電機和電氣控制技術(shù)電子教案第二章變壓器ppt課件

1、電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo): 第二章第二章 變壓器變壓器熟悉變壓器的作用、基本結(jié)構(gòu)及工作原理熟悉變壓器的作用、基本結(jié)構(gòu)及工作原理 掌握變壓器的運行原理、等效電路及平衡方程式掌握變壓器的運行原理、等效電路及平衡方程式熟悉變壓器空載和短路試驗的目的、線路、試驗熟悉變壓器空載和短路試驗的目的、線路、試驗方法和技巧方法和技巧掌握變壓器同名端的判定方法及三相變壓器連接掌握變壓器同名端的判定方法及三相變壓器連接組別和時鐘表示法的判定組別和時鐘表示法的判定掌握自耦變壓器、電流互感器、電壓互感器的特掌握自耦變壓器、電流互感器、電壓互感器的特點及使用注意事項點及使用注意事項

2、電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器案例案例1 1：電能的產(chǎn)生、輸送與分配：電能的產(chǎn)生、輸送與分配 第二章第二章 變壓器變壓器電力系統(tǒng)組成的方框圖電力系統(tǒng)組成的方框圖 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器三相電力系統(tǒng)三相電力系統(tǒng) 第二章第二章 變壓器變壓器案例案例2 2：高壓輸電高壓輸電: :電能電能升壓升壓輸電輸電降壓降壓用戶用戶電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器 第一節(jié)：概述第一節(jié)：概述一、變壓器的用途一、變壓器的用途作用：作用：靜止電氣設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)原理，將某一靜止電氣設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)原理，將某一數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的數(shù)值的

3、交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓。還可用來改變電流、變換阻抗以及交變電壓。還可用來改變電流、變換阻抗以及產(chǎn)生脈沖等。產(chǎn)生脈沖等。 用途：用途： 主要用于輸配電系統(tǒng)，而且還廣泛應(yīng)用于電氣主要用于輸配電系統(tǒng)，而且還廣泛應(yīng)用于電氣控制領(lǐng)域、電子技術(shù)領(lǐng)域，測試技術(shù)領(lǐng)域以及控制領(lǐng)域、電子技術(shù)領(lǐng)域，測試技術(shù)領(lǐng)域以及焊接技術(shù)領(lǐng)域等。焊接技術(shù)領(lǐng)域等。 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器二、變壓器分類二、變壓器分類1 1按用途分類按用途分類 （1 1電力變壓器。用作電能的輸送與分配。電力變壓器。用作電能的輸送與分配。（2 2特種變壓器。在特殊場合使用的變壓器，如作特種變壓器。在特殊場合使用

4、的變壓器，如作為焊接電源的電焊變壓器；專供大功率電爐使用的電為焊接電源的電焊變壓器；專供大功率電爐使用的電爐變壓器；將交流電整流成直流電時使用的整流變壓爐變壓器；將交流電整流成直流電時使用的整流變壓器等。器等。（3 3儀用互感器。用于電工測量中，如電流互感器、儀用互感器。用于電工測量中，如電流互感器、電壓互感器等。電壓互感器等。（4 4控制變壓器。容量一般比較小，用于小功率電控制變壓器。容量一般比較小，用于小功率電源系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)。源系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)。（5 5其他變壓器。如試驗用的高壓變壓器；輸出電其他變壓器。如試驗用的高壓變壓器；輸出電壓可調(diào)的調(diào)壓變壓器；產(chǎn)生脈沖信號的脈沖變壓器。壓可

5、調(diào)的調(diào)壓變壓器；產(chǎn)生脈沖信號的脈沖變壓器。電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器2 2按繞組構(gòu)成分類按繞組構(gòu)成分類有雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器有雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器和自耦變壓器等。和自耦變壓器等。3 3按鐵心結(jié)構(gòu)分類按鐵心結(jié)構(gòu)分類有疊片式鐵心、卷制式鐵心、非晶合金鐵心。有疊片式鐵心、卷制式鐵心、非晶合金鐵心。4 4按相數(shù)分類按相數(shù)分類有單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。有單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。5 5按冷卻方式分類按冷卻方式分類有干式變壓器、油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、有干式變壓器、油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、強迫油循環(huán)變壓器、

6、充氣式變壓器等。強迫油循環(huán)變壓器、充氣式變壓器等。電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器 第二節(jié)：變壓器的銘牌和額定值第二節(jié)：變壓器的銘牌和額定值一、銘牌一、銘牌正確地使用變壓器的依據(jù)正確地使用變壓器的依據(jù)電力變壓器電力變壓器產(chǎn)品型號產(chǎn)品型號 S7-50010 標(biāo)準(zhǔn)代號標(biāo)準(zhǔn)代號XXXX額定容量額定容量 500kV.A 產(chǎn)品代號產(chǎn)品代號XXXX額定電壓額定電壓 10kV 出廠序號出廠序號XXXX額定頻率額定頻率 50Hz 3相相聯(lián)結(jié)組標(biāo)號聯(lián)結(jié)組標(biāo)號 Y，yn0阻抗電壓阻抗電壓 4冷卻方式冷卻方式 油冷油冷使用條件使用條件 戶外戶外開關(guān)開關(guān)位置位置 高壓高壓 低壓低壓 電壓電壓V電流電流

7、A 電壓電壓V電流電流/A 10500 275 10000 289 4007217 9500 304 XX變壓器廠變壓器廠 XX年年XX月月電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器二、額定值二、額定值（一型號（一型號電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（二額定電壓（二額定電壓U1NU1N和和U2N U2N U1NU1N：加在一次繞組上的正常工作電壓值。它是根加在一次繞組上的正常工作電壓值。它是根據(jù)變壓器的絕緣強度和允許發(fā)熱等條件規(guī)定的據(jù)變壓器的絕緣強度和允許發(fā)熱等條件規(guī)定的 U2NU2N： 變壓器在空載時，高壓側(cè)加上額定電壓后，變壓器在空載時，高壓側(cè)加上額定電壓后，二次繞組

8、兩端的電壓值。二次繞組兩端的電壓值。 U2NU2N不等于額定負載時的負載電壓。有一個電不等于額定負載時的負載電壓。有一個電壓壓降使空載電壓大于負載電壓。降使空載電壓大于負載電壓。額定電壓在三相變壓器中是指線電壓。額定電壓在三相變壓器中是指線電壓。電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（三額定電流（三額定電流I1NI1N和和I2N I2N 根據(jù)變壓器容許發(fā)熱的條件而規(guī)定的滿載電流根據(jù)變壓器容許發(fā)熱的條件而規(guī)定的滿載電流值。在三相變壓器中額定電流是指線電流。值。在三相變壓器中額定電流是指線電流。 （四額定容量（四額定容量SN SN 變壓器在額定工作狀態(tài)下，二次繞組的視在變壓器在額定工作狀

