電力變壓器原理1

1、2022-6-271電力變壓器的工作原理電力變壓器的工作原理一、變壓器基本原理二、變壓器空載特性 三、變壓器負(fù)載特性四、電力變壓器的型號(hào)八、三相變壓器五、變壓參數(shù)測(cè)定六、標(biāo)么值七、變壓器運(yùn)行特性2022-6-272變壓器發(fā)展史18841884年匈牙利人制造出世界第一臺(tái)變壓器。（閉合鐵心式）年匈牙利人制造出世界第一臺(tái)變壓器。（閉合鐵心式）19171917年我國(guó)上海華生電器制造廠生產(chǎn)出我國(guó)第一臺(tái)變壓器年我國(guó)上海華生電器制造廠生產(chǎn)出我國(guó)第一臺(tái)變壓器19531953年我國(guó)沈陽(yáng)變壓器廠制造出第一臺(tái)仿蘇年我國(guó)沈陽(yáng)變壓器廠制造出第一臺(tái)仿蘇13500/11013500/110單相變壓器。單相變壓器。19541

2、954年我國(guó)沈陽(yáng)變壓器廠制造出第一臺(tái)單相規(guī)格年我國(guó)沈陽(yáng)變壓器廠制造出第一臺(tái)單相規(guī)格20000/15420000/154變壓器。變壓器。19581958年年8 8月我國(guó)沈陽(yáng)變壓器廠制造出第一臺(tái)單相仿蘇月我國(guó)沈陽(yáng)變壓器廠制造出第一臺(tái)單相仿蘇40000/22040000/220變變壓器。壓器。19601960年年3 3月我國(guó)沈陽(yáng)變壓器廠制造出第一臺(tái)月我國(guó)沈陽(yáng)變壓器廠制造出第一臺(tái)330kV330kV變壓器。變壓器。19791979年年1212月我國(guó)沈陽(yáng)變壓器廠制造出第一臺(tái)單相月我國(guó)沈陽(yáng)變壓器廠制造出第一臺(tái)單相500kV500kV型號(hào)型號(hào)DFPS-DFPS-250000/500250000/500變壓器

3、。變壓器。20052005年年4 4月月2 2日保定天威通過(guò)日保定天威通過(guò)750kV750kV型號(hào)型號(hào)ODFPS-500000/750ODFPS-500000/750變壓器變壓器試驗(yàn)。試驗(yàn)。20092009年年1 1月月6 6日特變電工沈陽(yáng)變壓器公司生產(chǎn)的日特變電工沈陽(yáng)變壓器公司生產(chǎn)的1000kV1000kV型號(hào)型號(hào)ODFS-ODFS-1000000/10001000000/1000變壓器變壓器投入運(yùn)行。投入運(yùn)行。2022-6-273世界上第一臺(tái)閉合鐵心變壓器我國(guó)第一臺(tái)交流1000kV變壓器2022-6-274一、變壓器基本工作原理一、變壓器基本工作原理 變壓器是一種靜止電器變壓器是一種靜止電

4、器, ,它通過(guò)線圈間的電它通過(guò)線圈間的電磁感應(yīng)磁感應(yīng), ,將一種電壓等級(jí)的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻將一種電壓等級(jí)的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓等級(jí)的交流電能率的另一種電壓等級(jí)的交流電能. . 變壓器是利用電磁感應(yīng)原理工作，它是由變壓器是利用電磁感應(yīng)原理工作，它是由相互絕緣且匝數(shù)不等的兩個(gè)繞組（構(gòu)成電路），相互絕緣且匝數(shù)不等的兩個(gè)繞組（構(gòu)成電路），套裝在有良好導(dǎo)磁性能材料疊成的鐵心上套裝在有良好導(dǎo)磁性能材料疊成的鐵心上( (構(gòu)成構(gòu)成磁路），兩繞組之間只有磁的耦合而沒(méi)有電的磁路），兩繞組之間只有磁的耦合而沒(méi)有電的聯(lián)系。聯(lián)系。2022-6-275 變壓器的一次繞組（一次繞組）與交流電源接通后，變壓器的

5、一次繞組（一次繞組）與交流電源接通后，經(jīng)繞組內(nèi)流過(guò)交變電流產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)經(jīng)繞組內(nèi)流過(guò)交變電流產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì) ，在這個(gè)磁動(dòng)勢(shì)作，在這個(gè)磁動(dòng)勢(shì)作用下，鐵芯中便有交變磁通用下，鐵芯中便有交變磁通 ，即一次繞組從電源吸取，即一次繞組從電源吸取電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇拍?，電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇拍埽?在鐵芯中同時(shí)交（環(huán)）鏈原、副邊在鐵芯中同時(shí)交（環(huán)）鏈原、副邊繞組（二次繞組），由于電磁感應(yīng)作用，分別在原、二繞組（二次繞組），由于電磁感應(yīng)作用，分別在原、二次繞組產(chǎn)生頻率相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果此時(shí)二次繞組次繞組產(chǎn)生頻率相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果此時(shí)二次繞組接通負(fù)載，在二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)作用下，便有電流流接通負(fù)載，在二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)作用下，便

6、有電流流過(guò)負(fù)載，鐵芯中的磁能又轉(zhuǎn)換為電能。這就是變壓器利過(guò)負(fù)載，鐵芯中的磁能又轉(zhuǎn)換為電能。這就是變壓器利用電磁感應(yīng)原理將電源的電能傳遞到負(fù)載中的工作原理。用電磁感應(yīng)原理將電源的電能傳遞到負(fù)載中的工作原理。n n E1=4.44fN1BmS10-4 n E2=4.44fN2BmS10-4 2022-6-276 在主磁通的作用下，兩側(cè)的線圈分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，電勢(shì)的大小與匝數(shù)成正比，K為變壓器變比。 變壓器匝數(shù)多的一側(cè)電流小，匝數(shù)少的一側(cè)電流大。變壓器的原、副線圈匝數(shù)不同，起到了變壓器作用。 變壓器一次側(cè)為額定電壓時(shí)，其二次側(cè)電壓隨著負(fù)載電流的大小和功率因素的高低而變化。 變壓器電流之比與一、二次繞

7、組的匝數(shù)成反比，即2022-6-277 二二. .變壓器的空載特性變壓器的空載特性 變壓器一次繞組接電變壓器一次繞組接電源，二次繞組開(kāi)路，負(fù)源，二次繞組開(kāi)路，負(fù)載電流為載電流為零，這種情況零，這種情況即為變壓器的空載運(yùn)行。即為變壓器的空載運(yùn)行。 N N1 1和和N N2 2為為一、二次繞組一、二次繞組的匝數(shù)分別繞在兩個(gè)鐵的匝數(shù)分別繞在兩個(gè)鐵心柱上。心柱上。2022-6-278主磁通與漏磁通的區(qū)別主磁通與漏磁通的區(qū)別1 1）性質(zhì)上：）性質(zhì)上：m m與與 I I0 0 成非線性關(guān)系；成非線性關(guān)系； L1L1 與與 I I0 0 成線性關(guān)系成線性關(guān)系； 2 2）數(shù)量上：）數(shù)量上： m m占占99%9

