《变压器知识》PPT课件.ppt

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1、2023/7/11,2023/7/11,2023/7/11,变压器工作的理论基础，是电磁感应定律。在电力、电子等领域的实际应用中，其主要的作用是变压、变流、变阻抗、传送交流电能。变压器基本工作原理 变压器的基本结构 变压器的额定值 变压器的分类,变压器原理与结构,2023/7/11,变压器基本工作原理,变压器是在一个闭合的铁心磁路中安装了原边绕组(称一次绕组)和副边绕组(称二次绕组),当变压器的一次则绕组加上交流电压，该绕组中就会有交流电流流过，于是在铁心磁路中就产生了交变磁通，根据法拉第电磁感应定律可知，一次侧和二次侧绕组中都将产生感应电动势，其大小分别为：,2023/7/11,变压器基本工

2、作原理,变压器是在一个闭合的铁心磁路中安装了原边绕组(称一次绕组)和副边绕组(称二次绕组),2023/7/11,变压器基本工作原理,变压器是在一个闭合的铁心磁路中安装了原边绕组(称一次绕组)和副边绕组(称二次绕组),即变压器一次侧与二次侧电压之比等于绕组的匝数比。因此，只要适当地调节变压器一次侧、二次侧绕组的匝数比，就可以输出各种不同等的电压，达到变压的目的。,2023/7/11,变压器基本工作原理,变压器是在一个闭合的铁心磁路中安装了原边绕组(称一次绕组)和副边绕组(称二次绕组),于是将变压器一次侧交流电能，经电磁转换关系，传送到了变压器的二次侧。应注意的是，变压器可以通过改变变比达到变压的

3、目的，但传送的功率是不能变化的，即不能变功率。,2023/7/11,变压器的基本结构,1油阀；2；绕组3，铁心；4，油箱；5，分接开关；6低压导管；7，高压导管；8，瓦斯继电器；9防爆筒；10，油位器；11油枕；12，吸湿器；13，铭牌；14。温度计15 小车,2023/7/11,变压器的基本结构,根据变压器原理可知，变压器主要由两大部分组成：变压器磁路部分铁心；变压器电路部分一、二次绕组。在大型电力变压器中还有其它辅助部件。,2023/7/11,变压器的基本结构,变压器磁路部分铁心；铁心材料 铁心结构铁心叠片形式,变压器铁心一般都采用高导率的电工材料迭成。选用高导磁材料，是为了提高磁效率；采

4、用硅钢片选装则是为了减小铁心损耗，简称铁损（涡流损耗）。硅钢片可分热轧硅钢片与冷轧硅钢片两类，冷轧硅钢片的磁性能较好，损耗较小，为目前制作变压器铁心的主要材料。,2023/7/11,变压器的基本结构,变压器磁路部分铁心；铁心材料 铁心结构铁心叠片形式,按照绕组套入铁心的形式，铁心可分为心式结构和壳式结构两种。心式结构，变压器铁心被线圈包围；壳式结构，变压器铁心的最外层包围着线圈。心式铁心的结构简单、省料，因此为大多电力变压器采用。,心式结构,壳式结构,2023/7/11,变压器的基本结构,变压器磁路部分铁心；铁心材料 铁心结构铁心叠片形式,大中型变压器一般采用硅钢片交错叠装方式，如图所示，各层

5、磁路接缝斜形互相错开，可减小气隙和磁阻；,2023/7/11,变压器的基本结构,变压器磁路部分铁心；铁心材料 铁心结构铁心叠片形式,小型变压器多采用E、F、形等冲片交替叠装而成，如图所示。,2023/7/11,变压器绕组,绕组是变压器的电路部分,因此对他的电气、耐热、机械等性能均有严格的要求，以保证变压器的安全运行。变压器中，接到高压电侧绕组称高压绕组，接到低压侧的绕组称低压绕组。按高低压绕组安放型式可分为:同心式交叠式,2023/7/11,变压器绕组,绕组是变压器的电路部分,因此对他的电气、耐热、机械等性能均有严格的要求，以保证变压器的安全运行。变压器中，接到高压电侧绕组称高压绕组，接到低压

6、侧的绕组称低压绕组。按高低压绕组安放型式可分为:同心式交叠式,高低压线圈绕在同一心柱上，同心排列。一般高压线圈排在外则，低压线圈排在内则，这样有利于对铁心的绝缘。变压器高低压线圈间的绝缘，线圈与铁心间的绝缘一般采用木纸或钢纸板绝缘圆筒。,2023/7/11,变压器绕组,绕组是变压器的电路部分,因此对他的电气、耐热、机械等性能均有严格的要求，以保证变压器的安全运行。变压器中，接到高压电侧绕组称高压绕组，接到低压侧的绕组称低压绕组。按高低压绕组安放型式可分为:同心式交叠式,是把变压器的高低压绕组分别绕成若干个“饼式”绕组，高低压“饼式”绕组是交替地套装在铁心柱上，为便于绝缘，铁心柱两端靠近铁轭外总

