變壓器允許最大電流共17

1、630KVA變壓器，低壓側(cè)額定電壓400V,根據(jù)容量S= 1.732*電壓*電流可以計(jì)算出額定電流 I = 6300/(1.732*400)= 9.1 千安=9100 安每相最大能承受的長期電流就是9100A允許短時(shí)間內(nèi)過負(fù)荷運(yùn)行，允許的量與時(shí)間及負(fù)荷率成反比，最大允許2小時(shí)內(nèi)過負(fù)荷20%也就是最大允許2小時(shí)內(nèi)承受9100*( 1+20%= 10900 安的電流。建議不要經(jīng)常性過負(fù)荷使用，因?yàn)檫^負(fù)荷使用會(huì)導(dǎo)致變壓器使用壽命會(huì)嚴(yán) 重下降。I二P/1.732/U 由于變壓器輸出是 400V所以就是630/1.732/0.4=909A變壓器能帶多少負(fù)載，決定于你的負(fù)載的性質(zhì)。也就是大家說的功率因素。

2、 按一般考慮為K=0.8。變壓器的功率是視在功率 S,你的負(fù)載所消耗的功率是有功功率 P。他們 的關(guān)系是：P=K*So所以通過補(bǔ)償可以提高功率因素 K。變壓器可以提高他 輸出的有功功率P教學(xué)方式：講練結(jié)合教具：被測變壓器(10/0.4kV ) 一臺(tái)；功率表(cos =0.1 )三只；電流表三只；平均值電壓表、有效值電壓表、頻率表各一只；導(dǎo)線若干；工具若 干課 時(shí)：4+4教學(xué)過程項(xiàng)目二：變壓器的工作原理、損耗、銘牌和實(shí)驗(yàn)變壓器的工作原理、損耗、銘牌和實(shí)驗(yàn)（知識(shí)點(diǎn)部分）課題引入：為什么要高壓輸電？電能從發(fā)電廠輸送到用戶，輸電線路電阻RX的損耗 px取決于通過輸電線上的電流I的大小令輸送到用戶的功率

3、 P二Ulcos巾 輸出電線上的功率損耗： px=l 按繞組結(jié)構(gòu)不同：分為雙繞組、三繞組、多繞組變壓器和自耦變壓器 按鐵心結(jié)構(gòu)不同：分為心式變壓器和殼式變壓器。4、按相數(shù)不同:R二（P /Ucos ） 2 P L/S二C*1/U 2S P -輸電線材料的電阻系數(shù)S-輸電線的截面積U-輸電線路負(fù)載端電壓C= P 2 P L/cos 2巾為常數(shù)說明：若S 一定.U升高，損耗 PX減少，若 Px一定.U 升高，S減小，故 可節(jié)省材料，則提高送電電壓 U，可達(dá)到減少投資和降低運(yùn)行費(fèi)用的目的。 變壓器的概念：變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備。它利用電磁感應(yīng)原理，把輸入的交流電壓升高或降低為同頻率的交流輸出電壓

4、，滿足高壓送電、低壓配電及其他 用途的需要。變壓器的用途：變壓器具有變換電壓、 變換電流和變換阻抗的作用，具有隔離高電壓或電流的作用，特殊結(jié)構(gòu)的變壓器，還可以具有穩(wěn)壓特性、陡降特性等。一、變壓器的分類1、按用途不同分類:分為電力變壓器（又可分為升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器、廠用變壓器等）；特種變壓器（電爐變壓器、整流變壓器、電焊變壓器等）;儀用互感器（電壓互感器、電流互感器、電流互感器）；試驗(yàn)用的高壓變壓器和調(diào) 分為單相、三相、多相（如整流用的六相）變壓器。5、按調(diào)壓方式不同：分為無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器、有載調(diào)壓變壓器。6、按冷卻方式不同：分為干式變壓器、油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、強(qiáng)迫油

5、循環(huán)冷卻 變壓器、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻變壓器、充氣式變壓器等。7、按容量不同：分為小型變壓器容量為 630kVA及以下；中型變壓器容量為 800kVA 6300kVA;大型變壓器容量8000kVA63000kVA;特大型變壓器容量為 900000kVA 及以上。二、變壓器的工作原理原繞組匝數(shù)為N1,副繞組匝數(shù)為N2。當(dāng)變壓器原繞組通以交流電流時(shí)，在鐵心中產(chǎn)生交變磁通，根據(jù)電磁感 應(yīng)原理，原、畐繞組都產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，畐繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于新的電 源，這就是變壓器的基本工作原理。如圖 2- 1。理想變壓器：（不計(jì)電阻、鐵耗和漏磁）一次與二次繞組完全耦合，且兩繞組電阻為零，鐵芯中損耗為零，鐵芯的導(dǎo)