9、態(tài)下，二次繞組的視在功率，其單位為功率，其單位為kVAkVA。 AkV1000IUS 2N2NN單相變壓器的額定容量單相變壓器的額定容量 三相變壓器的額定容量三相變壓器的額定容量 AkV1000IU3SN2N2N 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（五聯(lián)結(jié)組標(biāo)號（五聯(lián)結(jié)組標(biāo)號 三相變壓器一、二次繞組的連接方式三相變壓器一、二次繞組的連接方式 Y Y高壓繞組作星形聯(lián)結(jié)）、高壓繞組作星形聯(lián)結(jié)）、y y低壓繞組作低壓繞組作星形聯(lián)結(jié)）；星形聯(lián)結(jié)）；D D高壓繞組作三角形聯(lián)結(jié)）、高壓繞組作三角形聯(lián)結(jié)）、d d低壓繞組作三角形聯(lián)結(jié)）；低壓繞組作三角形聯(lián)結(jié)）；N N高壓繞組高壓繞組作星形聯(lián)結(jié)時

10、的中性線）、作星形聯(lián)結(jié)時的中性線）、n n低壓繞組作星低壓繞組作星形聯(lián)結(jié)時的中性線）。形聯(lián)結(jié)時的中性線）。 （六阻抗電壓（六阻抗電壓 又稱為短路電壓。它標(biāo)志在額定電流時變壓器又稱為短路電壓。它標(biāo)志在額定電流時變壓器阻抗壓降的大小。通常用它與額定電壓阻抗壓降的大小。通常用它與額定電壓U1NU1N的的百分比來表示。百分比來表示。 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器例例2 21 1：一臺三相油浸自冷式鋁線變壓器，：一臺三相油浸自冷式鋁線變壓器，已知已知SNSN560kVA560kVA，U1N/U2N=10000V/400VU1N/U2N=10000V/400V，試求一次、二次繞組的額定

11、電流試求一次、二次繞組的額定電流I1N I1N 、I2NI2N各各是多大是多大? ?解：解： 32.33AI1NN1N 10000310560U3S3808.29A2NN2N A400310560U3SI3電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器 第三節(jié)：單相變壓器基本結(jié)構(gòu)及工作原理第三節(jié)：單相變壓器基本結(jié)構(gòu)及工作原理 案例案例3 3：生活中有很多電器從單相電源取電，：生活中有很多電器從單相電源取電，如計算機、收音機、充電器等。計算機工作時，如計算機、收音機、充電器等。計算機工作時，內(nèi)部需要的電源有的很低如內(nèi)部需要的電源有的很低如DC5VDC5V、DC12VDC12V等，等，其內(nèi)部的單

12、相變壓器就是將其內(nèi)部的單相變壓器就是將220V220V交流電源變?yōu)榻涣麟娫醋優(yōu)檩^低等級電壓的一種設(shè)備，然后再經(jīng)整流設(shè)備較低等級電壓的一種設(shè)備，然后再經(jīng)整流設(shè)備將交流整流為直流供給各部件如將交流整流為直流供給各部件如CPUCPU、CPUCPU風(fēng)扇風(fēng)扇等使用。等使用。 單相變壓器：單相變壓器：接在單相交流電源上用來改變單相交流電壓的變壓器，接在單相交流電源上用來改變單相交流電壓的變壓器，其容量一般都比較小，主要用作控制及照明。其容量一般都比較小，主要用作控制及照明。電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器一、單相變壓器的基本結(jié)構(gòu)一、單相變壓器的基本結(jié)構(gòu) （一鐵心（一鐵心構(gòu)成變壓器磁路系統(tǒng)，

13、并作為變壓器的機械骨架。構(gòu)成變壓器磁路系統(tǒng)，并作為變壓器的機械骨架。 鐵心柱鐵心柱 磁軛磁軛0.35 mm0.35 mm厚的硅鋼片，減小鐵耗。厚的硅鋼片，減小鐵耗。 國產(chǎn)硅鋼片國產(chǎn)硅鋼片有熱軋硅鋼有熱軋硅鋼片、冷軋無片、冷軋無取向硅鋼片、取向硅鋼片、冷軋晶粒取冷軋晶粒取向硅鋼片向硅鋼片 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器心式變壓器心式變壓器殼式變壓器殼式變壓器電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器單相小容量變壓器鐵心形式單相小容量變壓器鐵心形式 為了減小鐵心為了減小鐵心磁路的磁阻以磁路的磁阻以減小鐵心損耗，減小鐵心損耗，要求鐵心裝配要求鐵心裝配時，接縫處的時，接縫處的空

14、氣隙應(yīng)越小空氣隙應(yīng)越小越好。越好。 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（二繞組（二繞組 變壓器中的電路部分，小型變壓器一般用具有變壓器中的電路部分，小型變壓器一般用具有絕緣的漆包圓銅線繞制而成，對容量稍大的變絕緣的漆包圓銅線繞制而成，對容量稍大的變壓器則用扁銅線或扁鋁線繞制。壓器則用扁銅線或扁鋁線繞制。 1 1同心式繞組同心式繞組高、低壓繞組同心地高、低壓繞組同心地套裝在鐵心柱上。套裝在鐵心柱上。為了便于與鐵心絕緣，為了便于與鐵心絕緣，把低壓繞組套裝在里把低壓繞組套裝在里面，高壓繞組套裝在面，高壓繞組套裝在外面。外面。 按其繞制方法的不同又可分為按其繞制方法的不同又可分為圓筒式、

15、螺旋式和連續(xù)式圓筒式、螺旋式和連續(xù)式 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器 2 2交疊式繞組交疊式繞組 將高壓繞組及低壓繞將高壓繞組及低壓繞組分成若干個線餅，組分成若干個線餅，沿著鐵心柱的高度交沿著鐵心柱的高度交替排列著。為了便于替排列著。為了便于絕緣，一般最上層和絕緣，一般最上層和最下層安放低壓繞組最下層安放低壓繞組 又稱餅式繞組又稱餅式繞組 漏抗小、機械強度高、引線方便。這種繞組形式主要用漏抗小、機械強度高、引線方便。這種繞組形式主要用在低電壓、大電流的變壓器上，如容量較大的電爐變壓在低電壓、大電流的變壓器上，如容量較大的電爐變壓器、電阻電焊機如點焊、滾焊和對焊電焊機變壓器器、

