 30 104kW200 400km500kV100 104kW 500km 10kV6kV380V220V 110kV 220kV330kV 500kV 二 变压器的基本结构 1 铁心 硅钢片叠成 1 铁心 2 绕组 铁心柱 铁心柱 铁轭 铁轭 一次绕组和二次绕组 或高压绕组和低压绕组 铁心柱 铁轭 单相心式变压器 铁铁铁心轭柱轭 单相壳式
2、变压器 3 其他 油箱 油 油枕 保护设备等 图例 低压绕组 高压绕组 1 按用途分类 电力变压器 电炉变压器 电焊变压器 整流变压器 电源变压器 2 按相数分类 三相变压器 单相变压器 3 按每相绕阻的个数分类 双绕阻变压器 三绕阻变压器 自耦变压器 4 按冷却方式分类 干式 油浸式 5 按结构形式分类 心式变压器和壳式变压器 三 变压器的分类 图例 四 变压器的额定值 1 额定电压U1N U2N指空载电压的额定值 即当U1 U1N时 U20 U2N 三相变压器是指线电压 2 额定电流I1N I2N指满载电流值 即长期工作所允许的最大电流 三相变压器是指线电流 线圈 变压器内部 返回 电源用
3、变压器 返回 单相变压器 隔离变压器 返回 S9型配电变压器 10kV 返回 大型电力油浸变压器 返回 大型电力油浸变压器 返回 树脂浇注干式变压器 返回 特种变压器 返回 指视在功率的额定值 单相变压器 SN U2NI2N U1NI1N 三相变压器 3 额定功率 额定容量 SN 输出的额定有功功率 PN U2I2Ncos 24 额定频率fN一般 fN 50Hz 工频 变压器的工作原理 一 空载运行 注意 各量的参考方向 u1 u2 施加u1 i0 N1i0 1 e1e2 e1 u20 1 一次侧电路 u1 R1i0 e1 e1 忽略Z1 则 2 二次侧电路 u20 e2 3 一次侧与二次侧的
4、电压关系 k 电压比 一般取高压绕组的电压与低压绕组的电压之比 电压比 即 k 1 一 负载运行 u2 施加 u1 i1 N1i1 1 e1 e1e2 u2 i2 N2i2 2 e2 变压器的运行分析 磁通守恒 磁链守恒 从电磁关系分析 N1i0 在满载或接近满载时 I0可忽略不计 电动势平衡方程 一次侧 二次侧 四 等效电路 变压器的运行分析 R1X1 X2R2 励磁产生铁损耗 该损耗可以用等效电阻Rm来代替 励磁电阻 励磁阻抗 Zm Rm jXm 有 2 二次绕组的折算 1 折算条件 N2I2不变 P2不变 2 用一个匝数为N1的假想绕组代替N2 使 3 折算后的二次绕组电流 N1I2 N
5、2I2 4 折算后的二次绕组电动势和电压 匝数相同 输出功率不变 U2 I2 U2I2 kU2 5 折算后二次绕组的阻抗 有功功率不变 R2 I2 2 R2I22 k2R2 无功功率不变 X2 I2 2 X2I22 k2X2 同理 Z2 k2Z2ZL k2ZL 折算实质上是在二次绕组功率和磁通势保持不变的条件下 对绕组的电压 电流所进行的一种线性变换 3 T型等效电路 X2 R2 ZL 4 型等效电路 R1 X1很小E1 U1 5 简化等效电路 该电路用于满载或接近满载运行时的分析 I0很小 I1 I2 3 4变压器的参数测定 测出等效电路 一 空载试验 测量 k PFe Zm A 注意 功率
6、表的结构与接法 实验数据 U1N I0 P0 U20 1 铁损耗 P0 PFe PCu RmI02 R1I02PFe P0 2 励磁阻抗模 Zm Z1 Zm 3 励磁电阻 Rm R1 Rm 4 励磁电抗 5 电压比 二 短路试验 实验方法 逐渐增加U1 使电流达到额定值 I1 I1N U1 5 10 U1N A 实验数据 US U1 IS I1N PS 2 短路阻抗模 1 铜损耗 PCu PFe PCu Ps 电流为额定值时的短路损耗 3 无功功率 Q1 U1I1sin 1 Q2 U2I2sin 2 2 损耗P1 P2 PCu PFe 1 铜损耗 PCu R1I12 R2I22 R1I12 R
7、2 I2 2 RSI12 RSI2 2 2PS 由于 PCu I2 可变损耗 2 铁损耗 PFe RmI02 由于 PFe m f等 当U1 f均不变时 PFe不变 不变损耗 3 效率 P0 3 6三相变压器 联结组 联结方式 联结组号 联结组号 表示高低压绕组相应线电动势之间相差 1 联结组的表示方式 1 单相电动势的相位关系 U1U2u1u2 相位关系 2 三相变压器的联结组 时钟表示法 高压绕组的线电动势 任取一个 作分针 指向12点 低压绕组对应的线电动势作时针 它们所确定的钟点数即为联结组号 2 联结组判断方法 1 由联结图确定联结方式 2 在联结图上标出高 低压绕组的线电动势和相电
8、动势 3 画出高压绕组的电动势相量图 星形联结时相电动势画成Y形 三角形联结时相电动势画成 形 4 画出低压绕组的电动势相量图 先画相电动势相量 再画线电动势相量 5 判断联结组号 写出联结组 找出某个对应的高 低压绕组的线电动势的相位差 确定钟点数 典型的联结组 Y yn0 Y d11 YN d11 三角形联结的两种方式 顺接 逆接 例1 判断按下图方式联结的三相变压器的联结组 联结组号 Y d1 例2 判断按下图方式联结的三相变压器的联结组 联结组号 D y7 例3 判断按下图方式联结的三相变压器的联结组 联结组号 Y d11 各种的应用场合 1 Y yn0联结组 二次侧组成三相四线制 用于配电变压器时可兼供动力和照明负载 2 Y d11联结组 用于二次侧电压超过400V的线路中 3 YN d11联结组 用于高压输电线路中 使电力系统的高压侧可以接地 变压器的某一侧接成三角形 对运行有利