7、是套装低压绕组。交叠式绕组因其结构比较牢固，电气上易构成多条支路并联，但绝缘较复杂，所以适用于低电压、大电流负载。,2023/7/11,其它部件,油箱及冷却方式 分接开关 高压套管、低压套管 气体继电器 安全气道吸湿器,由于变压器铁心损耗与绕组损耗的存在，这些损耗会使铁心与绕组发热，影响变压器的安全工作。因此，通常将装好的变压器铁心、绕组浸入变压器油中进行冷却。另外变压器油具有良好的绝缘作用。,2023/7/11,其它部件,油箱及冷却方式 分接开关 高压套管、低压套管 气体继电器 安全气道吸湿器,为了增加散热面积，容量较大的变压器，常采用带有钢管散热器的外壳帮助散热，故称油浸自冷式；装有散热风

8、扇协助散热，称油浸风冷式；装设油泵强迫使油在冷却器循环冷却的，称强迫油循环冷却式。,4，油箱,2023/7/11,其它部件,油箱及冷却方式 分接开关 高压套管、低压套管 气体继电器 安全气道吸湿器,为了保证用户电压的稳定，电力变压器装有进行微调的分接开关，调节范围在5%，通过改变高压则绕组匝数来实现。,5，分接开关,2023/7/11,其它部件,油箱及冷却方式 分接开关 高压套管、低压套管 气体继电器 安全气道吸湿器,分别与变压器高、低压侧的外线连接，具有良好的消弧、绝缘效果。,6、低压导管；7、高压导管,2023/7/11,其它部件,油箱及冷却方式 分接开关 高压套管、低压套管 气体继电器

9、安全气道吸湿器,分别与变压器高、低压侧的外线连接，具有良好的消弧、绝缘效果。,6、低压导管；7、高压导管,2023/7/11,其它部件,油箱及冷却方式 分接开关 高压套管、低压套管 气体继电器 安全气道吸湿器,安装在油箱和储油柜的连接管道中间，是变压器内部故障的保护装置。当变压器内部绝缘被击穿或匝间短路时，变压器油和其它绝缘物分解气体，气压增大冲击气体继电器，使其接点动作，通过控制保护回路，及时发出故障信号或切除电源。,8、瓦斯继电器,2023/7/11,其它部件,油箱及冷却方式 分接开关 高压套管、低压套管 气体继电器 安全气道吸湿器,其排气管一端连接油箱，顶端装有薄玻璃，当变压器内部发生故

10、障时，压力达到一定程度时，就把薄玻璃冲破，释放变压器内部压力，防止变压器暴炸。,9、防爆筒,2023/7/11,其它部件,油箱及冷却方式 分接开关 高压套管、低压套管 气体继电器 安全气道吸湿器,内装有吸水性很强的硅胶，可吸却储油柜中空气的水分，以保证变压器油良好的绝缘度。,23、吸湿器,2023/7/11,变压器的额定值,变压器的额定值是变压器工作的技术指标。主要有额定容量、额定电压、额定电流和额定频率。额定值通标注在变压器的铭牌上，故称铭牌值.额定容量 额定电压 额定电流 额定频率,2023/7/11,变压器的额定值,变压器的额定值是变压器工作的技术指标。主要有额定容量、额定电压、额定电流

11、和额定频率。额定值通标注在变压器的铭牌上，故称铭牌值.额定容量 额定电压 额定电流 额定频率,在铭牌上所规定的额定状态下变压器输出的能力（视在功率）保证值，称变压器的额定容量。以KVA表示，对于三相变压器，指三相容量总和。,2023/7/11,变压器的额定值,变压器的额定值是变压器工作的技术指标。主要有额定容量、额定电压、额定电流和额定频率。额定值通标注在变压器的铭牌上，故称铭牌值.额定容量 额定电压 额定电流 额定频率,变压器地在额定运行情况下，根据变压器绝缘程度和允许温升所规定的一次侧绕组电压，称一次侧额定电压；变压器空载时，二次侧绕组保证值，称二侧额定电压。,2023/7/11,变压器的