16、電阻電焊機如點焊、滾焊和對焊電焊機變壓器優(yōu)點優(yōu)點: :電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器二、二、 變壓器的基本工作原理變壓器的基本工作原理互相絕緣且匝數(shù)不同互相絕緣且匝數(shù)不同只有磁的耦合而沒有只有磁的耦合而沒有電的聯(lián)系電的聯(lián)系 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器二、二、 變壓器的基本工作原理變壓器的基本工作原理dtdNe11dtdNe22根據(jù)電磁感應(yīng)根據(jù)電磁感應(yīng)原理原理 ：改變一、二次繞組的匝數(shù)，就可達到改變一、二次繞組的匝數(shù)，就可達到改變電壓的目的。改變電壓的目的。 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器第四節(jié)：單相變壓器的空載運行及負載運行第四節(jié)：單相

17、變壓器的空載運行及負載運行 一、變壓器的空載運行一、變壓器的空載運行（一空載運行時各物理量正方向的規(guī)定（一空載運行時各物理量正方向的規(guī)定 二次繞組開路二次繞組開路 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器按照按照“電工慣例電工慣例” ” 規(guī)定參考方向：規(guī)定參考方向： （1 1電壓的參考方向：在同一支路電壓的參考方向：在同一支路 中，電壓的參考方向與電流的參考中，電壓的參考方向與電流的參考 方向一致。方向一致。（2 2磁通的參考方向：磁通的參磁通的參考方向：磁通的參 考方向與電流的參考方向之間符合考方向與電流的參考方向之間符合 右手螺旋定則。右手螺旋定則。（3 3感應(yīng)電動勢的參考方向：由

18、交感應(yīng)電動勢的參考方向：由交 變磁通變磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e e，其參考，其參考 方向與產(chǎn)生該磁通的電流參考方向一方向與產(chǎn)生該磁通的電流參考方向一 致即感應(yīng)電動勢致即感應(yīng)電動勢e e與產(chǎn)生它的磁通與產(chǎn)生它的磁通 之間符合右手螺旋定則）。之間符合右手螺旋定則）。 參考方向的規(guī)定參考方向的規(guī)定 按此參考方向列出的電磁感應(yīng)定律方程：按此參考方向列出的電磁感應(yīng)定律方程： dtdNe電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（二感應(yīng)電動勢和變比（二感應(yīng)電動勢和變比 設(shè)設(shè)msintmsint）fN2tNt)(dtdNdtdemmm0m90sin(E(sincossin t t0 0）

19、90- te e滯后于滯后于900900結(jié)論：結(jié)論：電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器有效值有效值 ：mmm44. 4222fNfNEEE1=4.44fN1mE1=4.44fN1mE2=4.44fN2mE2=4.44fN2m2121NNEE略去一次繞組中的阻抗不計略去一次繞組中的阻抗不計 U1E1U1E14.44fN1m 4.44fN1m U2U2E2=4.44fN2m E2=4.44fN2m KKNNEEUUu212121 變壓比，簡稱變比變壓比，簡稱變比 U1U1恒定時，變壓器恒定時，變壓器鐵心中的磁通鐵心中的磁通mm基本上保持不變基本上保持不變 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣

20、控制技術(shù)變變壓壓器器（三變壓器的空載電流和空載損耗（三變壓器的空載電流和空載損耗 dq0III空載電流空載電流（2 21010）IN IN 無功分量無功分量IqIq，用，用來建立磁場，起來建立磁場，起勵磁作用勵磁作用 有功分量有功分量IdId，用來供給變壓用來供給變壓器鐵心損耗器鐵心損耗 101 Ku1 升壓變壓器升壓變壓器: Ku1: Ku1電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器二、變壓器的負載運行二、變壓器的負載運行 單相變壓器負載運行單相變壓器負載運行 二次繞組中有電流二次繞組中有電流 一次繞組中電流變?yōu)橐淮卫@組中電流變?yōu)閕1 i1 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓

21、器器變壓器負載運行時的磁通勢平衡方程式變壓器負載運行時的磁通勢平衡方程式: :因為電源電壓不變，故負載時的磁勢和空載時因為電源電壓不變，故負載時的磁勢和空載時一樣：一樣： 0N2N1NIII121 N1I1 N2I2N1I1 N2I2忽略忽略I0:I0:IKK1NNIIu1221 變壓器的變流比變壓器的變流比 變壓器的高壓繞組匝數(shù)多，而通過的電流小，因此變壓器的高壓繞組匝數(shù)多，而通過的電流小，因此繞組所用的導(dǎo)線細；反之低壓繞組匝數(shù)少，通過的繞組所用的導(dǎo)線細；反之低壓繞組匝數(shù)少，通過的電流大，所用的導(dǎo)線較粗。電流大，所用的導(dǎo)線較粗。 結(jié)論：結(jié)論：電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器三

22、、變壓器的阻抗變換三、變壓器的阻抗變換 ZK1IU)NN(INNUNNIUZ21121212111222 11IUZ 相當(dāng)于直接接在相當(dāng)于直接接在一次繞組上的等一次繞組上的等效阻抗效阻抗 ZKZ2 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器輸出變壓器、線間變壓器輸出變壓器、線間變壓器 阻抗匹配作用。阻抗匹配作用。在電子電路中，為了獲得較大的功率輸出往往在電子電路中，為了獲得較大的功率輸出往往對輸出電路的輸出阻抗與所接的負載阻抗之間對輸出電路的輸出阻抗與所接的負載阻抗之間有一定的要求。例如對音響設(shè)備來講，為了能有一定的要求。例如對音響設(shè)備來講，為了能在揚聲器中獲得最好的音響效果獲得最大的在

23、揚聲器中獲得最好的音響效果獲得最大的功率輸出），要求音響設(shè)備輸出的阻抗與揚聲功率輸出），要求音響設(shè)備輸出的阻抗與揚聲器的阻抗盡量相等。利用輸出變壓器可以達到器的阻抗盡量相等。利用輸出變壓器可以達到阻抗匹配的作用。阻抗匹配的作用。 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器例例2323：某晶體管收音機輸出電路的輸出阻抗：某晶體管收音機輸出電路的輸出阻抗為為Z/=392Z/=392，接入的揚聲器阻抗為，接入的揚聲器阻抗為Z=8Z=8，現(xiàn)，現(xiàn)加接一個輸出變壓器使兩者實現(xiàn)阻抗匹配，求加接一個輸出變壓器使兩者實現(xiàn)阻抗匹配，求該變壓器的變比該變壓器的變比K K；若該變壓器一次繞組匝數(shù)；若該變壓器一次

