第2章變壓器n

1、第第 2 章章 變變 壓壓 器器 2.1 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) 2.3 變壓器的運(yùn)行分析變壓器的運(yùn)行分析 2.4 變壓器的參數(shù)測(cè)定變壓器的參數(shù)測(cè)定 2.5 變壓器的運(yùn)行特性變壓器的運(yùn)行特性 2.6 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相變壓器的聯(lián)結(jié)組 2.7 三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行 2.8 自耦變壓器自耦變壓器 2.9 三繞組變壓器三繞組變壓器 2.10 儀用互感器儀用互感器 2.1 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) 2.3 變壓器的運(yùn)行分析變壓器的運(yùn)行分析 2.4 變壓器的參數(shù)測(cè)定變壓器的參數(shù)測(cè)

2、定 2.5 變壓器的運(yùn)行特性變壓器的運(yùn)行特性 2.6 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相變壓器的聯(lián)結(jié)組 2.7 三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行 2.8 自耦變壓器自耦變壓器 2.9 三繞組變壓器三繞組變壓器 2.10 儀用互感器儀用互感器返回主頁(yè)返回主頁(yè) 電機(jī)與拖動(dòng)電機(jī)與拖動(dòng) 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2.1 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 1. 單相變壓器單相變壓器 u2 e2 e 2 e1 e 1 u1 i1i2 1 2 一次一次 繞組繞組 二次二次 繞組繞組 施加：施加：u1i1 N1 i1 1 e 1 e1 e2 u2i2 N2 i2 2 e 2 L 1 L 2 ZL 第第 2 章章 變壓

3、器變壓器 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (1) 電壓變換電壓變換 一次側(cè)電路一次側(cè)電路 E1 =j4.44 f N1m U1 = E1 + (R1 + jX1) I1 = E1 + Z1I1 R1 ：一次繞組一次繞組電阻。電阻。 X1 ：一次繞組一次繞組漏電抗。漏電抗。 Z1 ：一次繞組一次繞組漏阻抗。漏阻抗。 忽略忽略 Z1 ，則，則 U1E1 圖形符號(hào)表示的電路圖圖形符號(hào)表示的電路圖 ZL e1 e2 i1 + + u1 i2 u2 2.1 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 二次側(cè)電路二次側(cè)電路 E2 =j4.44 f N2m = E2Z2I2 U2 = E2(R2 + jX

4、2) I2 U2 = ZLI2 U2E2 R2、X2、Z2 ：二次繞組的二次繞組的電阻、漏電抗、漏阻抗。電阻、漏電抗、漏阻抗。 忽略忽略 Z2 ，則，則 一、二次繞組的電動(dòng)勢(shì)之比稱為一、二次繞組的電動(dòng)勢(shì)之比稱為電壓比電壓比 U1 U2 k = E1 E2 = N1 N2 忽略忽略 Z1 和和 Z2 2.1 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (2) 電流變換電流變換 i2 的大小由什么決定？的大小由什么決定？ i1 的大小由什么決定？的大小由什么決定？ I2 由由 |ZL | 決定；決定； I1 取決于取決于 I2 。 I1 隨隨 I2 變化的原因：變化的原因： 能量守恒。

5、能量守恒。 從電磁關(guān)系分析從電磁關(guān)系分析: U1N 4.44 f N1 m = 常數(shù)常數(shù) N1i1 N2i2 N1i0 N1I1 + N2I2 = N1I0 磁通勢(shì)平衡方程：磁通勢(shì)平衡方程： 當(dāng)：當(dāng)：I2 = I2N ，I1 = I1N（滿載）（滿載） 在滿載或接近滿載時(shí)，在滿載或接近滿載時(shí)， I0 可忽略不計(jì)?？珊雎圆挥?jì)。 2.1 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 I1 = N2 N1 I2 N1I1 + N2I2 = 0 I1 I2 N2 N1 = = 1 k = =大小關(guān)系：大小關(guān)系： 相位關(guān)系：相位關(guān)系： I1與與 I2 相位相反。相位相反。 I2 具有去磁性質(zhì)：

6、具有去磁性質(zhì)： I2 削弱削弱m m 不變不變 I1 增加增加 以維持以維持m 不變。不變。 因此因此 I2I1 。 電流變換。電流變換。 e2 e 2 e1 e 1 u1 i1 ZL i2 1 2 u2 2.1 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (3) 阻抗變換阻抗變換 |ZL|N1 N2 I1 + + U1 I2 U2 忽略忽略 Z1、Z2 、 I0 ，則，則 = U1 U2 I2 I1 = = k N1 N2 | Ze | = = U1 I1 = kU2 I2/ k U2 I2 = k2 | Ze | = = k2 | ZL | 變壓器的阻抗變換變壓器的阻抗變換 I

7、1 k2|ZL| + + U1 2.1 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 【例例 2.1.1】 某半導(dǎo)體收音機(jī)的輸出需接一某半導(dǎo)體收音機(jī)的輸出需接一 只電阻為只電阻為 800 的揚(yáng)聲器（喇叭），而目前市場(chǎng)的揚(yáng)聲器（喇叭），而目前市場(chǎng) 上供應(yīng)的揚(yáng)聲器電阻只有上供應(yīng)的揚(yáng)聲器電阻只有 8 。問(wèn)利用電壓比為。問(wèn)利用電壓比為 多少的變壓器才能實(shí)現(xiàn)這一阻抗匹配？多少的變壓器才能實(shí)現(xiàn)這一阻抗匹配？ 解：解： Re RL k = 800 8 = = 10 2.1 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2. 三相變壓器三相變壓器 (1) 三相變壓器的種類三相變壓器的種類