8、9%以上，以上， L1L1僅占僅占1%1%以下以下；3 3）作用上：）作用上： 起傳遞能量的作用，起傳遞能量的作用， 起漏抗壓降作用。起漏抗壓降作用。各電磁量參考方向的規(guī)定一次側(cè)遵循電動(dòng)機(jī)慣例，二次側(cè)遵循發(fā)電機(jī)慣例。一次側(cè)遵循電動(dòng)機(jī)慣例，二次側(cè)遵循發(fā)電機(jī)慣例。磁通與產(chǎn)生它的電流之間符合右手螺旋定則；電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)磁通與產(chǎn)生它的電流之間符合右手螺旋定則；電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)它的磁通之間符合右手螺旋定則。它的磁通之間符合右手螺旋定則。2022-6-279 空載電流和空載損耗空載電流和空載損耗一、空載電流作用與組成空載電流空載電流I I0 0包含兩個(gè)分量，一個(gè)是勵(lì)磁分量包含兩個(gè)分量，一個(gè)是勵(lì)磁分量I I0 0

9、a a，作用是建立，作用是建立磁場(chǎng)，另一個(gè)是鐵損耗分量磁場(chǎng)，另一個(gè)是鐵損耗分量I I0 0r r，主要作用是供鐵損耗。，主要作用是供鐵損耗。性質(zhì)性質(zhì)：由于空載電流的無(wú)功分量遠(yuǎn)大于有功分量，所以空載由于空載電流的無(wú)功分量遠(yuǎn)大于有功分量，所以空載電流主要是感性無(wú)功性質(zhì)電流主要是感性無(wú)功性質(zhì)也稱(chēng)勵(lì)磁電流；也稱(chēng)勵(lì)磁電流；大小大?。号c電源電壓和頻率、線圈匝數(shù)、磁路材質(zhì)及幾何尺寸有與電源電壓和頻率、線圈匝數(shù)、磁路材質(zhì)及幾何尺寸有關(guān)，用空載電流百分?jǐn)?shù)關(guān)，用空載電流百分?jǐn)?shù)I I0 0%來(lái)表示來(lái)表示：00N100II %I2022-6-2710t0i3211230i3、空載電流波形由于磁路飽和，空載電流由于磁路

10、飽和，空載電流與由它產(chǎn)生的主磁通呈非與由它產(chǎn)生的主磁通呈非線性關(guān)系。線性關(guān)系。 當(dāng)磁通按正弦規(guī)律變化時(shí)，當(dāng)磁通按正弦規(guī)律變化時(shí)，空載電流呈尖頂波形?？蛰d電流呈尖頂波形。 當(dāng)空載電流按正弦規(guī)律變化當(dāng)空載電流按正弦規(guī)律變化時(shí)，主磁通呈尖頂波形。時(shí)，主磁通呈尖頂波形。實(shí)際空載電流為非正弦波，但為了分實(shí)際空載電流為非正弦波，但為了分析、計(jì)算和測(cè)量的方便，在相量圖和析、計(jì)算和測(cè)量的方便，在相量圖和計(jì)算式中常用正弦的電流代替實(shí)際的計(jì)算式中常用正弦的電流代替實(shí)際的空載電流?？蛰d電流。2022-6-2711 變壓器空載時(shí)一次側(cè)從電源吸收少量的有功功率P0，供給鐵心損耗PFe和繞組損耗IR由于I和R均很小，所以

11、即空載損耗近似為鐵心損耗對(duì)于已制成變壓器，鐵損與磁通密度幅值的平方成正比，與對(duì)于已制成變壓器，鐵損與磁通密度幅值的平方成正比，與電流頻率的電流頻率的1.31.3次方成正比，即次方成正比，即空載損耗空載損耗約占額定容量的空載損耗約占額定容量的0.1%-1%0.1%-1%，而且隨變壓器容量的增大，而且隨變壓器容量的增大而下降。為減少空載損耗，改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的方向是采用優(yōu)質(zhì)鐵而下降。為減少空載損耗，改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的方向是采用優(yōu)質(zhì)鐵磁材料：優(yōu)質(zhì)硅鋼片、激光化硅鋼片或應(yīng)用非晶態(tài)合金。磁材料：優(yōu)質(zhì)硅鋼片、激光化硅鋼片或應(yīng)用非晶態(tài)合金。2022-6-2712 可見(jiàn)，影響主磁通大小的因素有電源電壓和頻率，以及一可

12、見(jiàn)，影響主磁通大小的因素有電源電壓和頻率，以及一次線圈的匝數(shù)。次線圈的匝數(shù)。U1=-E1-E1+I0R1=-E1+I0R1+jI0X1=-E1+Z1I0一、電動(dòng)勢(shì)平衡方程和變比空載時(shí)的電動(dòng)勢(shì)方程、等效電路和相量圖1.電動(dòng)勢(shì)平衡方程1.1一次側(cè)電動(dòng)勢(shì)平衡方程忽略很小的漏阻抗壓降，并寫(xiě)成有效值形式，有U1E1=4.44fN1m11114.444.44mEUfNfN則2022-6-27132 2、變比、變比定義定義112112022NNUUENkENUU 對(duì)三相變壓器，變比為一、二次側(cè)的相電動(dòng)勢(shì)之比，近似對(duì)三相變壓器，變比為一、二次側(cè)的相電動(dòng)勢(shì)之比，近似為額定相電壓之比，具體為為額定相電壓之比，具體

13、為Y，d接線接線NNU3Uk21 NNUU3k21D，y接線接線(2)二次側(cè)電動(dòng)勢(shì)平衡方程 U2=E22022-6-2714空空載時(shí)的等效電路和相量圖載時(shí)的等效電路和相量圖等等效電路效電路一次側(cè)的電動(dòng)勢(shì)平衡方程為一次側(cè)的電動(dòng)勢(shì)平衡方程為空載時(shí)等效電路為空載時(shí)等效電路為基于E1=-jI0X1表示法，感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)E1也用電抗壓降表示，由于在鐵心引起鐵損PTE，所以還要引入一個(gè)電阻Rm,用I20Rm等效PTE,即E1=I0(Rm+jXm)U1=-E1+I0Z1=I0(Rm+jXm)+I0(R1+jX1)2022-6-2715mmmZ,X,R勵(lì)磁電阻、勵(lì)磁電抗、勵(lì)磁阻抗。由于磁路具有飽勵(lì)磁電阻、勵(lì)磁電

14、抗、勵(lì)磁阻抗。由于磁路具有飽 和特性所以和特性所以 不不是常數(shù)，隨磁路飽和程度增大而減小。是常數(shù)，隨磁路飽和程度增大而減小。mmmjXRZ11XX,RRmm由于由于 ，所以有時(shí)忽略漏阻抗，空載等效電路只，所以有時(shí)忽略漏阻抗，空載等效電路只是一個(gè)是一個(gè) 元件的電路。在元件的電路。在 一定的情況下，一定的情況下， 大小取決于大小取決于 的大小。從運(yùn)行角度講，希望的大小。從運(yùn)行角度講，希望 越小越好，所以變壓器常采用越小越好，所以變壓器常采用高導(dǎo)磁材料，增大高導(dǎo)磁材料，增大 ，減小，減小 ，提高運(yùn)行效率和功率因數(shù)。，提高運(yùn)行效率和功率因數(shù)。 mZmZ0I0ImZ1U0I2022-6-27162 2、

15、相量圖、相量圖根據(jù)前面所學(xué)的方程，可作根據(jù)前面所學(xué)的方程，可作出變壓器空載時(shí)的相量圖：出變壓器空載時(shí)的相量圖：（1）以 為參考相量m（2） 與 同相， 滯后 ，mar0III00090aI0rI01E（3） 滯后 ， - -E E1 1 ；090m21E,E1001XI j,IR（4）1U（5）maI0rI00I1E1E2E10XI j01IR1U2022-6-2717空載運(yùn)行小結(jié)空載運(yùn)行小結(jié)（1 1）一次側(cè)主電動(dòng)勢(shì)與漏阻抗壓降總是與外施電壓平衡）一次側(cè)主電動(dòng)勢(shì)與漏阻抗壓降總是與外施電壓平衡, ,若忽若忽略漏阻抗壓降，則一次主電勢(shì)的大小由外施電壓決定略漏阻抗壓降，則一次主電勢(shì)的大小由外施電壓決

