變壓器原理講議

1、第一章概述變壓器原理講義通過(guò)交變的磁11.變壓器的用途和分類(lèi)1. 變壓器-是一個(gè)靜止的電器，由繞在同一個(gè)鐵心上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的線(xiàn)圈, 通聯(lián)系。2功能-把一種等級(jí)的電壓與電流變成同頻率的另一種等級(jí)的電壓與電流。.變壓器的用途發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓10.5-20kV的低電壓通過(guò)變壓器變成高電壓低電流進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送，最終到用戶(hù)需要的電壓，大型動(dòng)力設(shè)備電壓6, 10kV，小型的動(dòng)力設(shè)備為 380, 220伏。輸送的距離越遠(yuǎn)（千米）輸送的功率越大（萬(wàn) kVA）要求輸電電壓越咼（kV）200-40020-3022050040330800805001000以上200-5007502000以上500 以上1000

2、傳輸?shù)碾娔艿倪^(guò)程-發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓升高-升壓變壓器-一級(jí)降壓-二級(jí)降壓-配電（用戶(hù)）。傳輸電能1. 升壓變壓器-將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓升高輸給線(xiàn)路。2. 降壓變壓器-將較高的電壓降為較低的電壓。3. 配電變壓器-將較低的電壓降為設(shè)備或民用的電壓。4. 聯(lián)絡(luò)變壓器-聯(lián)系幾個(gè)電網(wǎng)，將電能重新分配。二.變壓器的分類(lèi)變壓器-電力變壓器-（油浸變壓器，干式變壓器）-特種變壓器1. 按用途分類(lèi)-升壓變，降壓變，聯(lián)絡(luò)變，配電變，廠(chǎng)用變。2. 按變壓器結(jié)構(gòu)分類(lèi)-雙繞組變，三繞組變，多繞組變，自耦變。3. 按相數(shù)分類(lèi)-單相變，三相變，多相變。4. 按冷卻條件分類(lèi)-油浸變壓器（自冷，水冷，風(fēng)冷，強(qiáng)迫水冷，強(qiáng)迫風(fēng)冷）

3、干式變壓器，這種變壓器沒(méi)有油，線(xiàn)圈和鐵心通過(guò)空氣冷卻。 充氣變壓器，器身放在一密封的鐵箱內(nèi)，箱內(nèi)充以特種氣體。5. 按線(xiàn)圈使用的金屬材料分類(lèi) -銅線(xiàn)變壓器，鋁線(xiàn)變壓器。6. 調(diào)壓方式分類(lèi) -無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓，當(dāng)二次不帶負(fù)載，一次與電網(wǎng)脫離的調(diào)壓方式。-有載調(diào)壓，在帶二次負(fù)載下進(jìn)行調(diào)壓。7. 特種變壓器 - 整流變，用于把交流電能變換為直流電能的場(chǎng)合。 電爐變，用于把電能轉(zhuǎn)換為熱能的場(chǎng)合。 試驗(yàn)變，供高壓試驗(yàn)用的變壓器。供曠井下使用的礦用變壓器。 供船舶用的船用變壓器。 中頻變壓器。大電流變壓器。變壓器的額定電壓應(yīng)與所連接的輸電線(xiàn)路電壓相等，我國(guó)輸電線(xiàn)路電壓等級(jí)有（ kV ）：0.38 3 6 10

4、15（ 20） 35 63 110 220 330 500 輸變電線(xiàn)路電壓等級(jí)是線(xiàn)路終端 電壓值，因此連接線(xiàn)路終端變壓器一側(cè)的額定電壓與上列數(shù)值相同。變壓器始端的電壓考慮了線(xiàn)路的壓降將比等級(jí)電壓為高， 35kV 以下電壓等級(jí)的始端電壓比電 壓等級(jí)要高 5，而 35kV 以上的要求高 10，因此變壓器額定電壓也相應(yīng)提高。線(xiàn)路的始端 電壓值為：0.4 3.15 6.3 10.5 15.75 38.5 69 121 242 369 550 高壓額定電壓等于線(xiàn)路始端電壓的變壓器為升壓變壓器，等于線(xiàn)路終端電壓的變壓器為降壓 變壓器。三產(chǎn)品型號(hào)-1- -2 - -3- -4- -5- -6-7- -8-

5、-9- / -10- -11-1. 線(xiàn)圈耦合方式 一般不標(biāo)，O 自耦2.相數(shù)-D單相，S三相3. 冷卻方式 油浸自冷不標(biāo)，F(xiàn) 油浸風(fēng)冷， S 油浸水冷4. 循環(huán)方式 自然循環(huán)不標(biāo)，P 強(qiáng)迫循環(huán)5.繞組數(shù)-雙繞組不標(biāo)，S三繞組，F(xiàn)雙分裂6. 導(dǎo)線(xiàn)材質(zhì) 銅線(xiàn)不標(biāo)，鋁線(xiàn)用 L7. 調(diào)壓方式 無(wú)勵(lì)磁不標(biāo)，Z 為有載8. 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)序號(hào)9. 額定容量（ kVA）10. 高壓繞組的額定容量電壓（ kV ）11. 防護(hù)代號(hào)， TH-濕熱， TA-干熱例： OSFPSZ25000/220220kV自耦三相強(qiáng)迫風(fēng)冷三繞組銅線(xiàn)有載調(diào)壓額定容量為 25000kVA 的高壓繞組額定電壓 的電力變壓器。四技術(shù)數(shù)據(jù)1.

6、額定容量，表征傳輸電能大小2. 額定電壓，指線(xiàn)電壓3. 額定電流，指線(xiàn)電流4. 聯(lián)接組標(biāo)號(hào)5. 空載電流，原邊接在額定頻率的額定電壓，副邊開(kāi)路，在原邊產(chǎn)生的電流即為空載電 流。6. 空載損耗，空載電流的有功分量是損耗電流所吸取的有功功率。7. 阻抗電壓，二次繞組短路，一次繞組流通額定電流時(shí)所施加的電壓為阻抗電壓。8. 負(fù)載損耗，二次繞組短路，一次繞組流通額定電流時(shí)所吸取的有功功率。9. 頻率，10. 相數(shù) 同時(shí)銘牌上還給出變壓器的總重量，油重量，器身重量。特種變壓器的產(chǎn)品型號(hào)：HSJ:三相油浸電弧鋼爐用變壓器PDJ:單相油浸工頻感應(yīng)爐用變壓器DDG ：?jiǎn)蜗喔墒降碗妷捍箅娏髯儔浩鱖SG :三相干

7、式整流變壓器TDJY :單相油浸移圈調(diào)壓器TDGC :單相干式接觸調(diào)壓器SO：三相自耦調(diào)壓器DGS :船用變壓器SG:三相干式變壓器KL ：礦用變壓器第二章 變壓器的運(yùn)行分析一空載運(yùn)行在原邊加上額定的 f 的額定的電壓副邊開(kāi)路的情況，把原邊加在電源， 而副邊開(kāi)路，原邊 就有電流流過(guò)，這個(gè)電流叫空載電流。用 I0 表示，這時(shí)變壓器鐵心中就產(chǎn)生磁通，并在副邊 繞組端點(diǎn)產(chǎn)生電壓，這種運(yùn)行狀態(tài)為變壓器的空載運(yùn)行。特點(diǎn)：空載運(yùn)行時(shí)副邊電壓與原邊 電壓有一定的比例關(guān)系。二負(fù)載運(yùn)行 當(dāng)變壓器的一次繞組接到交流電源上，而二次繞組的出線(xiàn)端接上負(fù)載時(shí)，二次繞組內(nèi)就 有電流流過(guò)，這樣變壓器就進(jìn)行了負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。特點(diǎn)