24、繞組匝數(shù)N1=560N1=560匝，問二次繞組匝數(shù)匝，問二次繞組匝數(shù)N2N2為多少為多少? ? 78392ZZK 匝80匝7560 KNN12解：解：電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器四、變壓器參數(shù)的測定四、變壓器參數(shù)的測定 作用：作用：利用參數(shù)、基本方程式、等效電路、相量圖求利用參數(shù)、基本方程式、等效電路、相量圖求變壓器的運行性能。變壓器的運行性能。（一變壓器的空載試驗（一變壓器的空載試驗 求變比求變比k k、空載電流、空載電流I0I0、空載損耗、空載損耗P0P0以及等效以及等效電路中的勵磁阻抗電路中的勵磁阻抗ZmZm，從而判斷鐵心和線圈，從而判斷鐵心和線圈質(zhì)量。質(zhì)量。試驗時，

25、一般在變壓器低壓側(cè)加電壓，丈量試驗時，一般在變壓器低壓側(cè)加電壓，丈量高壓側(cè)對應(yīng)的電壓、電流和功率。高壓側(cè)對應(yīng)的電壓、電流和功率。目的：目的： 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（一變壓器的空載試驗（一變壓器的空載試驗 空載試驗線路圖空載試驗線路圖 計算時，采用電壓計算時，采用電壓為額定點的參數(shù)，為額定點的參數(shù)，因為空載電流很小，因為空載電流很小，此時的銅損耗很小，此時的銅損耗很小，故可近似認為額定故可近似認為額定電壓點測得的空載電壓點測得的空載損耗即為變壓器額損耗即為變壓器額定運行時的空載損定運行時的空載損耗即鐵耗。耗即鐵耗。電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（一變

26、壓器的空載試驗（一變壓器的空載試驗 計算：計算：計算：計算：總阻抗總阻抗Z0= Z1+ ZmZ0= Z1+ Zm12012KUUNN變比此處此處U20U20指高壓側(cè)電壓，指高壓側(cè)電壓，U1U1指指低壓側(cè)電壓。即試驗電壓。低壓側(cè)電壓。即試驗電壓。01IUZm勵磁阻抗020IPRm勵磁電阻2m2mRZXm勵磁電抗留意：若空載試驗在留意：若空載試驗在低壓側(cè)進行，要獲得低壓側(cè)進行，要獲得高壓側(cè)參數(shù)時，必須高壓側(cè)參數(shù)時，必須進行折算?？蛰d時功進行折算。空載時功率因數(shù)很低，一般采率因數(shù)很低，一般采用用0.20.2的功率因數(shù)表。的功率因數(shù)表。電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器求負載時的銅損耗和

27、短路阻抗。求負載時的銅損耗和短路阻抗。試驗時，一般在變壓器高壓側(cè)加電壓，低壓側(cè)試驗時，一般在變壓器高壓側(cè)加電壓，低壓側(cè)直接短路，測量高壓額定電流點對應(yīng)的電壓、直接短路，測量高壓額定電流點對應(yīng)的電壓、電流和功率。電流和功率。目的：目的： （二變壓器的短路試驗（二變壓器的短路試驗 短路試驗線路圖短路試驗線路圖 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（二變壓器的短路試驗（二變壓器的短路試驗 計算時，采用電流為額定點的參數(shù)，因為此計算時，采用電流為額定點的參數(shù)，因為此時短路電壓很低，鐵損耗很小，故可近似認時短路電壓很低，鐵損耗很小，故可近似認為額定電流點測得的短路損耗即為變壓器額為額定電流點

28、測得的短路損耗即為變壓器額定運行時的銅損耗。定運行時的銅損耗。計算：計算：SSSIPR2短路電阻22SSSRZX短路電抗NSSSIUIUKZ短路阻抗電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（二變壓器的短路試驗（二變壓器的短路試驗 溫度換算：由于線圈電阻隨溫度而變化，實驗溫度換算：由于線圈電阻隨溫度而變化，實驗時的溫度和實際變壓器運行時的溫度不同，國時的溫度和實際變壓器運行時的溫度不同，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，變壓器的短路電阻應(yīng)換算到工作家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，變壓器的短路電阻應(yīng)換算到工作溫度溫度750C750C時的值。時的值。SSRR23575235C750對于銅線變壓器SSRR22575225C750對于

29、鋁線變壓器2C75C7500075SSSXRZC時的短路阻抗電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（二變壓器的短路試驗（二變壓器的短路試驗 短路電壓或阻抗電壓）：短路試驗時，使短路電流為短路電壓或阻抗電壓）：短路試驗時，使短路電流為額定電流時加在一次側(cè)的電壓稱為短路電壓，即額定電流時加在一次側(cè)的電壓稱為短路電壓，即USN=ISNZS75,USN=ISNZS75,它為額定電路在短路阻抗上的壓降，亦稱它為額定電路在短路阻抗上的壓降，亦稱作阻抗電壓。作阻抗電壓。短路電壓通常用與額定電壓的百分值來表示，即標(biāo)么值：短路電壓通常用與額定電壓的百分值來表示，即標(biāo)么值：%100%100175110N

30、CSNNSNSUZIUUu（）短路電壓標(biāo)么值短路電壓的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻抗短路電壓的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻抗直接影響變壓器的運行性能，所以正常運行時希望它小直接影響變壓器的運行性能，所以正常運行時希望它小些，這樣負載變化時二次電壓波動小，但從短路故障的些，這樣負載變化時二次電壓波動小，但從短路故障的角度，為限制短路電流，又希望阻抗電壓大些。小型變角度，為限制短路電流，又希望阻抗電壓大些。小型變壓器的壓器的USUS為為4 410.510.5，大型變壓器為，大型變壓器為12.512.517.517.5電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器第五節(jié)第五節(jié) 變壓