16、定. .（2 2）主磁通大小由電源電壓、電源頻率和一次線圈匝數(shù)決定，）主磁通大小由電源電壓、電源頻率和一次線圈匝數(shù)決定，與磁路所用的材質(zhì)及幾何尺寸基本無(wú)關(guān)。與磁路所用的材質(zhì)及幾何尺寸基本無(wú)關(guān)。（3 3）空載電流大小與主磁通、線圈匝數(shù)及磁路的磁阻有關(guān)，鐵）空載電流大小與主磁通、線圈匝數(shù)及磁路的磁阻有關(guān)，鐵心所用材料的導(dǎo)磁性能越好，空載電流越小。心所用材料的導(dǎo)磁性能越好，空載電流越小。（4 4）電抗是交變磁通所感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)與產(chǎn)生該磁通的電流的比）電抗是交變磁通所感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)與產(chǎn)生該磁通的電流的比值，線性磁路中，電抗為常數(shù)，非線性電路中，電抗的大小隨值，線性磁路中，電抗為常數(shù)，非線性電路中，電抗的大

17、小隨磁路的飽和而減小。磁路的飽和而減小。2022-6-2718 單相變壓器的負(fù)載運(yùn)行 負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系變壓器一次側(cè)接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，二次接變壓器一次側(cè)接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，二次接上負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)，稱(chēng)為負(fù)載運(yùn)行。上負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)，稱(chēng)為負(fù)載運(yùn)行。1U1E1E2U1I2I1m2EAXaxLZ22E2022-6-271911IR11E22IR22E1U1I2I2U11 1FN I22 2FN I01 0FN I01E2E用圖示負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁過(guò)程用圖示負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁過(guò)程2022-6-2720 基本方程基本方程一、磁動(dòng)勢(shì)平衡方程120FFF或11

18、2210N IN IN I 電磁關(guān)系將一、二次聯(lián)系起來(lái)電磁關(guān)系將一、二次聯(lián)系起來(lái), ,二次電流增加或減少必然引起二次電流增加或減少必然引起一次電流的增加或減少一次電流的增加或減少. .:,U,U.FF;F,因因此此有有磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)平平衡衡方方程程大大小小基基本本不不變變由由空空載載到到負(fù)負(fù)載載不不變變保保持持只只要要大大小小主主要要取取決決于于共共同同作作用用產(chǎn)產(chǎn)生生次次磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)和和二二負(fù)負(fù)載載時(shí)時(shí)一一次次磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)產(chǎn)產(chǎn)生生主主磁磁通通一一次次磁磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)空空載載時(shí)時(shí)011002100用電流形式表示用電流形式表示LII)kI(II)NN(II102021201。,I;,I:L作用作用它起

19、平衡二次磁動(dòng)勢(shì)的它起平衡二次磁動(dòng)勢(shì)的另一個(gè)是負(fù)載分量另一個(gè)是負(fù)載分量產(chǎn)生主磁通產(chǎn)生主磁通它用來(lái)它用來(lái)一個(gè)是勵(lì)磁電流一個(gè)是勵(lì)磁電流兩個(gè)分量?jī)蓚€(gè)分量變壓器的負(fù)載電流包括變壓器的負(fù)載電流包括表明表明102022-6-2721二、電動(dòng)勢(shì)平衡方程根據(jù)基爾霍夫電壓定律可寫(xiě)出一、二次側(cè)電動(dòng)勢(shì)平衡方程根據(jù)基爾霍夫電壓定律可寫(xiě)出一、二次側(cè)電動(dòng)勢(shì)平衡方程111111111ZIEXI jRIEU222222222ZIEXI jRIEU LZIU22負(fù)載運(yùn)行時(shí)負(fù)載運(yùn)行時(shí), ,忽略空載電流有忽略空載電流有: :1221211或NNkIIkII表明，一、二次電流比近似與匝數(shù)成反比。可見(jiàn)，匝數(shù)不表明，一、二次電流比近似與匝

20、數(shù)成反比?？梢?jiàn)，匝數(shù)不同，不僅能改變電壓，同時(shí)也能改變電流。同，不僅能改變電壓，同時(shí)也能改變電流。2022-6-2722等等效電路及相量圖效電路及相量圖一、折算折算原則折算原則：1 1）保持二次側(cè)磁動(dòng)勢(shì)不變；保持二次側(cè)磁動(dòng)勢(shì)不變；2 2）保持二次側(cè)各功率）保持二次側(cè)各功率或損耗不變?；驌p耗不變。22122 EkEEUkU 22IIk222222 2LLrk rxk xZk Z方法方法：（將二次側(cè)折算到一次側(cè)（將二次側(cè)折算到一次側(cè)) )折算：將變壓器的二次（或一次）繞組用另一個(gè)繞組折算：將變壓器的二次（或一次）繞組用另一個(gè)繞組(N(N2 2=N=N1 1) )來(lái)來(lái)等效，同時(shí)對(duì)該繞組的電磁量作相應(yīng)

21、的變換，以保持兩側(cè)的電磁等效，同時(shí)對(duì)該繞組的電磁量作相應(yīng)的變換，以保持兩側(cè)的電磁關(guān)系不變關(guān)系不變, ,用一個(gè)等效的電路代替實(shí)際的變壓器。用一個(gè)等效的電路代替實(shí)際的變壓器。2022-6-2723折算后的方程式為折算后的方程式為111111111ZIEXI jRIEU 222222222ZIEXI jRIEU 021III12EE01IZEmLZIU222022-6-2724二、等效電路根據(jù)折算后的方程，可以作出變壓器的等效電路。根據(jù)折算后的方程，可以作出變壓器的等效電路。T T型等效電路型等效電路：近似等效電路近似等效電路1R1X2R2XmRmX1U2ULZ2I1I0I1R1X2R2X21IIL

22、1I1U2ULZ2022-6-2725簡(jiǎn)化等效電路：簡(jiǎn)化等效電路：其中121SS2SSSRRRXXXZRjX分別稱(chēng)為短路電阻、短路分別稱(chēng)為短路電阻、短路電抗和短路阻抗。電抗和短路阻抗。 由簡(jiǎn)化等效電路可知，短路阻抗起限制短路電流的作用，由簡(jiǎn)化等效電路可知，短路阻抗起限制短路電流的作用，由于短路阻抗值很小，所以變壓器的短路電流值較大，一般由于短路阻抗值很小，所以變壓器的短路電流值較大，一般可達(dá)額定電流的可達(dá)額定電流的10102020倍。倍。1U2ULZ2II1SRSX2022-6-2726三、相量圖作相量圖的步驟作相量圖的步驟對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)T T型等效電路，型等效電路， 假定假定變壓器帶感性負(fù)載變壓器

23、帶感性負(fù)載。0190)6Em超前0)7 I)() 8201III11)11IjX1)12 U22 I ) 223RI )224IXj )12) 5EE1)9E21 U)11)10RI2022-6-2727作相量圖的步驟（假定帶感性負(fù)載）作相量圖的步驟（假定帶感性負(fù)載）對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)化等效電路對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)化等效電路212112212SSUI ZIIUUI RjX I 由等效電路可知由等效電路可知根據(jù)方程可作出簡(jiǎn)化相量圖根據(jù)方程可作出簡(jiǎn)化相量圖21II2USRI1SXI j11U2 2022-6-2728變壓器的參數(shù)測(cè)定 空載試驗(yàn)空載試驗(yàn)一、目的：通過(guò)測(cè)量空載電流和一、二次電壓及空載功率來(lái)計(jì)算通過(guò)測(cè)量空載電流和