8、： 1.當(dāng)副邊接上負(fù)載后，變壓器就能輸出電流，與此同時(shí)，變壓器原邊的輸入電流也 相應(yīng)增大。2. 負(fù)載運(yùn)行時(shí)， 副邊電壓與空載時(shí)有所不同， 副邊電壓變化的大小決定于負(fù)載的大 小，性質(zhì)和變壓器本身的特性，額定負(fù)載時(shí)變壓器副邊電壓變化的數(shù)值是變壓器的一個(gè)重要 的性能。3. 損耗，變壓器內(nèi)部有損耗，變壓器的輸入功率總是大于輸出功率，它的效應(yīng)也隨負(fù)載而變化。三目的1. 通過(guò)運(yùn)行分析的學(xué)習(xí)，了解副邊電壓的大小和相位隨負(fù)載變動(dòng)的情況。2. 分析變壓器中能量傳遞的規(guī)律及變壓器的損耗和效率。 四方法把電磁基本規(guī)律應(yīng)用到變壓器的電路和磁路中去，確定變壓器的電壓電勢(shì)，電流，磁勢(shì)， 磁通和磁路中的阻抗應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系。五

9、變壓器的基本原理原繞組加上交流電壓 U1時(shí)，原繞組里就有電流 11流過(guò)，原繞組就將產(chǎn)生一個(gè)磁勢(shì)F,這個(gè)磁勢(shì)就會(huì)在鐵心中產(chǎn)生一個(gè)磁通，磁通是交變的，所以它將在原，副邊繞組中感應(yīng)電勢(shì)， 當(dāng)副邊接上負(fù)載時(shí)， 在 E2 的作用下負(fù)載中將有電流 I2 流過(guò)， 這就是變壓器將電能從原邊傳遞 到副邊的工作過(guò)程。變壓器工作的目的：不僅在于實(shí)現(xiàn)能量從原邊傳遞到副邊，而是通過(guò)傳遞過(guò)程實(shí)現(xiàn)改變 電壓和電流?；鶢柣舴蚨梢坏谝欢?. 支路 電路中每個(gè)分支叫支路2. 節(jié)點(diǎn) 三個(gè)或三個(gè)以上支路匯交的點(diǎn)3. 回路 電路中任意一個(gè)閉合的路徑為回路對(duì)任何一節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，流入（或流出）該節(jié)點(diǎn)的代數(shù)和等于零，這就是基爾霍夫第一定律。

10、 二第二定律在電路的任何閉合回路中，各段電壓的代數(shù)和等于零，這就是基爾霍夫定律。在電路任 何回路中，其各個(gè)電阻上電壓的代數(shù)和等于各個(gè)電勢(shì)的代數(shù)和，這是第二定律的另一種表達(dá) 式。運(yùn)用第二定律解題時(shí)，常用IR=工E,公式中電壓和電勢(shì)正負(fù)確定方法：1. 首先選定各支路電流的正方向2. 任意選定沿回路的繞行方向3. 若通過(guò)電阻的電流方向與繞行方向與繞行方向一致，則該電阻上的電壓為正，反之取4. 負(fù)。5. 電動(dòng)勢(shì)的方向與繞行方向一致時(shí)取正，反之取負(fù)。單相正弦交流電： 凡是大小和方向都隨時(shí)間而變化的電壓和電流稱(chēng)交流電壓和交流電流，工程上所用 的交流電基波形是按正弦規(guī)律變化，稱(chēng)正弦交流電。優(yōu)點(diǎn)：1. 變化平

11、滑，同頻率的幾個(gè)正弦量相加或相減，其結(jié)果仍是同頻率的正弦量。2. 非正弦的周期性交流電，還可以分為許多不同頻率的正弦分量。參數(shù)：1 瞬時(shí)值 交流電在某一時(shí)刻的大小稱(chēng)為交流電的瞬時(shí)值。 （U,ei）2. 最大值 最大的瞬時(shí)值稱(chēng)為最大值，最大值也叫振幅或峰值。 （Em,Um,Im ）3. 周期 交流電每循環(huán)一次所需要的時(shí)間，用 T 表示，單位，秒，周期的長(zhǎng)短表示這個(gè)交流電變化的快慢。4. 頻率交流電在 1 秒鐘內(nèi)變化的快慢。5角頻率 e=EmSinwt,w 通常為角頻率或角速度， 表示交流電每秒鐘內(nèi)變化的角度，單位：弧度 秒。6. 相位和初相角 e仁E1mSin(wt+ f ), e2=E2mSi

12、n(wt+ f )t=0 時(shí)的相位叫初相位或初相，用不大于1 80度的角表示。正弦交流電的表示方法：1. 矢量圖2.復(fù)數(shù)表示方法3.解析式4.曲線(xiàn)圖( 1 ) 、矢量圖 按初相和最大值作矢量，這樣作出的圖為矢量圖。 作圖注意：在同一矢量圖上，相同單位的矢要用相同的比例。優(yōu)點(diǎn)： 1 、正弦量相同時(shí)比解析式，曲線(xiàn)式簡(jiǎn)單。2、矢量直接相加單。2 、復(fù)數(shù)表示法復(fù)數(shù)： A=a1+ja2向量乘以”+J ”就等于此向量，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，即幅角增加90度。向量乘以”就等于此向量，順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò) 90度，即幅角減小90度。一、純電阻電路既沒(méi)有電感也沒(méi)有電容，只包含線(xiàn)性電阻電路，在純電阻電路中電路和電流是同相位的。

13、 設(shè)電壓的初相角為零 u=UmSinwt ，流過(guò)電阻上電流 i=U/R=Um/Rsinwt 。二純電感電路由電阻很小的電感線(xiàn)圈組成的交流電路，可近似看成純電感線(xiàn)路，純電感線(xiàn)路中，電壓 (電感)超前電流 90 度。在純電感線(xiàn)圈兩端加上交流電壓上 UL ，線(xiàn)圈中要產(chǎn)生一個(gè)交流電 流，由于這個(gè)電流是變化的，因此線(xiàn)圈上就產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)來(lái)反抗電流變化，線(xiàn)圈中電流變 化要落后于線(xiàn)圈兩端電壓的變化， UL 和 i 之間有相位差。UL=Ldi/dt=LdlmSimwt/dt=lmwLSi n(wt+n /2)三純電容電路由介質(zhì)損耗很小，絕緣電阻很大的電容器組成的交流電路可近似看成是純電容電路。在 純電容電路中

14、，電容器兩端的電壓隨著電荷的積累而升高，隨著電荷的釋放而降低，由于電 荷的積累和釋放需要一定的時(shí)間，所以說(shuō)電容器兩端的電壓變化滯后于電流變化，電流超前 于電壓 90 度。結(jié)論： 1 、UL>Uc, 電壓超前電流，相角 >0 度，電路呈感性。2、UL<Uc，電壓滯后于電流，相角 <0度，電路呈感性。3、Um=Uc ，電壓與電流同后，發(fā)生串聯(lián)諧振。磁路部分：磁性：把能吸引鐵、鎳、鈷等物質(zhì)的性質(zhì)稱(chēng)為磁性。磁體：具有磁性的物質(zhì)叫磁體。磁化：使原來(lái)不帶磁性的物質(zhì)使其具有磁性的過(guò)程。磁通：通過(guò)與磁場(chǎng)方向垂直的某一面積上磁力線(xiàn)的總數(shù)。磁感應(yīng)強(qiáng)度：垂直通過(guò)單位面積上磁力線(xiàn)的數(shù)目。1.