31、器的運行特性變壓器的運行特性 案例案例4 4：配電站中的變壓器將高壓：配電站中的變壓器將高壓10000V10000V變?yōu)橛脩綦姎庠O(shè)備使用的電壓等級，一般其變變?yōu)橛脩綦姎庠O(shè)備使用的電壓等級，一般其變壓器二次側(cè)的額定電壓為壓器二次側(cè)的額定電壓為400V400V，而我們知道，而我們知道，低壓動力負荷的三相額定電壓一般為低壓動力負荷的三相額定電壓一般為380V380V，照，照明的單相電壓為明的單相電壓為220V220V，為什么變壓器二次側(cè)的，為什么變壓器二次側(cè)的額定電壓不是額定電壓不是380V380V呢？呢？ 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器一、變壓器的外特性及電壓變化率一、變壓器的外

32、特性及電壓變化率外特性外特性: :一次繞組電壓一次繞組電壓U1U1和負載的功率因數(shù)和負載的功率因數(shù)cos2cos2一一定時，二次繞組電壓定時，二次繞組電壓U2U2與負載電流與負載電流I2I2的關(guān)系的關(guān)系. . 滯后的無功電滯后的無功電流產(chǎn)生去磁作流產(chǎn)生去磁作用使電壓下降用使電壓下降 超前的無功電超前的無功電流產(chǎn)生增磁作流產(chǎn)生增磁作用使電壓上升用使電壓上升 用標(biāo)么值表示，便于不用標(biāo)么值表示，便于不同變壓器之間比較同變壓器之間比較電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器電壓變化率：電壓變化率： 用用UU來表示來表示 %100UUUU%N22N2 二次側(cè)空載電壓二次側(cè)空載電壓額定負載時二次側(cè)

33、電壓額定負載時二次側(cè)電壓UU反映供電電壓的穩(wěn)定性。反映供電電壓的穩(wěn)定性。UU越小，說明變壓器二次繞組輸出的電壓越小，說明變壓器二次繞組輸出的電壓 越穩(wěn)定。越穩(wěn)定。常用變壓器常用變壓器UU為為3 35 5 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器例例2424：某臺供電電力變壓器將：某臺供電電力變壓器將U1N=10000VU1N=10000V的的高壓降壓后對負載供電，要求該變壓器在額定高壓降壓后對負載供電，要求該變壓器在額定負載下的輸出電壓為負載下的輸出電壓為U2=380VU2=380V，該變壓器的電壓，該變壓器的電壓變化率變化率UU5 5，求該變壓器二次繞組的額，求該變壓器二次繞組的額定

34、電壓定電壓U2NU2N及變比及變比K K。 5%100% N2N2U380UU 解：解： U2N=400VU2N=400VK=U1N/U2N=10000/400=25 K=U1N/U2N=10000/400=25 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器二、變壓器的損耗及效率二、變壓器的損耗及效率P1=U1I1COS1P1=U1I1COS1P2=U2I2COS2P2=U2I2COS2損耗損耗P P P1-P2=Pcu+PFeP1-P2=Pcu+PFe1 1鐵損耗鐵損耗PFePFe基本鐵損耗基本鐵損耗附加鐵損耗附加鐵損耗與與U1U1有關(guān)，與負載電流無關(guān)，當(dāng)有關(guān)，與負載電流無關(guān)，當(dāng)U1U1

35、不變時，不變時，鐵耗基本不變。故鐵耗稱為不變損耗。鐵耗基本不變。故鐵耗稱為不變損耗。電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器2 2銅損耗銅損耗PCuPCu基本銅損耗基本銅損耗附加銅損耗附加銅損耗電流在一次、二次繞組電流在一次、二次繞組電阻上產(chǎn)生的損耗電阻上產(chǎn)生的損耗 漏磁通產(chǎn)生的集膚效應(yīng)漏磁通產(chǎn)生的集膚效應(yīng)使電流在導(dǎo)體內(nèi)分布不使電流在導(dǎo)體內(nèi)分布不均勻而產(chǎn)生的額外損耗均勻而產(chǎn)生的額外損耗 銅損耗與負載電流的平方成正比，銅損耗與負載電流的平方成正比，所以銅損耗又稱為所以銅損耗又稱為“可變損耗可變損耗” ” 3 3效率效率%100PPPP%100PPP%100PPFecu222212 中小型

36、電力變壓器效率在中小型電力變壓器效率在9595以上，以上，大型電力變壓器效率可達大型電力變壓器效率可達9999以上以上. . 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器例例2 25 5：S9S9500/10500/10低損耗三相電力變壓器額定低損耗三相電力變壓器額定容量容量500kVA500kVA，設(shè)功率因素為，設(shè)功率因素為1,1,二次電壓二次電壓U2N=U2N=400V400V，鐵損耗，鐵損耗PFe=0.98KWPFe=0.98KW，額定負載時銅損耗，額定負載時銅損耗PCuPCu4.1kW4.1kW，求二次額定電流，求二次額定電流I2NI2N及變壓器效率及變壓器效率。AAUSI7224

37、003100050032NN2NP2=SNCOS=500kWP2=SNCOS=500kW%99%1001 .498.0500500%100PPPP%100PPP%100PPFecu222212 解：解：電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器4 4效率特性效率特性效率效率也隨負載電流也隨負載電流I2I2的變化而變化的關(guān)系的變化而變化的關(guān)系 NII22負載系數(shù)負載系數(shù)不變損耗等于可變不變損耗等于可變損耗時，變壓器的損耗時，變壓器的效率最高。效率最高。通常最高效率位于通常最高效率位于=0.50.6=0.50.6之間之間 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器第六節(jié)第六節(jié) 三相變壓

38、器三相變壓器 一、三相變壓器的基本結(jié)構(gòu)一、三相變壓器的基本結(jié)構(gòu)三相變壓器組三相變壓器組 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器三相心式變壓器三相心式變壓器 三相繞組接入對稱的三相交流電源時，三相三相繞組接入對稱的三相交流電源時，三相繞組中產(chǎn)生的主磁通也是對稱的，故三相磁繞組中產(chǎn)生的主磁通也是對稱的，故三相磁通之和等于零，因此中間鐵心柱可以省略通之和等于零，因此中間鐵心柱可以省略 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器 三相變壓器外形三相變壓器外形 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器1 1鐵心鐵心鐵心是三相變壓器的磁路部分，與單相變壓鐵心是三相變壓器的磁路部分，