8、三相組式變壓器、三相心式變壓器。三相組式變壓器、三相心式變壓器。 三相組式變壓器三相組式變壓器 特點(diǎn)：特點(diǎn)：三相之間只有電的聯(lián)系，沒(méi)有磁的聯(lián)系。三相之間只有電的聯(lián)系，沒(méi)有磁的聯(lián)系。 U1 U2 u1 u2 V1 V2 v1 v2 W1 W2 w1 w2 2.1 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 三相心式變壓器三相心式變壓器 特點(diǎn)：特點(diǎn)：三相之間既有電的聯(lián)系，又有磁的聯(lián)系。三相之間既有電的聯(lián)系，又有磁的聯(lián)系。 U1 U2 u1 u2 V1 V2 v1 v2 W1 W2 w1 w2 2.1 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方式 高壓繞組高壓

9、繞組 低壓繞組低壓繞組 星形有中性線星形有中性線 YN yn 星形無(wú)中性線星形無(wú)中性線 Y y 三角形三角形 D d GB: Y,yn、Y,d、YN,d、Y,y、YN,y (2) 三相繞組的聯(lián)結(jié)方式三相繞組的聯(lián)結(jié)方式 最常用的三種最常用的三種 2.1 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 【例例 2.1.2】 某三相變壓器，某三相變壓器，Y,d 聯(lián)結(jié)。向某對(duì)稱聯(lián)結(jié)。向某對(duì)稱 三相負(fù)載供電。已知一次繞組的線電壓三相負(fù)載供電。已知一次繞組的線電壓 U1L = 66 kV， 線電流線電流 I1L= 15.76 A；二次繞組的線電壓；二次繞組的線電壓 U2L = 10 kV， 線電流

10、線電流 I2L= 104 A。負(fù)載的功率因數(shù)。負(fù)載的功率因數(shù) 2 = cos 2 = 0.8。 求該變壓器一、二次繞組的相電壓和相電流以及變壓器輸求該變壓器一、二次繞組的相電壓和相電流以及變壓器輸 出的視在功率、有功功率和無(wú)功功率。出的視在功率、有功功率和無(wú)功功率。 解：解：(1) 一次繞組的相電壓和相電流一次繞組的相電壓和相電流 U1P = U1L 3 = kV = 38.11 kV 66 1.732 I1P = I1L= 15.76 A (2) 二次繞組的相電壓和相電流二次繞組的相電壓和相電流 U1P = U1L= 10 kV 2.1 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 集美大學(xué)信息工程學(xué)院

11、 I2P = I2L 3 = A = 60.05 A 104 1.732 (3) 輸出的視在功率、有功功率和無(wú)功功率輸出的視在功率、有功功率和無(wú)功功率 S2 = 3 U2L I2L = 1.73210104 kVA = 1 800 kVA P2 = 3 U2L I2L cos 2 = 1.732101040.8 kW = 1 441 kW Q2 = 3 U2L I2L sin 2 = 1.732101040.6 kvar = 1 080.8 kvar 2.1 變壓器的工作原理變壓器的工作原理 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) 1. 主要部件主要部件 (1) 鐵心鐵

12、心 由硅鋼片疊成或非晶合金制成。由硅鋼片疊成或非晶合金制成。 1 2 3 4 1 4 3 2 奇奇 數(shù)數(shù) 層層 偶偶 數(shù)數(shù) 層層 (2) 繞組繞組 用絕緣圓導(dǎo)線或扁導(dǎo)線繞成。用絕緣圓導(dǎo)線或扁導(dǎo)線繞成。 (3) 其他其他 外殼、油箱、油、油枕、絕緣導(dǎo)管等。外殼、油箱、油、油枕、絕緣導(dǎo)管等。 第第 2 章章 變壓器變壓器 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (1) 按用途分類按用途分類 電力變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、儀用變壓器等。電力變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、儀用變壓器等。 (2) 按相數(shù)分類按相數(shù)分類 單相變壓器、多相變壓器。單相變壓器、多相變壓器。 (3) 按每相繞組的個(gè)數(shù)分類按每相繞組的個(gè)數(shù)分

13、類 雙繞組變壓器、三繞組變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器、 多繞組變壓器、自耦變壓器等。多繞組變壓器、自耦變壓器等。 (4) 按冷卻方式分類按冷卻方式分類 干式、油浸式。干式、油浸式。 (5) 按結(jié)構(gòu)形式分類：按結(jié)構(gòu)形式分類： 心式變壓器和殼式變壓器。心式變壓器和殼式變壓器。 2. 主要種類主要種類 2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 鐵鐵 心心 柱柱 鐵鐵 心心 柱柱 鐵鐵 軛軛 鐵鐵 軛軛 11112222 心式變壓器心式變壓器 低壓繞組低壓繞組高壓繞組高壓繞組 2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) (b) 單相心式變壓器示意圖單相心式變壓器示意圖 集美大

14、學(xué)信息工程學(xué)院 2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) 鐵軛鐵軛 鐵軛鐵軛 殼式變壓器殼式變壓器 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 鐵鐵 鐵鐵 鐵鐵 心心 軛軛 柱柱 軛軛 11 22 2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) 單相殼式變壓器單相殼式變壓器 更多的圖片更多的圖片 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) 三相油浸式電力變壓器三相油浸式電力變壓器 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) S9 型配電變壓器型配電變壓器（10 kV） 更多的圖片更多的圖片 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) 大型油浸電力變壓器大型油浸電

15、力變壓器 更多的圖片更多的圖片 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) 大型油浸電力變壓器大型油浸電力變壓器 更多的圖片更多的圖片 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) 干式變壓器干式變壓器 更多的圖片更多的圖片 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 3. 額定值額定值 (1) 額定電壓額定電壓 U1N / U2N 指空載電壓的額定值。指空載電壓的額定值。 即當(dāng)即當(dāng) U1 = U1N 時(shí)時(shí), U20 = U2N 如銘牌上標(biāo)注 如銘牌上標(biāo)注: 電壓電壓 10 000 / 230 V 三相變壓器是指線電壓。三相變壓器是指線電壓。 (2) 額定電流額定電流 I1N