15、磁路歐姆定律設(shè)勵(lì)磁線(xiàn)圈的匝數(shù)為 N,線(xiàn)圈中流過(guò)的電流為I,鐵心的截面為S,磁路的平均長(zhǎng)度為 L，則磁場(chǎng)強(qiáng)度：H=NI/LNI:相當(dāng)于電路中的電動(dòng)勢(shì)，是產(chǎn)生磁通的磁源，稱(chēng)為磁通勢(shì)，等于線(xiàn)圈的匝數(shù)和電流的乘積，電流越大，磁勢(shì)越強(qiáng)。H=NI/L/ =BS B=uH/ =uHSRm=L/us-磁路的磁阻磁阻與磁路的平均長(zhǎng)度成正比，與鐵心的截面和導(dǎo)磁率的乘積成反比，當(dāng)鐵心的幾何尺寸一定時(shí)，磁導(dǎo)率越大，Rm越小。磁路參數(shù)與電路參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系磁通勢(shì)NI電動(dòng)勢(shì)E磁通電流1磁導(dǎo)率u電阻率P磁阻Rm電阻R/ =NI/RmI=E/R電磁感應(yīng)：由于磁通變化，而在導(dǎo)體中或線(xiàn)圈中產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱(chēng)電磁感應(yīng)。由 電磁感

16、應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由感應(yīng)電勢(shì)引起的電流叫感應(yīng)電流。而產(chǎn)生電磁感應(yīng) 的條件是磁通量必須發(fā)生變化。電磁感應(yīng)定律：線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與穿越同一線(xiàn)圈的磁通量的變化率成正比。第一章變壓器的空載運(yùn)行如圖：AX是原繞組，ax是副繞組，AX接到交流電流運(yùn)行，各個(gè)是磁量都以電源頻率交變，雖然各量幅值不變，但它的瞬時(shí)值不僅大小而且連方向都隨時(shí)間變化。正方向的標(biāo)注：原繞組：1、定U1的方向，當(dāng)U1是正值時(shí)A點(diǎn)電位高于 X點(diǎn)電位/2、定 I 的方向，當(dāng) I 是正值時(shí)，電流從高電位流入3、定磁通的方向，根據(jù)右手定則4、定 E1 的方向，習(xí)慣上往往標(biāo) E1 和 I 同相副繞組：1、第一步定 I2 的方向，根

17、據(jù)右手定則，正電流產(chǎn)生正電勢(shì)，正 的磁勢(shì)產(chǎn)生正的磁通。2、第二步定 E2 的方向，正電勢(shì)產(chǎn)生正電流3、第三步定 U2 的方向，要求電流 I2 自高電位流出 一、電壓、電勢(shì)、和勵(lì)磁電流主磁通：把鏈接著原副邊繞組的磁通稱(chēng)主磁通 路徑：沿鐵心磁材料形成閉合回路漏磁通：只鏈自身繞組，不鏈另一繞組的磁通 路徑：除走鐵磁材料外，還走非鐵磁村料形成閉合回路。注意、：主磁通、漏磁通都隨時(shí)間作正弦變化，分析時(shí)可把主漏磁通以及磁勢(shì)都作為時(shí)間量。磁勢(shì)電流、勵(lì)磁磁勢(shì)：變壓器空載運(yùn)行時(shí)，磁通/是由原邊電流產(chǎn)生的磁勢(shì)產(chǎn)生的，這 時(shí)把原邊的電流叫勵(lì)磁電流，磁勢(shì)稱(chēng)為勵(lì)磁磁勢(shì)。按正弦規(guī)律變化的勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁勢(shì)也 是按弦規(guī)律變

18、化。Fo=lo*w1主磁通/與Fo的關(guān)系是非線(xiàn)性的。© = © m*Sinwt , e仁-w1*d/ /dt, e2=-w2*d © dt, e仁EmSiN (wt-n /2),同理，e2=E2mSin (wt- n/2)。用向量圖表：E仁-j* (w1*w/ V2) * © m,同理，E2=-j* (W2*W/ V2) * © m有效值：E仁(w1*w/ V 2) * © m=4。 44fw1 © m理想變壓器的條件：1. 原副邊繞組的繞線(xiàn)電阻為零。2. 原副邊繞組的耦合是 100。3. 鐵心中沒(méi)有損耗。4. 鐵心中的導(dǎo)磁

19、率 u 為無(wú)窮大。原邊： U1=-E1, 副邊： U2=E2,U1/U2=E1/E2=W1/W2.變比：變壓器空載運(yùn)行時(shí)原副邊電壓之比或匝數(shù)之比。二繞阻電阻和漏磁通的影響原繞阻繞線(xiàn)電阻為 r1,當(dāng) Io流過(guò)時(shí)產(chǎn)生壓降lor，漏磁通© s1,當(dāng)Io變化時(shí)，© si隨時(shí)間也按正弦規(guī)律變化，也將感應(yīng)是電勢(shì)Es1,0 si, Es1正方向的確定與/ m.,E1是一致的。/ s1 = / smSinwt,/ s2=0es仁-w1* / s1m*w*Coswt=w1* / s1*Sin(wt- n /2)Es1= -j*(W1*w/ V2)* / si漏磁通感應(yīng)的電勢(shì)可用電抗壓降來(lái)表示

20、，用原繞組單位電流產(chǎn)生的漏磁鏈數(shù)，漏電感系數(shù)表示：Ls=(w1* / s1)/V 2*IoEs=-jLswloi 、 漏磁通的漏電抗， Xi 是個(gè)常數(shù)，不隨電流的變化而變化，漏磁通的大小總與產(chǎn)生它的磁 勢(shì)即原繞組的安匝數(shù) lowi 成正比，沒(méi)有飽和現(xiàn)象。2、因?yàn)?Lsi 與漏磁通回路的磁導(dǎo)成正比，在漏磁通的回路中總有一段空氣或油，由于后者的磁阻大，幾乎消耗了磁路中的全部磁勢(shì)，而它的導(dǎo)磁率uo又是一個(gè)常數(shù)，因此，e s的磁路它的磁導(dǎo)是一個(gè)恒值， Xi 就是一個(gè)常數(shù)。這時(shí)變壓器空載運(yùn)行，原邊電勢(shì)平蘅方程： Ui=-Ei-Esi+lo*ri=-Ei+lo*Zi, Zi=ri+jxi,Z 就 是原繞組

21、的漏電抗。結(jié)論：1、鐵心內(nèi)的主磁通主要決定于外加電源電壓和頻率，而與磁路的材料、尺寸、性 質(zhì)等因素?zé)o關(guān)。2、磁路的材料，性質(zhì)、尺寸、等只決定產(chǎn)生/所需要的空載電流，如果磁路是由 很好的磁性材料構(gòu)成，則勵(lì)磁電流很小，反之增大。3、3、當(dāng)外加的電壓是正弦波時(shí)，感應(yīng)電勢(shì)和主磁通的波形也基本是正弦的，空載電流在不計(jì)鐵損和磁路不飽和時(shí)，波形也基本上是正弦的，并與/同相，計(jì)入鐵損及磁路飽和后，空載電流波形變成尖頂波，空載電流不再與/同相而超前一個(gè)角度。三、鐵心飽和的影響變壓器鐵心里主磁通/ m與勵(lì)磁磁勢(shì)的關(guān)系呈飽和性，設(shè)計(jì)變壓器時(shí)，為了使鐵心得到充 分利用，額定運(yùn)行點(diǎn)磁通最大值往往安排在鐵心飽和段 B 點(diǎn)