12、额定值,变压器的额定值是变压器工作的技术指标。主要有额定容量、额定电压、额定电流和额定频率。额定值通标注在变压器的铭牌上，故称铭牌值.额定容量 额定电压 额定电流 额定频率,变压器的额定电流是额定状态下的一次侧、二次侧电流值，其值是根据额定容量和额定电压的计算值。,2023/7/11,变压器的额定值,变压器的额定值是变压器工作的技术指标。主要有额定容量、额定电压、额定电流和额定频率。额定值通标注在变压器的铭牌上，故称铭牌值.额定容量 额定电压 额定电流 额定频率,为标定的工业频率，各国标定是有区别的。（中国标定的额定频率为50HZ）。,2023/7/11,变压器的分类,（1）按用途分：电力变压

13、器；特种变压器；仪用互感器等。（2）按绕组结构分：双绕组变压器；三绕组变压器；多绕组变压器；自耦变压器。（3）按相数分：单相变压器；三相变压器；多相变压器。（4）按冷却方式分：干式变压器；油浸式变压器；油浸风式变压器；强迫循环导向冷却式变压器。（5）按变压器容量分：中小式变压器（63000KVA）。,返回目录,2023/7/11,单相变压器空载运行,变压器一次绕组接入交流电源，二次侧绕组开路的运行状态，称为变压器的空载运行。空载时，只有一次侧电流，二次侧电流为零。,2023/7/11,单相变压器空载运行,变压器空载运行时通过一次绕组的电流称为空载电流。空载时的变压器磁通是由空载电流产生的磁动势

14、所激励的，所以空载电流又称励磁电流。,2023/7/11,单相变压器空载运行,一次绕组电压,2023/7/11,单相变压器空载运行,二次绕组电压,2023/7/11,单相变压器空载运行,一次绕组感应电动势,2023/7/11,单相变压器空载运行,二次绕组感应电动势,2023/7/11,单相变压器空载运行,一次绕组漏感电势,2023/7/11,单相变压器空载运行,变压器主磁通,2023/7/11,单相变压器空载运行,变压器副边电压,2023/7/11,单相变压器空载运行,变压器一次侧漏磁通,2023/7/11,各电磁量参考方向规定,空载电流由一次则电压参考高电位指向低电位。空载电流与主磁通的方向

15、满足右螺旋规定，即右手握线圈，四指绕向为电流方向，拇指方向为磁通方向。,2023/7/11,各电磁量参考方向规定,绕圈感应电势、与磁通方向由右螺旋决定，即手握绕组线圈，拇指方向为主磁场方向，四指绕向为感应电势方向。,2023/7/11,各电磁量参考方向规定,2023/7/11,各电磁量参考方向规定,2023/7/11,各电磁量参考方向规定,2023/7/11,各电磁量参考方向规定,所谓等效电路就是用简单的交流电路来表示变压器中的复杂的电磁关系。变压器空载运行时，,2023/7/11,各电磁量参考方向规定,所谓等效电路就是用简单的交流电路来表示变压器中的复杂的电磁关系。变压器空载运行时，,202

16、3/7/11,各电磁量参考方向规定,作图步骤如下：在水平方向绘主磁通相量 绘一、二侧绕组电动势 绘一次绕组回路方程的闭合向量图,返回目录,2023/7/11,单相变压器负载运行,变压器负载运行是指一次绕组加额定电压，二次绕组接入负载时的工作状态，一次绕组电流，为二次绕组电流不为零，电路如图.负载运行的平衡方程 电压平衡方程,2023/7/11,单相变压器负载运行,负载运行的平衡方程 磁势平衡方程 电压平衡方程,变压器接入负载后，二次侧电流产生磁势，此时的主磁通由次电流和二次电流共同产生。由于一次侧电压不变，一次感应电势不变，保持平衡，所以合成的主磁通是不变的。这就是说负载运行时的合成磁动势总是

17、等于空载运行时的磁动势.,2023/7/11,单相变压器负载运行,负载运行的平衡方程 磁势平衡方程 电压平衡方程,变压器接入负载后，二次侧电流产生磁势，此时的主磁通由次电流和二次电流共同产生。由于一次侧电压不变，一次感应电势不变，保持平衡，所以合成的主磁通是不变的。这就是说负载运行时的合成磁动势总是等于空载运行时的磁动势.,2023/7/11,单相变压器负载运行,负载运行的平衡方程 磁势平衡方程 电压平衡方程,说明，一次电流由两部分组成，励磁电流和负载电流。励磁电流，只用来建立主磁场，在额定负载时，约占一次电流的5%，是很小的部分；另一分量作为负载分量，是用来平衡二次负载电流的作用，它是随负载