6、磁率為無窮大，即磁阻為零。理想變壓器的運(yùn)行：原繞組加電壓，產(chǎn)生電流，建立磁通，沿鐵心閉合分別在原副繞組中感 應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。圖2- 1變壓器的工作原理變壓器的變電壓作用：由于線圈電阻為零，且一次、二次側(cè)繞組完全耦合，故按照?qǐng)D中的假定 正方向下：U2e2N2d dtU,E,N,U2 E2N2結(jié)論：只要改變?cè)⒏崩@組的匝數(shù)比k就能按要求改變電壓第16頁變壓器的變電流作用:UihU2I2I 掃上1 U, 2 k結(jié)論：變壓器在改變電壓的同時(shí)，亦能改變電流。 變壓器的變阻抗作用圖中，二次側(cè)繞組電路負(fù)載阻抗為：Zl如果從一次側(cè)繞組電路來看 ZL，則其大小為:ZlU2N2NiUiNiN2Ii2N2Uii ZNiI

7、ik2 L結(jié)論：變壓器在改變電壓的同時(shí),亦能實(shí)現(xiàn)對(duì)阻抗的變換本次小結(jié):I、變壓器是按電磁感應(yīng)原理工作的靜止電氣設(shè)備，它在電力系統(tǒng)中用來傳遞電能、變換電壓和電流，以滿足輸電及用電的要求。在工業(yè)生產(chǎn)中，變壓器還用于整流、電爐、電焊、調(diào)壓、測量與控制等很多方面。2、變壓器的原繞組從交流電源吸收電能傳遞到副繞組供給負(fù)載，鐵心中的磁通是能量傳遞的中介橋梁。 變壓器只能傳遞交流電能， 而不能產(chǎn)生電能;只能改變交流電壓或電流的大小，不改變頻率；在傳遞過程中幾乎不改變電 流與電壓大小的乘積。3、變壓器由鐵心、繞組兩個(gè)主要部分組成。鐵心是變壓器的磁路部分。 電力變壓器的鐵心一般采用 0.35毫米厚的硅鋼片疊裝而

8、成。繞組是變壓器的 電路部分，它是用電磁線繞制而成的。電力變壓器還有其他附件，如油箱、 油枕、氣體繼電器、防爆管、分接頭幵關(guān)、絕緣套管等。附件對(duì)繞組與鐵心 起散熱、保護(hù)、絕緣等作用，它能保證變壓器安全可靠地運(yùn)行。三、變壓器的損耗變壓器運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生損耗，變壓器的損耗分兩大類銅耗1 、基本銅耗2、雜散銅耗鐵耗1 、基本鐵耗2、雜散鐵耗基本銅耗：一、二次繞組內(nèi)電流所引起時(shí)的直流電阻損耗。雜散銅耗：主要是由漏磁通所引起的肌膚效應(yīng)，使繞組的有效電阻增大 而增加的銅耗。以及漏磁場在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。銅耗與負(fù)載電流的平方成正比。因此也稱為可變損耗。銅耗與繞組的溫度有關(guān)，一般用 77度時(shí)的電阻值來計(jì)

9、算?；捐F耗：變壓器鐵心中的磁滯與渦流損耗。雜散鐵耗：主要是鐵心接連處由于磁通密度分布不均勻所引起的損耗,和主磁通在鐵軛夾件,2 2為與Bm或U1成正比（F不變的前提下）PCu2 2ri 11r2I 2ri油箱等結(jié)構(gòu)部件中所引起的渦流損耗。鐵耗可近似認(rèn)由于變壓器一側(cè)電壓保持不變。 故鐵耗可視為不變損耗2No, 2 A2丨2 0丨2 一2 r2 I 2N1K1 2Nr1I 1N22Nr1K222NPCuN測量儀器本身的誤差就可能超出次范圍，一般用間接法測量變壓器的效率。 即測出各種損耗，再計(jì)算效率?？紤]到：BPP2RdmU22 cos 2PFe PCU PFe mI 2 RKmU 2I2 cos

