第一部分變壓器介紹

1、第一部分 變 壓 器,1變壓器：是一種靜止的電氣設(shè)備。它是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理，將某一等級的交流電壓和電流轉(zhuǎn)換成同頻率的另一等級電壓和電流的設(shè)備。 2作用：變換交流電壓、變換交流電流、變換阻抗和改變相位。,一、變壓器的作用,（一）變換電壓,（二）變換電流,通過對變壓器負(fù)載運行的分析，可以清楚地看出變壓器具有變電壓、變電流、變阻抗的作用。,（三）變換阻抗,上式表明，經(jīng)變壓器把負(fù)載 阻抗變換 。通過選擇合適的電壓比k，可把實際負(fù)載阻抗變換為所需的阻抗值，這就是變壓器的變換阻抗作用。,二、變壓器的運行特性 （一）變壓器的外特性和電壓變化率,1變壓器的外特性： 是指在一次繞組加額定電壓，負(fù)載功率因數(shù)co

2、s2為額定值時，二次繞組端電壓U2隨負(fù)載電流I2的變化關(guān)系，即U2=f(I2) 曲線，如圖l-9所示。,2電壓變化率,電壓變化率 反映了供電電壓的穩(wěn)定性,（二）變壓器的效率特性 變壓器的效率特性：是指負(fù)載功率因數(shù)cos2不變的情況下，變壓器效率隨負(fù)載電流變化的的關(guān)系，即曲線f（I2），如圖1-10所示。,對于電力變壓器，最大效率出現(xiàn)在I2=（0.50.75）I2N 時，（即其負(fù)載系數(shù)為0.6） 其額定效率N=0.950.99 其中I2/I2N為負(fù)載系數(shù)。,1三相變壓器組 是把三個同容量的變壓器根據(jù)需要將其一次、二次繞組分別接成星形或三角形聯(lián)結(jié)。,三相變壓器有:三相變壓器組與三相心式變壓器兩種。

3、,三、 三相變壓器,將三個鐵心柱用鐵軛連在一起來構(gòu)成三相心式變壓器。特點：三相磁路彼此有關(guān)聯(lián)。,2.三相心式變壓器,三相心式變壓器是由三相變壓器組演變而來的。,三相變壓器繞組的首端和尾端的標(biāo)志規(guī)定如表l-1所示。,3.三相變壓器繞組的聯(lián)結(jié)法,三相變壓器繞組的聯(lián)結(jié)有星形和三角形兩種聯(lián)結(jié)方式。如圖l-13a所示。,用字母Y或y分別表示一次繞組或二次繞組的星形聯(lián)結(jié)。若同時也把中點引出，則用YN或yn表示。 用字母D或d分別表示一次繞組或二次繞組的三角形聯(lián)結(jié)。 我國生產(chǎn)的電力變壓器常用Yyn、Yd、YNd、Dyn等四種聯(lián)結(jié)方式。,1）同名端與同名端的規(guī)定,4.單相變壓器的聯(lián)結(jié)組判別,若高、低壓繞組的首

4、端為同名端，則高低壓繞組電動勢EA與Ea的相位相同。 若高、低壓繞組的首端為異名端，則高低壓繞組電動勢EA與Ea的相位相反。,2）單相變壓器的聯(lián)結(jié)組,規(guī)定繞組的相電動勢的正方向是從繞組的首端指向尾端。,a) I I 0 聯(lián)結(jié)組 b) I I 6聯(lián)結(jié)組,a) I I 0 聯(lián)結(jié)組 b) I I 6聯(lián)結(jié)組,a）高壓繞組的相電動勢指向“12”點，低壓繞組的相電動勢指向“0”（12）點。此時Ea與Eb同相位，二者之間的相位差為0。故該相變壓器的聯(lián)結(jié)組別為I I 0(I/ I -12) 。 b）同理，變壓器的聯(lián)結(jié)組別為I I 6(I/ I -6) 。,圖1-15 變壓器同名端測定方法接線圖,“時鐘表示法”

5、規(guī)定：變壓器高壓邊線電勢相量為長針，永遠(yuǎn)指向鐘面上的12點；低壓邊線電勢相量為短針，指向鐘面上哪一點，則該點數(shù)就是變壓器聯(lián)接組別的標(biāo)號。,判別三相變壓器的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號采用“時鐘序數(shù)表示法”。,5、三相變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號的確定,1) 標(biāo)出變壓器高、低壓繞組相、線電動勢的正方向。規(guī)定由首端指向尾端。 2) 確定高、低壓繞組電動勢的相位關(guān)系，依據(jù)套在同一鐵心柱上的高、低繞組首端為同極性端，相位相同；首端為異極性端相位相反的原則。 3）作出高壓側(cè)繞組相、線電動勢的相量圖。星接尾端相位相同，連一點。 4) 作出低壓側(cè)相電動勢的相量圖 ，讓高、低壓繞組A、a點重合。 5) 判斷EAB與Eab間的相位角是30度

