工学变压器的基本作用原理与理论分析.pptx

1 1第一篇第一篇 变压器变压器2 2第二章第二章变压器的基本作用原理变压器的基本作用原理与理论分析与理论分析3 32-1电力变压器的基本结构电力变压器的基本结构和额定值和额定值4 4一、电力变压器的基本结构一、电力变压器的基本结构5 56 6二、额定值二、额定值（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fN7 7 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。8 8 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。9 910102-2 变压器的空载运行变压器的空载运行1111一、变压器空载运行时的一、变压器空载运行时的电磁物理现象电磁物理现象121213131414二、电磁量的正方向二、电磁量的正方向1515三、感应电动势、三、感应电动势、电压变比电压变比16161717四、励磁电流四、励磁电流1818（一）磁路饱和对励磁电流大小的影响（一）磁路饱和对励磁电流大小的影响（二）磁路材料性质对励磁电流大小的影响（二）磁路材料性质对励磁电流大小的影响1919（三）磁路饱和对励磁电流波形的影响（三）磁路饱和对励磁电流波形的影响202021212222（四）磁滞现象对励磁电流的影响（四）磁滞现象对励磁电流的影响2323（五）涡流对励磁电流的影响（五）涡流对励磁电流的影响2424五、励磁特性的电路模型五、励磁特性的电路模型25252626六、漏磁通与漏电抗六、漏磁通与漏电抗2727七、电路方程、等效电路七、电路方程、等效电路和相量图和相量图28282929 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。3030（一）分析方法（一）分析方法（二）重点（二）重点31312-3 变压器负载运行变压器负载运行3232一、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3333二、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34343535三、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）3636四、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373738383939五、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404041414242 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。43432-4 标幺值标幺值4444一、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4545 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。46462-5 等效电路参数的测定等效电路参数的测定4747一、空载试验一、空载试验48484949二、短路试验二、短路试验50505151 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。52522-6 变压器的运行特性变压器的运行特性5353一、次级端电压的变化一、次级端电压的变化54545555二、变压器的效率二、变压器的效率5656 例例2-7 例例2-6中中 SCL-1000/10型干式型干式铝线电力变压器，额定数据为：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载联接。已知变压器在额定电压下的空载损耗损耗p0=2800 W，短路电压有功分量，短路电压有功分量ua*=0.0092，短路电压无功分量，短路电压无功分量ur*=0.0595。试求：（。试求：（1）额定负载及）额定负载及cos 2=0.8、cos(2)=0.8 时的电压变化率、负载时的电压变化率、负载端电压和效率；（端电压和效率；（2）cos 2=0.8情况下情况下产生最高效率时的负载系数产生最高效率时的负载系数 m及最高效及最高效率率 m。