24、一、二次電壓及空載功率來(lái)計(jì)算變比、空載電流百分?jǐn)?shù)、鐵損和勵(lì)磁阻抗變比、空載電流百分?jǐn)?shù)、鐵損和勵(lì)磁阻抗。二、接線圖二、接線圖三、要求及分析FepP,XR) 0113即即和和忽忽略略WAVV*1 1）低壓側(cè)加電壓，高壓側(cè)開(kāi)路；）低壓側(cè)加電壓，高壓側(cè)開(kāi)路；曲曲線線和和畫(huà)畫(huà)出出和和測(cè)測(cè)出出向向調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)范范圍圍內(nèi)內(nèi)單單方方在在電電壓壓)U(fP)U(fI,PI ,U,U.U)N1010002012102 2022-6-27291002022NmmmmmUZIPRIXZR201001100NNUkUII %I4 4）求出參數(shù)）求出參數(shù)5 5）空載電流和空載功率必須是額定電壓時(shí)的值，并以此求）空載電流和空載

25、功率必須是額定電壓時(shí)的值，并以此求取勵(lì)磁參數(shù)；取勵(lì)磁參數(shù)；6 6）若要得到高壓側(cè)參數(shù)，須折算）若要得到高壓側(cè)參數(shù)，須折算；7 7）對(duì)三相變壓器，各公式中的電壓、電流和功率均為相值；）對(duì)三相變壓器，各公式中的電壓、電流和功率均為相值；2022-6-2730短路試驗(yàn)短路試驗(yàn)1.目的：通過(guò)測(cè)量短路電流、短路電壓及短路功率來(lái)計(jì)算變壓器通過(guò)測(cè)量短路電流、短路電壓及短路功率來(lái)計(jì)算變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)、銅損和短路阻抗。的短路電壓百分?jǐn)?shù)、銅損和短路阻抗。2. 接線圖3. 要求及分析1 1）高壓側(cè)加電壓，低壓側(cè)）高壓側(cè)加電壓，低壓側(cè)短路；短路；WAV*;)U(fP)U(fI,PI ,U,I.I,)SSSSSS

26、SNS曲曲線線和和畫(huà)畫(huà)出出和和測(cè)測(cè)出出對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)的的范范圍圍內(nèi)內(nèi)變變化化在在讓讓短短路路電電流流通通過(guò)過(guò)調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)電電壓壓 31023 3）同時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)室的室溫；）同時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)室的室溫；4 4）由于外加電壓很小，主磁通很少，）由于外加電壓很小，主磁通很少，鐵損耗很少，忽略鐵損，認(rèn)為鐵損耗很少，忽略鐵損，認(rèn)為 。CuSpP 2022-6-27315 5）參數(shù)計(jì)算）參數(shù)計(jì)算122122ssNssNsSNSsNsssUUZIIPPRIIXZR對(duì)對(duì)T T型等效電路：型等效電路：ssXXXRRR21212121四、短路電壓短路時(shí)，當(dāng)短路電流為額定值時(shí)一次所加的短路時(shí)，當(dāng)短路電流為額定值時(shí)一次所加的電壓，稱(chēng)為

27、短路電壓，記作電壓，稱(chēng)為短路電壓，記作NSSNIZU1750C短路電壓也稱(chēng)為阻抗電壓短路電壓也稱(chēng)為阻抗電壓。6 6）溫度折算：電阻應(yīng)換算到基準(zhǔn)工作溫度）溫度折算：電阻應(yīng)換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的數(shù)值。時(shí)的數(shù)值。8 8）對(duì)三相變壓器，各公式中的電壓、電流對(duì)三相變壓器，各公式中的電壓、電流和功率均為相值；和功率均為相值；7 7）若要得到低壓側(cè)參數(shù)，須折算；）若要得到低壓側(cè)參數(shù)，須折算；2022-6-2732短路電壓常用百分值表示短路電壓常用百分值表示%URI%)(NCSN0100u :1751sa 分分量量百百分分值值有有功功短短路路電電壓壓電電阻阻%UXI%)(NSN100u :11sa 分分量量百

28、百分分值值無(wú)無(wú)功功抗抗短短路路電電壓壓電電 短路電壓的大小直接短路電壓的大小直接反映短路阻抗的大小，而反映短路阻抗的大小，而短路阻抗又直接影響變壓短路阻抗又直接影響變壓器的運(yùn)行性能。器的運(yùn)行性能。 從正常運(yùn)行角度看，從正常運(yùn)行角度看，希望短路電壓小些，這樣希望短路電壓小些，這樣可使副邊電壓隨負(fù)載波動(dòng)可使副邊電壓隨負(fù)載波動(dòng)小些；從限制短路電流角小些；從限制短路電流角度，希望它大些，相應(yīng)的度，希望它大些，相應(yīng)的短路電流就小些。短路電流就小些。%UZI%NCSN0100u :1751s 短短路路電電壓壓百百分分值值2022-6-2733 標(biāo)么值標(biāo)么值 標(biāo)么值標(biāo)么值, ,就是指某一物理量的實(shí)際值與選定

29、的同一單位的就是指某一物理量的實(shí)際值與選定的同一單位的基準(zhǔn)值的比值基準(zhǔn)值的比值, ,即即一、定義二、基準(zhǔn)值的確定1 1、通常以額定值為基準(zhǔn)值。通常以額定值為基準(zhǔn)值。 2 2、各側(cè)的物理量以各自側(cè)的額定值為基準(zhǔn)；各側(cè)的物理量以各自側(cè)的額定值為基準(zhǔn)； 線值以額定線值為基準(zhǔn)值，相值以額定相值為基準(zhǔn)值；線值以額定線值為基準(zhǔn)值，相值以額定相值為基準(zhǔn)值；單相值以額定單相值為基準(zhǔn)值，三相值以額定三相值為基準(zhǔn)值；單相值以額定單相值為基準(zhǔn)值，三相值以額定三相值為基準(zhǔn)值； .SSQ,P.ZZX,R.EUBB的的基基準(zhǔn)準(zhǔn)值值為為和和的的基基準(zhǔn)準(zhǔn)值值為為和和的的基基準(zhǔn)準(zhǔn)值值為為和和BU3 3、標(biāo)么值標(biāo)么值= =實(shí)際值

30、實(shí)際值基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值2022-6-2734三、優(yōu)點(diǎn)01*mZI020*mPRI*sSNZU*sSNRP*NPcosN*NQsinN四、缺點(diǎn)標(biāo)么值沒(méi)有單位，物理意義不明確。標(biāo)么值沒(méi)有單位，物理意義不明確。3 3、折算前、后的標(biāo)么值相等。線值的標(biāo)么值折算前、后的標(biāo)么值相等。線值的標(biāo)么值= =相值的標(biāo)么值；相值的標(biāo)么值； 單相值的標(biāo)么值單相值的標(biāo)么值= =三相值的標(biāo)么值；三相值的標(biāo)么值； 1 1、額定值的標(biāo)么值為額定值的標(biāo)么值為1 1。 2 2、百分值百分值= =標(biāo)么值標(biāo)么值100% 100% ；4 4、某些意義不同的物理量標(biāo)么值相等、某些意義不同的物理量標(biāo)么值相等2022-6-2735變壓器的運(yùn)行特