16、/ I2N 指滿載電流值，即長(zhǎng)期工作所允許的最大電流。指滿載電流值，即長(zhǎng)期工作所允許的最大電流。 三相變壓器是指線電流。三相變壓器是指線電流。 2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 指視在功率的額定值。指視在功率的額定值。 單相變壓器：?jiǎn)蜗嘧儔浩鳎?SN = U2N I2N = U1N I1N 三相變壓器：三相變壓器： (3) 額定功率（額定容量）額定功率（額定容量） SN (4) 額定頻率額定頻率 fN 一般：一般： fN = 50Hz（工頻）（工頻） SN =3 U2N I2N =3 U1N I1N 2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) 集美大學(xué)信息工程學(xué)院

17、【例例 2.2.1】 某三相變壓器，某三相變壓器，YN,d 聯(lián)結(jié)，容量聯(lián)結(jié)，容量 SN = 500 kVA ，額定電壓，額定電壓 U1N / U2N = 35/11 kV。求該變。求該變 壓器在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，高、低壓繞組的線電流和相壓器在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，高、低壓繞組的線電流和相 電流。電流。 解：解：(1) 高壓繞組的額定線電流高壓繞組的額定線電流 I1NL = I1N = SN 3 U1N = A = 8.25 A 500103 1.73235103 因高壓繞組為因高壓繞組為 Y 形聯(lián)結(jié)，額定相電流為形聯(lián)結(jié)，額定相電流為 I1NP = I1NL = 8.25 A 2.2 變壓器的基本結(jié)

18、構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (2) 低壓繞組額定線電流低壓繞組額定線電流 I2NL = I2N = SN 3 U1N = A = 26.24 A 500103 1.73211103 因低壓繞組為因低壓繞組為形聯(lián)結(jié)，額定相電流為形聯(lián)結(jié)，額定相電流為 I2NP = I2NL 3 = A = 15.15 A 26.24 1.732 2.2 變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器的基本結(jié)構(gòu) 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2.3 變壓器的運(yùn)行分析變壓器的運(yùn)行分析 1. 等效電路等效電路 ZL U1 I1 R1 jX1 E1 E2 jX2 R2 I2 U2 空載時(shí)空載時(shí) 對(duì)電路的作用對(duì)電路的作用: 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，

19、形成繞組電感。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，形成繞組電感。 因?yàn)橐驗(yàn)閙常數(shù)，可用一個(gè)等效的線性電感常數(shù)，可用一個(gè)等效的線性電感 L 來(lái)代替，即來(lái)代替，即 (1) E1 的處理問(wèn)題的處理問(wèn)題 第第 2 章章 變壓器變壓器 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 PFe I02 Rm = 勵(lì)磁電抗：勵(lì)磁電抗： Xm =L 產(chǎn)生鐵損耗產(chǎn)生鐵損耗 該損耗可以用等效電阻該損耗可以用等效電阻 Rm 來(lái)代替，即來(lái)代替，即 勵(lì)磁電阻：勵(lì)磁電阻： 勵(lì)磁阻抗：勵(lì)磁阻抗： Zm = Rm + j Xm 勵(lì)磁電抗：勵(lì)磁電抗： Xm =|Zm | 2 Rm2 E1 =ZmI0 2.3 變壓器的運(yùn)行分析變壓器的運(yùn)行分析 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (2) 二

20、次繞組的折算二次繞組的折算 E2 = E1 折算條件折算條件 N2I2 不變、不變、P2 不變。不變。 用一個(gè)匝數(shù)為用一個(gè)匝數(shù)為 N1 的假想繞組代替的假想繞組代替 N2， 使使 折算后的二次繞組電流折算后的二次繞組電流 N1I2 = N2I2 I2 = N2 N1 I2= I2 k 2.3 變壓器的運(yùn)行分析變壓器的運(yùn)行分析 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 折算后的二次繞組電動(dòng)勢(shì)和電壓折算后的二次繞組電動(dòng)勢(shì)和電壓 匝數(shù)相同匝數(shù)相同 E2= E1 = kE2 輸出視在功率不變輸出視在功率不變 U2I2 = U2 I2 U2 = I2 I2 U2 = kU2 2.3 變壓器的運(yùn)行分析變壓器的運(yùn)行分析 集美大

21、學(xué)信息工程學(xué)院 折算后二次繞組的阻抗折算后二次繞組的阻抗 有功功率不變有功功率不變R2 I22 = R2 I22 R2 = R2 I22 I22 = k2 R2 無(wú)功功率不變無(wú)功功率不變X2I22 = X2 I22 X2 = X2 I22 I22 = k2 X2 因而因而Z2 = k2 Z2 ZL = k2 ZL 折算實(shí)質(zhì)上是在功率和磁通勢(shì)保持不變的條件折算實(shí)質(zhì)上是在功率和磁通勢(shì)保持不變的條件 下，對(duì)繞組的電壓、電流所進(jìn)行的一種線性變換。下，對(duì)繞組的電壓、電流所進(jìn)行的一種線性變換。 2.3 變壓器的運(yùn)行分析變壓器的運(yùn)行分析 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (3) T 型等效電路型等效電路 ZL U1 I

22、1 R1 jX1 E1 = E2 I0 U2 jX2 R2 I2 2.3 變壓器的運(yùn)行分析變壓器的運(yùn)行分析 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (4) 簡(jiǎn)化等效電路簡(jiǎn)化等效電路 該電路用于滿載該電路用于滿載 或接近滿載運(yùn)行或接近滿載運(yùn)行 時(shí)的分析、計(jì)算。時(shí)的分析、計(jì)算。 短路電阻：短路電阻： RS = R1 + R2 短路電抗：短路電抗： XS = X1 + X2 短路阻抗：短路阻抗： ZS = RS + j XS I0 很小，很小，I1 I2 ZL U1 I1 I2 RS jXS U2 2.3 變壓器的運(yùn)行分析變壓器的運(yùn)行分析 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 【例例 2.3.1】 一臺(tái)單相變壓器，一臺(tái)單相變壓器，U