22、。磁化曲線(xiàn)：鐵磁物質(zhì)從完全無(wú)磁狀態(tài)進(jìn)行磁化的過(guò)程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度按一定規(guī)律隨著外磁 場(chǎng)的變化而變化。磁化原因：鐵磁材料能夠被磁化的原因是因?yàn)殍F磁物質(zhì)是由許多被稱(chēng)磁疇的磁性小區(qū)域所組成，每一個(gè)磁疇相當(dāng)于一個(gè)小磁體，在無(wú)外磁場(chǎng)作用時(shí)，磁疇排列雜亂無(wú)章，這些小磁疇 所具有的磁性相互抵消，對(duì)外不顯磁性，只有在外磁場(chǎng)作用下，這些磁疇完全轉(zhuǎn)向，形成附 加磁場(chǎng) ，使原磁場(chǎng)增強(qiáng)在。磁化過(guò)程： OA: 曲線(xiàn)上升緩慢，時(shí)間較短AB: 隨著 H 的增加， B 幾乎直線(xiàn)上升BC ：隨著 H 的增加， B 增加緩慢，形成膝部C:隨著H的增加，B幾乎不再增加，稱(chēng)為飽和段原因： OA 由于磁疇的慣性，隨著 H 的增加， B

23、不能立即上升，因而曲線(xiàn)較平緩，稱(chēng)起始 磁化階段 .AB 由于磁疇在較強(qiáng)的外磁場(chǎng)作用下都趨向 H 方向，因而 B 增加很快，曲線(xiàn)較陡， 稱(chēng)為線(xiàn)性段 .BC:由于大部分磁疇已經(jīng)轉(zhuǎn)向，隨著H增加，只有少數(shù)磁疇繼續(xù)轉(zhuǎn)向 H,因而B(niǎo)增加較慢，曲線(xiàn)為緩形成膝部C 點(diǎn)以后 :由于磁疇?zhēng)缀跞哭D(zhuǎn)向 H 方向，隨著 H 增加幾乎不變。曲線(xiàn)更平緩，稱(chēng) 飽和段 .Io和/不是線(xiàn)性關(guān)系：電力變壓器空載運(yùn)行時(shí)，原邊電壓 U1=-E1 ，如果電網(wǎng)電壓是正弦的，則原繞組的電勢(shì) e1 也是正弦的，感生這個(gè)電勢(shì)的鐵心主磁通/隨時(shí)間也按正弦變化，產(chǎn)生這個(gè)磁通的勵(lì)磁電流 io 是一個(gè)尖頂波形，經(jīng)諧波分析， io 除包含基本波形 i

24、1o 外，還有稍強(qiáng)的三次諧波，以及較弱 的其它高次諧波，所有這些高次諧波電流的數(shù)值都不大，對(duì)變壓器的運(yùn)行不起多大的作用， 可忽略不計(jì)，向量圖中的 Io 是 io 的等效正弦波向量，因?yàn)樵诳蛰d試驗(yàn)時(shí)測(cè)得的 Io 是 io 的有 效值，它包含了 io1 和 io3 的電流的有效值， Io 的值用 io 的有效值代用。磁滯回線(xiàn)：鐵磁物質(zhì)在反復(fù)磁化的過(guò)程中， B 的變化總滯后于 H 的變化，稱(chēng)磁滯現(xiàn)象。 鐵心的磁滯現(xiàn)象使得勵(lì)磁電流超前 一個(gè)小角度，鐵心的渦流現(xiàn)象使得這個(gè)角度擴(kuò)大了?？紤] 了鐵心損耗后，Io領(lǐng)先/ m 一個(gè)角度，Io落后于-E1 一個(gè)角度，這時(shí)除了從電源吸取無(wú)功功率 外還吸取正的有功功率

25、供給鐵心損耗，勵(lì)磁電流的兩個(gè)分量。Ioa有功分量Ioa=IoCos / oIor無(wú)功分量Ior=IoSin步o五、變壓器的空向量圖U1=-E1+Io （r1+jx1 ）U2=E2六、變壓器空載時(shí)的等值電路jloxl表示漏磁通感應(yīng)的電勢(shì)（-Es1）,引出漏電抗x1 ,是否能把主磁通感應(yīng)的電勢(shì)也用電 抗壓降表示，引出勵(lì)磁電流。分析：1主磁通有飽和性，/與10波形不一致，不是線(xiàn)性關(guān)系。2、io尖頂波形，可用等效正弦波向量表示，如果變壓器工作在恒定電網(wǎng)上，/就在磁飽和點(diǎn) B。從向量圖中，勵(lì)磁電流的有功分量loa與（-E1）是同相，可把（-E1）看成是 流過(guò)一個(gè)電阻元件上產(chǎn)生的壓降。-E1=loa*1/

26、goloa=（ -E1） *gogo：是電阻的倒數(shù)，叫電導(dǎo)。勵(lì)磁電流的無(wú)功分量lor滯后于（-E1）90度，可把（-E1）看成是lor流過(guò)一個(gè)電感無(wú)件上產(chǎn)生的壓降，-E1= （ jlor）/bo，bo是電抗的倒數(shù)，叫電納。-E1=（jlor） */bo jlor=（-E1） *bo lor=（-E1） *-jbolo=loa+lor= （-E1 ） *go+（-E1 ） *-jbo=-E1（go-jbo） -E1=lo/go-jboUl=-E1+lo （r1+jx1 ） =lo/（go-jbo） +lo*（r1+jx1 ），-E1=lo/go-jbo=lo* （go+jbo） /（go） 2-

27、（jbo） 2=lo*（go+jbo） /（go） 2+（bo） 2=lo*（go/（go2+bo2） +j*bo/ （ go2+bo2 ） W 令 rm=go/（ go2+bo2 ） Xm=bo/go2+bo2rm :勵(lì)磁電阻Xm :勵(lì)磁電抗U1= -E1+loZ1=lo （rm+jXm ） +lo（r1+jXm ） =loZm+loZ1=lo （Z1+Zm）注意： Xm 作為一個(gè)常數(shù)是有條件的，如果變壓器一直運(yùn)行在額定的電壓電網(wǎng)上，這不成 問(wèn)題，若它不運(yùn)行在額定電網(wǎng)上， Xm 的數(shù)值就需要相應(yīng)改變，如果運(yùn)行的電壓降低了，處在 磁化曲線(xiàn)的不飽和區(qū)， Xm 的數(shù)值是增大，反之 Xm 的數(shù)值減小

28、。在數(shù)值上 Zm 要比 Z1 大得多，這是由于在額定電壓下的鐵損比空載時(shí)銅損耗大得多， 而主磁通比漏磁通大得多的緣故。Zm 較大， lo 較小是電力變壓器的要求，在合理的設(shè)計(jì)中， lo 對(duì) ln 的比值不應(yīng)太大， lo/ln 大說(shuō)明空載時(shí)就有較大的電流對(duì)變壓器的運(yùn)行不利，同時(shí)還增加電網(wǎng)的無(wú)功負(fù)擔(dān)，對(duì)電 網(wǎng)不利。-E1=lo*ZmE仁lo*Zm/ o=arctgXm/rm第二節(jié) 變壓器的負(fù)載運(yùn)行 變壓器原邊接上交流電源，副邊出線(xiàn)端接上負(fù)載，在副繞組中就有電流流過(guò)，變壓 器就進(jìn)入負(fù)載運(yùn)行的狀態(tài)。目的：1、接上負(fù)載后 U, n2、根據(jù) 1 、 2 定律，列寫(xiě)電流、電壓的關(guān)系3、折合算法，等值電路和向