39、與單相變壓器一樣，它也是由器一樣，它也是由0.35mm0.35mm厚的硅鋼片疊壓厚的硅鋼片疊壓（或卷制而成，新型電力變壓器鐵心均用（或卷制而成，新型電力變壓器鐵心均用冷軋晶粒取向硅鋼片制作，以降低其損耗。冷軋晶粒取向硅鋼片制作，以降低其損耗。三相電力變壓器鐵心均采用心式結(jié)構(gòu)。三相電力變壓器鐵心均采用心式結(jié)構(gòu)。 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器階梯形的級數(shù)越多，則變壓器結(jié)構(gòu)越緊湊，階梯形的級數(shù)越多，則變壓器結(jié)構(gòu)越緊湊，但疊裝工藝越復(fù)雜。但疊裝工藝越復(fù)雜。 鐵心柱截面形狀鐵心柱截面形狀電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器2 2繞組繞組 繞組是三相電力變壓器的電路部分。普

40、通繞組是三相電力變壓器的電路部分。普通用絕緣紙包的扁銅線或扁鋁線繞成，用絕緣紙包的扁銅線或扁鋁線繞成，當(dāng)前新型的繞組結(jié)構(gòu)為箔式繞組電力變壓器，當(dāng)前新型的繞組結(jié)構(gòu)為箔式繞組電力變壓器，繞組用鋁箔或銅箔氧化技術(shù)和特殊工藝?yán)@制，繞組用鋁箔或銅箔氧化技術(shù)和特殊工藝?yán)@制，使變壓器整體性能得到較大的提高，我國已使變壓器整體性能得到較大的提高，我國已開始批量生產(chǎn)。開始批量生產(chǎn)。交疊式繞組交疊式繞組同心式繞組同心式繞組繞組的結(jié)構(gòu)繞組的結(jié)構(gòu)形式：形式：電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器3 3油箱和冷卻裝置油箱和冷卻裝置油箱內(nèi)裝變壓器油油箱內(nèi)裝變壓器油扁形散熱油管扁形散熱油管或片式散熱器或片式散熱器

41、幫助散熱幫助散熱10 000 kVA10 000 kVA的電力變壓器，采用風(fēng)吹冷卻或強迫油的電力變壓器，采用風(fēng)吹冷卻或強迫油循環(huán)冷卻裝置。循環(huán)冷卻裝置。電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器儲油柜：儲油柜：通過連接管與通過連接管與油箱相通使變油箱相通使變壓器油與空氣壓器油與空氣的接觸面積大的接觸面積大為減小，從而為減小，從而減緩了變壓器減緩了變壓器油的老化速度油的老化速度新型的全充油密封式電力變壓器則取消了儲油柜，新型的全充油密封式電力變壓器則取消了儲油柜，運行時變壓器油的體積變化完全由設(shè)在側(cè)壁的膨運行時變壓器油的體積變化完全由設(shè)在側(cè)壁的膨脹式散熱器金屬波紋油箱來補償。脹式散熱器金屬

42、波紋油箱來補償。電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器4 4保護裝置保護裝置在油箱和儲油柜之間的連接管中裝有氣體繼電器，在油箱和儲油柜之間的連接管中裝有氣體繼電器，當(dāng)變壓器發(fā)生故障時，內(nèi)部絕緣物汽化，使氣體當(dāng)變壓器發(fā)生故障時，內(nèi)部絕緣物汽化，使氣體繼電器動作，發(fā)出信號或使開關(guān)跳閘。繼電器動作，發(fā)出信號或使開關(guān)跳閘。（1 1氣體繼電器。氣體繼電器。裝在油箱頂部，它是一個長的圓形鋼筒，上端用酚醛紙裝在油箱頂部，它是一個長的圓形鋼筒，上端用酚醛紙板密封，下端與油箱連通。若變壓器發(fā)生故障，使油箱板密封，下端與油箱連通。若變壓器發(fā)生故障，使油箱內(nèi)壓力驟增時，油流沖破酚醛紙板，以免造成變壓器箱內(nèi)

43、壓力驟增時，油流沖破酚醛紙板，以免造成變壓器箱體爆裂。近年來，國產(chǎn)電力變壓器已廣泛采用壓力釋放體爆裂。近年來，國產(chǎn)電力變壓器已廣泛采用壓力釋放閥來取代防爆管。閥來取代防爆管。 （2 2防爆管安全氣道）。防爆管安全氣道）。 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器二、三相變壓器的極性二、三相變壓器的極性（一變壓器的極性（一變壓器的極性同極性端或同名端：同極性端或同名端：變壓器的一、二次繞組繞在同一個鐵心上，都被磁通變壓器的一、二次繞組繞在同一個鐵心上，都被磁通交鏈，故當(dāng)磁通交變時，在兩個繞組中感應(yīng)出的電動勢交鏈，故當(dāng)磁通交變時，在兩個繞組中感應(yīng)出的電動勢有一定的方向關(guān)系，即當(dāng)一次繞組的某

44、一端點瞬時電位有一定的方向關(guān)系，即當(dāng)一次繞組的某一端點瞬時電位為正時，二次繞組也必有一電位為正的對應(yīng)端點。這兩為正時，二次繞組也必有一電位為正的對應(yīng)端點。這兩個對應(yīng)的端點，我們稱為同極性端或同名端，通常用符個對應(yīng)的端點，我們稱為同極性端或同名端，通常用符號號“ ” ”表示。表示。 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器變壓器繞組的正確連接圖變壓器繞組的正確連接圖 繞組的錯誤連接繞組的錯誤連接 繞組電壓為繞組電壓為110V110V，電源電壓為，電源電壓為220V220V時的連接方法時的連接方法繞組電壓為繞組電壓為110V110V，電源電壓為，電源電壓為110V110V時的連接方法時的連

45、接方法無感應(yīng)電動勢，將燒毀繞組無感應(yīng)電動勢，將燒毀繞組電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（二變壓器極性的判定（二變壓器極性的判定1 1對兩個繞向已知的繞組對兩個繞向已知的繞組繞向不同時，繞向不同時，同名端不同同名端不同電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（二變壓器極性的判定（二變壓器極性的判定2 2對一臺已經(jīng)制成的變壓器對一臺已經(jīng)制成的變壓器 交流法測定同名端交流法測定同名端 U13U13U12U34U12U34，則說明則說明N1N1、N2N2組為組為反極性串聯(lián)，反極性串聯(lián)，故故1 1和和3 3為同名端。為同名端。如果如果U13U13U12U12U34U34，則則1

