第2章变压器ppt课件.ppt
《第2章变压器ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第2章变压器ppt课件.ppt(83页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、大连理工大学电气工程系,第 2 章 变 压 器,2.1 变压器的工作原理,2.2 变压器的基本结构,2.3 变压器的运行分析,2.4 变压器的参数测定,2.5 变压器的运行特性,2.6 三相变压器的联结组,2.7 三相变压器的并联运行,2.8 自耦变压器,2.9 三绕组变压器,2.10 仪用互感器,第 2 章 变 压 器,2.1 变压器的工作原理,2.2 变压器的基本结构,2.3 变压器的运行分析,2.4 变压器的参数测定,2.5 变压器的运行特性,2.6 三相变压器的联结组,2.7 三相变压器的并联运行,2.8 自耦变压器,2.9 三绕组变压器,2.10 仪用互感器,电机与拖动,返回主页,大
2、连理工大学电气工程系,2.1 变压器的工作原理,一、 单相变压器, u2 ,一次绕组,二次绕组,施加:u1i1 N1 i1,1 ,e1,e1 e2,u2i2,N2 i2,2,e 2,L1 L2,第 2 章 变压器,e2,e2,e1 e1,大连理工大学电气工程系,1. 电压变换,一次侧电路, R1 :一次绕组电阻。 X1 :一次绕组漏电抗。 Z1 :一次绕组漏阻抗。 忽略 Z1 ,则,2.1 变压器的工作原理,大连理工大学电气工程系,二次侧电路,R2、X2、Z2 :二次绕组的电阻、漏电抗、漏阻抗。 忽略 Z2 ,则,一、二次绕组的电动势之比称为电压比,忽略 Z1 和 Z2,2.1 变压器的工作原
3、理,大连理工大学电气工程系,2. 电流变换,i2 的大小由什么决定? i1 的大小由什么决定? I2 由 |ZL | 决定; I1 取决于 I2 。 I1 随 I2 变化的原因: 能量守恒。 从电磁关系分析:,N1i1 N2i2,N1i0 ,磁通势平衡方程:,2.1 变压器的工作原理,大连理工大学电气工程系,当:I2 = I2N ,I1 = I1N(满载) 在满载或接近满载时, I0 可忽略不计。,两边除以 得,即,2.1 变压器的工作原理,大连理工大学电气工程系,大小关系:,相位关系:,I2 具有去磁性质: I2 削弱m m 不变 I1 增加 以维持m 不变。 因此 I2I1 。,电流变换。
4、,e2 e2,e1 e1, u1 ,i1,ZL,i2,1,2, u2 ,2.1 变压器的工作原理,大连理工大学电气工程系,3. 阻抗变换,忽略 Z1、Z2 、 I0 ,则,| Ze | =,| Ze | = k2 | ZL |,2.1 变压器的工作原理,大连理工大学电气工程系,【例 2.1.1】 某半导体收音机的输出需接一只电阻为 800 的扬声器(喇叭),而目前市场上供应的扬声器电阻只有 8 。问利用电压比为多少的变压器才能实现这一阻抗匹配?,解:,2.1 变压器的工作原理,大连理工大学电气工程系,二、三相变压器,1. 三相变压器的种类 三相组式变压器、三相心式变压器。 (1)三相组式变压器
5、 特点:三相之间只有电的联系,没有磁的联系。,2.1 变压器的工作原理,大连理工大学电气工程系,(2)三相心式变压器 特点:三相之间既有电的联系,又有磁的联系。,2.1 变压器的工作原理,大连理工大学电气工程系,连接方式 高压绕组 低压绕组 星形联结有中性线 YN yn 星形联结无中性线 Y y 三角形联结 D d GB: Y,yn、Y,d、YN,d、Y,y、YN,y,2 三相绕组的联结方式,最常用的三种,2.1 变压器的工作原理,大连理工大学电气工程系,【例 2.1.2】 某三相变压器,Y,d 联结。向某对称三相负载供电。已知一次绕组的线电压 U1L = 66 kV, 线电流 I1L= 15