18、变化而变化的量。,2023/7/11,单相变压器负载运行,负载运行的平衡方程 磁势平衡方程 电压平衡方程,物理意义说明负载所需的二次侧电能，是通过磁势的方式向一次则电源索要，而一次电源将电能则以磁势方式提供给负载，满足二次负载的需要。磁场为一、二次电能的传送提供了重要的中间介质。,2023/7/11,单相变压器负载运行,电压平衡方程 由于一、二次回路都有电流存在，一、二次线圈都有感应电势，；一、二次线圈都有内阻，；都存在漏电抗，；列写变压器一、二次回路方程，可得:,2023/7/11,单相变压器负载运行,电压平衡方程 由于一、二次回路都有电流存在，一、二次线圈都有感应电势，；一、二次线圈都有内

19、阻，；都存在漏电抗，；列写变压器一、二次回路方程，可得:,2023/7/11,负载运行等效折算,由于变压器一次侧是独立的电路，二次侧也是独立的电路，而中间是磁路，一、二次电路是通过中间的电磁关系将其联系起来，就对计算带来了不便。所以就需要找出变压器运行时的等效纯电路，即变压器的等值电路。对变压器进行折算，就是解决这一问题的重要步骤。折算的原则 折算方法,2023/7/11,负载运行等效折算,由于变压器一次侧是独立的电路，二次侧也是独立的电路，而中间是磁路，一、二次电路是通过中间的电磁关系将其联系起来，就对计算带来了不便。所以就需要找出变压器运行时的等效纯电路，即变压器的等值电路。对变压器进行折

20、算，就是解决这一问题的重要步骤。折算的原则 折算方法,所谓折算，就是在保持原电磁关系、功率关系不变的前提下，将一、二次则的绕组匝数折成相同，于是部可将变压器的电、磁混合关系用一个统一的电路来表示，从而可简化变压器的分析计算。一般都将二次绕组匝数折成与一次绕组匝数相同，折算的基本原则是：能量守恒原则，即保持折算前后的功率关系不变，磁势不变，电路损耗不变。,2023/7/11,负载运行等效折算,由于变压器一次侧是独立的电路，二次侧也是独立的电路，而中间是磁路，一、二次电路是通过中间的电磁关系将其联系起来，就对计算带来了不便。所以就需要找出变压器运行时的等效纯电路，即变压器的等值电路。对变压器进行折

21、算，就是解决这一问题的重要步骤。折算的原则 折算方法,电流折算：保持折算前后磁势不变.,2023/7/11,负载运行等效折算,由于变压器一次侧是独立的电路，二次侧也是独立的电路，而中间是磁路，一、二次电路是通过中间的电磁关系将其联系起来，就对计算带来了不便。所以就需要找出变压器运行时的等效纯电路，即变压器的等值电路。对变压器进行折算，就是解决这一问题的重要步骤。折算的原则 折算方法,电压、电势折算：保持折算前后的功率不变.,2023/7/11,负载运行等效折算,由于变压器一次侧是独立的电路，二次侧也是独立的电路，而中间是磁路，一、二次电路是通过中间的电磁关系将其联系起来，就对计算带来了不便。所

22、以就需要找出变压器运行时的等效纯电路，即变压器的等值电路。对变压器进行折算，就是解决这一问题的重要步骤。折算的原则 折算方法,阻抗折算：保持折算前后的损耗不变。,2023/7/11,负载运行等效电路与相量图,T型等效电路,简化等效电路,2023/7/11,负载运行等效电路与相量图,其作图步骤如下T型等效电路相量：主磁通励磁电流负载电流一次电流,2023/7/11,负载运行等效电路与相量图,其作图步骤如下感应电势 一次回路闭合相量 二次回路闭合相量,返回目录,2023/7/11,三相变压器,三相变压器组:由三个单相变压器组成的三相变压器组，属于彼此无关一类，三相主磁通相互独立，互不影响，,202

23、3/7/11,三相变压器,三相心式变压器:将三个单相铁心并成一体，如图所示。当三相变压器外加三相对称交流电压时，故三相主磁通之和为零，因此中间的铁心无磁通流过，故可取消中间铁心，于是就成了目前广泛使用的三相心式变压器.,变压器心式磁路系统,2023/7/11,三相变压器,三相心式变压器:三相心式变压器磁路不独立，有共同的磁轭，各要磁通要借助于另外两相磁路闭合，三相磁路是不对称的，中间磁路较两边磁路短，所以中间相的励磁电流较另两相、小些，通常为：,变压器心式磁路系统,2023/7/11,三相变压器,三相心式变压器:由于空载电流变压器运行中只占其额定电流的，因此空载励磁电流的不对称影响就可忽略不计