46、1和和4 4為同名端。為同名端。 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（二變壓器極性的判定（二變壓器極性的判定2 2對一臺已經(jīng)制成的變壓器對一臺已經(jīng)制成的變壓器直流法測定同名端直流法測定同名端 直流電源接在高壓直流電源接在高壓繞組上，而直流毫繞組上，而直流毫伏表接在低壓繞組伏表接在低壓繞組兩端。當(dāng)開關(guān)兩端。當(dāng)開關(guān)S S合合上的一瞬間，如毫上的一瞬間，如毫伏表指針向正方向伏表指針向正方向擺動，則接直流電擺動，則接直流電源正極的端子與接源正極的端子與接直流毫伏表正極的直流毫伏表正極的端子為同名端。端子為同名端。 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（一三相變壓器繞組的連接方

47、法（一三相變壓器繞組的連接方法 繞組名稱繞組名稱 單相變壓器單相變壓器 三相變壓器三相變壓器 中性點中性點 首端首端 末端末端 首端首端 末端末端 高壓繞組高壓繞組 U1 U2 U1、V1、W1 U2、V2、W2 N 低壓繞組低壓繞組 U1 U1 U1、v1、w1 U2、v2、w2 n 中壓繞組中壓繞組 U1m U2m U1m、V1m、Wlm U2m、V2m、W2m Nm 繞組的首端和末端的標(biāo)記繞組的首端和末端的標(biāo)記 三、三相變壓器的連接組三、三相變壓器的連接組電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器三相繞組連接方法三相繞組連接方法 字母表示：字母表示：舊標(biāo)準(zhǔn)：舊標(biāo)準(zhǔn)：Y Y和和 高壓

48、高壓Y Y，D D，N N低壓低壓y ,dy ,d，n n 新標(biāo)準(zhǔn)：新標(biāo)準(zhǔn)：電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器聯(lián)結(jié)組別聯(lián)結(jié)組別 表示一次繞組線電壓與二次繞組線電壓之間的表示一次繞組線電壓與二次繞組線電壓之間的相位關(guān)系。相位關(guān)系。 一、二次繞組線電動勢的相位差總是一、二次繞組線電動勢的相位差總是300300的整的整數(shù)倍。因此，國際上規(guī)定，標(biāo)志三相變壓器數(shù)倍。因此，國際上規(guī)定，標(biāo)志三相變壓器一、二次繞組線電動勢的相位關(guān)系用時鐘表一、二次繞組線電動勢的相位關(guān)系用時鐘表示法。示法。 規(guī)定一次繞組線電勢規(guī)定一次繞組線電勢 為長針，永遠指向鐘為長針，永遠指向鐘面上的面上的“12”12”，二次

49、繞組線電勢，二次繞組線電勢 為短針，為短針，它指向鐘面上的哪個數(shù)字，該數(shù)字則為該三它指向鐘面上的哪個數(shù)字，該數(shù)字則為該三相變壓器聯(lián)結(jié)組別的標(biāo)號。相變壓器聯(lián)結(jié)組別的標(biāo)號。 UVE vEu 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器三相變壓器一、二次繞組不同接法的組合形式有：三相變壓器一、二次繞組不同接法的組合形式有：Y Y，y y；YNYN，d d；Y Y，d d；Y Y，ynyn；D D，y y；D D，d d等，等，其中最常用的組合形式有三種，即其中最常用的組合形式有三種，即Y Y，ynyn；YNYN，d d和和Y Y，d d 。大容量的變壓器通常采用大容量的變壓器通常采用Y Y，d

50、d或或YNYN，d d聯(lián)結(jié)。聯(lián)結(jié)。容量不太大而且需要中性線的變壓器，廣泛采用容量不太大而且需要中性線的變壓器，廣泛采用Y Y，ynyn聯(lián)結(jié)，以適應(yīng)照明與動力混合負載需要的聯(lián)結(jié)，以適應(yīng)照明與動力混合負載需要的兩種電壓。兩種電壓。 相電壓只有線電壓的相電壓只有線電壓的1 1 ，當(dāng)中性點引出接地時，當(dāng)中性點引出接地時，繞組對地的絕緣要求降低了繞組對地的絕緣要求降低了 3電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器Y,y0Y,y0聯(lián)結(jié)組聯(lián)結(jié)組 （二（二Y Y，y y聯(lián)結(jié)組聯(lián)結(jié)組電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器 Y,y6 Y,y6聯(lián)結(jié)組聯(lián)結(jié)組 （二（二Y Y，y y聯(lián)結(jié)組聯(lián)結(jié)組電機與

51、電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器 Y,d11 Y,d11聯(lián)結(jié)組聯(lián)結(jié)組 （三）（三） Y Y，d d聯(lián)結(jié)組聯(lián)結(jié)組 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器 Y,d1 Y,d1聯(lián)結(jié)組聯(lián)結(jié)組 （三）（三） Y Y，d d聯(lián)結(jié)組聯(lián)結(jié)組 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器為了制造及運行方便的需要，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了為了制造及運行方便的需要，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三相電力變壓器只采用五種標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組，三相電力變壓器只采用五種標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組，即即Y Y，yn0yn0、YNYN，d11d11、YNYN，y0y0、Y Y，y0y0和和Y Y，dlldll。 常用，它用于容量不大的三相配電變壓器，低

52、常用，它用于容量不大的三相配電變壓器，低壓側(cè)電壓為壓側(cè)電壓為400400230 V230 V，用以供給動力和照明，用以供給動力和照明的混合負載。一般這種變壓器的最大容量為的混合負載。一般這種變壓器的最大容量為1800kVA1800kVA，高壓側(cè)的額定電壓不超過，高壓側(cè)的額定電壓不超過35kV 35kV Y Y，yn0 yn0 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器四、三相變壓器的并聯(lián)運行四、三相變壓器的并聯(lián)運行 并聯(lián)運行：并聯(lián)運行： 幾臺三相變壓器的高壓繞組及低壓繞組分別幾臺三相變壓器的高壓繞組及低壓繞組分別連接到高壓電源及低壓電源母線上，共同向連接到高壓電源及低壓電源母線上，共同向

53、負載供電的運行方式。負載供電的運行方式。 在變電站中，總的負載經(jīng)常由兩臺或多臺在變電站中，總的負載經(jīng)常由兩臺或多臺三相電力變壓器并聯(lián)供電三相電力變壓器并聯(lián)供電 （1 1一、二次繞組電壓應(yīng)相等，即變比應(yīng)相等。一、二次繞組電壓應(yīng)相等，即變比應(yīng)相等。（2 2聯(lián)結(jié)組別必須相同。聯(lián)結(jié)組別必須相同。（3 3短路阻抗即短路電壓應(yīng)相等。短路阻抗即短路電壓應(yīng)相等。 并聯(lián)運行的變壓器必須滿足以下條件：并聯(lián)運行的變壓器必須滿足以下條件：電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（一變比不等時的并聯(lián)運行（一變比不等時的并聯(lián)運行 K1E2 K1E2 21EEE兩個二次繞組之間形成環(huán)流兩個二次繞組之間形成環(huán)流IcI

