变压器的基本作用原理与理论分析剖析优秀PPT.ppt

12一、电力变压器的基本结构一、电力变压器的基本结构 电力变压器电力变压器 50Hz 容量可达几十万容量可达几十万KVA 电压可达几十万电压可达几十万V 按电压分按电压分：升压变压器和降压变压器升压变压器和降压变压器3 按绕组分按绕组分 双绕组变压器：一个初级绕组，一个次级绕双绕组变压器：一个初级绕组，一个次级绕组组 三绕组变压器：容量较大，三种不同电压三绕组变压器：容量较大，三种不同电压 自耦变压器：初次级绕组合二为一自耦变压器：初次级绕组合二为一 按冷却方式分按冷却方式分 油浸式变压器：接受变压器油用于加强绝缘和油浸式变压器：接受变压器油用于加强绝缘和散热散热 干式变压器：在不允许用油处运用，容量相对干式变压器：在不允许用油处运用，容量相对较小较小全部变压器的基本原理都是相同的全部变压器的基本原理都是相同的 各种专用变压器：试验用高压变压器；电炉用变压器；电焊用变压器；晶闸管线路中的变压器；测量用电压互感器和电流互感器45 基本基本结构构 铁芯，芯，带有有绝缘的的绕组，变压器油，油箱，器油，油箱，绝缘套管套管6 铁芯：铁芯：铁芯即为磁路，通过交变磁通；铁芯即为磁路，通过交变磁通；电工钢片迭成，电工钢片迭成，0.35mm，之间涂有绝缘漆；，之间涂有绝缘漆；绕组：绕组：铁芯式和铁壳式，电力系统用铁芯式；铁芯式和铁壳式，电力系统用铁芯式；单相：凹凸压绕组分成两部分分别套在两边的铁单相：凹凸压绕组分成两部分分别套在两边的铁芯柱上；芯柱上；三相：每个柱上有一相凹凸压绕组；三相：每个柱上有一相凹凸压绕组；低压绕组靠近铁芯，高压绕组套在低压外面低压绕组靠近铁芯，高压绕组套在低压外面78（一）额定容量（一）额定容量SN（二）额定电压二）额定电压UN（三）额定电流三）额定电流IN（四）额定频率（四）额定频率fN910 例例2-1 一台一台DJ-240/6型单相油浸型单相油浸自冷式变压器的额定容量自冷式变压器的额定容量SN=240 kVA，额定电压，额定电压U1N/U2N=6.3 kV/0.23 kV。求变压器一、二次绕组的额。求变压器一、二次绕组的额定电流。定电流。11 例例2-2 一台一台SCL-800/10型环氧树脂型环氧树脂浇注三相铝线干式变压器的额定容量浇注三相铝线干式变压器的额定容量SN=800 kVA，额定电压，额定电压U1N/U2N=10 kV/0.4 kV。求变压器一、二次绕组的额。求变压器一、二次绕组的额定电流。定电流。121314151617181920212223242526272829303132 例例2-3 一台三相电力变压器，一台三相电力变压器，Y,y0接法，额接法，额定容量定容量SN=100 kVA，额定电压，额定电压U1N/U2N=6 kV/0.4 kV，每相参数：一次绕组漏阻抗，每相参数：一次绕组漏阻抗Z1=r1+jx1=(4.2+j9)，励磁阻抗，励磁阻抗Zm=rm+jxm=(514+j5526)。试计算：。试计算：（1）励磁电流及其与额定电流的比值；励磁电流及其与额定电流的比值；（2）空载损耗；空载损耗；（3）一次绕组相电压、相感应电动势及漏阻抗一次绕组相电压、相感应电动势及漏阻抗压降。压降。