24、。工程上的空载电流取三相励磁电流的平均值,变压器心式磁路系统,2023/7/11,三相变压器,三相心式变压器:由于磁路结构不同，三相心式变压器较三相变压器组用的硅钢片少，效率高，价格便宜，占地面积小，维护简单。因而在各类变压器中被广泛使用,变压器心式磁路系统,2023/7/11,三相变压器的连接组别,变压器的连接级别是表征变压器一、二次绕组绕电势的相位差的一种标记。无论是变压器的并联运行，还是对三相负载的供电，连接组别对其都有作重要的影响。三相变压器绕组的标定和极性 三相变压器组别的“时钟标定”法 三相变压器联接组别的确定方法,2023/7/11,三相变压器绕组的标定和极性三相变压器有三组一、

25、二次绕组，分别安装在三个铁心柱上，一次绕组加入三相对称交流电，二次绕组输出也是三相对称交流电。一、二次绕组可分别连接成“Y”形或“”形，常称星形接法或角形接法。,“Y”形,“”形,2023/7/11,(1)标记三相变压器三相绕组端头(2)极性,（1）标记三相变压器三相绕组端头 一次侧（原边），首端分别用“A、B、C”标记，末端用“X、Y、Z”标记；二次侧（副边），首端用“a、b、c”标记，末端用“x、y、z”标记。,2023/7/11,(1)标记三相变压器三相绕组端头(2)极性,（2）极性 所谓三相变压器极性就是指各相一、二次绕组的“同名端”。其规定为在同一磁链作用下，一、二次绕组（同一相）任

26、一瞬时感应电势极性相同的端为同名端，用“黑点”标记。,2023/7/11,组别的“时钟标定”法,由于三相变压器的一、二次则均为三相对称连接。无论接成“Y”形还是“”形，可以证明同一相的一、二次对应端的线电势的相位差总是“30度”的倍数。变化一个周期为“12点”，正好与时钟的整点指示完全一致，故称三相变压器的联接组别为“1点联接，2点联接12点（或0点）规定为：取定一、二次绕组对应线电势比较，将A点与a点重合作“时钟轴心”，从向量沿顺时针方向转到向量，转过的角度除以30，就是其联接组别的点数。,2023/7/11,三相变压器联接组别的确定方法,三相变压器组别的确定，主要通过相量图法和规律归纳法判

27、定。以下分别介绍其基本方法与步骤。,2023/7/11,三相变压器联接组别的确定方法,三相变压器组别的确定，主要通过相量图法和规律归纳法判定。以下分别介绍其基本方法与步骤。,1)根据一、二次确定接线方式及特点：Y/Y接法；同极性（一、二次同名端都在首端）；标出各式各对应相电势相量。,2023/7/11,三相变压器联接组别的确定方法,三相变压器组别的确定，主要通过相量图法和规律归纳法判定。以下分别介绍其基本方法与步骤。,2)作一次侧三相对称相量图：“Y”形；连接相量顶点，标定线相量及方向。,2023/7/11,三相变压器联接组别的确定方法,三相变压器组别的确定，主要通过相量图法和规律归纳法判定。

28、以下分别介绍其基本方法与步骤。,3)作二次侧三相对称相量：将“A、a”点重合，按照一、二次侧对应相量平行法则出。,2023/7/11,三相变压器联接组别的确定方法,三相变压器组别的确定，主要通过相量图法和规律归纳法判定。以下分别介绍其基本方法与步骤。,4)确定接线点数及组别：从EAB顺时针旋转到Eab的角度（一定是30的倍数，此例为360度）。所以为Y/Y-12，即12点接法。,2023/7/11,Y/Y联接的基本规律,当一、二次首、尾标号对应相同，同名端位置相同（同极性），称一一对应，此时的一、二次相量完全重合，指向相同，接法为“12点”。一次侧标定不变（变压器一次则由电网输入的三相对称电源

29、确定），同名端不变，二次侧首尾标号顺移一个心柱，相位增加120度，即沿时钟顺移4点。,2023/7/11,Y/Y联接的基本规律,“Y/Y；同极性”,ABCabc 12点,ABCcab 4点,ABCbca 8点,2023/7/11,Y/Y联接的基本规律,“Y/Y；反极性”,ABCabc 6点,ABCcab 10点,ABCbca 2点,2023/7/11,Y/联接组别及组别变化规律,Y/-11,2023/7/11,Y/联接组别及组别变化规律,Y/-11,当的联接顺序为aybzcx 称逆接法如图3-18所示；当的联接顺序为axbycz称顺接法。,2023/7/11,Y/联接组别及组别变化规律,“Y/