31、性 電壓變化率電壓變化率用相量圖可以推導(dǎo)出電壓變化率的表達(dá)式用相量圖可以推導(dǎo)出電壓變化率的表達(dá)式：定義：是指一次側(cè)加定義：是指一次側(cè)加50Hz50Hz額定電壓、二次空載電壓與帶負(fù)載后額定電壓、二次空載電壓與帶負(fù)載后在某功率因數(shù)下的二次電壓之差，與二次額定電壓的比值，即在某功率因數(shù)下的二次電壓之差，與二次額定電壓的比值，即 電壓變化率是表征變壓器運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一電壓變化率是表征變壓器運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一, ,它大小它大小反映了供電電壓的穩(wěn)定性。反映了供電電壓的穩(wěn)定性。2022222NNNUUUUUUU22*ssU(R cosX sin)式中式中NII22稱(chēng)為負(fù)載系數(shù)稱(chēng)為負(fù)載系數(shù) 由表達(dá)式

32、可知，電壓變化率的大小與負(fù)載大小、性質(zhì)及由表達(dá)式可知，電壓變化率的大小與負(fù)載大小、性質(zhì)及變壓器的本身參數(shù)有關(guān)。變壓器的本身參數(shù)有關(guān)。2022-6-2736.,UcosRsinX.,U,)(;,U,)()(*s*s次次電電壓壓比比空空載載時(shí)時(shí)高高說(shuō)說(shuō)明明二二為為負(fù)負(fù)值值時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)也也可可能能為為負(fù)負(fù)值值能能為為正正可可時(shí)時(shí)帶帶阻阻容容性性負(fù)負(fù)載載時(shí)時(shí)低低這這時(shí)時(shí)二二次次端端電電壓壓比比空空載載正正值值為為時(shí)時(shí)和和阻阻感感性性負(fù)負(fù)載載當(dāng)當(dāng)變變壓壓器器帶帶阻阻性性負(fù)負(fù)載載22222000 .),I(fU,特特性性稱(chēng)稱(chēng)為為變變壓壓器器的的外外即即規(guī)規(guī)律律變變化化的的二二次次端端電電壓壓隨隨負(fù)負(fù)載載電電流

33、流定定時(shí)時(shí)因因數(shù)數(shù)一一當(dāng)當(dāng)電電源源電電壓壓和和負(fù)負(fù)載載功功率率22 *2U)(*2I1.001.01cos28 . 0cos28 . 0)cos(22022-6-2737 電壓調(diào)整 為了保證二次端電壓在允許范圍之內(nèi)為了保證二次端電壓在允許范圍之內(nèi), ,通常在變壓器的高通常在變壓器的高壓側(cè)設(shè)置抽頭壓側(cè)設(shè)置抽頭, ,并裝設(shè)分接開(kāi)關(guān)并裝設(shè)分接開(kāi)關(guān), ,調(diào)節(jié)變壓器高壓繞組的工作調(diào)節(jié)變壓器高壓繞組的工作匝數(shù)匝數(shù), ,來(lái)調(diào)節(jié)變壓器的二次電壓。來(lái)調(diào)節(jié)變壓器的二次電壓。 分接開(kāi)關(guān)有兩種形式：一種只能在斷電情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱(chēng)分接開(kāi)關(guān)有兩種形式：一種只能在斷電情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱(chēng)為無(wú)載分接開(kāi)關(guān)為無(wú)載分接開(kāi)關(guān)-這種調(diào)

34、壓方式稱(chēng)為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓；另一種可這種調(diào)壓方式稱(chēng)為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓；另一種可以在帶負(fù)荷的情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱(chēng)為有載分接開(kāi)關(guān)以在帶負(fù)荷的情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱(chēng)為有載分接開(kāi)關(guān)-這種調(diào)這種調(diào)壓方式稱(chēng)為有載調(diào)壓。壓方式稱(chēng)為有載調(diào)壓。 中、小型電力變壓器一般有三個(gè)分接頭，記作UN 5%。大型電力變壓器采用五個(gè)或多個(gè)分接頭,例UN 2x2.5%或UN 81.25%。2022-6-2738 損耗、效率及效率特性損耗、效率及效率特性 鐵損耗與外加電壓大小有關(guān)，而與負(fù)載大小基本無(wú)關(guān)，故鐵損耗與外加電壓大小有關(guān)，而與負(fù)載大小基本無(wú)關(guān)，故也稱(chēng)為不變損耗。也稱(chēng)為不變損耗。一、變壓器的損耗 銅損耗分基本銅損耗和附加銅損耗?；俱~損耗是

35、在電流銅損耗分基本銅損耗和附加銅損耗。基本銅損耗是在電流在一、二次繞組直流電阻上的損耗；附加損耗包括因集膚效應(yīng)在一、二次繞組直流電阻上的損耗；附加損耗包括因集膚效應(yīng)引起的損耗以及漏磁場(chǎng)在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。引起的損耗以及漏磁場(chǎng)在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。變壓器的損耗主要是鐵損耗和銅損耗兩種。變壓器的損耗主要是鐵損耗和銅損耗兩種。 鐵損耗包括基本鐵損耗和附加鐵損耗。基本鐵損耗為磁滯鐵損耗包括基本鐵損耗和附加鐵損耗?；捐F損耗為磁滯損耗和渦流損耗。附加損耗包括由鐵心疊片間絕緣損傷引起的局損耗和渦流損耗。附加損耗包括由鐵心疊片間絕緣損傷引起的局部渦流損耗、主磁通在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等

36、。部渦流損耗、主磁通在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。 銅損耗大小與負(fù)載電流平方成正比，故也稱(chēng)為可變損耗。銅損耗大小與負(fù)載電流平方成正比，故也稱(chēng)為可變損耗。2022-6-2739 效率大小反映變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性能的好壞，是表征變壓器效率大小反映變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性能的好壞，是表征變壓器運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一。運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一。 效率及效率特性效率是指變壓器的輸出功率與輸入功率的比值。效率是指變壓器的輸出功率與輸入功率的比值。21100P=%P1121FeCuFeCupP + P-= -PP + P + P0222222FeCuSNSNNN2p= PIp=() P=PIP =S cos其中202

37、2-6-2740效率表達(dá)式效率表達(dá)式202201100SNNSNPP()%S c osPP 變壓器效率的大小與負(fù)載的變壓器效率的大小與負(fù)載的大小、功率因數(shù)及變壓器本身參大小、功率因數(shù)及變壓器本身參數(shù)有關(guān)。數(shù)有關(guān)。效率特性：在功率因數(shù)一定時(shí)，變效率特性：在功率因數(shù)一定時(shí)，變壓器的效率與負(fù)載電流之間的關(guān)系壓器的效率與負(fù)載電流之間的關(guān)系=f(),=f(),稱(chēng)為變壓器的效率特性。稱(chēng)為變壓器的效率特性。0max2022-6-2741 即當(dāng)銅損耗等于鐵損耗即當(dāng)銅損耗等于鐵損耗( (可變損耗等于不變損耗可變損耗等于不變損耗) )時(shí)時(shí), ,變壓變壓器效率最大：器效率最大：2mSN0P= P或或0SNP=Pm1