333435一、负载运行时的电磁物理现象一、负载运行时的电磁物理现象36二、基本方程式二、基本方程式（一）磁动势平衡方程式（一）磁动势平衡方程式（二）电压平衡方程式（二）电压平衡方程式3738三、绕组归算三、绕组归算（一）次级电流的归算值（一）次级电流的归算值（二）次级电动势和电压的归算值（二）次级电动势和电压的归算值（三）次级电阻的归算值（三）次级电阻的归算值（四）次级漏抗的归算值（包括负载阻抗）（四）次级漏抗的归算值（包括负载阻抗）39四、归算后的基本方程式、四、归算后的基本方程式、等效电路和相量图等效电路和相量图404142五、近似等效电路和五、近似等效电路和简化等效电路简化等效电路434445 例例2-4 一台三相电力变压器的额定容一台三相电力变压器的额定容量量SN=800 kVA，额定电压，额定电压U1N/U2N=10/0.4 kV，已知初级绕组每相电阻，已知初级绕组每相电阻r1=0.73 ，漏电抗漏电抗x1=3.5 ，次级绕组每相电阻，次级绕组每相电阻r2=0.0013 ，漏电抗，漏电抗x2=0.0062 ，励磁支路，励磁支路rm=81.2 ，xm=2505 。变压器。变压器Yy0联接，次联接，次级侧接三相对称负载运行，每相负载阻抗级侧接三相对称负载运行，每相负载阻抗ZL=0.17+j 0.08 。试计算：。试计算：(1)变压器初、次变压器初、次级侧电流和励磁电流；级侧电流和励磁电流；(2)负载端电压；负载端电压；(3)输入及输出的有功功率和无功功率。输入及输出的有功功率和无功功率。462-4 标幺值标幺值47一、标幺值的定义一、标幺值的定义二、基值二、基值三、标幺值的优点三、标幺值的优点48 例例2-5 一台三相电力变压器的额定容量一台三相电力变压器的额定容量SN=800 kVA，额定电压，额定电压U1N/U2N=10/0.4 kV，已知，已知初级绕组每相电阻初级绕组每相电阻r1=0.73 ，漏电抗，漏电抗x1=3.5 ，次级绕组每相电阻次级绕组每相电阻r2=0.0013 ，漏电抗，漏电抗x2=0.0062 ，励磁支路，励磁支路rm=81.2 ，xm=2505 。变。变压器压器Y,y0联接，次级侧接三相对称负载运行，每相联接，次级侧接三相对称负载运行，每相负载阻抗负载阻抗ZL=0.17+j 0.08 。试用标幺值计算：。试用标幺值计算：(1)变压器初、次级侧电流和励磁电流；变压器初、次级侧电流和励磁电流；(2)负载端负载端电压；电压；(3)输入及输出的有功功率。输入及输出的有功功率。492-5 等效电路参数的测定等效电路参数的测定50一、空载试验一、空载试验5152二、短路试验二、短路试验5354 例例2-6 SCL-1000/10型干式铝线电型干式铝线电力变压器的额定数据为：力变压器的额定数据为：SN=1000 kVA，U1N/U2N=10/0.4 kV，D,y联接。在联接。在低压侧进行空载试验，测得低压侧进行空载试验，测得U0=400 V，I0=36 A，P0=2800 W；在高压侧进行；在高压侧进行短路试验，测得短路试验，测得Uk=600 V，Ik=I1N，Pk=7530 W，环境温度为，环境温度为20 C。试求变。试求变压器的参数。压器的参数。552-6 变压器的运行特性变压器的运行特性56一、次级端电压的变更一、次级端电压的变更5758二、变压器的效率二、变压器的效率59 例例2-7 例例2-6中中 SCL-1000/10型干型干式铝线电力变压器，额定数据为：式铝线电力变压器，额定数据为：SN=1000 kVA，U1N/U2N=10/0.4 kV，D,y联接。已知变压器在额定电压下的空联接。已知变压器在额定电压下的空载损耗载损耗p0=2800 W，短路电压有功重，短路电压有功重量量ua*=0.0092，短路电压无功重量，短路电压无功重量ur*=0.0595。试求：（。试求：（1）额定负载及）额定负载及cos2=0.8、cos(2)=0.8 时的时的电压变更率、负载端电压和效率；电压变更率、负载端电压和效率；（2）cos2=0.8状况下产生最高效率状况下产生最高效率时的负载系数时的负载系数m及最高效率及最高效率m。