30、逆，同极性”,ABCabc 11点,ABCcab 3点,ABCbca 7点,2023/7/11,Y/联接组别及组别变化规律,“Y/逆，反极性”,ABCabc 5点,ABCcab 9点,ABCbca 1点,2023/7/11,三相变压器并联运行,在电力系统中，变压器的并联被广泛应用。这种并联方式不但可以提高运行的效率和供电的可靠性，而且还可以减小设备容量和总的投资。所谓并联运行，即一、二次绕组分别并在进、出边的公用母线上,2023/7/11,三相变压器并联运行,变压器并联运行的条件变压器并联的理想状态是并联母线未带上负载时，各并联变压器之间无环流。带上负载后，各并联变压器能按其容量的大小成比例分

31、配负载，不但要确保变压器的运行安全，还应使变压器的容量得到充分的利用。为此，并联运行的变压器，应满足下列条件：,2023/7/11,三相变压器并联运行,变压器并联运行的条件：1）各并联变压器的一、二次则额定电压必须相同，即变比要相等 2）联变压器的联接组别必须相同 3）各并联变压器的阻抗电压要相等,并联变压器的一、二次都接到了相同的母线上，输出端接于电网电源，是固定的，若变比不等，就意未着二次绕组感应电势不等，于是在并联变压器二次绕组间就产生了较大的环压（电势差），就会在并联变压器中产生大的环流，导致变压器的过热损坏。,2023/7/11,三相变压器并联运行,变压器并联运行的条件：1）各并联变

32、压器的一、二次则额定电压必须相同，即变比要相等 2）联变压器的联接组别必须相同 3）各并联变压器的阻抗电压要相等,变压器的组别实质反应了一、二次则输入输电压的相位差，一次则接的同一电网电压，说明输入电压是同相的，若组别不同，二次则输出相位不同，在并联变压器出现环压。例如Y/Y-12与Y/-11并联，二次电压之间相位差如图所示。,2023/7/11,三相变压器并联运行,变压器并联运行的条件：1）各并联变压器的一、二次则额定电压必须相同，即变比要相等 2）联变压器的联接组别必须相同 3）各并联变压器的阻抗电压要相等,如果两台变压器的变比相等，连接组别相同，但阻抗电压不等，由电工原理可知，并联变压器

33、的负载流分配是与其阻抗电压值成反比分配的，所以阻抗大压越大的变压器分配的负载电流小，阻抗电压小的变压器分配的负载电流大。这就造成了并联变压器负载分配不均，承担重负载的变压器会过热，严重时会损坏。所以并联变压器阻抗必须相等，允许误差得超过10%。,返回目录,2023/7/11,变压器参数的测定,变压器参数的测定是指通试验方法，测出反映变压器内部物理量的励磁阻抗与短路阻抗。1）空载试验2）短路试验,2023/7/11,变压器参数的测定,空载试验,单相变压器试验电路,三相变压器试验电路,2023/7/11,变压器参数的测定,空载试验,单相变压器试验电路,三相变压器试验电路,测出的功率、电流就是一相电

34、量,2023/7/11,变压器参数的测定,空载试验,单相变压器试验电路,三相变压器试验电路,三相变压器试验测出的电量读数，电流表读数为线电流，电压表读数为线电压，两功率表的和为三相总功率。,2023/7/11,变压器参数的测定,空载试验对于三相变压器的接线，从理论上讲，空载试验既可以在高压侧测量（低压则开路），也可以在低压侧测量（高压则开路）。但实际试验中，常考验到操作的安全方便，经常选择在低压侧测量，最后将计算出的励磁阻抗折算回高压侧即可。由于变压器空载时功率因素很低，测量应选择低功率因素表为宜。,单相变压器试验电路,三相变压器试验电路,2023/7/11,变压器参数的测定,励磁参数：由变压

35、器的等效电路可知，无论是单相还是三相，变压器的参数是指一相的内部数据（对于三相变压器，由于三相对称关系，只研究一相即可）。所以，对于单相变压器的测量数据，可直接参与计算，而对于三相变压器，则应先将测量值折算成相值后才能参与计算。,单相变压器试验电路,三相变压器试验电路,2023/7/11,变压器参数的测定,励磁参数：对于“Y”接法的折算：,单相变压器试验电路,三相变压器试验电路,2023/7/11,变压器参数的测定,励磁参数：励磁阻抗的计算,单相变压器试验电路,三相变压器试验电路,2023/7/11,变压器参数的测定,短路试验：,变压器短路试验的条件：将变压器的低压侧短路，在高压侧加适当的电压