29、量圖一負(fù)載運(yùn)行時(shí)電壓和電流各種關(guān)系的分折1 、 副邊電壓和電流的關(guān)系 空載運(yùn)行：原邊電流 Io ，副邊電流 I2=0,U2=E2負(fù)載運(yùn)行：原邊電流11，畐U邊電流12不等于零，U2不等于E2，出線(xiàn)端接上ZL=rL+JxLU2=I2*ZL副邊繞組的繞線(xiàn)電阻為r2,電流流過(guò)r2時(shí)產(chǎn)生壓降I2r2，在副邊繞組中也有漏磁通/s2 ,是交變的，也將在畐繞組中感應(yīng)電勢(shì)。/ S2= / s2m*SinwtEs2= -j* / s2* (w2w) / V2副繞組漏磁通感應(yīng)的電勢(shì)用電抗壓降表示，用副繞組單位電流產(chǎn)生的漏磁鏈Ls2，漏電感系數(shù)：Ls2=W2 / s2/V2*I2U2=E2-I2Z22 、 原、副邊

30、電流的關(guān)系 分折：副邊繞組中有電流 I2 流過(guò)，就會(huì)在副邊繞組中產(chǎn)生磁勢(shì) F2=I2W2 ，這個(gè)磁勢(shì)作用 在鐵心中它會(huì)影響鐵心中的主磁通/m。/ m既鏈原繞組又鏈副繞組，產(chǎn)生/m的磁勢(shì)必定是鏈著它的全部電流，換句話(huà)說(shuō)，主磁通/ m 是由F1+F2=I1W1 + I2W2 合成磁勢(shì)產(chǎn)生的，F(xiàn)1+F2多大，由/ m確定?？蛰d運(yùn)行：/ m是由U1來(lái)確定負(fù)載運(yùn)行：U1不變，/ m= ?,/ m的大小和空載時(shí)大小有差別，但差別不大，近似用空載 運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生主磁通的磁勢(shì) Fo 來(lái)表示變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)需要的合成磁勢(shì) F1+F2=Fo。負(fù)載運(yùn)行副邊有電流I2,產(chǎn)生磁勢(shì)F2=I2*W2,I2增大,I2*W2也增大

31、，原邊的磁勢(shì)也相應(yīng)增 加 F1=Fo+(-F2)=Fo+(-I2*W2) 。原邊磁勢(shì)由兩部分組成，一部分是 Fo ，另外一部分是 -I2W2 與副邊磁勢(shì)大小相等，方向相反。 F1=IoW1+(-I2W2),I1=Io+(-W2*I2/W1) 。原邊電流 I1 分為兩部分，一部分是產(chǎn)生主磁通/m的勵(lì)磁電流，另一部分是平衡副邊磁勢(shì)所需要的電流，即供應(yīng)副邊負(fù)載功率的原邊電流中的負(fù)載分量。 I1=Io+IL, IL=-W2*I2/W1。分折：負(fù)載運(yùn)行時(shí)，主磁通/m，勵(lì)磁勢(shì)和勵(lì)磁電流空載： U1=-E1+Io*Z1負(fù)載： U1=-E1+I1*Z1空載運(yùn)行與負(fù)載運(yùn)行 在大小上要發(fā)生變化，這個(gè)變化很小，因?yàn)?/p>

32、 I1Z1 值很小，向量相 減后， E1 實(shí)際上仍和 U1 差不多，因此說(shuō)主磁通與空載時(shí)相差不多，要求的勵(lì)磁磁勢(shì)與勵(lì) 磁電流與空載時(shí)也差不多。3、原邊的電壓，電流關(guān)系U1=-E1+I1(r1+Jx1)U2=I2*ZL4、負(fù)載運(yùn)行時(shí)各量的綜合關(guān)系UI=-E1+I1(r1+Jx1) ， U2=E2-I2(r2+Jx2)I1=Io+(-I2/K),-Io=I1+I2/ KIo=-E1/Zm K=E1/E2二、折合算法1、由于變比 K 較大，使原邊和副邊電壓、電流數(shù)量級(jí)相差大，計(jì)算畫(huà)向量圖不便。2、不能得到從原邊看去，整臺(tái)變壓器的電路圖。 分折：原、副繞組之間沒(méi)有電的聯(lián)系，只有磁的聯(lián)系。 I1W1+I

33、2W2=IoW1, 副邊的電流 I2 通 過(guò)它的磁勢(shì)影響原邊的電流。3、把 W2 副邊的電流 換成另外的匝數(shù)和電流值， 保證磁勢(shì)不變， 從原邊看副邊的作用是 樣的，有同樣的功率從原邊輸入，送給副邊可行基礎(chǔ)，磁通是由合成磁勢(shì)產(chǎn)生的，維持 合成磁勢(shì)不變，工作點(diǎn)不變。折合算法 ：保持一個(gè)繞組磁量不變，把電量傳換到另外一個(gè)匝數(shù)基礎(chǔ)之上的方法。 副邊繞組可以換成任何匝數(shù)，為了消除變比 K ，給計(jì)算帶來(lái)麻煩，把副邊繞組換成匝 數(shù)為 ，實(shí)際的副繞被一個(gè)匝數(shù) ，的等值副繞組所代替，用等值的副繞組去分析就不會(huì)出現(xiàn) 變比 K。折合條件：等值的副繞組必須能產(chǎn)生同樣的F2，這是折合的條件，要滿(mǎn)足條件必須使它的電壓、電

34、流、阻抗、與實(shí)際的副繞阻的電壓、電流、阻抗之間滿(mǎn)足一定的關(guān)系。分折前： 把實(shí)際的量折到等值繞阻上分折后， 再把等值副邊的量換回實(shí)際的副繞阻中去。把折合的量打一撇，1、電壓的折算2、電流的折算3、阻抗的折算E2” I2” U2副邊向原邊折合E2”=KE2I2”=I2/K(Z2+ZL) '=(K)2*(Z2+ZL)，輸出功率I2U2COS / 2,保持不變。E仁E2-E1=4.44Fw / mZm '=Zm/(K)24、副邊的折算 U2'=K*U25、折合后副邊的銅損為 (I2)2*r2 原邊向副邊折算：折算前： W1 W2 K 折算后： W1 '=W2 W2 K=

35、1 E1'=E1/KI1 '=K*I1 Io'=Kio三、負(fù)載時(shí)的等值電路圖四、向量圖1感性負(fù)載2、容性負(fù)載原邊：輸入功率=鐵心損耗+傳遞給副邊的功率+原邊銅損副邊：輸出的功率=傳遞給副邊的功率-副邊的銅損無(wú)功功率的傳遞：原邊：輸入的無(wú)功功率=鐵心勵(lì)磁需要的無(wú)功功率 +傳遞給副邊的無(wú)功功率 +原邊漏電抗吸取的無(wú)功功率副邊：；輸出的無(wú)功功率=原邊傳遞給副邊的無(wú)功功率 -副邊漏電抗吸取的無(wú)功功率第三節(jié) 標(biāo)么值標(biāo)么值：某一物理量的實(shí)際數(shù)值與選定的一個(gè)同單位的固定數(shù)值進(jìn)行比較。基值的選定：在電機(jī)與變壓器里都把額定值作為各物理量的基值。注意，基值的個(gè)數(shù)的選取不是任意的，應(yīng)注意各基

