变压器原理--基本结构演示幻灯片.ppt

第二章变压器第二章变压器变压器是通过电磁感应原理，或者利用互感作用从一个电路向另一个电路传递能量的电器。两个互相绝缘的绕组套在同一铁心上，他们之间有磁的耦合，没有电路的直接联系。当原边接到交流电源时，原边有交流电流并在铁心中产生交变磁通，根据电磁感应定律，原、副边绕组分别感应电势e1、e2,副边有了电势可向负载供电，实现能量传递，调节变比k即可达到变压的目的。(1)按用途电力变压器、整流变压器、仪用变压器、特种变压器(2)按相数单相、三相、多相变压器(3)按结构双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器等(4)按冷却方式干式、油浸式、充气式变压器电子变压器电力变压器电力变压器2.变压器的基本结构和主要部件三相油浸式电力变压器三相变压器(1)铁心既是磁路，也是套装绕组的骨架包括：心柱（套有绕组）和铁轭（形成闭合磁路）由0.35～0.5mm厚硅钢片叠成或非晶合金制成结构上分为：心式和壳式，电力变压器主要用心式15(2)绕组(3)油箱及其他附件3.变压器铭牌和额定值指视在功率的额定值。※单相变压器：SN=U2NI2N=U1NI1N※三相变压器：2.2变压器的空载运行正方向规定主、漏磁通的区别u1忽略漏阻抗压降后有效值：二、电压平衡方程式ΦΦ（2）铁耗电流（有功分量）4、激磁阻抗可得，激磁电流Im与感应电势E1关系：三、等效电路忽略漏阻抗压降后有效值：四、相量图小结2.3变压器的负载运行变压器负载运行时的磁动势、磁通、电动势之间的关系二、磁势平衡方程式由负载引起，称原边电流的负载分量E2副边绕组：小结常采用归算的方法,把两个电路化成一个电路，其目的是简化计算，得出原、副边有联系的统一等效电路。1.绕组的归算(副边归算到原边)2）二次侧阻抗的归算3）二次侧绕组电势和电压的归算结论：项目归算前归算后一次侧电压方程二次侧电压方程电流关系感应电动势感应电动势的关系输出电压归算后的基本方程式2.变压器带负载T型等效电路3.变压器带负载形等效电路4.简化等效电路5.相量图电容性负载小结2.5变压器参数的测定空载试验可求取:变比k、铁耗PFe、励磁阻抗Zm(3)励磁电阻二.短路试验二、单相变压器的极性和绕组标志相电压相量的正方向规定为：从绕组的首端指向尾端。三、绕组连接方式和连接组别2.7标幺值在变压器和电机中，通常选择额定电压和额定电流作为基值。此时额定电压、电流和额定视在功率的标幺值为1，更简洁。功率的基值：当系统中有多台变压器或电机时：在同一电压基值下，阻抗的标幺值与对应的功率基值成正比。应用标幺值的优点:2.8变压器的运行性能U1与U’2间的夹角很小，则近似有：2.铁耗从效率特性可见,当负载达到某一数值时,效率将达到最大值ηmax。把上式对I2求导,并使,可得:上式说明，发生最大效率时，变压器的铜耗恰好等于铁耗。0工程上常用间接法来计算效率，即测出铜耗和铁耗,再计算效率。公式如下:负荷容量很大，一台变压器不能满足要求。负荷变化较大，用多台变压器并联运行可以随时调节投入变压器的台数。可以减少变压器的储备容量。(1)空载时各台变压器的I2=0，即各台变压器之间无环流。(2)负载运行时，各台变压器分担的负载与它们的容量成正比。(3)各台变压器同一相上输出的电流同相位，使得总输出电流：I2=Ii。2.并联运行的变压器应满足要求(1)电压比相等，以保证二次侧的空载电压相等。规定：电压比之差≤0.5%(平均电压比)(2)联结组相同，以保证二次侧空载电压相位相同。两台变压器并联运行的等效电路图，虚线部分为理想变压器，电流、阻抗已归算到二次侧。求解方程得到：3.电压比不同时，引起变压器间的环流4.电压比相同，等效漏阻抗不同时的负载分配①各台变压器承担的负载电流标幺值与其短路阻抗标幺值成反比。③当各台变压器的Zk的阻抗角相等时，各台变压器的输出电流同相位。即当kⅠ=kⅡ有IL=ILⅠ＋ILⅡS=SⅠ＋SⅡ如果：kⅠ－kⅡ＜20°，则可以不考虑相位。1.三绕组变压器(1)工作原理(b)负载时，用简化等效电路分析2.电压互感器→E24.自耦变压器（1）自耦变压器的工作原理(3)电流关系本章结束！