36、值，使其电流为额定电流值，,单相变压器短路试验,三相变压器短路试验,2023/7/11,变压器参数的测定,励磁参数：短路阻抗的计算其中的短路电阻、短路电抗、短路阻抗为：,单相变压器短路试验电路,三相变压器短路试验电路,2023/7/11,变压器参数的测定,励磁参数：短路阻抗的计算其中的短路电阻、短路电抗、短路阻抗为：,单相变压器短路试验电路,三相变压器短路试验电路,2023/7/11,变压器参数的测定,励磁参数：短路阻抗的计算计算变压器性能参数时，绕组的电阻应折算到750C时的值 对铜线变压器，折算公式：,单相变压器短路试验电路,三相变压器短路试验电路,2023/7/11,变压器参数的测定,励

37、磁参数：短路阻抗的计算计算变压器性能参数时，绕组的电阻应折算到750C时的值 对铝线变压器，折算公式：,单相变压器短路试验电路,三相变压器短路试验电路,返回目录,2023/7/11,变压器运行特性,变压器在负载运行时，一、二次绕组的内阻抗压降随负载变化而变化。负载电流增大时，内阻抗压降增大，二次绕组的端电压变化也大。变压器电压变化率：变压器的外特性：变压器效率：,2023/7/11,变压器运行特性,变压器电压变化率：变压器一次侧电压为额定时，二次侧空载电压与负载电压之差对额定电压的百分比，称变压器的电压变化率,2023/7/11,变压器运行特性,变压器电压变化率：变压器一次侧电压为额定时，二次

38、侧空载电压与负载电压之差对额定电压的百分比，称变压器的电压变化率,2023/7/11,变压器运行特性,变压器电压变化率：变压器一次侧电压为额定时，二次侧空载电压与负载电压之差对额定电压的百分比，称变压器的电压变化率,变压器的负载系数,负载功率因数,2023/7/11,变压器外特性,变压器的外特性是指一次侧电源电压和负载功率因数均为常数时，二次侧电压随负载变化的关系。纯电阻性负载 电感性负载 电容性负载,变压器的外特性是指一次侧电源电压和负载功率因数均为常数时，二次侧电压随负载变化的关系。纯电阻性负载 电感性负载 电容性负载,纯电阻性负载：曲线1略下倾,变压器外特性,变压器的外特性是指一次侧电源

39、电压和负载功率因数均为常数时，二次侧电压随负载变化的关系。纯电阻性负载 电感性负载 电容性负载,电感性负载：曲线2下倾,变压器外特性,变压器的外特性是指一次侧电源电压和负载功率因数均为常数时，二次侧电压随负载变化的关系。纯电阻性负载 电感性负载 电容性负载,电感性负载：曲线上倾,变压器外特性,变压器效率,变压器在传送电功率时，由于内部有损耗（铜损和铁损等），使输出功率减小。变压器的效率为输出有功功率与输入有功功率之比。,变压器效率,由于铜损与负载电流的平方成正比。铁损主要为涡流、磁滞损耗，基本为一常驻数。可以证明，当变压器的铜损等于铁损时，可取得最大效率。,为铜损与铁损之和,返回目录,特殊变压

40、器,变压器的种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,特殊变压器,变压器的种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,仪用互感器分电压互感器与电流互感器两种。其作用是用来扩大测量仪表的测量范围。,特殊变压器,变压器的种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,在供电系

41、统中，为了监测高压电网中的电压变化情况，就必须采用电压互感器，将其变成标准等级的低压以供测量仪表使用，,特殊变压器,变压器的种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,1）电压互感器的特点：原边匝数很多，副边匝数很少，变比很大；铁心励磁工作在线性段；由于接的负载为仪用电压表，其阻抗很大，相当于空载运行，原边按不同电网电压等级设定，其副边额定电压均为100伏。实测电压值为副边电压表读数乘以变比。,特殊变压器,变压器的种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或

42、使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,2）电压互感器的误码差有两种，变比误差与相位误差。变比误差是由电压互感器内就阻抗压降造成，相位误差则是由其内部的漏抗引起。按变比误差的相对值，电压互感器的精度可分成0.2、0.5、1.0、3.0四种。,特殊变压器,变压器的种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,3）电压互感器注意事项：电压互感器的副边不能短路，否则会因过大的绕组电流而烧毁线圈；副绕组（连同铁心）必须可靠接地，以保证工作人员安全。,特殊