36、值之間的一定聯(lián)系，當(dāng)某幾個(gè)物理量的基值確定后，其它幾個(gè)物理量的基值也就確定。用標(biāo)么值表示各物理量的優(yōu)點(diǎn)：1、應(yīng)用標(biāo)么值表示時(shí)，便于比較變壓器之間以及電機(jī)之間特性及參數(shù)大小，同類(lèi)型的電機(jī)與變壓器，盡管容量和電壓等級(jí)差別很大，但用標(biāo)么值表示的參數(shù)它的數(shù)值在一定的范圍內(nèi)變化，電力變壓器的漏阻抗的標(biāo)么值即各種容量的變壓器，在額定電流下的漏阻抗壓降與它自已的額定電壓的比值差不多是樣的，從阻抗標(biāo)么值的大小可粗略估計(jì)出變壓器的運(yùn)行情況：容 量額定電壓Zk10-63006100.0440.05550-31500352500-125001100.10531500-1250002200.120.14變壓器的短路電

37、抗與短路電阻它們?nèi)?biāo)么值后的比值，對(duì)各種容量的變壓器來(lái)說(shuō)有一定的范圍容量Xk/rk51.1501.8 2.25603.33.756005600以上102、1 ）、數(shù)字變得簡(jiǎn)單了2 ）、使本來(lái)不相等的一些數(shù)值在一定條件下變得相等3）、使用標(biāo)么值可使一些公式簡(jiǎn)單第四節(jié)變壓器參數(shù)的計(jì)算和測(cè)定穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的等值電路，Zk,Zm叫做變壓器的參數(shù)，它的大小影響變壓器的運(yùn)行性能，Zk,Zm的大小由使用的材料，結(jié)構(gòu)，形狀幾何尺寸決定。要求、；既能滿(mǎn)足運(yùn)行要求，又能降低成本，變壓器參數(shù)的得來(lái)的途徑。1. 在變壓器還沒(méi)有制造出來(lái)之前，根據(jù)使用的材料，幾何尺寸，通過(guò)計(jì)算得出來(lái)2. 對(duì)已經(jīng)制造出來(lái)的變壓器用試驗(yàn)測(cè)出來(lái)一參

38、數(shù)的計(jì)算方法1. 短路電阻rk=r1+r2 '1）、由于電阻隨溫度變化，國(guó)標(biāo)規(guī)定計(jì)算變壓器效率時(shí)應(yīng)取75度的電阻值,2）把副繞組的直流電阻折算到原邊，加上原邊的繞線(xiàn)電阻。說(shuō)明：短路電阻除了直流電阻外，漏磁通在導(dǎo)線(xiàn)中產(chǎn)生的渦流損耗及在結(jié)構(gòu)件中引起的鐵損，應(yīng)以等值電阻的形式計(jì)入短路電阻中，這些損耗稱(chēng)附加損耗，其等值電阻叫附加電阻。大型變壓器：附加銅損所占比例較大，需單獨(dú)計(jì)算，設(shè)計(jì)時(shí)盡量采取措施降低它的數(shù)值。中小型變壓器： 附加電阻一般考慮其直流電阻的5 15；較低的百分?jǐn)?shù)用于較小容量的變壓器。二短路電抗1、等值電路， Xk 漏電抗也是變壓器電路的參數(shù)之一，它的大小會(huì)對(duì)電路的電壓，電流有影響

39、。 L=W © /iL= (W) 2* A電感系數(shù)L，與匝數(shù)的平方，磁導(dǎo)的一次方成正比，與產(chǎn)生磁通©的電流及磁通本身無(wú)關(guān)， 它表示磁路里電流產(chǎn)生磁鏈的能力， 磁路里單位電流產(chǎn)生的磁鏈多， 能力強(qiáng)， L 就大，磁導(dǎo)的大小與磁路的材料和結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)。2、勵(lì)磁回路的 Rm 和 Xm要想計(jì)算勵(lì)磁阻抗 rm 和 xm ，必須先算出鐵心消耗的有功功率和無(wú)功功率， 及勵(lì)磁電流 的有功分量和無(wú)功分量。鐵心中消耗的有功功率就是鐵損包括磁滯損耗和渦流損耗。單 位重的鐵損：Q=P10/50* ( 3 /10000 )a * (f/50) * 3瓦 /公斤三變壓器的空載試驗(yàn)根據(jù)變壓器的試驗(yàn)可求出變

40、比，空載損耗Po及磁阻抗Zm，變壓器空載試驗(yàn)時(shí)，副邊開(kāi)路，原邊加額定電壓，則得 U20 ， Io 及輸出的功率，三相變壓器的磁路不 對(duì)稱(chēng)，各相電流值不等，可取各相電流的平均值，作為勵(lì)磁電流。試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)原邊電壓和感應(yīng)電勢(shì)都達(dá)到額定值，鐵心里的磁密和鐵損也是正常值時(shí)，由于 Io 很小，這時(shí)的銅損可忽不計(jì)，輸入的功率全部供給了鐵心損耗。Zm=Zo=Un/lo ro=r m=Po/ (Io) 2 Xm= V( Zm) 2- (r m) 2 如果是三相變壓器，計(jì)算勵(lì)磁阻抗時(shí)用一相的功率，電壓和電流值。由于Zm 隨著外加電壓大小而發(fā)生變化，空載試驗(yàn)應(yīng)在額定電壓下進(jìn)行，在哪邊做都行，數(shù) 值相差( K)2 倍

41、，電力變壓器為了方便一般都在低壓側(cè)做。四變壓器的短路試驗(yàn) 通過(guò)變壓器的短路試驗(yàn)可以求出變壓器的銅損，漏阻抗或短路阻抗，試驗(yàn)時(shí)， 副邊短路，原邊通過(guò)調(diào)壓器接到電源，加的電壓比額定小很多，以原邊電流達(dá)到 或接近額定值為止，量測(cè)這時(shí)的 Uk ， I1 和輸入的功率，當(dāng)原邊電流達(dá)到額定值 時(shí)，副邊電流也達(dá)到額定值，這時(shí)的銅損相當(dāng)于額定負(fù)載時(shí)的銅損，從簡(jiǎn)化的等值電路圖可以看出，當(dāng)副邊短路，原邊流過(guò)額定電流時(shí)，原邊加的電壓為Uk=l1 n*Zk，這個(gè)電壓很小，所以/很小，Io和鐵損可忽略不計(jì)，這時(shí)輸入的功率全部供給了銅損。Zk=Uk/I1 n rk=Pk/ (I1 n) 2 Xk= V( Zk) 2- (

42、rk) 2國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，討論變壓器性能時(shí)，繞組電阻應(yīng)折算到 75 度rk=rk* ( 234。5+75) /( 234。5+t)注意： 1、如果是三相變壓器都用一相的數(shù)據(jù)。3、做短路試驗(yàn)時(shí)，如能保持電流為額定值，這時(shí)測(cè)得的損耗更符合實(shí)際情況。4、短路試驗(yàn)在高、側(cè)做都可以，但測(cè)得的 Zk 的數(shù)據(jù)折合到量測(cè)的那邊。rk=In*rk/UnXk=In*Xk/UNZk=In*Zk/Un漏阻抗 Zk 等于通入額定電流時(shí)的阻抗壓降與額定電壓的比就是在額定電流下做短 路試驗(yàn)，外加電壓與額定電壓之比，漏阻抗的標(biāo)么值也叫短路電壓的標(biāo)么值，用符號(hào)Uk來(lái)表示，短路電阻標(biāo)么值叫短路電壓標(biāo)么值的有功分量，Uka 表示，短

