《电机学复习提纲变压器部分.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电机学复习提纲变压器部分.doc（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1章 变压器的基本知识及结构Ch1.1 变压器的基本工作原理1.1.1 变压器的基本工作原理变压器是利用电磁感应原理来改变电压和传递能量的。掌握变比k的计算：高低压侧一相的匝数比，或电压比，或感应电势之比（P3下方、P4上方的几个公式），通常大于1。1.1.2 变压器的分类变压器的分类：重点掌握按相数、绕组数、铁芯结构、调压方式、冷却介质和冷却方式分类，此外，三相变压器按磁路系统可分为三相心式变压器和三相组式变压器（详见3.2节）。Ch1.2 大型电力变压器的结构铁芯和绕组为主要部件，合称器身，放在油箱内部。1.2.1 铁芯铁芯是变压器的磁路部分。铁芯的材料：硅钢片，其作用在于提高磁路的导磁
2、性能，减小铁芯中的磁滞、涡流损耗，即减少发热。硅钢片的两面涂有绝缘漆。1.2.2 绕组绕组是变压器的电路部分，包括铜、铝两种导线。为了便于绝缘，低压绕组靠近铁芯柱，高压绕组套在低压绕组外面（针对双绕组变压器），两个绕组之间留有油道。1.2.3 油箱及其他附件须掌握以下各部件的名称，并了解其大致作用。油箱：用于盛装变压器油。变压器油起的是绝缘和冷却的作用。储油柜（又名“油枕”）：其作用是减少变压器油与外界空气的接触面积，减小变压器油受潮和氧化的概率。储油柜上装有吸湿器，吸湿器内有硅胶，用来过滤进入其中的空气中的杂质和水分。硅胶干燥状态下为蓝色，吸潮饱和后呈粉红色，可再生。分接开关：用来切换分接头
3、，起到调压的作用。分接开关分为无载调压（或无励磁调压）和有载调压两种。Ch1.3 变压器的型号和额定值1.3.1 额定值掌握五个常用的额定值之间的关系式：P9的两个公式，必须会灵活应用（第二个公式中，对于三相变压器，都是电压、电流都是线值，功率是三相总功率）。掌握课件第1章P30例1.1（书上没有）1.3.2 型号结合P9表1.1识别变压器的型号，例如SL9-20010、SFPL-6300/110、S7-500/10等。需要掌握的本章课后习题：P10 1.6、1.7（问答题并非不用掌握，需要掌握的知识点前面已总结，故不再重复，以下各章同）第2章 变压器的运行原理Ch2.1 变压器的空载运行变压
4、器空载运行的定义：P11第一段结合P11图2-1掌握变压器空载运行时各物理量的名称、符号、物理意义。2.1.2 电势、与主磁通的关系掌握几个电机学中最重要的“4.44公式”：P12（2.2）（2.3）（2.5）（2.6），特别注意各物理量的下标。感应电势大小与哪些物理量成正比？与对应的磁通相位关系如何？（P12公式（2.6）下方这一段话）2.1.4空载时的等效电路会画空载时的等效电路：P14图2.3掌握空载时的等效电路中四个电阻和电抗元件的名称、符号、物理意义及大小关系（原边漏阻抗远小于励磁阻抗，而励磁电阻又远小于励磁电抗）在电源频率和绕组匝数不变的前提下，变压器主磁通幅值大小主要取决于原边所
5、加电源电压U1。变压器空载运行时，功率因数很低，空载电流I0主要是无功的性质，其波形为尖顶波。空载电流很小，从变压器运行的角度看，希望空载电流越小越好，因此变压器采用高导磁率的铁磁材料。空载运行时既要吸收有功功率又要吸收无功功率，其中，吸收的无功功率用于建立主磁通，吸收的有功功率大部分用于铁耗，少部分用于原边绕组的铜耗，没有起到传递电能的作用。Ch2.2 变压器的负载运行变压器负载运行的定义：P14图2.4上方那段话结合P14图2.4掌握变压器负载运行时各物理量的名称、符号、物理意义。2.2.1 负载时的电磁关系理解P15的式（2.12）（2.13）（2.14）（2.15），如下：从空载到负载
6、，由于原边所加的电源电压不变，所以主磁通不变。因此，原副边的磁动势之间是一个相互抵消的作用，抵消的结果就等于空载时励磁电流产生的磁动势（理解）。在忽略空载电流的情况下，负载运行时原、副边的电流相位大致相反。式（2.15）反映原副边电流相量与变比之间的关系（注意公式中有负号！）。变压器是一个能量传递装置，既改变电压又改变电流。2.2.4 折算折算规律：P17式（2.24）下方，须熟练掌握、灵活应用2.2.3 负载时的等效电路会画P19的三种等效电路Ch2.3 变压器的参数测定利用空载试验可以测出变比k、空载损耗p0、励磁阻抗的模、励磁电阻rm、励磁电抗xm；利用短路试验可以测出铜耗pCu、短路阻