6、的多少倍，該三相變壓器聯(lián)結(jié)組的標(biāo)號就是幾。 讓EAB指向12點，Eab指幾點該三相變壓器聯(lián)結(jié)組的標(biāo)號數(shù)就是幾。,三相變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號確定的步驟：,1）Yy0聯(lián)結(jié)組,5、三相變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號的確定,2）Yd11聯(lián)結(jié)組,Eab=-Eb,Eab=Ea,3）Yd1聯(lián)結(jié)組,四、三相變壓器的并聯(lián)運行,三相變壓器并聯(lián)運行的條件：,1) 并聯(lián)運行的各臺變壓器，其額定電壓、電壓比要相等,3）并聯(lián)運行的各臺變壓器，其短路阻抗的相對值要相等,2）并聯(lián)運行變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同,變壓器并聯(lián)運行：是指多臺變壓器的一、二次繞組分別并聯(lián)到一、二次公共母線上，同時對負(fù)載供電的方式。,變壓器并聯(lián)運行的用途：1）可以根據(jù)負(fù)載大

7、小來調(diào)整投入并聯(lián)的變壓器的臺數(shù)，提高運行效率；2）為實現(xiàn)不停電檢修變壓器，可將備用變壓器投入運行，使電網(wǎng)仍能繼續(xù)供電，提高供電的可靠性。3）可靈活調(diào)節(jié)電網(wǎng)容量，根據(jù)用電量的增加新的變壓器，以減少備用容量和投資，提高經(jīng)濟(jì)效率。,五、 其他用途的變壓器,1、自耦變壓器 自耦變壓器的結(jié)構(gòu)特點是：一、二次繞組共用一個繞組。,自耦變壓器的計算與普通變壓器相同。,自耦變壓器的輸出視在功率（即容量）有兩部分：,一部分是計算容量，由電磁感應(yīng)傳遞給負(fù)載的； 另一部分是一次電流直接傳遞給負(fù)載的叫傳導(dǎo)容量。 傳導(dǎo)容量是自耦變壓器特有的。,種類：自耦變壓器有單相和三相兩種。 一般三相自耦變壓器采用星形接法。圖1-21

8、為三相自耦變壓器原理圖。,自耦調(diào)壓器,儀用互感器：供測量用的變壓器?？煞譃殡妷夯ジ衅骱碗娏骰ジ衅?。 （1）電壓互感器 實質(zhì)上是一個降壓變壓器。,2、儀用互感器,（2）使用電壓互感器時，應(yīng)注意以下幾點： l）二次繞組絕不允許短路，否則短路電流很大，會將互感器燒壞。為此在電壓互感器二次側(cè)電路中應(yīng)串聯(lián)熔斷器作短路保護(hù)。 2）鐵心和二次繞組的一端必須可靠接地。以防一次高壓繞組絕緣損壞時，鐵心和二次繞組帶上高電壓而觸電。 3）電壓互感器有一定的額定容量，使用時不宜接過多的儀表，否則將影響互感器的準(zhǔn)確度。,（2）電流互感器 一次繞組匝數(shù)N1很少，一般只有一匝到幾匝；二次繞組匝數(shù)很多。 使用時一次繞組串接在

9、被測線路中，流過被測電流，而二次繞組與電流表或儀表的電流線圈構(gòu)成閉合回路，如圖124所示。,使用電流互感器時，應(yīng)注意以下幾點： 1）二次繞組絕不許開路。電流互感器的二次繞組電路中絕不允許裝熔斷器。在運行中若要拆下電流表，應(yīng)先將二次繞組短路后再進(jìn)行。 2）鐵心和二次繞組的一端必須可靠接地。以免絕緣損壞時，高壓側(cè)電壓傳到低壓則，危及儀表及人身安全。 3）電流表內(nèi)阻抗應(yīng)很小，否則影響測量精度。,3.弧焊變壓器,（1）對弧焊變壓器的要求： 1）為保證容易起弧，空載電壓在6075V之間。為操作者安全，最高空載電壓小于85V。 2）負(fù)載運行時具有迅速下降的外特性。一般在額定負(fù)載時輸出電壓約30V左右。 3）為滿足不同焊接材料和不同規(guī)格焊條要求，焊接電流可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。 4）短路電流不應(yīng)過大，且焊接電流穩(wěn)定。,弧焊變壓器實質(zhì)上是一臺特殊的降壓變壓器。電弧焊是靠電弧放電產(chǎn)生的熱量來熔化金屬的。,2如何滿足上述要求： 弧焊變壓器具有較大的電抗，且可以調(diào)節(jié)。由此滋生出帶電抗器的弧焊變壓器和帶磁分路的弧焊變壓器。,1、帶電抗器的弧焊變壓器,在變壓器的二次測，串一個可變電抗器，通過螺桿調(diào)節(jié)可變電抗器的氣隙來改變弧焊電流，氣隙增大時，電抗器L減小，XL減小，焊接電流增大；反之，氣隙減小， XL增大，焊接電流減小,2、帶磁分路的弧焊變壓器,在變壓器的一次