23、1N /U2N = 380/190 V，Z1 = ( 0.4j0.8 ) ，Z2 = ( 0.15j0.3 ) ， Zm = ( 600j1 200 ) ，ZL = ( 7.5j4.75 ) ，當(dāng)，當(dāng)一次繞一次繞 組加上額定電壓組加上額定電壓 380 V 時(shí)，試分別用時(shí)，試分別用T 型等效電路和簡(jiǎn)型等效電路和簡(jiǎn) 化等效電路求負(fù)載電流和電壓的實(shí)際值?；刃щ娐非筘?fù)載電流和電壓的實(shí)際值。 解：解：(1) 用用T 型等效電路型等效電路 k = U1N U2N = = 2 380 190 Z2 = k2Z2 = 22 (0.15j0.3) = (0.6j1.2) ZL = k2ZL = 22 (7.5

24、j4.75) = (30j19) = 35.5 32.35 O 2.3 變壓器的運(yùn)行分析變壓器的運(yùn)行分析 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 電路總阻抗電路總阻抗 Ze = Z1 Zm (Z2 ZL) Zm Z2 ZL = 36.6 34.88 O I1 = U1 Ze = A 36.6 34.88 O 380 0 O = 10.38 34.88 O A E2 = E1 = Z1I1U1 = ( 0.4j0.8 ) V 10.38 34.88 O 380 0 O = 376.62 180.72 O V I2 = E2 Z2ZL = 10.27 147.3 O A 2.3 變壓器的運(yùn)行分析變壓器的運(yùn)行分析 集

25、美大學(xué)信息工程學(xué)院 I2 = kI2 = 210.27 A = 20.54 A U2 = |ZL| I2 (2) 用簡(jiǎn)化等效電路用簡(jiǎn)化等效電路 ZS = Z1Z2 = (1.0j2.0) = 182.35 V= 7.524.752 20.54 V = 10.15 34.1 O A I1 =I2 = U1 ZSZL I2 = kI2 = 210.15 A = 20.3 A U2 = |ZL| I2 = 180.22 V 2.3 變壓器的運(yùn)行分析變壓器的運(yùn)行分析 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 項(xiàng)目項(xiàng)目 折算前折算前 折算后折算后 一次側(cè)一次側(cè) 電壓方程電壓方程 二次側(cè)二次側(cè) 電壓方程電壓方程 電流關(guān)系電流

26、關(guān)系 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 的關(guān)系的關(guān)系 輸出電壓輸出電壓 2. 基本方程式基本方程式 U1 =E1Z1I1 U1 =E1Z1I1 U2 = E2Z2I2 U2 = E2 Z2I2 N1I1N2I2 = N1I0 I1I2 = I0 E1 =ZmI0 E1 =ZmI0 E1= kE2E1 = E2 U2 = ZLI2 U2 = ZLI2 2.3 變壓器的運(yùn)行分析變壓器的運(yùn)行分析 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 3. 相量圖相量圖 設(shè)：設(shè)： U2 = U2 0 U2 I2 電感性負(fù)載電感性負(fù)載 2 E1 = E2 R2I2 jX2I2 E1 I0 I2 I1 R1I1 jX1I1 1

27、 U1 2.3 變壓器的運(yùn)行分析變壓器的運(yùn)行分析 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 電容性負(fù)載電容性負(fù)載 U2 I2 E1 = E2 R2I2 jX2I2 I0 I2 U1 2 E1 I1 R1I1 jX1I1 1 2.3 變壓器的運(yùn)行分析變壓器的運(yùn)行分析 電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載 U2I2 E1 = E2 R2I2 jX2I2 I0 I2 U1 E1 R1I1 jX1I1 1 I1 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2.4 變壓器的參數(shù)測(cè)定變壓器的參數(shù)測(cè)定 1. 空載試驗(yàn)空載試驗(yàn) 測(cè)量測(cè)量: k、PFe、Zm 低壓側(cè)低壓側(cè)高壓側(cè)高壓側(cè) U1 V AW V 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： U1N、I0、P0、U20。 。 (1)

28、鐵損耗鐵損耗 P0 = PFePCu = RmI02R1I02 PFeP0 (2) 勵(lì)磁阻抗模勵(lì)磁阻抗模 |Zm | Z1+Zm | = U1N I0 第第 2 章章 變壓器變壓器 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (3) 勵(lì)磁電阻勵(lì)磁電阻RmR1Rm = P0 I02 (4) 勵(lì)磁電抗勵(lì)磁電抗 Xm =|Zm |2Rm2 (5) 電壓比電壓比 U20 U1N k = (6) 折算折算 對(duì)于降壓變壓器，對(duì)于降壓變壓器，Rm 、Xm 和和 Zm 需要折算。需要折算。 實(shí)際值為實(shí)際值為 | Zm | = k2 U1N I0 Rm= k2 P0 I02 Xm =|Zm |2Rm2 2.4 變壓器的參數(shù)測(cè)定變壓器

29、的參數(shù)測(cè)定 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2. 短路試驗(yàn)短路試驗(yàn) 測(cè)量：測(cè)量：PCu、短路參數(shù)。、短路參數(shù)。 實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)方法： 逐漸增加逐漸增加 U1 ，使電，使電 流達(dá)到額定值：流達(dá)到額定值：I1 = I1N 。 U1 = (5%10%)U1N 高壓側(cè)高壓側(cè)低壓側(cè)低壓側(cè) U1 A V W 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： US = U1、IS = I1N 、PS 。 (1) 銅損耗銅損耗 PCu PFe + PCu = PS (2) 短路阻抗模短路阻抗模 |ZS | = US IS 2.4 變壓器的參數(shù)測(cè)定變壓器的參數(shù)測(cè)定 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (3) 短路電阻短路電阻 | RS | = PS IS2 (4