43、路電抗標(biāo)么值叫短路電壓標(biāo)么值的無(wú)功分量， Ukr 表示，如果用歐姆數(shù)表示阻抗時(shí)，必須指明是折合到 哪一邊的數(shù)據(jù)，用標(biāo)么值表示時(shí)，對(duì)高低壓阻抗的標(biāo)么值彼此是相等的。第四節(jié) 變壓器的運(yùn)行性能一變壓器負(fù)載時(shí)副邊端電壓的變化變壓器空載運(yùn)行時(shí)，原邊接額定電壓，畐燦開(kāi)路，畐U邊電壓為U20,這個(gè)電壓為額定電壓，帶上負(fù)載后副邊為U2，變壓器由空載到負(fù)載副邊電壓的變化，用電壓調(diào)整率U 表示，變壓器由空載到負(fù)載，畐邊電壓差與畐邊的額定電壓之比， U=(U2n-U2 )/U2n*%=1-U2 ' U= 3 *(rkCos / 2+XkSin / 2)二變壓的效率變壓器的效率：指變壓器輸出的有功功率與輸入的

44、有功功率的百分比n =(P2/P1)*%P2:輸出的有功功率P1:輸入的有功功率損耗： 1 )鐵損 基本鐵損 磁滯損耗、渦流損耗附加鐵損 漏磁通2) 銅損 基本銅損 電流流過(guò)原副邊繞組電阻產(chǎn)生的損耗附加銅損 引線(xiàn)、不完全換位引起的環(huán)流損耗在額定電壓 U1n 下運(yùn)行，盡管負(fù)載電流發(fā)生變化，鐵損值基本不變，稱(chēng)不變損耗。刀 P=Pfe+PcuP2=P1-刀 P n =P2/P 仁P1- E P/P1=1-(刀 P/P2+ 刀 P)假設(shè)： 1 、在額定電壓下的空載損耗，作為鐵損，并認(rèn)為鐵損不隨負(fù)載而變2、以額定電流時(shí)的短路損耗作為銅損并認(rèn)為它與負(fù)載系數(shù)的平方成正比。 忽略副邊電壓變化：P2=I2U2n

45、Cos © 2= 3 *I2n*U2nCos © 2n =1-E P/(P2- E P) =1-(Po+( 3 )2*Pd/ 3 PhCos© 2+Po+( 3 )2*pd)*% 對(duì)于給的一臺(tái)變壓器， Po 和 Pd 是一定的， 效率和負(fù)載的大小及功率因數(shù)有關(guān)， 在一定 的COS $下，n和3的關(guān)系可由變壓器的效率曲線(xiàn)反映。當(dāng)輸出為零時(shí)，效率為零，當(dāng)輸出增加時(shí)，效率開(kāi)始很快增高，達(dá)到一定值時(shí)，又開(kāi) 始下降，這是因?yàn)樽儔浩鞴β氏闹杏幸徊糠植浑S負(fù)載而變的鐵損，使輕載時(shí)效率低，而銅 損耗則與負(fù)載的平方成正比， 負(fù)載增大后， 銅損也增加很快， 使效率又降低。 當(dāng) Po=

46、Pcu=( 3 )2*Pd時(shí)，變壓器的效率最大3=VPo/pd。第三章 三相變壓器 三相變壓器的磁路系統(tǒng)基本可分為兩大類(lèi)：1 、三相變壓器的磁路系統(tǒng)，以及與磁路系統(tǒng)有密切關(guān)系的電勢(shì)波問(wèn)題。 2、變壓器原副邊的相位移。1 、 三相單相變壓器組 磁路是獨(dú)立，磁通在各自的鐵心中閉合，三相磁通是對(duì)稱(chēng)的相差120 度，任合時(shí)刻的磁通之合為零。由于某種原因，磁路中可能會(huì)現(xiàn)三次諧波，© 1 和© 3，所經(jīng)過(guò)的磁路相同，都 是同一鐵心，對(duì)© 1 和© 3 限制作用是一樣的，呈現(xiàn)較大的磁導(dǎo)，很小的電流 I 作用下都 能較大的感應(yīng)電勢(shì)。2、 三相三柱式 三相磁通互相聯(lián)系，每

47、一相磁通借助其它兩相才能形成閉合回路，這種磁路是不對(duì)稱(chēng)的， 中間一相 B 相比 A、C 兩相的磁路短，所以三相磁路和勵(lì)磁電流將不完全對(duì)稱(chēng)，B 相的勵(lì)磁電流比A、C兩相的勵(lì)磁電流要小，但由于變壓器的勵(lì)磁電流所占的比例極小，對(duì)實(shí) 際的運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生太大的影響。 三相磁通大小相等相位互相對(duì)稱(chēng)， 任一瞬時(shí)的磁通之合為零，各相時(shí)間上是同相的三次諧波磁通，不能以另外兩相的磁路形成回路，只好以變壓器 的鐵軛中散出來(lái)，經(jīng)過(guò)一段油路，借道油箱壁或其它鐵磁體構(gòu)成閉路，即三次諧波磁通在三相三柱式變壓器中遇到很大的磁阻，01和$ 3的成份不能相比，磁通的波形基本是正弦的。3、三相五柱式鐵心 一般受運(yùn)輸高度，安裝高度的影

48、響，而設(shè)計(jì)成三相五柱式結(jié)構(gòu)，主要特點(diǎn)：1.對(duì)于三相對(duì)稱(chēng)的基本波磁通互相依賴(lài)，2.對(duì)于三相完全相同的三次諧波磁通走旁軛，歸到三相變壓器組一類(lèi)，研究三次諧波磁通。第二節(jié)繞組的標(biāo)注方式線(xiàn)圈1 、 左繞向 線(xiàn)圈沿左螺旋前進(jìn)2、 右繞向 線(xiàn)圈沿右螺旋前進(jìn)二同名端把同時(shí)具有高電位（或低電位）的端頭稱(chēng)為同名端或同極性端。三標(biāo)注首末端單相A三相AAm a 中性點(diǎn)首端Am aB CBm Cmb cOOm （中壓）末端X xm xX Y ZXm Ym Zmx y zo四極性繞向與感應(yīng)電勢(shì)判定方法：同名端是首端時(shí)感應(yīng)電勢(shì)同相。第三節(jié)三相變壓器聯(lián)接組一、三相繞組的聯(lián)接把三個(gè)單獨(dú)繞組聯(lián)接成三相繞組的聯(lián)接方法，有兩種，星