38、002120maxmN20P= (-)%S cos+P 為了提高變壓器的運(yùn)行效益，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使變壓器的鐵為了提高變壓器的運(yùn)行效益，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使變壓器的鐵損耗小些。損耗小些。0dd令令 , ,則則 2022-6-27423.8 變壓器的并聯(lián)運(yùn)行3.8.13.8.1 并聯(lián)運(yùn)行的理想條件并聯(lián)運(yùn)行的理想條件并聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)：并聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)： 并聯(lián)運(yùn)行是指將幾臺(tái)變壓器的一、二次繞組分別接在一、并聯(lián)運(yùn)行是指將幾臺(tái)變壓器的一、二次繞組分別接在一、二次側(cè)的公共母線上，共同向負(fù)載供電的運(yùn)行方式。二次側(cè)的公共母線上，共同向負(fù)載供電的運(yùn)行方式。并聯(lián)運(yùn)行的理想情況是：并聯(lián)運(yùn)行的理想情況是：1 1、空載時(shí)各變壓器繞組之間無(wú)環(huán)

39、流；、空載時(shí)各變壓器繞組之間無(wú)環(huán)流；2 2、負(fù)載后，各變壓器的負(fù)載系數(shù)相等；、負(fù)載后，各變壓器的負(fù)載系數(shù)相等；3 3、負(fù)載后，各變壓器的負(fù)載電流與總的負(fù)載電流同相位。、負(fù)載后，各變壓器的負(fù)載電流與總的負(fù)載電流同相位。1 1、提高供電的可靠性；、提高供電的可靠性；2 2、提高供電的經(jīng)濟(jì)性。、提高供電的經(jīng)濟(jì)性。2022-6-2743 為了達(dá)到上述理想運(yùn)行情況，并聯(lián)運(yùn)行的變壓器需滿(mǎn)足為了達(dá)到上述理想運(yùn)行情況，并聯(lián)運(yùn)行的變壓器需滿(mǎn)足以下條件：以下條件：1 1、各變壓器一、二次側(cè)的額定電壓分別相等，即變比相同；、各變壓器一、二次側(cè)的額定電壓分別相等，即變比相同；2 2、各變壓器的連接組別相同；、各變壓器

40、的連接組別相同；3 3、各變壓器的短路阻抗（短路電壓）的標(biāo)么值相等，且短路、各變壓器的短路阻抗（短路電壓）的標(biāo)么值相等，且短路阻抗角也相等。阻抗角也相等。其中，第二條必須絕對(duì)滿(mǎn)足。其中，第二條必須絕對(duì)滿(mǎn)足。2022-6-27443.8.2 3.8.2 并聯(lián)條件不滿(mǎn)足時(shí)的運(yùn)行分析并聯(lián)條件不滿(mǎn)足時(shí)的運(yùn)行分析變比不等的兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行變比不等的兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，二次空載電壓不等。折算到時(shí)，二次空載電壓不等。折算到二次側(cè)的等效電路如圖所示。二次側(cè)的等效電路如圖所示。由等效電路可以列出方程式：由等效電路可以列出方程式：1212IIIISIIIISIIIII = I + IU- U= I ZkU-

41、U= IZk則二次側(cè)電流為：則二次側(cè)電流為：1111SIIIIIICLISISIISISIISIIIIIICLISISIISISIIUU-ZkkI=+I = I + IZ+ ZZ+ ZUU-ZkkI=+I = - I + IZ+ ZZ+ ZCII1kU2ULZSIZ2IS IIZII1kULIILIII一、變比不等時(shí)并聯(lián)運(yùn)行IIIk k2022-6-2745 為了保證空載時(shí)環(huán)流不超過(guò)額定電流的為了保證空載時(shí)環(huán)流不超過(guò)額定電流的10%10%，通常規(guī)定并聯(lián)，通常規(guī)定并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的變比差不大于運(yùn)行的變壓器的變比差不大于1%1%。 當(dāng)變壓器的變比不等時(shí)，在空載時(shí)，環(huán)流當(dāng)變壓器的變比不等時(shí)，在空載時(shí)

42、，環(huán)流 就存在。變就存在。變比差越大，環(huán)流越大。由于變壓器的短路阻抗很小，即使變比差越大，環(huán)流越大。由于變壓器的短路阻抗很小，即使變比差很小，也會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)流。環(huán)流的存在，既占用了變比差很小，也會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)流。環(huán)流的存在，既占用了變壓器的容量，又增加了變壓器的損耗，這是很不利的。壓器的容量，又增加了變壓器的損耗，這是很不利的。CI二、連接組別不同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行 連接組別不同時(shí)，二次側(cè)線電壓之間至少相差連接組別不同時(shí)，二次側(cè)線電壓之間至少相差30300 0，則二，則二次線電壓差為線電壓的次線電壓差為線電壓的51.8%51.8%，由于變壓器的短路阻抗很小，由于變壓器的短路阻抗很小, ,這么大的電壓

43、差將產(chǎn)生幾倍于額定電流的空載環(huán)流，會(huì)燒毀這么大的電壓差將產(chǎn)生幾倍于額定電流的空載環(huán)流，會(huì)燒毀繞組，所以連接繞組，所以連接 組別不同絕不允許并聯(lián)。組別不同絕不允許并聯(lián)。2022-6-2746三、短路阻抗標(biāo)么值不等時(shí)并聯(lián)運(yùn)行由等效電路可知：由等效電路可知： 等效電路如圖所示。等效電路如圖所示。ISIIISIII Z= I ZNISINIISIIIIININNIINIZIZII=IUIUIII*SISII11:=:ZZ 可見(jiàn)，各臺(tái)變壓器所分擔(dān)的負(fù)載大小與其短路阻抗標(biāo)么值可見(jiàn)，各臺(tái)變壓器所分擔(dān)的負(fù)載大小與其短路阻抗標(biāo)么值成反比。成反比。 為了充分變壓器的容量，理想的負(fù)載分配，應(yīng)使各臺(tái)變壓為了充分變壓器

44、的容量，理想的負(fù)載分配，應(yīng)使各臺(tái)變壓器的負(fù)載系數(shù)相等，而且短路阻抗標(biāo)值相等。器的負(fù)載系數(shù)相等，而且短路阻抗標(biāo)值相等。1Uk2ULZSIZS IIZIIIII2022-6-2747 變壓器運(yùn)行規(guī)程規(guī)定：在任何一臺(tái)變壓器不過(guò)負(fù)荷的情變壓器運(yùn)行規(guī)程規(guī)定：在任何一臺(tái)變壓器不過(guò)負(fù)荷的情況下，變比不同和短路阻抗標(biāo)么值不等的變壓器可以并聯(lián)運(yùn)況下，變比不同和短路阻抗標(biāo)么值不等的變壓器可以并聯(lián)運(yùn)行。又規(guī)定：阻抗標(biāo)么值不等的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)適當(dāng)行。又規(guī)定：阻抗標(biāo)么值不等的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高短路阻抗標(biāo)么值大的變壓器的二次電壓，以使并聯(lián)運(yùn)行提高短路阻抗標(biāo)么值大的變壓器的二次電壓，以使并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的容

45、量均能充分利用。的變壓器的容量均能充分利用。 為了使各臺(tái)變壓器所承擔(dān)的電流同相位，要求各變壓器的為了使各臺(tái)變壓器所承擔(dān)的電流同相位，要求各變壓器的短路阻抗角相等。一般來(lái)說(shuō)，變壓器容量相差越大，短路阻抗短路阻抗角相等。一般來(lái)說(shuō)，變壓器容量相差越大，短路阻抗角相差也越大，因此要求并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的最大容量之比不角相差也越大，因此要求并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的最大容量之比不超過(guò)超過(guò)3 3：1 1。2022-6-2748電力變壓器的型號(hào)電力變壓器的型號(hào)特殊使用環(huán)境代號(hào)額定電壓額定容量特殊用途和特殊結(jié)構(gòu)代號(hào)設(shè)計(jì)序號(hào)調(diào)壓方式導(dǎo)線材料繞組數(shù)油循環(huán)方式冷卻方式相數(shù)產(chǎn)品類(lèi)別2022-6-27491 1、產(chǎn)品類(lèi)別代號(hào)、產(chǎn)