30、) 短路電抗短路電抗 XS =| ZS | 2RS2 (5) 阻抗電壓阻抗電壓 US = | ZS | I1N 銘牌上的標(biāo)注方法：銘牌上的標(biāo)注方法： 用百分?jǐn)?shù)表示用百分?jǐn)?shù)表示:US = US U1N 100% 用標(biāo)幺值表示用標(biāo)幺值表示: 標(biāo)幺值標(biāo)幺值 = 實(shí)際值實(shí)際值 基值基值 電壓、電流與阻抗（電阻和電抗）的基值電壓、電流與阻抗（電阻和電抗）的基值: U1N 、 I1N 、 U2N 、 I2N 、 I1N U1N 、 I2N U2N 2.4 變壓器的參數(shù)測(cè)定變壓器的參數(shù)測(cè)定 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 US* = US U1N 阻抗電壓的標(biāo)么值：阻抗電壓的標(biāo)么值： 用短路阻抗模的標(biāo)幺值表示用短路阻

31、抗模的標(biāo)幺值表示: US* = US U1N = |ZS | I1N U1N = |ZS | U1N / I1N = |ZS|* 中、小型電力變壓器：中、小型電力變壓器： |ZS|* = 0.04 0.105 大型電力變壓器：大型電力變壓器： |ZS|* = 0.125 0.175 (6) 溫度折算溫度折算 正常工作溫度取：正常工作溫度?。?5 銅線：銅線： 鋁線：鋁線： 2.4 變壓器的參數(shù)測(cè)定變壓器的參數(shù)測(cè)定 RS75 C = RS 234.5 + 75 234.5 + o RS75 C = RS 228 + 75 228 + o 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 三相變壓器的空載實(shí)驗(yàn)和短路試驗(yàn)三相變

32、壓器的空載實(shí)驗(yàn)和短路試驗(yàn) N1N2 U1N V WA A A 三相變壓器的空載實(shí)驗(yàn)三相變壓器的空載實(shí)驗(yàn) W N1N2 US V WA A A 三相變壓器的短路實(shí)驗(yàn)三相變壓器的短路實(shí)驗(yàn) W I1N 2.4 變壓器的參數(shù)測(cè)定變壓器的參數(shù)測(cè)定 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 求折算至高壓側(cè)的求折算至高壓側(cè)的 |Zm|、Rm、Xm 和和 |ZS| 、RS、XS。 解：解： (1) 由空載試驗(yàn)求得由空載試驗(yàn)求得 【例例2.4.1】 一臺(tái)三相變壓器，一臺(tái)三相變壓器， SN = 1 000 kVA， U1N / U2N = 10 000/231 V，I1N / I2N = 43.3 / 1 874 A。Y,d 聯(lián)結(jié)。

33、聯(lián)結(jié)。 室溫為室溫為 20o C，繞組為銅線，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：，繞組為銅線，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 試試 驗(yàn)驗(yàn) 線電壓線電壓/V 線電流線電流/A 功率功率/W 備備 注注 空載試驗(yàn)空載試驗(yàn) 231/10 000 103.8 3 800 電壓加在低壓側(cè)電壓加在低壓側(cè) 短路試驗(yàn)短路試驗(yàn) 440 43.3 10 900 電壓加在高壓側(cè)電壓加在高壓側(cè) | Zm | = U1 I0 = = 3.85 231 103.8 /3 Rm = P0 / 3 I02 = = 0.35 3 800 / 3 (103.8 /3 )2 2.4 變壓器的參數(shù)測(cè)定變壓器的參數(shù)測(cè)定 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 = 3.83 Xm =|

34、Zm |2Rm2 U20 U1N k = 10 000 / 3 231 = 25 折算至高壓側(cè)折算至高壓側(cè) Zm = 2523.85 = 2 406 Rm = 2520.35 = 219 Xm = 2523.83 = 2 394 (2) 由短路試驗(yàn)求得由短路試驗(yàn)求得 | ZS | = US IS RS = PS / 3 IS2 = = 1.94 10 900 / 3 43.32 2.4 變壓器的參數(shù)測(cè)定變壓器的參數(shù)測(cè)定 = = 5.87 440 / 3 43.3 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 XS =| ZS | 2RS2 = 5.54 折算至折算至75 RS = 1.94 = 2.36 234.5

35、+75 234.5 +20 XS = 5.54 | ZS | = RS2XS2 = 6.022 2.4 變壓器的參數(shù)測(cè)定變壓器的參數(shù)測(cè)定 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2.5 變壓器的運(yùn)行特性變壓器的運(yùn)行特性 運(yùn)行特性：外特性、效率特性。運(yùn)行特性：外特性、效率特性。 1. 外特性和電壓調(diào)整率外特性和電壓調(diào)整率 當(dāng)當(dāng) U1、cos 2 為常數(shù)時(shí)為常數(shù)時(shí) U2 = f ( I2) 外特性。外特性。 (1) 電壓調(diào)整率的定義電壓調(diào)整率的定義 U2 I2 O U2N 2=1 2= 0.8(電感性電感性) 2= 0.8(電容性電容性) I2N U2 VR = U2NU2 U2N 100% VR 5% 電力變壓器

36、的高壓繞組均有電力變壓器的高壓繞組均有 5% 的抽頭。的抽頭。 第第 2 章章 變壓器變壓器 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (2) 折算至一次側(cè)的公式折算至一次側(cè)的公式 VR = U1NU2 U1N 100% (3) 利用短路參數(shù)的公式利用短路參數(shù)的公式 ZL U1 I1I2 RS jXS U2 U2 I1= I2 2 RSI1 jXSI1 U1N VR = (RS cos 2 +XS sin 2 ) 100% I1N U1N 2.5 變壓器的運(yùn)行特性變壓器的運(yùn)行特性 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2. 效率特性效率特性 (1) 功率功率 電源輸入變壓器的有功功率電源輸入變壓器的有功功率 P1 = U1I1c