10、 22ml2U 2COS 2 PFe ml 2Rk 0 2令 dl 2可得 ml 2 RkPFe在計(jì)算效率時(shí)作以下假設(shè)：1.額定電壓下空載損耗 P。 PFe，且PFe不隨 負(fù)載的變化而變化。2、額定電流時(shí)的Pkn Pcun，因銅耗與負(fù)載電流平方成正比，所以任一*2負(fù)載下的銅耗PCU PknI23、計(jì)算P2時(shí)忽略了負(fù)載時(shí)U2的變化，即因產(chǎn)生最大效率時(shí)P2mu2I2 cos2I 2Sn COS 21P1P FeFCUPimU 2I2 COS 2 PFePdU1Po 11 2 PKN*Sn I 2 COS 2F。* 2PKN I2對(duì)應(yīng)最大效率時(shí)負(fù)載電流的標(biāo)幺值為:I2I220.5 0.6通過變壓器空

11、載和短路實(shí)驗(yàn)測取變壓器的勵(lì)磁參數(shù)和短路參數(shù)。變壓器中的參數(shù)Zm,Zk對(duì)變壓器的運(yùn)行性能有直接影響 ，知道了變壓器 的參數(shù)，就可繪出等效電路，然后繪出等效電路，然后可以運(yùn)用等效電路分析 計(jì)算，Zm可通過空載試驗(yàn)來確定.Zk可以通過試驗(yàn)確定，這兩個(gè)試驗(yàn)是變壓 器的主要試驗(yàn)項(xiàng)目.五、空載實(shí)驗(yàn)注:用大寫字母表示高壓端，小字母表示低壓端空載試驗(yàn)可在任一邊 作但考慮到空載試驗(yàn)所加電壓較高 ，其電流較小，為試驗(yàn)的安全和儀器儀表 選擇方便，一般在低壓側(cè)作如圖2 -2。圖2-2變壓器幵了路試驗(yàn)的接線圖 測定方法:在低壓方加U1.高壓側(cè)幵路.都取lm,Po,U2o 由空載試驗(yàn)等效電路可知:UiZoZmZm 乙可近

12、似認(rèn)為Zo=ZmZmU 1NImZo ZmRmPoimUiU 20注：1、此時(shí)測得的值為歸算到低壓側(cè)的值2、Zm與飽和程度有關(guān)，電壓越高, 電壓下測讀的數(shù)據(jù)計(jì)算勵(lì)磁參數(shù),如需歸算到咼壓側(cè)時(shí)參數(shù)應(yīng)乘 K . 磁路越飽和，Zm越小，所以應(yīng)以額定六、短路試驗(yàn)3.從等效電1、路可見.乙=0,外加電壓僅用來克服變壓器本身的漏阻抗壓降，所以當(dāng)Uk很低時(shí)，電流即到達(dá)額定，該電壓為（5-10%）Un.Zm 乙，且電壓很低，所以 很小,Zm大.絕大部分電流流經(jīng) 乙，可忽略激 磁支路不計(jì)。此時(shí)由電源輸入的功率 Pk完全消耗在一、二次繞組銅耗上，即 :Pk l12R1 l22R2 iKRkUkIkPkiKXk Jz

13、K rKR1R2可按RkX1 X221. Ik In,讀取Pk,Uk計(jì)算短路參數(shù)。注意：2、由于繞組的電阻隨溫度而高.而短路試驗(yàn)一般在室溫下進(jìn)行，所以計(jì)算0RK(75c)To 75Rk 0ZK(750c)R K(750c) XK上式中：e：室溫短路試驗(yàn)時(shí)使電流達(dá)到額定值時(shí)所加電壓 阻抗電壓用額定電壓百分比表示時(shí)有 :0:對(duì)銅線234.5，對(duì)鋁線228U 1K稱為阻抗電壓或短路電壓,1kIin ZkUk100% 1N K 100%U 1 NU 1NUikzk*ZkU 1N/ 1 1N阻抗電壓百分比是銘牌數(shù)據(jù)之一,是變壓器的主要參數(shù)，阻抗電壓的大小反的電阻必須換算到額定工作時(shí)的數(shù)據(jù)，按國際規(guī)定換算

14、到75 c的數(shù)據(jù).映變壓器在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，漏阻抗壓降的大小。七、變壓器的銘牌1、型號(hào)：表示一臺(tái)變壓器的結(jié)構(gòu)、額定容量、電壓等級(jí)、冷卻方式等內(nèi) 容。例如：S9-80/10 :表示三相變壓器（D表示單相），額定容量為80kVA高壓 側(cè)額定電壓為10kV級(jí)的電力變壓器。2、額定值是正確使用變壓器的依據(jù)，在額定狀態(tài)下運(yùn)行，可保證變壓器 長期安全有效的工作。1）額定容量Sn :指變壓器的視在功率。對(duì)三相變壓器指三相容量之和。 單位伏安（VA千伏安（kva2）額定電壓Un :指線電壓，U1N指電源加到原繞組上的電壓，U2n是副邊幵路即空載運(yùn)行時(shí)副繞組的端電壓。3）額定電流In :由Sn和Un計(jì)算出來的