6、.76 A;二次绕组的线电压 U2L = 10 kV, 线电流 I2L= 104 A。负载的功率因数 2 = cos2 = 0.8。 求该变压器一次、二次绕组的相电压和相电流以及变压器输出的视在功率、有功功率和无功功率。,解:(1) 一次绕组的相电压和相电流,I1P = I1L= 15.76 A,(2) 二次绕组的相电压和相电流 U1P = U1L= 10 kV,2.1 变压器的工作原理,大连理工大学电气工程系,(3) 输出的视在功率、有功功率和无功功率,= 1.73210104 kVA = 1 800 kVA,= 1.732101040.8 kW = 1 441 kW,= 1.7321010
7、40.6 kvar = 1 080.8 kvar,2.1 变压器的工作原理,大连理工大学电气工程系,2.2 变压器的基本结构,一、主要部件,1. 铁心 由硅钢片叠成或非晶合金制成。,奇数层,偶数层,2. 绕组 用绝缘圆导线或扁导线绕成。 3. 其他 外壳、油箱、油、油枕、绝缘套管等。,第 2 章 变压器,大连理工大学电气工程系,1. 按用途分类 电力变压器、电炉变压器、整流变压器、仪用变压器等。 2. 按相数分类 单相变压器、多相变压器。 3. 按每相绕组的个数分类 双绕组变压器、三绕组变压器、 多绕组变压器、自耦变压器等。 4. 按冷却方式分类 干式、油浸式。 5. 按结构形式分类: 心式变
8、压器和壳式变压器。,二、主要种类,2.2 变压器的基本结构,大连理工大学电气工程系,心式变压器,低压绕组,高压绕组,2.2 变压器的基本结构,(b) 单相心式变压器示意图,大连理工大学电气工程系,2.2 变压器的基本结构,单相壳式变压器,更多的图片,大连理工大学电气工程系,2.2 变压器的基本结构,三相油浸式电力变压器,大连理工大学电气工程系,2.2 变压器的基本结构,S9 型配电变压器(10 kV),更多的图片,大连理工大学电气工程系,2.2 变压器的基本结构,大型油浸电力变压器,更多的图片,大连理工大学电气工程系,2.2 变压器的基本结构,大型油浸电力变压器,更多的图片,大连理工大学电气工
9、程系,2.2 变压器的基本结构,干式变压器,更多的图片,大连理工大学电气工程系,三、额定值,1. 额定电压 U1N / U2N 指空载电压的额定值。 即当 U1 = U1N 时, U20 = U2N 如铭牌上标注: 电压 10 000 / 230 V 三相变压器是指线电压。 2. 额定电流 I1N / I2N 指满载电流值,即长期工作所允许的最大电流。 三相变压器是指线电流。,2.2 变压器的基本结构,大连理工大学电气工程系,指视在功率的额定值。 单相变压器: SN = U2N I2N = U1N I1N 三相变压器:,3. 额定功率(额定容量) SN,4. 额定频率 fN 一般: fN =
10、50Hz(工频),2.2 变压器的基本结构,大连理工大学电气工程系,【例 2.2.1】 某三相变压器,YN,d 联结,容量 SN = 500 kVA ,额定电压 U1N / U2N = 35/11 kV。求该变 压器在额定状态下运行时,高、低压绕组的线电流和相 电流。,解:(1) 高压绕组的额定线电流,因高压绕组为 Y 形联结,额定相电流为 I1NP = I1NL = 8.25 A,2.2 变压器的基本结构,大连理工大学电气工程系,(2) 低压绕组额定线电流,因低压绕组为形联结,额定相电流为,2.2 变压器的基本结构,大连理工大学电气工程系,2.3 变压器的运行分析,一、等效电路,将匝数为N2
