控制電機(jī)課件-第4章變壓器.ppt

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1、第4章變壓器1控制電機(jī)第4章變壓器4.1變壓器的應(yīng)用、結(jié)構(gòu)和原理4.3變壓器空載運(yùn)行分析4.2變壓器的額定值下一章上一章返回主頁(yè)4.4變壓器負(fù)載時(shí)的情況4.6脈沖變壓器4.5變壓器的等值電路及向量圖4.7單向自耦調(diào)壓變壓器2單相變壓器+–+–?Z?一、變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的磁路繞組：一次繞組二次繞組由高導(dǎo)磁硅鋼片疊成厚0.35mm或0.5mm鐵心變壓器的電路一次繞組N1二次繞組N2鐵心4.1變壓器的應(yīng)用、結(jié)構(gòu)和原理3一、變壓器的基本結(jié)構(gòu)1.鐵心鐵心柱＋鐵軛。用硅鋼片疊成。42.繞組一次繞組：輸入電能二次繞組：輸出電能高壓繞組：接于高壓電網(wǎng)低壓繞組：接于低壓電網(wǎng)3.其他部件變壓器油：絕緣、冷卻吸濕

2、器：保證變壓器油的絕緣性能分接開關(guān)：調(diào)節(jié)電壓還有油箱、儲(chǔ)油柜(油枕)、散熱器等。5變壓器的結(jié)構(gòu)6中小型油浸電力變壓器電力變壓器銘牌信號(hào)式溫度計(jì)吸濕器儲(chǔ)油柜油位計(jì)安全氣道氣體繼電器高壓套管低壓套管分接開關(guān)油箱鐵心線圈放油閥門7二、變壓器的分類1.按用途不同電力變壓器、配電變壓器、整流變壓器、電焊變壓器、船用變壓器、電源變壓器等。2.按相數(shù)分類不同單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器3.按每相繞組個(gè)數(shù)不同雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器4.按冷卻方式不同干式變壓器、油浸式變壓器5.按結(jié)構(gòu)形式不同芯式變壓器、殼式變壓器8(a)雙繞組變壓器(b)自耦變壓器(c)三繞組變壓器9芯形變壓器結(jié)構(gòu)示意圖1

3、0殼式變壓器結(jié)構(gòu)示意圖114.2變壓器的額定值額定值（銘牌數(shù)據(jù)），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。1.額定容量SN即變壓器的額定視在功率。單位：V?A或kV?A2.額定電壓U1N/U2N指各繞組在空載、指定開關(guān)位置下的端電壓。U1N：一次繞組的額定電壓。U2N：一次繞組施加額定電壓時(shí)二次繞組的空載電壓。我國(guó)變壓器以電壓等級(jí)劃分：10kV以下系列、35kV系列、63kV系列等。12低噪聲分離式3.額定電流I1N/I2N指變壓器滿載運(yùn)行時(shí)一、二次繞組的電流值。額定容量與額定電壓、額定電流間的關(guān)系：?jiǎn)蜗嚯p繞組變壓器：SN=U1NI1N=U2NI2N4.額定頻率fN我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)工頻

4、為50Hz。5.其他相數(shù)、短路電壓標(biāo)幺值、聯(lián)結(jié)組別、冷卻方式、重量、使用條件等。SZ9－ZF－10000/66三相有載調(diào)壓節(jié)能型電壓等級(jí)：66kV額定容量：10000kV?A三相雙繞組變壓器：SN=3U1NI1N=3U2NI2N13第一部分字母意義：S：三相；D：?jiǎn)蜗?；F：油浸風(fēng)冷；C：干式澆注式；G：干式空氣自冷；Z：有載調(diào)壓；FP：強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷。第二部分字母意義：M：密封式；Z：低噪聲；F：分離式；L：電纜引出。SZ9－ZF－10000/66144.3變壓器空載運(yùn)行分析一、變壓器各電磁量的參考方向e1e2ZLΦΦ1?Φ2?i2i1N1N2e1?e2?u1u2（1）一次繞組，接受電能，電壓

5、電流的參考方向按照負(fù)載的慣例選定，即選關(guān)聯(lián)參考方向，即稱為電動(dòng)機(jī)慣例。（2）二次繞組，輸出電能，電壓電流的參考方向按照電源的慣例選定，即選非關(guān)聯(lián)參考方向，即稱為發(fā)電機(jī)慣例。（3）一、二次繞組上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的參考方向與電流的參考方向一致，主磁通與漏磁通的參考方向與電流方向之間符合右手螺旋關(guān)系。15二、變壓器的空載運(yùn)行1.變壓器空載運(yùn)行的電磁關(guān)系e1e2ΦΦ1?i0e1?u1u20u1i0N1i0ΦΦ1?e1?e1e2u20162.主磁通、漏磁通與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)主磁通：非線性磁路；漏磁通：近似線性。忽略主磁通磁路飽和的影響，有：?=?msin?t(1)主磁通與感生電動(dòng)勢(shì)有效值17e1=E1msin(?t

6、－90)e2=E2msin(?t－90)E2=－j4.44fN2?m或：或：※一次繞組：※二次繞組：結(jié)論：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)滯后磁通90。E1=－j4.44fN1?m空載運(yùn)行時(shí)，二次繞組電流為零，變壓器沒有功率輸出，一次繞組也就沒有對(duì)應(yīng)的功率輸入?？蛰d電流i0就是就是建立空載磁場(chǎng)、產(chǎn)生主磁通的勵(lì)磁電流ime1e2ΦΦ1?i0e1?u1u2018一次繞組漏阻抗因漏磁通磁路近似線性，有?1?∝i0(2)漏磁通L1?=N?1?i0漏電感X1?=2?fL1?E1?=－jX1?I0漏電抗3.空載運(yùn)行時(shí)的電壓方程一次繞組：U1=－E1－E1?＋R1I0=－E1＋(R1＋jX1?)I0=－E1＋Z1I0e1e2ΦΦ

7、1?i0e1?u1u2019U1=－E1＋Z1I0工程近似：U1≈－E1U1≈E1=4.44fN1?mU20=E2二次繞組：U20=E2=4.44fN2?m開路電壓結(jié)論：①U1不變，主磁通不變②N1>N2：降壓變壓器；N11。∴k==≈E1E2N1N2U1U20e1e2ΦΦ1?i0e1?u1u20203.主磁通與勵(lì)磁電流勵(lì)磁電流im磁化電流i?：激勵(lì)主磁通?，與磁通