15、電流，即為額定電流對(duì)單相變壓器：| 寶 |1 N1 2NU 1 NSnU 2N|Sn|Sn對(duì)三相變壓器：1 1N2NV3U1N3U2N4）額定頻率fN：我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用電頻率為 50赫（HZ）有些國家采用 60赫。此外，額定工作狀態(tài)下變壓器的效率、溫升等數(shù)據(jù)均屬于額定值。本次小結(jié):流電阻的損耗損耗 間引起的、變壓器的損耗基本銅損：原副線圈直 銅損附加銅損：漏磁場引起基本鐵損：磁滯和渦流 鐵損附加鐵損：鐵心、迭片鐵損-不變損耗；銅損-可變損耗。P2P2R P 1 P二、 變壓器的效率：RP 2 P PP三、空載實(shí)驗(yàn)四、短路試驗(yàn)五、變壓器的銘牌變壓器的工作原理、損耗、銘牌和實(shí)驗(yàn)(能力培養(yǎng)部分)一

16、、空載實(shí)驗(yàn)1、實(shí)訓(xùn)目的1) 測量變壓器的空載電流和空載損耗；2) 通過測試參數(shù)發(fā)現(xiàn)磁路的局部或整體缺陷；檢查繞組匝間、層間絕緣是否良好，鐵心硅鋼片間絕緣狀況和裝配質(zhì)量等。2、實(shí)訓(xùn)設(shè)備被測變壓器(10/0.4kV ) 一臺(tái)；功率表(cos =0.1 )三只；電流表三只; 平均值電壓表、有效值電壓表、頻率表各一只；導(dǎo)線若干；工具若干。3、實(shí)訓(xùn)步驟變壓器空載試驗(yàn)方法有單相電源法和三相電源法兩種，其接線圖如下圖 所示。單相電源法采用單相試驗(yàn)電源，適用于單相變壓器試驗(yàn)和三相變壓器 的單相試驗(yàn)。三相電源法采用三相試驗(yàn)電源，只適用于三相變壓器，試驗(yàn)時(shí)，功率損耗可米用二瓦特表或雙瓦特表測量，一般使用的是雙瓦特

17、表法（a）單相變壓器（b）三相變壓器圖2-4變壓器的空載實(shí)驗(yàn)接線圖 按試驗(yàn)圖接線，并選擇電源； 檢查接線無誤后，通電測試。4、空載電流和空載損耗的計(jì)算設(shè)外加相電壓為U0,相電流為I。，Po為每相輸入功率，空載試驗(yàn)時(shí)輸入功率全部都是損耗功率，所以 Po （輸入功率）就是空載損耗 P。，即由以下公式表示：|Z|Uo 匸r。PoI 2rirmrm1 oXoJ|Zo2| r2XiXmXm電力變壓器空載試驗(yàn)時(shí)，在額定條件下，空載電流的允許偏差為22%空載損耗的允許偏差為+15%5、空載實(shí)驗(yàn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目檢查配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)扣分記錄1 5記錄電器名稱、型號(hào)、電壓電流及相關(guān)參數(shù)，每處扣2分工具儀表10(1)工具使

18、用、操作符合要求，每處扣4分(2)儀表使用、操作符合要求， 每處扣3分(3)儀表的正確讀數(shù)，每處扣2分實(shí)驗(yàn)步驟50(1)檢查元器件扣5分(2)按試驗(yàn)圖接線，并選擇電 源扣5分(3)檢查接線無誤后，通電測 試扣5分(4)計(jì)算變壓器的損耗扣5分驗(yàn)收記錄25(1)測試的功率及電流值扣5分(2)空載損耗疋否在允許偏差范圍扣5分(3)空載電流疋否在允許偏差范圍扣5分安全文違反安全文明生產(chǎn)規(guī)程明扣1040分備注除定額時(shí)間外，各項(xiàng)最高扣分不得超過配分?jǐn)?shù)二、短路試驗(yàn)1、實(shí)訓(xùn)目的測定變壓器的短路損耗 Pk和短路電壓U 02、實(shí)訓(xùn)設(shè)備被測變壓器(10/0.4kV)一臺(tái)；功率表(cos =0.1 )三只；電流表三只