46、品類(lèi)別代號(hào)O-自耦變壓器，通用電力變壓器不標(biāo)H-電弧爐變壓器C-感應(yīng)電爐變壓器Z-整流變壓器K-礦用變壓器Y-試驗(yàn)變壓器2022-6-27502 2、相數(shù)、相數(shù)D-單相變壓器S-三相變壓器2022-6-27513 3、冷卻方式、冷卻方式F-風(fēng)冷式S-水冷式注：油浸自冷式和空氣自冷式不標(biāo)注2022-6-27524 4、油循環(huán)方式、油循環(huán)方式自然循環(huán)(不標(biāo)注）P強(qiáng)迫循環(huán)2022-6-27535 5、繞組數(shù)、繞組數(shù)S三繞組注：雙繞組不標(biāo)注2022-6-27546 6、導(dǎo)線材料、導(dǎo)線材料L鋁繞組注：銅繞組不標(biāo)注Lb表示半鋁、半銅2022-6-27557 7、調(diào)壓方式、調(diào)壓方式Z有載調(diào)壓注：無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓不

47、標(biāo)注2022-6-27568 8、性能水平代號(hào)（設(shè)計(jì)序號(hào)）、性能水平代號(hào)（設(shè)計(jì)序號(hào)）性能水平代號(hào)電壓等級(jí)kV性 能 參 數(shù)空 載 損 耗負(fù) 載 損 耗76、10符合GB/T 6451組符合GB/T 645135符合GB/T 645186、10符合GB/T 6451組35比GB/T 6451平均下降10%96、10配電變壓器符合表A26、10電力變壓器比GB/T 6451組平均下降10%比GB/T 6451平均下降10%35比GB/T 6451平均下降20%106、10比GB/T 6451組平均下降20%比GB/T 6451平均下降15%35比GB/T 6451平均下降30%116、10比GB/

48、T 6451組平均下降30%35比GB/T 6451平均下降40%2022-6-27579 9、特殊用途或特殊結(jié)構(gòu)代號(hào)、特殊用途或特殊結(jié)構(gòu)代號(hào)Z低噪聲用；L電纜引出X現(xiàn)場(chǎng)組裝式；J中性點(diǎn)為全絕緣；CY發(fā)電廠自用變壓器K內(nèi)置電抗器2022-6-27581010、變壓器的額定容量、變壓器的額定容量變壓器的額定容量，單位為KVA、MVA。2022-6-275911 11、變壓器的額定電壓、變壓器的額定電壓變壓器的額定電壓，單位為KV。2022-6-2760電電力變壓器的型號(hào)力變壓器的型號(hào)例例1 1：一臺(tái)三相、油浸、風(fēng)冷、雙繞組、無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓、銅導(dǎo)線、20000 kVA、110 kV級(jí)電力變壓器產(chǎn)品，其

49、性能水平符合GB/T 6451規(guī)定，該產(chǎn)品的型號(hào)為：SF920000/1102022-6-2761電電力變壓器的型號(hào)力變壓器的型號(hào)例例2 2： 一臺(tái)三相、油浸、水冷、強(qiáng)迫油循環(huán)、雙繞組、有載調(diào)壓、銅導(dǎo)線、370000 kVA、220 kV級(jí)電力變壓器的產(chǎn)品，其性能水平符合GB/T 6451規(guī)定，該產(chǎn)品的型號(hào)為： SSPZ9370000/2202022-6-2762變變壓器額定值的含義和作用壓器額定值的含義和作用 1. 1.額定容量額定容量 S SN N ：指變壓器的視在功率。對(duì)三相變壓器：指變壓器的視在功率。對(duì)三相變壓器指三相容量之和。指三相容量之和。 單位：伏安單位：伏安（VAVA） 千千伏

50、安伏安（kVAkVA）兆伏安兆伏安（MVA)MVA) 2. 2.額定電壓額定電壓 U UN N ：U U1N1N 指指電源加到原邊繞組上的電壓，電源加到原邊繞組上的電壓， U U2N2N 是副邊繞組開(kāi)路即空載運(yùn)行時(shí)副繞組的端電壓。對(duì)是副邊繞組開(kāi)路即空載運(yùn)行時(shí)副繞組的端電壓。對(duì)于三相變壓器一般指線電壓值。于三相變壓器一般指線電壓值。 單位：伏單位：伏（V V） 千伏千伏（kVkV）3.3.額定電流額定電流I IN N（A A） 指變壓器在額定容量下允許長(zhǎng)期通過(guò)指變壓器在額定容量下允許長(zhǎng)期通過(guò)的工作電流。的工作電流。 單位：安培單位：安培（A A）額定容量、額定電壓、額定電流之間關(guān)系為額定容量、額

51、定電壓、額定電流之間關(guān)系為單相變壓器單相變壓器 S SN N=U=U1N1NI I1N1N=U=U2N2NI I2N2N三相變壓器三相變壓器 S SN N=3U=3U1N1NI I1N1N=3U=3U2N2NI I2N2N2022-6-2763 三相變壓器 磁路系統(tǒng)磁路系統(tǒng)一、組式磁路變壓器二、心式磁路變壓器特點(diǎn)是：三相磁特點(diǎn)是：三相磁路彼此無(wú)關(guān)聯(lián)。路彼此無(wú)關(guān)聯(lián)。特點(diǎn)是：三相磁路特點(diǎn)是：三相磁路彼此有關(guān)聯(lián)。彼此有關(guān)聯(lián)。1W2Ww1V2Vv1U2Uu1U2U1u2u1V2V1v2v1W2W1w2wuvw2022-6-2764 電路系統(tǒng)電路系統(tǒng)一、變壓器的端頭標(biāo)號(hào)繞組名繞組名稱(chēng)稱(chēng)單相變壓器三相變壓

52、器中性點(diǎn)首端首端末端末端首端首端末端末端高壓繞高壓繞組組U1U2U1、V1、W1U2、V2、W2N低壓繞低壓繞組組u1u2u1、v1、w1u2、v2、w2n中壓繞中壓繞組組U1mU2mU1m、V1m、W1mU2m、V2m、W2mNm2022-6-2765二、單相變壓器的極性*1U2U1u2u*1U2U1u2u1U2U1u2u)I , I(I/I012連接組別為)I,I(I/I66 連連接接組組別別為為一、二次繞組的同極性端一、二次繞組的同極性端同標(biāo)志時(shí)，一、二次繞組同標(biāo)志時(shí)，一、二次繞組的電動(dòng)勢(shì)同相位。的電動(dòng)勢(shì)同相位。*1u2u1U2U1u2u*1U2U*1U2U1u2u一、二次繞組的同極性端

53、一、二次繞組的同極性端異標(biāo)志時(shí)，一、二次繞組異標(biāo)志時(shí)，一、二次繞組的電動(dòng)勢(shì)反相位。的電動(dòng)勢(shì)反相位。2022-6-2766 三相變壓器的連接組別連接組別：反映三相變壓器連接方式及一、二次線電動(dòng)勢(shì)（或連接組別：反映三相變壓器連接方式及一、二次線電動(dòng)勢(shì)（或線電壓）的相位關(guān)系。線電壓）的相位關(guān)系。 三相變壓器的連接組別不僅與繞組的繞向和首末端標(biāo)志有關(guān)，三相變壓器的連接組別不僅與繞組的繞向和首末端標(biāo)志有關(guān)，而且還與三相繞組的連接方式有關(guān)。理論和實(shí)踐證明，無(wú)論采而且還與三相繞組的連接方式有關(guān)。理論和實(shí)踐證明，無(wú)論采用怎樣的連接方式，一、二次側(cè)線電動(dòng)勢(shì)（線電壓）的相位差用怎樣的連接方式，一、二次側(cè)線電動(dòng)勢(shì)（

