設(shè)備課件二說(shuō)課講解.ppt

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1、設(shè)備課件二第三章變壓器變壓器:是一種靜止的電機(jī),它利用電磁感應(yīng)原理將一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓、電流的電能。換句話說(shuō),變壓器就是實(shí)現(xiàn)電能在不同等級(jí)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。一、工作原理:1、空載運(yùn)行的物理現(xiàn)象:1)空載運(yùn)行:是指變壓器原繞組接到額定電壓、額定頻率的電源上,副繞組開(kāi)路時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。2)物理現(xiàn)象:主磁通:漏磁通:主磁通和漏磁通在性質(zhì)上的不同:1)由于鐵磁材料有飽和現(xiàn)象,所以主磁路的磁阻不是常數(shù),主磁通與建立它的電流之間呈非線性關(guān)系。而漏磁通的磁路大部分是非鐵磁材料組成,所以漏磁路的磁阻基本上是常數(shù),漏磁通與產(chǎn)生它的電流呈線性關(guān)系2)主磁通

2、在原、副繞組中均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),當(dāng)副方接上負(fù)載時(shí)便有電功率向負(fù)載輸出,故主磁通起傳遞能量的作用。而漏磁通僅在原繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),不能傳遞能量,僅起壓降作用。因此,在分析變壓器和交流電機(jī)時(shí)常將主磁通和漏磁通分開(kāi)處理。2、正方向的規(guī)定:從理論上講,正方向可以任意選擇,因各物理量的變化規(guī)律是一定的,并不依正方向的選擇不同而改變。但正方向規(guī)定不同,列出的電磁方程式和繪制的相量圖也不同。在電機(jī)方向的學(xué)科中通常按習(xí)慣方式規(guī)定正方向,稱為慣例。具體原則如下:1)在負(fù)載支路,電流的正方向與電壓降的正方向一致,而在電源支路,電流的正方向與電動(dòng)勢(shì)的正方向一致2)磁通的正方向與產(chǎn)生它的

3、電流的正方向符合右手螺旋定則3)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正方向與產(chǎn)生它的磁通的正方向符合右手螺旋定則電壓u1,u2的正方向表示電位降低,電動(dòng)勢(shì)e1,e2的正方向表示電位升高。在原方,u1由首端指向末端,I1從首端流入。當(dāng)U1與I1同時(shí)為正或同時(shí)為負(fù)時(shí),表示電功率從原方輸入,稱為電動(dòng)機(jī)慣例。在副方,U2和I2的正方向是由e2的正方向決定的,即I2沿e2的正方向流出。當(dāng)u2和I2同時(shí)為正或同時(shí)為負(fù)時(shí),電功率從副方輸出,稱為發(fā)電機(jī)慣例。3、空載時(shí)的電磁關(guān)系:1)電動(dòng)勢(shì)與磁通的關(guān)系:假定主磁通按正弦規(guī)律變化,即Φ=Φmsinωt根據(jù)根據(jù)電磁感應(yīng)定律和對(duì)正方向規(guī)定,一、二次繞組中感

4、應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為:式中:注意:從上面的表達(dá)式中我們可以看出,電動(dòng)勢(shì)總是滯后與產(chǎn)生他的磁通90。2)電動(dòng)勢(shì)平衡方程式:根據(jù)對(duì)正方向的規(guī)定,可以得到空載時(shí)電動(dòng)勢(shì)平衡方程式:將漏感電動(dòng)勢(shì)寫(xiě)成壓降的形式:式中Z1=R1+1σ——原繞組的漏阻抗。對(duì)于電力變壓器,空載時(shí)原繞組的漏阻抗壓降I0Z1很小,其數(shù)值不超過(guò)U1的0.2%,將I0Z1忽略,則上式變成:在副方,由于電流為零,則副方的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于副方的空載電壓,即:4、變壓器的變比:在變壓器中,原、副繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1和E2之比稱為變壓器的變比,用表示,即:上式表明,變壓器的變比等于原、副繞組的匝數(shù)比。當(dāng)變壓器空載

5、運(yùn)行時(shí),由于U1≈E1,U20≈E2,故可近似地用空載運(yùn)行時(shí)原、副方的電壓比來(lái)作為變壓器的變比,即二、變壓器的分類:變壓器的種類很多,可按其用途、結(jié)構(gòu)、相數(shù)、冷卻方式等不同來(lái)進(jìn)行分類。1.按用途分類,可分為電力變壓器(主要用在輸配電系統(tǒng)中,又分為升壓變壓器、降壓變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器和廠用變壓器)、儀用互感器(電壓互感器和電流互感器)、特種變壓器(如調(diào)壓變壓器、試驗(yàn)變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電焊變壓器等)。2.按繞組數(shù)目分類:可分為雙繞組變壓器,三繞組變壓器、多繞組變壓器和自耦變壓器。3.按鐵心結(jié)構(gòu)分類,有心式變壓器和殼式變壓器。4.按相數(shù)分類,有單相變壓器

6、、三相變壓器和多相變壓器。5.按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分類,可分為油浸式變壓器(包括油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸強(qiáng)迫油循環(huán)式)、干式變壓器、充氣式變壓器。6.按調(diào)壓方式分類:無(wú)激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓變壓器。7.按中性點(diǎn)絕緣方式分類:全絕緣變壓器和分級(jí)絕緣變壓器。8.電力變壓器按容量大小通常分為小型變壓器(容量為10~630kVA)、中型變壓器(容量為800~6300kVA)、大型變壓器(容量為8000~63000kVA)和特大型變壓器(容量在90000kVA及以上)。三、變壓器的技術(shù)參數(shù):技術(shù)參數(shù)是表征變壓器的特性和工作性能,也是生產(chǎn)、使用、詢價(jià)和訂貨的主要依據(jù)。額定

7、值是制造廠對(duì)變壓器在指定工作條件下運(yùn)行時(shí)所規(guī)定的一些量值。額定值通常標(biāo)注在變壓器的銘牌上。變壓器的額定值參數(shù)主要有:1.額定容量SN額定容量是指額定運(yùn)行時(shí)能保證長(zhǎng)期輸出的容量。以kVA表示。由于變壓器的效率很高,通常一、二次側(cè)的額定容量設(shè)計(jì)成相等。2.額定電壓U2N和U2N正常運(yùn)行時(shí)規(guī)定加在一次側(cè)的端電壓稱為變壓器一次側(cè)的額定電壓U2N。二次側(cè)的額定電壓U2N是指變壓器一次側(cè)加額定電壓時(shí)二次側(cè)的空載電壓。額定電壓以V或kV表示。對(duì)三相變壓器,額定電壓是指線電壓。3.額定電流I2N和I2N根據(jù)額定容量和額定電壓計(jì)算出的線電流,稱為額定電流,以A表示。對(duì)單相變壓器

8、對(duì)三相變壓器4.額定頻率fN5.空載電

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