11、的实际二次绕组用匝数为N1的等效二次绕组来代替。代替时保持磁通势和功率不变。,第 2 章 变压器,二次绕组的折算公式:,1. 折算后的二次绕组电流 磁通势不变: N1I2 = N2I2,大连理工大学电气工程系,2.3 变压器的运行分析,2. 折算后的二次绕组电压和电动势,匝数相同:,大连理工大学电气工程系,2.3 变压器的运行分析,3. 折算后的二次绕组漏阻抗和负载阻抗,有功功率不变,R2 I22 = R2 I22,= k2 R2,无功功率不变,X2I22 = X2 I22,= k2 X2,因而,Z2 = k2 Z2 ZL = k2 ZL,大连理工大学电气工程系,2.3 变压器的运行分析,折算
12、实质上是在功率和磁通势保持不变的条件 下,对绕组的电压、电流所进行的一种线性变换。,提出漏阻抗后的变压器,大连理工大学电气工程系,T 形等效电路,ZL, U1 ,I1,R1 jX1,E1 = E2,I0, U2 ,jX2 R2,I2,2.3 变压器的运行分析,R0,jX0,大连理工大学电气工程系,简化等效电路,该电路用于满载 或接近满载运行 时的分析、计算。 短路电阻: RS = R1 + R2 短路电抗: XS = X1 + X2 短路阻抗: ZS = RS + j XS,I0 很小,I1 I2,2.3 变压器的运行分析,大连理工大学电气工程系,【例 2.3.1】 一台单相变压器,U1N /
13、U2N = 380/190 V,Z1 = ( 0.4j0.8 ) ,Z2 = ( 0.15j0.3 ) , Z0 = ( 600j1 200 ) ,ZL = ( 7.5j4.75 ) ,当一次绕 组加上额定电压 380 V 时,试分别用T 形等效电路和简 化等效电路求负载电流和电压的实际值。,解:(1) 用T形等效电路,Z2 = k2Z2 = 22 (0.15j0.3) = (0.6j1.2) ZL = k2ZL = 22 (7.5j4.75) = (30j19) ,2.3 变压器的运行分析,大连理工大学电气工程系,电路总阻抗,2.3 变压器的运行分析,大连理工大学电气工程系,I2 = kI2
14、 = 210.14 A = 20.28 A,U2 = |ZL| I2,(2) 用简化等效电路 ZS = Z1Z2 = (1.0j2.0) ,= 180.04 V,I2 = kI2 = 210.15 A = 20.3 A U2 = |ZL| I2 = 180.22 V,2.3 变压器的运行分析,大连理工大学电气工程系,2. 基本方程式,2.3 变压器的运行分析,大连理工大学电气工程系,3. 相量图,电感性负载,2.3 变压器的运行分析,大连理工大学电气工程系,2.3 变压器的运行分析,大连理工大学电气工程系,2.4 变压器的参数测定,一、空载试验 试验在低压侧进行,测得数据: U1、I0、P0、
15、U2。,1. 铁损耗 PFeP0 2. 励磁阻抗模 |Z0 |,第 2 章 变压器,求得数值:,大连理工大学电气工程系,3. 励磁电阻,4. 励磁电抗,5. 电压比,若要将|Z0 |、R0和X0折算至高压侧,则 折算至高压侧的参数=k2 折算至低压侧的参数,2.4 变压器的参数测定,大连理工大学电气工程系,二、短路试验,试验在高压侧进行,测得数据: US 、 I1 、PS 。,U1 = (5%10%)U1N,求得数值: 1. 铜损耗 PCu = PS 2. 短路阻抗模,2.4 变压器的参数测定,大连理工大学电气工程系,3. 短路电阻,4. 短路电抗,5. 阻抗电压,US,铭牌上常用阻抗电压的标
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 变压器 ppt 课件
链接地址:https://www.31doc.com/p-2599750.html