49、形聯(lián)接、三角聯(lián)接。1、 星形接法把三個(gè)繞組的尾端 X,Y ,Z ；連在一起，把首端 A,B,C 引出。2、 三角聯(lián)接3、曲折形連接，把其中一相的上部分與另一相的下半繞組反串起來(lái)組成新的一相。時(shí)鐘表示法：把高壓側(cè)線(xiàn)電壓向量作為時(shí)鐘的長(zhǎng)針，并且它固定地指在 12 點(diǎn)，把低壓側(cè)相應(yīng)的線(xiàn)電壓 向量作為時(shí)鐘的短針，它是動(dòng)的，它將隨著不同的接法而指向不同的數(shù)字，如果高、低壓同 相位，則短針也指向 12 點(diǎn)，時(shí)鐘上的 12 個(gè)數(shù)字將一個(gè)圓分成 12 等分，每一等分表示 30 度 的相位差，到底指向幾點(diǎn)應(yīng)看 Uab 的指向。具體的連接方式為： Y,y Y,d D,yD, d Y/Z /Z根據(jù)上面分析得到下列規(guī)

50、律：1、 將變壓器任何一邊首末端互換，則聯(lián)接組發(fā)生了6 小時(shí)變化。2、 改變一邊繞組的繞向，同樣得到聯(lián)接組了發(fā)生了6 小時(shí)變化。3、改變一邊端頭順序，每移動(dòng)一檔聯(lián)接組的相位數(shù)增加4 小時(shí)。4、對(duì)于 Yy,Dd,Dz ，其聯(lián)接組為雙數(shù)， 2， 4， 6， 8， 10， 0，對(duì)于 Yd,Yz ，可得單數(shù) 1， 3， 5， 7， 9， 11。5、 單相變壓器的聯(lián)接組，當(dāng)原副邊相位一致時(shí)，標(biāo)記為Iio, 當(dāng)原副邊相位相反時(shí)，標(biāo)記為 Ii6 。四標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組Yyno, Yd11, Ynd11, Yyo, Ynyo, 單相只有 Iio各種聯(lián)結(jié)組的使用范圍：1、Yyno 用在副邊電壓為 400230 伏的配電

51、變壓器中，供給動(dòng)力和照明的混合負(fù)載。2、 Yyno，用在副邊電壓超過(guò) 400伏的線(xiàn)路中，最大容量為 5600KVA,高壓邊電壓也在 35KV 以下。3、YNd11, 用在高壓邊需要中性點(diǎn)接地的變壓器里， 在 110KV 及以上的高壓線(xiàn)路， 一般 需要中點(diǎn)或通過(guò)阻抗接地。4、Ynyo, 用于原邊的中點(diǎn)需接地的場(chǎng)合。5、Yyo, 一般只供三相動(dòng)力負(fù)載。五、聯(lián)接組別的測(cè)定1、單相變壓器（測(cè)極性）1） 、把高壓繞組的兩根引出線(xiàn)任意標(biāo)上A,X，低壓繞組任意標(biāo)為 a,x,2）、將尾端X,x聯(lián)在一起。3）、在高壓側(cè)加 UAX,測(cè)UAX,UAa,Uax4）、計(jì)算，如果 UAa=UAX-Uax,說(shuō)明A,a同極性

52、，（減極性，lio）如果UAa=UAX+Uax,說(shuō)明A,a異極性，（加極性，Ii6）2、三相變壓器對(duì)三相變壓器除了各相繞組的原，副邊要測(cè)極性外，對(duì)三鐵心柱式變壓器各相繞組的首端要有相同的極性。所謂相同的極性端，指分別單獨(dú)從每相繞組通入電流，它們?cè)谧砸训蔫F心柱上產(chǎn)生的磁通，大小與方向完全一致。（1、星形接法原邊若有一相反接，即該相的首端與另外兩相的末端接成中性點(diǎn)，則當(dāng)電流 從該相流入而從另外兩相流出時(shí)，該相鐵心柱中的磁通會(huì)與另外兩相的磁通相互抵 消，一部分磁力線(xiàn)會(huì)從周?chē)目諝庵型ㄟ^(guò)，使空載電流大大增加，接反的那一相空 載電流會(huì)更大，這時(shí)中點(diǎn)電位嚴(yán)重偏移，空載電流比正常值在許多倍，由于后果嚴(yán) 重，

53、這種錯(cuò)誤是絕對(duì)不允許的，運(yùn)行前要進(jìn)行接法檢查。副邊若有一相反接，若 b相接反，則該相電勢(shì) Eb將變?yōu)?Eb，副邊三相電勢(shì)將 不再對(duì)稱(chēng)，這時(shí)副邊線(xiàn)電壓 Uab,Ubc的值會(huì)與副邊的相電壓相等， Uac的值為相電壓 的V 3 倍。（2、三角接法原邊：如果有一相接反，（即有頭接頭，尾接尾）空載電流急劇增加，會(huì)比星形 接法時(shí)一相反的空載電流大，后果更嚴(yán)重，因此是不允許的。副邊：若副邊有一相接反，副邊三相電勢(shì)之和會(huì)等于一相電勢(shì)的2倍，若投入運(yùn)行后果比兩相短路更嚴(yán)重。三相單相變壓器組：對(duì)三相變壓器組，原邊各相間標(biāo)志沒(méi)有上述要求，但對(duì)副 邊各相間標(biāo)志錯(cuò)誤會(huì)影響聯(lián)接組別，電壓會(huì)嚴(yán)重不對(duì)稱(chēng)或過(guò)電流。廣Y接 刀0

54、 =0,若接反，1、三單相變壓器組，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)激磁j2、三相三柱刀$ =0產(chǎn)生過(guò)激磁柱式變壓器原邊接 刀U=0,若接錯(cuò)刀U豐0電流變大，燒壞變壓器。Y,單相變壓器影響聯(lián)接組別，影響輸出電壓V副邊，副邊接錯(cuò)，后果更嚴(yán)重，燒壞變壓器三相變壓器極性端檢測(cè)方法：1） 、將假定的出頭標(biāo)好，把所假定的X,Z兩端用導(dǎo)線(xiàn)聯(lián)接。2）、在B相加合適的電壓，測(cè) UAC,UAx和Ucz,如果UAC=UAx-Ucz,說(shuō)明假定的標(biāo) 號(hào)正確，如果 UAC=UAx+Ucz,說(shuō)明假定的標(biāo)號(hào)不對(duì)稱(chēng)，把 A,C相中任電一相的出 線(xiàn)端標(biāo)號(hào)互換，即可 A,X換成X,A。3）、用同樣的方法測(cè) AB,BC之間。4）、每相原副繞組之間的極性

55、和單相方法一樣。4、測(cè)聯(lián)接組試驗(yàn)方法：1 ）、把高壓和低壓的兩個(gè)相同的出線(xiàn)端A,a聯(lián)起來(lái)。2） 、在高壓邊加降低了的三相電壓，用電壓表測(cè)量其它幾個(gè)端點(diǎn)的電壓，UBb,UCc ,UBc,UCb3）、從測(cè)量的這些電壓大小能判斷屬什么接組，A,a聯(lián)在一起，電位相同，其它各點(diǎn)之間的電位就確定了。組號(hào)電壓UBb=UCcUBc/UBb1V (K)2- V3K+1> 12V (K)2-K+1> 13V (K)2+1> 14V (K)2+K+1> 15V (K)2+ V 3K+1=16V K+17V (K)2+ V 3K+1v 18V (K)2+K+1v 19V (K)2+1v 110V (K)2-K+1v 111V (K)2- V3K+1=112V K-1第四節(jié)三相變壓器空載運(yùn)行時(shí)的電勢(shì)波形討論單相變壓器空載運(yùn)行，外加電源是正弦形的，感應(yīng)電勢(shì)也是正弦的，產(chǎn)生感生電勢(shì)的磁 通也是正弦的，勵(lì)磁電流是一個(gè)尖頂波形，諧波分析，有基本波