19、; 平均值電壓表、有效值電壓表、頻率表各一只；導(dǎo)線若干；工具若干。3、實(shí)訓(xùn)意義短路試驗(yàn)就是將變壓器一側(cè)的繞組短路，從另一側(cè)施加額定頻率交流電 壓的試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)，一般是將二次側(cè)短路，一次側(cè)施加電壓，當(dāng)電壓調(diào)整到 額定電流時(shí)，記錄功率和電壓值，此時(shí)換算到額定溫度下便是變壓器的短路 損耗和短路電壓，接線如圖 2-5所示：(a)單相變壓器(b)三相變壓器圖2 -5變壓器短路試驗(yàn)接線圖短路試驗(yàn)的意義： 計(jì)算變壓器的效率； 確定變壓器能否與其他變壓器并聯(lián)運(yùn)行； 計(jì)算變壓器的短路電流; 計(jì)算變壓器二次側(cè)的電壓波動(dòng); 發(fā)現(xiàn)變壓去在結(jié)構(gòu)和制造商的缺陷。4、試驗(yàn)步驟變壓器短路試驗(yàn)方法基本上與空載試驗(yàn)相似，不同之處

20、是空載試驗(yàn)施加 的是額定電壓，短路試驗(yàn)施加的是達(dá)到額定電流的電壓。短路試驗(yàn)的方法也 分為單相電源法和三相電源法。因變壓器二次側(cè)短路，外加電壓為Uk會(huì)使流入的短路電流Ik達(dá)額定電流的1020倍，將燒壞變壓器，所以應(yīng)調(diào)節(jié)Uk使短路電流lk=IN，此時(shí)的外加電壓只有額定電壓的 4% 10%即由以下公式表示Uk|Z|嚴(yán)1 kPkro21 kXkjZk2| rk25、討論題1）比較空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)的原理接線圖有何差別?2）為何空載試驗(yàn)時(shí)常在二次側(cè)接電源，而短路試驗(yàn)又常在一次側(cè)接電源？在一次側(cè)接電源空載試驗(yàn)與在二次側(cè)接電源作空載試驗(yàn)所求的數(shù)據(jù)有何 不同？其實(shí)際的數(shù)值相差多少?6、短路實(shí)驗(yàn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目檢查

21、配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)扣分記錄1 5記錄電器名稱、型號(hào)、電壓電流及相關(guān)參數(shù)，每處扣2分工具儀表10(1)工具使用、操作符合要求，每處扣4分(2)儀表使用、操作符合要求， 每處扣3分(3)儀表的正確讀數(shù)，每處扣2分實(shí)驗(yàn)步驟50(1)檢查兀器件扣5分(2)按試驗(yàn)圖接線，并選擇電 源扣5分(3)檢查接線無誤后，通電測 試扣5分驗(yàn)收記錄25(1)計(jì)算變壓器的效率扣5分(2)計(jì)算變壓器的短路電流和二次側(cè)的電壓波動(dòng)扣5分(3)確定變壓器能否與其他變壓器并聯(lián)運(yùn)行扣5分安全文明違反安全文明生產(chǎn)規(guī)程扣1040分備注除定額時(shí)間外，各項(xiàng)最高扣分不得超過配分?jǐn)?shù)變壓器標(biāo)準(zhǔn)容量有_200kVA 250kVA 315kVA 400k

22、VA、500kVA 630kVA800kVA、1000kVA 等變壓器應(yīng)該不過載運(yùn)行；則以實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷計(jì)算。例如實(shí)際負(fù)荷230kw,變壓器的運(yùn)行效率應(yīng)在0.9左右，變壓器負(fù)荷的功率因數(shù)如果能達(dá)到0.85_以上，則需要的變壓器容量為：S二P/(COSXn )=230/(0.9_X 0.85)=300.65_,則可選_315KVA的變壓器。配電變壓器允許的最大短路電流為變壓器額定電流的18-25倍，時(shí)間不允許超過 0.25 秒。變壓器是否放在高壓配電室中，主要考慮的是環(huán)境因素，比如外界粉 塵是否較大，是否有腐蝕是的物質(zhì)和氣體，外界溫度是否長年較高等，如 果沒有這此特殊因素，放在變壓器臺(tái)上也是可以的，只是變壓器周圍要做 好安全措施。三相電力變壓器，電壓為 10/0.4kV，容量為 630kVA,請(qǐng)選配出高、 低側(cè)的熔體電流。電壓為_ 10/0.4kV，容量為