54、c，這個電流稱為平衡電流。這個電流稱為平衡電流。 S21SCZZEI短路阻抗小短路阻抗小平衡電流大平衡電流大電流大，能夠電流大，能夠超過額定值超過額定值電流小于額定值電流小于額定值并聯(lián)運行的變壓器，其變壓比誤差不允許超過并聯(lián)運行的變壓器，其變壓比誤差不允許超過0.50.5 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（二聯(lián)結(jié)組別不同時變壓器的并聯(lián)運行（二聯(lián)結(jié)組別不同時變壓器的并聯(lián)運行 線電壓的相位差至少線電壓的相位差至少為為300300，因此會產(chǎn)生很，因此會產(chǎn)生很大的電壓差大的電壓差U2 U2 2N02N20.518230sinUU2U 如如Y Y，y0y0和和Y Y，dlldll兩臺兩臺

55、變壓器并聯(lián)，變壓器并聯(lián)， 二次繞組中產(chǎn)生比額定電流大得多的空載環(huán)流，二次繞組中產(chǎn)生比額定電流大得多的空載環(huán)流，導(dǎo)致變壓器損壞導(dǎo)致變壓器損壞. .后果：后果：電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（三短路阻抗短路電壓不等時變壓（三短路阻抗短路電壓不等時變壓器的并聯(lián)運行器的并聯(lián)運行 ZS1I1=Zs2I2 ZS1I1=Zs2I2 E2E2相等，相等，U2U2相等相等 容量相同、變比相等、聯(lián)結(jié)組別容量相同、變比相等、聯(lián)結(jié)組別也相同，但短路阻抗不等：也相同，但短路阻抗不等：負載電流的分配與各臺變壓器的負載電流的分配與各臺變壓器的短路阻抗成反比，短路阻抗小的短路阻抗成反比，短路阻抗小的變壓器輸

56、出的電流要大，短路阻變壓器輸出的電流要大，短路阻抗大的輸出電流較小，則其容量抗大的輸出電流較小，則其容量得不到充分利用得不到充分利用. .并聯(lián)運行的變壓器其短路電壓比并聯(lián)運行的變壓器其短路電壓比不應(yīng)超過不應(yīng)超過1010。為合理分配負載，防止小容量的為合理分配負載，防止小容量的變壓器過載，大容量的變壓器得變壓器過載，大容量的變壓器得不到充分利用，要求投入并聯(lián)運不到充分利用，要求投入并聯(lián)運行的各變壓器，最大容量與最小行的各變壓器，最大容量與最小容量之比不宜超過三比一容量之比不宜超過三比一電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器第七節(jié)第七節(jié) 其他用途變壓器其他用途變壓器 一、自耦變壓器一、自

57、耦變壓器（一結(jié)構(gòu)特點及用途（一結(jié)構(gòu)特點及用途 一二次繞組不僅有磁耦合一二次繞組不僅有磁耦合還有電的直接連接還有電的直接連接電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（二電壓、電流及容量關(guān)系（二電壓、電流及容量關(guān)系U1E1U1E14.44fN1m4.44fN1mU2U2E2E24.44fN2m 4.44fN2m KKNNEEUU u212121021121IIINNN 負載時的磁勢平衡方程式：負載時的磁勢平衡方程式：忽略空載磁通勢，那么忽略空載磁通勢，那么02121 IINNKIII 22121NN自耦變壓器一、二次繞組中的電流大小與自耦變壓器一、二次繞組中的電流大小與匝數(shù)成反比，在相位上

58、互差匝數(shù)成反比，在相位上互差1800. 1800. 結(jié)論：結(jié)論：電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器流經(jīng)公共繞組中的電流流經(jīng)公共繞組中的電流I I的大小為的大小為 : :I=I2I=I2I1I1I I總是小于輸出電流總是小于輸出電流I2I2。當(dāng)變比。當(dāng)變比K K接近于接近于1 1時，時，則則I1I1與與I2I2的數(shù)值相差不大，即公共繞組中的數(shù)值相差不大，即公共繞組中的電流的電流I I很小，因而這部分繞組可用截面積很小，因而這部分繞組可用截面積較小的導(dǎo)線繞制，以節(jié)約用銅量，并減小較小的導(dǎo)線繞制，以節(jié)約用銅量，并減小自耦變壓器的體積與重量。自耦變壓器的體積與重量。結(jié)論：結(jié)論：（二電壓、

59、電流及容量關(guān)系（二電壓、電流及容量關(guān)系S2=U2I2=U2S2=U2I2=U2I+I1I+I1）=U2I+U2I1=U2I+U2I1自耦變壓器輸出的視在功率為自耦變壓器輸出的視在功率為電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器（二電壓、電流及容量關(guān)系（二電壓、電流及容量關(guān)系S2=U2I2=U2S2=U2I2=U2I+I1I+I1）=U2I+U2I1=U2I+U2I1自耦變壓器輸出的視在功率為自耦變壓器輸出的視在功率為由電磁感應(yīng)原理從一次繞組由電磁感應(yīng)原理從一次繞組傳遞到二次繞組的視在功率傳遞到二次繞組的視在功率 通過電路的直接聯(lián)系從一次通過電路的直接聯(lián)系從一次繞組直接傳遞到二次繞組的繞組

60、直接傳遞到二次繞組的視在功率視在功率 I1I1只在一部分繞組的電阻上產(chǎn)生銅損耗，因此只在一部分繞組的電阻上產(chǎn)生銅損耗，因此自耦變壓器的損耗比普通變壓器要小，效率較自耦變壓器的損耗比普通變壓器要小，效率較高，因而較為經(jīng)濟。高，因而較為經(jīng)濟。 電機與電氣控制技術(shù)電機與電氣控制技術(shù)變變壓壓器器K K一般介于一般介于1.21.22 2間，此時變壓器優(yōu)勢較明顯。間，此時變壓器優(yōu)勢較明顯。應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：電力系統(tǒng)中，用自耦變壓器把電力系統(tǒng)中，用自耦變壓器把110 kV110 kV、150 kV150 kV、220 kV220 kV和和330kV330kV的高壓電力系統(tǒng)連接成大規(guī)模的高壓電力系統(tǒng)連接成大