54、線電壓）的相位差總是總是30300 0的整數(shù)倍。的整數(shù)倍。 因此可以采用時(shí)鐘表示法因此可以采用時(shí)鐘表示法 E EUVUV 作為時(shí)鐘的分針，指向作為時(shí)鐘的分針，指向12 12 點(diǎn)，點(diǎn)， E Euvuv作為時(shí)鐘的時(shí)針，其指向的數(shù)字就是三相變壓器的作為時(shí)鐘的時(shí)針，其指向的數(shù)字就是三相變壓器的組別號(hào)。組別號(hào)的數(shù)字乘以組別號(hào)。組別號(hào)的數(shù)字乘以30300 0，就是二次繞組的線電動(dòng)勢(shì)滯，就是二次繞組的線電動(dòng)勢(shì)滯后于一次側(cè)電動(dòng)勢(shì)的相位角。后于一次側(cè)電動(dòng)勢(shì)的相位角。2022-6-2767連接組別可以用相量圖來(lái)判斷：連接組別可以用相量圖來(lái)判斷：若高壓繞組三相標(biāo)志不變，低若高壓繞組三相標(biāo)志不變，低壓繞組三相標(biāo)志依次

55、后移，可壓繞組三相標(biāo)志依次后移，可以得到以得到Y(jié),y4Y,y4、Y,y8Y,y8連接組別。連接組別。1 1、Y Y，y y連接連接UVEuvE 同名端在對(duì)應(yīng)端，對(duì)應(yīng)的相同名端在對(duì)應(yīng)端，對(duì)應(yīng)的相電動(dòng)勢(shì)同相位，線電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)同相位，線電動(dòng)勢(shì) 和和 E Eu uv也也同相位，連接組別為同相位，連接組別為Y Y，y0y0。同理，若異名端在對(duì)應(yīng)端，可同理，若異名端在對(duì)應(yīng)端，可得到得到Y(jié) Y，y6y6、Y,y10Y,y10和和Y,y2Y,y2連接連接組別。組別。2022-6-2768若高壓繞組三相標(biāo)志不變，低若高壓繞組三相標(biāo)志不變，低壓繞組三相標(biāo)志依次后移，可壓繞組三相標(biāo)志依次后移，可以得到以得到Y(jié),d3

56、Y,d3、Y,d7Y,d7連接組別連接組別。2 2、Y Y，d d連接連接-11-11UVEuvE 同名端在對(duì)應(yīng)端，對(duì)應(yīng)的相同名端在對(duì)應(yīng)端，對(duì)應(yīng)的相電動(dòng)勢(shì)同相位，線電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)同相位，線電動(dòng)勢(shì) E EUVUV 和和E Euvuv 相差相差3303300 0，連接組別為連接組別為Y Y，d11d11。同理，若異名端在對(duì)應(yīng)端，可同理，若異名端在對(duì)應(yīng)端，可得到得到Y(jié) Y，d5d5、Y,d9Y,d9和和Y,d1Y,d1連接連接組別。組別。2022-6-2769若高壓繞組三相標(biāo)志不變，若高壓繞組三相標(biāo)志不變，低壓繞組三相標(biāo)志依次后移，低壓繞組三相標(biāo)志依次后移，可以得到可以得到Y(jié),d5Y,d5、Y,d9Y

57、,d9連接組連接組別。別。3 3、Y Y，d d連接連接-1 -1UVEuvE同名端在對(duì)應(yīng)端，對(duì)應(yīng)的同名端在對(duì)應(yīng)端，對(duì)應(yīng)的相電動(dòng)勢(shì)同相位，線電動(dòng)相電動(dòng)勢(shì)同相位，線電動(dòng)勢(shì)勢(shì) E EUVUV和和 EuvEuv 相差相差30300 0，連接，連接組別為組別為Y Y，d1d1。同理，若異名端在對(duì)應(yīng)端，同理，若異名端在對(duì)應(yīng)端，可得到可得到Y(jié) Y，d7d7、Y,d11Y,d11和和Y,d3Y,d3連接組別。連接組別。2022-6-2770 總之，對(duì)于總之，對(duì)于Y Y，y y（或（或D D，d d）連接，可以得到）連接，可以得到0 0、2 2、4 4、6 6、8 8、1010等六個(gè)偶數(shù)組別；而等六個(gè)偶數(shù)組別

58、；而Y Y，d d（或（或D D，y y）連接，可以得到）連接，可以得到1 1、3 3、5 5、7 7、9 9、1111等六個(gè)奇數(shù)組別。等六個(gè)奇數(shù)組別。 變壓器的連接組別很多，為了便于制造和并聯(lián)運(yùn)行，國(guó)變壓器的連接組別很多，為了便于制造和并聯(lián)運(yùn)行，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，Y Y，yn0yn0、Y Y，d11d11、YNYN，d11d11、YNYN，y0y0和和Y Y，y0y0連接組為三相雙繞組電力變壓器的標(biāo)準(zhǔn)連接組別。連接組為三相雙繞組電力變壓器的標(biāo)準(zhǔn)連接組別。 其中前三種最為常用：其中前三種最為常用：Y,yn0 Y,yn0 連接的二次繞組可以引出中連接的二次繞組可以引出中線，成為三相四線制

59、，用作配電變壓器時(shí)可兼供動(dòng)力和照明負(fù)線，成為三相四線制，用作配電變壓器時(shí)可兼供動(dòng)力和照明負(fù)載。載。Y,d11Y,d11連接用于低壓側(cè)電壓超過(guò)連接用于低壓側(cè)電壓超過(guò)400V400V的線路中。的線路中。YN,d11YN,d11連連接主要用于高壓輸電線路中，使電力系統(tǒng)的高壓側(cè)可以接地。接主要用于高壓輸電線路中，使電力系統(tǒng)的高壓側(cè)可以接地。2022-6-27713.7.3 3.7.3 磁路系統(tǒng)和繞組連接方式對(duì)電動(dòng)勢(shì)波形的影響磁路系統(tǒng)和繞組連接方式對(duì)電動(dòng)勢(shì)波形的影響 i i0 0中有無(wú)中有無(wú)i i0303 , ,看電路連接中有無(wú)看電路連接中有無(wú)i i0303通路，通路，Y Y連接中，無(wú)連接中，無(wú)i i0

60、303通通路路,i,i0 0為正弦波為正弦波;YN;YN或或D D連接連接,i,i0303可以在繞組中流過(guò)，可以在繞組中流過(guò)，i i0 0為尖頂波。為尖頂波。 單相變壓器，當(dāng)磁路飽和時(shí)，單相變壓器，當(dāng)磁路飽和時(shí)，u u1 1為正弦波，為正弦波，和和e e1 1也是正弦也是正弦波，而波，而i i0 0為尖頂波為尖頂波分解為基波分解為基波i i0101和三次諧波和三次諧波i i0303（忽略其它（忽略其它高效次諧波）。高效次諧波）。 對(duì)三相變壓器，由于繞組的連接方式不同，對(duì)三相變壓器，由于繞組的連接方式不同，i i0 0 中可能中可能i i0303 ，使使和和e e1 1為非正弦波為非正弦波同樣可