37、os 1 變壓器輸出的有功功率變壓器輸出的有功功率 P2 = U2I2cos 2 損耗損耗 P1P2 = PCuPFe 銅損耗銅損耗 PCu = R1I12R2I22 = R1I12R2I22（用用 T 型等效電路型等效電路） 2.5 變壓器的運(yùn)行特性變壓器的運(yùn)行特性 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 I1 = I1N 時(shí)時(shí) 的短路損耗的短路損耗 PCu = RS I12 = RS I22 （用簡(jiǎn)化等效電路用簡(jiǎn)化等效電路） = 2 PS （用短路試驗(yàn)用短路試驗(yàn)） 式中式中: : 負(fù)載系數(shù)。負(fù)載系數(shù)。 由于由于: : PCu I 2 = I1 I1N 可變損耗?？勺儞p耗。 鐵損耗鐵損耗 PFe = Rm I

38、02 （用用 T 型等效電路型等效電路） = P0（用空載試驗(yàn)用空載試驗(yàn)） 由于由于 PFe m、f 等，等， 當(dāng)當(dāng) U1、f 均不變時(shí)，均不變時(shí)， PFe 不變（與不變（與 I2 大小無(wú)關(guān)）大小無(wú)關(guān)） 不變損耗。不變損耗。 2.5 變壓器的運(yùn)行特性變壓器的運(yùn)行特性 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (2) 效率效率 P1 P2 = 100% 因因 VR 不大，則若忽略不大，則若忽略 VR ，則，則 U2 = U2N P2 = U2I2cos 2 = U2NI2cos 2 = U2NI2N cos 2 I2 I2N = SN cos 2 = SN 2 SN 2 SN 2PFePCu 100% = SN 2

39、 SN 2P0 2PS 100% = 2.5 變壓器的運(yùn)行特性變壓器的運(yùn)行特性 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 當(dāng)當(dāng) U1= U1N、cos 2 為常數(shù)時(shí)：為常數(shù)時(shí)： = f ( I2) 或：或： = f () (3) 效率特性效率特性 求得求得 P0= 2 PS 即即 PCu= PFe 時(shí)時(shí) = max 效率特性。效率特性。 令令 d d = 0 小型電力變壓器小型電力變壓器: :N = 80% 90% 大型電力變壓器大型電力變壓器: :N = 98% 99% I2 O (0.40.6) I2N 2.5 變壓器的運(yùn)行特性變壓器的運(yùn)行特性 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2.6 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相變壓器的聯(lián)結(jié)

40、組 聯(lián)結(jié)組：聯(lián)結(jié)組：聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方式 + 聯(lián)結(jié)組號(hào)。聯(lián)結(jié)組號(hào)。 聯(lián)結(jié)組號(hào)：聯(lián)結(jié)組號(hào)：要表示出高、低壓繞組線電動(dòng)勢(shì)要表示出高、低壓繞組線電動(dòng)勢(shì) 之間的相位差。之間的相位差。 1. 聯(lián)結(jié)組的表示方式聯(lián)結(jié)組的表示方式 (1) 相電動(dòng)勢(shì)的相位關(guān)系相電動(dòng)勢(shì)的相位關(guān)系 EU Eu * * U1 U2 u1 u2 EU Eu * * 相位關(guān)系相位關(guān)系: EU Eu EU Eu U1 U2 u1 u2 第第 2 章章 變壓器變壓器 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (2) 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相變壓器的聯(lián)結(jié)組 時(shí)鐘表示法：時(shí)鐘表示法：高壓繞組的線電動(dòng)勢(shì)高壓繞組的線電動(dòng)勢(shì) (任取一個(gè)任取一個(gè)) 作分針，指向作分針，指向12

41、點(diǎn)；低壓繞組對(duì)應(yīng)的線電動(dòng)勢(shì)作時(shí)點(diǎn)；低壓繞組對(duì)應(yīng)的線電動(dòng)勢(shì)作時(shí) 針，它們所確定的鐘點(diǎn)數(shù)即為聯(lián)結(jié)組號(hào)。針，它們所確定的鐘點(diǎn)數(shù)即為聯(lián)結(jié)組號(hào)。 2. 聯(lián)結(jié)組判斷方法聯(lián)結(jié)組判斷方法 (1) 由聯(lián)結(jié)圖確定聯(lián)結(jié)方式。由聯(lián)結(jié)圖確定聯(lián)結(jié)方式。 (2) 在聯(lián)結(jié)圖上標(biāo)出高、低壓繞組的線電動(dòng)勢(shì)和相在聯(lián)結(jié)圖上標(biāo)出高、低壓繞組的線電動(dòng)勢(shì)和相 電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)。 (3) 畫(huà)出高壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量圖。畫(huà)出高壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量圖。 星形聯(lián)結(jié)時(shí)相電動(dòng)勢(shì)畫(huà)成星形聯(lián)結(jié)時(shí)相電動(dòng)勢(shì)畫(huà)成 Y 形，三角形聯(lián)結(jié)形，三角形聯(lián)結(jié) 時(shí)相電動(dòng)勢(shì)畫(huà)成時(shí)相電動(dòng)勢(shì)畫(huà)成 形。形。 2.6 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相變壓器的聯(lián)結(jié)組 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (4) 畫(huà)出

42、低壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量圖。畫(huà)出低壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量圖。 先畫(huà)相電動(dòng)勢(shì)相量，再畫(huà)線電動(dòng)勢(shì)相量。先畫(huà)相電動(dòng)勢(shì)相量，再畫(huà)線電動(dòng)勢(shì)相量。 (5) 判斷聯(lián)結(jié)組號(hào)，寫(xiě)出聯(lián)結(jié)組。判斷聯(lián)結(jié)組號(hào)，寫(xiě)出聯(lián)結(jié)組。 找出某個(gè)對(duì)應(yīng)的高、低壓繞組的線電動(dòng)勢(shì)找出某個(gè)對(duì)應(yīng)的高、低壓繞組的線電動(dòng)勢(shì) 的相位差，確定鐘點(diǎn)數(shù)。的相位差，確定鐘點(diǎn)數(shù)。 典型的聯(lián)結(jié)組：典型的聯(lián)結(jié)組：Y,yn0、Y,d11、YN,d11。 三角形聯(lián)結(jié)的兩種方式三角形聯(lián)結(jié)的兩種方式 順順 接接 逆逆 接接 U1 V1 W1 U2 V2 W2 U1 V1 W1 U2 V2 W2 2.6 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相變壓器的聯(lián)結(jié)組 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 判斷按下圖方式聯(lián)