43、变压器,变压器的种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,电流互感器主要用在电网线路中的大电流测量。,特殊变压器,变压器的种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,1）电流互感器特点：原边匝数很少（一匝或几匝），副边匝数较多；副边接仪用电流表或其它电流线圈，由于电流线圈阻抗很小，故电流互感器相当于变压器短路运行。电流测量值等于电流互感器的读数乘以电流比（电流比Ki=N2/N

44、1）。原边额定电流为1015000安，副边额定电流均采用5安。,特殊变压器,变压器的种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,（2）电流感感器的误差：有变比误差和相位误差，按其误差的大小分为五级：0.2、0.5、1.0、3.0、10.0。（3）电流互感器使用注意：电流互感器在运行、接入、退出时，绝不能使副边开路，否则会因过高的副边感应电势而击穿绕组，伤及工作人员；为保证安全，副绕组一端必须接地。,特殊变压器,变压器的种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结

45、构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,普通双绕组变压器只有磁的耦合，而无电的直接联系，自耦变压器的原副边两种联系同时存在。它是一个原副边共用一个线圈，带有可滑动抽头的变压器，由于调节电压方便，在实验、试验中，被广泛使用。,特殊变压器,变压器的种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,自耦变压器的电压比等于电势比等于原副边匝数比，即与变比成正比。自耦变压器的原边绕组匝数为N1，副边绕组匝数为N2，忽略漏抗电势，可得：,特殊变压器,变压器的

46、种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,自耦变压器输入、输出电流比与变比成反比。根据磁势平衡关系，可知：,特殊变压器,变压器的种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,自耦变压器的输出功率由电磁功率与传导功率两部分组成：,特殊变压器,变压器的种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器

47、自耦变压器电焊变压器,常用的交流电焊机，实际上是一台特殊变压器。电焊时要求有下降的外特性，即起弧电压效高，（6065伏）；起弧后，要求电压迅速下降，（约30伏）；短路时，短路电流不要过大。根据要求，电焊变压器做成了漏抗很大而且可调，以适应各种不同的焊接需要。,特殊变压器,变压器的种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,电焊变压器的原副边分别绕在两个铁心柱上，使得绕组的漏抗较大，如图所示。改变漏抗的方法很多，常采用磁分路法和串联可变电抗器法。,特殊变压器,变压器的种类很多，除了上述的

48、双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,电焊变压器的原副边分别绕在两个铁心柱上，使得绕组的漏抗较大，如图所示。改变漏抗的方法很多，常采用磁分路法和串联可变电抗器法。,特殊变压器,变压器的种类很多，除了上述的双绕组变压器外，其它类型的称特殊变压器。它们在结构或使用等方面具有不同特点。仪用互感器 电压互感器 电流互感器 自耦变压器电焊变压器,工作原理磁分路法电焊变压器在原绕组与副绕组两铁心之间有一个分支磁路，它通过螺杆进行移动调节。当磁分路铁心移出时，原副绕组的漏抗较小，变压器的工作电流增大；将铁心移入时

49、，原副绕组的漏磁通经磁分路闭合，漏抗很大，负载时电压迅速下降，工作电流比较小。因而调节分支磁路磁阻，就可调节漏抗大小，以满足焊件与焊条的不同要求。,返回目录,小结,本章主要分析了变压器的结构、原理及工作特性分析。变压器是一种静止的传送交流电能的设备，变压器利用不同的变比，可以实现变压、变流、变阻抗的功。一、二次电压比与变比成正比；一二次电流比与变比成反比；一、二次阻抗比正比于变比的平方。变压器是利用基本的电磁关系，将一次电能，通过中间的磁场耦合，转变成二次侧电能输出。,小结,分析变压器主要的主要工具是等效电路，所谓等效电路就是按照能量守恒原则，将实际变压器的电磁混合电路转变成纯电路，以便分析和

50、计算。等效折算就是将变比不等于1的变压器折算成变比等于1的变压器。折算公式与变压、变流、变阻抗相同。变压器的参数测定依靠两个重要的试验，即空载试验与短路试验。空载试验用来确定其励磁阻抗值，短路试验用以确定短路阻抗值。,小结,三相变压器具有对称的三相磁路和三相电路。主要用于电力系统，其磁路多采用心式结构。电路联接常采用Y/Y、Y/、/Y等多种方式，三相变压器的联接组别是保证其安全运行的重要参数，组别的标定采用“时钟标定法”，组别的确定主要是通过相量分析法来找到一、二次线电势相位差，从而确定组别。掌握接线变换与组别之间的规律，能帮助快速正确判断与正确接线。,小结,三相变压器并联运行必具三个条件：额