7、抗的模、短路电阻rk、短路电抗xk。2.3.3 短路电压的概念短路电压（又名“阻抗电压”）的概念：P22公式（2.29）上方。要求会用公式（2.29）计算短路电压百分值，以及有功分量和无功分量（三个公式）。2.3.4 标幺值标幺值的定义式、基准值的选取方法、标幺值的表示方法：P22标题2.3.4下方三段话Ch2.4 变压器的运行特性2.4.1 外特性和电压变化率外特性的概念：P24第一段第35行。三种典型的外特性曲线：P24图2.14（记住形状）在阻容性负载时，曲线可能是上升的（不是一定，是可能）。变压器副边电压随负载变化的程度用电压变化率来表示。掌握其定义式：P24式（2.30），其中U20
8、和U2N数值相同。如果电压变化率为正，表明二次侧实际电压比额定电压低。重要概念负载系数：P24公式（2.31）下方通常采用改变高压绕组匝数的办法来调节副边电压，称为分接头调压。分接开关分为无励磁分接开关、有载分接开关两种，相应的变压器分为无载调压变压器（或无励磁调压变压器）和有载调压变压器两种。2.4.2 变压器的损耗和效率变压器的损耗分为铁耗和铜耗两大类，前者有被称为不变损耗，后者又被称为可变损耗。变压器的效率曲线：P25图2.15，记住形状，尤其是效率最高的一点，在负载系数为多大的时候取得。公式（2.32）不要求记忆，但必须熟练运用。当铁耗（不变损耗）等于铜耗（可变损耗）时效率最高。最大效
9、率时的负载系数（P26最上方）。掌握P26例2.4需要掌握的本章课后习题：P26-27 2.8、2.17。第3章 三相变压器Ch3.1 三相变压器的连接组别本节内容非常重要，要求结合3.2.1、3.2.2、3.2.3节的基础知识，判断一些典型的连接组别（考试有可能涉及到教材和课件上没有的连接组别，需要多做练习，掌握方法）三相变压器连接组别的数字共12个，当高低压绕组连接方式相同时，连接组别数字必定为偶数；高低压绕组连接方式不同时，连接组别数字必定为奇数（常考选择、判断）。Ch3.2 磁路和电路连接形式对空载电势波形的影响3.2.1 三相变压器的绕组连接形式对三次谐波电流的影响三次谐波电流大小相
10、等，相位相同。同样的道理，三次谐波磁通大小相等，相位相同。三次谐波电流能在YN连接和D连接的绕组中流通，不能在Y连接的绕组中流通。空载电流为尖顶波时，主磁通为正弦波；空载电流为正弦波时，主磁通为平顶波。不管对电流还是磁通，凡是非正弦波形（坏波形）都可分解为基波、三次谐波及更高次数的谐波。3.2.2 三相变压器的磁路形式对三次谐波磁通的影响三相变压器的按照磁路系统分为三相组式变压器（P33图3.9）和三相芯式变压器（P34图3.10）两种（注意与按铁心结构分类区别开来）。前者的各相磁路（包括基波和三次谐波）各自独立，互不关联；后者的各相磁路彼此关联，毎相的基波磁通都要通过另外两相闭合，但每相的三
11、次谐波磁通的路径为各自的漏磁路径。3.2.3 三相变压器的磁路形式对三次谐波磁通的影响P34的前两段话常考问答，比如：三相组式变压器为什么不能采用Y,y连接？采用Y,y连接的三相心式变压器，为何容量一般不超过1800kVA？Ch3.3 三相变压器的并联运行理想的并联运行条件：P35三个标题（简答）其中“连接组别相同”这个条件必须严格遵循，而其余两个条件允许有一定误差。变压器所分担的负载大小与其短路电压成反比，短路电压小的变压器容易过载：P36公式（3.2），也可写成掌握P36例题3.1及课件第3章P48例题3.1Ch3.5 三绕组变压器三绕组变压器的绕组排列图（分升压变、降压变两种情况讨论）：
12、P39图3.18Ch3.6 自耦变压器自耦变压器主要有两种用途：联络变压器和调压器。3.6.1 结构特点结合P41图3.20自耦变压器的结构示意图，掌握公共绕组、串联绕组的概念，并从示意图中识别（它们的匝数分别是多少？）。一、二次绕组除了有磁的耦合，还有电的直接联系。3.6.2 基本电磁关系容量关系：结合P42公式（3.10）掌握传导容量（电路容量）、绕组容量（电磁容量）的定义，并会用公式计算。结合P42图3.22理解：双绕组变压器改接成自耦变压器后，原副边的额定电压、额定电流、额定容量、变比分别发生了怎样的变化？会计算改接后的传导容量、绕组容量，及额定容量（为二者之和）。需要掌握的本章课后习题：P46-47 3.3、3.10