43、結(jié)的三相變壓器的聯(lián)結(jié)組。判斷按下圖方式聯(lián)結(jié)的三相變壓器的聯(lián)結(jié)組。 EU EV EW U1 V1 W1 U2 V2 W2 u1 v1 w1 n u2 v2 w2 Eu Ev Ew EW EU EV U V W EUV u v w 聯(lián)結(jié)組聯(lián)結(jié)組: Y,yn6 Eu Ev Ew Euv 2.6 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相變壓器的聯(lián)結(jié)組 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 Ev= Euv EUV 判斷按下圖方式聯(lián)結(jié)的三相變壓器的聯(lián)結(jié)組。判斷按下圖方式聯(lián)結(jié)的三相變壓器的聯(lián)結(jié)組。 EU EV EW Ev Ew Eu U1 V1 W1 U2 V2 W2 v1 w1 u1 v2 w2 u2 EU EW EV U V W Eu

44、Ew u v w 聯(lián)結(jié)組號(hào)聯(lián)結(jié)組號(hào): D,d6 2.6 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相變壓器的聯(lián)結(jié)組 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2.7 三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行 負(fù)荷容量很大，一臺(tái)變壓器不能滿足要求。負(fù)荷容量很大，一臺(tái)變壓器不能滿足要求。 負(fù)荷變化較大，用多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行可以隨負(fù)荷變化較大，用多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行可以隨 時(shí)調(diào)節(jié)投入變壓器的臺(tái)數(shù)。時(shí)調(diào)節(jié)投入變壓器的臺(tái)數(shù)。 可以減少變壓器的儲(chǔ)備容量。可以減少變壓器的儲(chǔ)備容量。 u1 u2 T1 T2 第第 2 章章 變壓器變壓器 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (1) 空載時(shí)各臺(tái)變壓器的空載時(shí)各臺(tái)變壓器的 I2 = 0，即各臺(tái)變壓器之，即各臺(tái)變壓器之 間

45、無(wú)環(huán)流。間無(wú)環(huán)流。 (2) 負(fù)載運(yùn)行時(shí)，各臺(tái)變壓器分擔(dān)的負(fù)載與它們負(fù)載運(yùn)行時(shí)，各臺(tái)變壓器分擔(dān)的負(fù)載與它們 的容量成正比。的容量成正比。 (3) 各臺(tái)變壓器同一相上輸出的電流同相位，各臺(tái)變壓器同一相上輸出的電流同相位， 使得總輸出電流：使得總輸出電流： I2 = Ii 。 2. 理想并聯(lián)運(yùn)行的條件理想并聯(lián)運(yùn)行的條件 (1) 電壓比相等，以保證二次側(cè)的空載電壓相等。電壓比相等，以保證二次側(cè)的空載電壓相等。 規(guī)定：規(guī)定：電壓比之差電壓比之差0.5%(平均電壓比平均電壓比) (2) 聯(lián)結(jié)組相同，以保證二次側(cè)空載電壓相位相同。聯(lián)結(jié)組相同，以保證二次側(cè)空載電壓相位相同。 1. 并聯(lián)運(yùn)行的理想狀態(tài)并聯(lián)運(yùn)行的

46、理想狀態(tài) 2.7 三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (3) 短路阻抗標(biāo)幺值相等。短路阻抗標(biāo)幺值相等。 ZS IL= ZS IL IL IL = ZS ZS 各臺(tái)變壓器承擔(dān)的負(fù)載各臺(tái)變壓器承擔(dān)的負(fù)載 與其短路阻抗模成反比。與其短路阻抗模成反比。 IL IL = |ZS | |ZS | U2IL U2IL = S S IL IL = |ZS | |ZS | IN IN IN IN UN UN I L IL = |ZS | |ZS | * * * * = S S * * 兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的等效電路兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的等效電路 U2 U1 ZS ZS IL ZL IL IL 2.7

47、 三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 希望希望 IL IL = IN IN 負(fù)載與容量成正比負(fù)載與容量成正比 即即I L = IL * |ZS | = |ZS| * * 當(dāng)當(dāng) ZS 模的標(biāo)幺值（或模的標(biāo)幺值（或 US 的標(biāo)幺值）相等時(shí)，的標(biāo)幺值）相等時(shí)， 各臺(tái)變壓器承擔(dān)的負(fù)載與其容量成正比。各臺(tái)變壓器承擔(dān)的負(fù)載與其容量成正比。 當(dāng)各臺(tái)變壓器的當(dāng)各臺(tái)變壓器的 ZS 的阻抗角相等時(shí)，的阻抗角相等時(shí)， 各臺(tái)變壓器的輸出電流同相位。各臺(tái)變壓器的輸出電流同相位。 即當(dāng)即當(dāng) S = S 有有 IL = IL IL S = S S 如果：如果： S S 20，則可以不考慮相位。，

48、則可以不考慮相位。 2.7 三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行 IL IN = IL IN 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 【例例 2.7.1 】 兩臺(tái)電壓比和聯(lián)結(jié)組相同的變壓器兩臺(tái)電壓比和聯(lián)結(jié)組相同的變壓器 并聯(lián)運(yùn)行。已知并聯(lián)運(yùn)行。已知 SN = 100 kVA ， ，SN = 100 kVA， ， 試求當(dāng)總負(fù)載為試求當(dāng)總負(fù)載為 200 kVA 時(shí)，兩臺(tái)變壓器各自分擔(dān)的負(fù)載是多少？時(shí)，兩臺(tái)變壓器各自分擔(dān)的負(fù)載是多少？為了不使為了不使兩臺(tái)兩臺(tái) 變壓器變壓器過(guò)載，最大負(fù)載應(yīng)是多少？過(guò)載，最大負(fù)載應(yīng)是多少？ |US | = 0.04， ， *|US | = 0.045， ， * 解：解：(1) * |

49、US | |US | * = S S * * = 0.045 0.04 S /SN S /SN = S S = SL = 200 kVA S = 106 kVA， ， S = 94 kVA (2) 應(yīng)當(dāng)使應(yīng)當(dāng)使S = 100 kVA 則則S = 0.04 0.045 S = 89 kVA SLmax = S + S = 189 kVA 2.7 三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2.8 自耦變壓器自耦變壓器 1. 自耦變壓器的基本結(jié)構(gòu)自耦變壓器的基本結(jié)構(gòu) 只有一個(gè)繞組。只有一個(gè)繞組。 手手 柄柄 接接 線線 柱柱 第第 2 章章 變壓器變壓器 更多的圖片更多的圖片

50、集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2. 自耦變壓器的工作原理自耦變壓器的工作原理 I + + U2 I1 E1 E2 U1 I2 升壓自耦變壓器升壓自耦變壓器 (1) 電壓關(guān)系電壓關(guān)系 忽略漏阻抗，則忽略漏阻抗，則= U1 U2 E1 E2 = N1 N2 = k 2.8 自耦變壓器自耦變壓器 I 降壓自耦變壓器降壓自耦變壓器 N1 N2 + + U1 I1 E1 E2 U2 I2 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (2) 電流關(guān)系電流關(guān)系 N1I1N2I2 = N1I0 忽略忽略 I0，則，則 N1I1N2I2 = 0 I1 = I2 N2 N1 大小關(guān)系：大小關(guān)系： I1 I2 N2 N1 = 相位關(guān)系：相位關(guān)系

51、：I1與 與 I2 相位相反。相位相反。 1 k = I = I1I2 2.8 自耦變壓器自耦變壓器 = (1 ) I2 1 k = (1 k ) I1 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 I 與與I2 同相位。同相位。 在降壓變壓器中，在降壓變壓器中，k1， I = I2I1 （ k 越接近越接近 1，I 越?。┰叫。?I 與與I1 同相位。同相位。 在升壓變壓器中，在升壓變壓器中， k1， I = I1I2 （ k 越接近越接近 1，I 越小）越?。?(3) 功率關(guān)系功率關(guān)系 變壓器容量變壓器容量 SN = U2NI2N = U1NI1N S2 = U2I2 對(duì)于降壓變壓器，輸出視在功率對(duì)于降壓變壓器，

52、輸出視在功率 = U2 ( I1I ) = U2I1U2I = StSi 2.8 自耦變壓器自耦變壓器 I = (1k ) I1 = (1 ) I2 1 k 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 對(duì)于升壓變壓器，輸入視在功率對(duì)于升壓變壓器，輸入視在功率 S1 = U1I1= U1 ( I2I ) = U1I2U1I = StSi 降壓變壓器降壓變壓器 升壓變壓器升壓變壓器 傳導(dǎo)功率傳導(dǎo)功率 St 感應(yīng)功率感應(yīng)功率 Si U2I1 U1I2 U2I U1I 在在 SN 一定時(shí)，一定時(shí)， k 越接近越接近 1，Si 越小，越小， St 所占所占 比例越大，經(jīng)濟(jì)效果越顯著。比例越大，經(jīng)濟(jì)效果越顯著。 2.8 自耦變

53、壓器自耦變壓器 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2.9 三繞組三繞組變壓器變壓器 1. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 有三個(gè)繞組和三個(gè)電壓等級(jí)。有三個(gè)繞組和三個(gè)電壓等級(jí)。 第第 2 章章 變壓器變壓器 低壓低壓 中壓中壓 高壓高壓 降壓變壓器降壓變壓器 中壓中壓 低壓低壓 高壓高壓 升壓變壓器升壓變壓器 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 2. 工作原理工作原理 N1 N3 N2 I1I2 U1 I3 U2 U3 三繞組三繞組變壓器變壓器 (1) 空載時(shí)，三個(gè)繞組的電壓關(guān)系空載時(shí)，三個(gè)繞組的電壓關(guān)系 = k12= N1 N2 U1 U2 = k13= N1 N3 U1 U3 = k23= N2 N3 U2 U3 2.9 三繞組變壓器三繞

54、組變壓器 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 (2) 負(fù)載時(shí)，用簡(jiǎn)化等效電路分析負(fù)載時(shí)，用簡(jiǎn)化等效電路分析 將兩個(gè)二次繞組折算至一次側(cè)，則將兩個(gè)二次繞組折算至一次側(cè)，則 U2 = k12U2 ， U3 = k13U3 I2 = I2 ， 1 k12 I3 = I3 1 k13 2.9 三繞組變壓器三繞組變壓器 R1 jX1 R2 jX2 R3 jX3 I1 U2 I2 U1 I3 U3 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 等效電抗等效電抗 X1、X2、X3 與雙繞組變壓器不同：與雙繞組變壓器不同： 自漏磁通自漏磁通 互漏磁通互漏磁通 主磁通主磁通 等效電抗等效電抗 等效電感與自感和互感的關(guān)系等效電感與自感和互感的關(guān)系 L = L1L22M U1U2 = Z1I1Z2I2 U1U3 = Z1I1Z3I3 式中式中 Z1 = R1jX1 ， Z2 = R2jX2 ， Z3 = R3jX3 2.9 三繞組變壓器三繞組變壓器 電壓關(guān)系電壓關(guān)系 集美大學(xué)信息工程學(xué)院 磁通勢(shì)平衡方程磁通勢(shì)平衡方程 N1I1N2I2 N3I3 = N1I0 折算后，由簡(jiǎn)化等效電路得折算后，由簡(jiǎn)化等效電路得 I1I2I3 = 0 3. 容量容量 S1N = U1NI1N S2N = U2NI2N S3N = U3NI