變壓器允許最大電流

1、630KVA變壓器，低壓側(cè)額定電壓400V,根據(jù)容量S = 1.732*電壓*電流可以計算出額定電流 1 = 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允許短時間內(nèi)過負荷運行，允許的量與時間及負荷率成反比，最大允許2小時內(nèi)過負荷20%。也就是最大允許2小時內(nèi)承受9100* （1+20%）= 10900安的電流。建議不要經(jīng)常性過負荷使用，因為過負荷使用會導(dǎo)致變壓器使用壽命會嚴(yán)重下 降。I=P/1.732/U由于變壓器輸出是400V所以就是630/1.732/0.4=909A變壓器能帶多少負載，決定于你的負載的性質(zhì)。也就是大家說的功率因素。按

2、一般考慮為K=0.8o變壓器的功率是視在功率S，你的負載所消耗的功率是有功功率Po他們的關(guān)系 是：P=K*So所以通過補償可以提高功率因素Ko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；功率表（cos6=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：4+4教 學(xué) 過 程項目二：變壓器的工作原理、損耗、銘牌和實驗變壓器的工作原理、損耗、銘牌和實驗（知識點部分）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l的大 小令輸送到用戶的功率P=

3、UIcos由XX輸出電線上的功率損耗：A p =I2R = （P /Ucose） 2 p L/S=C*1/U2Sp-輸電線材料的電阻系數(shù)S-輸電線的截面積U-輸電線路負載端電壓 C= P2pL/cos2由為常數(shù)說明：若S一定.U升高損耗AP減少若AP 一定.U升高，S減小，故可節(jié)省材料，則提 高送電電壓U，可達到減少投資和降低運行費用的目的。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，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

4、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）；試驗用的高壓變壓器和調(diào)壓器等。2、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。3、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：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、強迫油循環(huán)冷卻變

5、壓器、強迫油循 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800kVA6300kVA;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，在鐵心中產(chǎn)生交變磁通，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，原、副繞 組都產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，副繞組的感應(yīng)電動勢相當(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)磁率為無窮大，即 磁阻為

6、零。理想變壓器的運行：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)電動勢。圖2 1變壓器的工作原理U1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，故按照圖中的假定正方向下:的U E Nu =- e = N 士 京一寸-k222 dtU E N222結(jié)論：只要改變原、副繞組的匝數(shù)比，就能按要求改變電壓。變壓器的變電流作用：U I - U I*2 k1結(jié)論：變壓器在改變電壓的同時，亦能改變電流。變壓器的變阻抗作用 圖中，二次側(cè)繞組電路負載阻抗為： Z = U L I 2如果從一次側(cè)繞組電路來看ZL，則其大小為：2 U 1 7 1 = - ZIk 2L1N

7、u TOC o 1-5 h z 7UN 1 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document Z =1L IN T HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 211N 1 2結(jié)論：變壓器在改變電壓的同時，亦能實現(xiàn)對阻抗的變換。本次小結(jié)：1、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載，鐵心中的磁通是能量傳遞 的中介橋梁。變壓

8、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、分接頭開關(guān)、絕緣套管等。 附件對繞組與鐵心起散熱、保護、絕緣等作用，它能保證變壓器安全可靠地運行。三、變壓器的損耗變壓器運行時將產(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

9、所引起時的直流電阻損耗。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度時的電阻值來計算。基本鐵耗：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，油箱等結(jié)構(gòu)部件中所引起的渦流損耗。鐵耗可近似認為與:或U12成正比。由于變壓器 側(cè)電壓保持不變。故鐵耗可視為不變損耗。（F不變的前提下）(N -I2( r IP = rI 2 + r 12 = rI+ rI 2 =1+ r12Cu1

10、12 21IN1222I K 22 J2p =. .P = rI 2 +CuN1 1NI 2I2 Nr 12 =2 2 N牛+ r I IK 2 2 J122 NP =-T p= p 2 PCu ICuNCuN1 2 N)四、變壓器的效率，p p p- &P = P-P=聲=F+Z?=七 T二T2112111、因變壓器無轉(zhuǎn)動部分，一般效率都很高，大多數(shù)在95%以上。大型變壓器可達99%。測量變壓器的效率一般不采用直接測P、P的方法，因P與P相差很小。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，再計算效率。土-司 P = mU I cos中考慮到：寸 22

11、2X p = P + P = P + mI 2 R”Fe CU Fe 2 Kp P mU I cosT 1= T =t2t -P mI U cos 甲 + P + mI2R 1222 Fe 2 K-rzg ml 2 R = P 可得：2 K Fe也=0令dI 2在計算效率時作以下假設(shè)：1.額定電壓下空載損耗PO R PFe，且PFe不隨負載的變化而變 化。2、額定電流時的PKN總PCUN，因銅耗與負載電流平方成正比，所以任一負載下的銅耗P = P I *2CU KN 23、計算P2時忽略了負載時U2的變化，即P = mu I cos 甲=I * S cos 中22 222 N2.門 1 E p

12、 P- P-6U+ P + PFe CU:.= 1= 1FeffYP mU I cos甲12 22=1P + 122 PnP0 P = 141/3S I * cos + P + P I *2 N 22 O KN 2、 ，P I *2 P因產(chǎn)生最大效率時 02 KN KN對應(yīng)最大效率時負載電流的標(biāo)幺值為： PI * = 02 PKN I*2 牝 0.5 0.6通過變壓器空載和短路實驗測取變壓器的勵磁參數(shù)和短路參數(shù)。變壓器中的參數(shù)氣,Z對變壓器的運行性能有直接影響，知道了變壓器的參數(shù)，就可繪出 一Z 等效電路，然后繪出等效電路，然后可以運用等效電路分析計算，m可通過空載試驗來確定.ZZk可以通過試

13、驗確定，這兩個試驗是變壓器的主要試驗項目.五、空載實驗注:用大寫字母表示高壓端，小字母表示低壓端.空載試驗可在任一邊作.但考慮到空載試 驗所加電壓較高，其電流較小，為試驗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變壓器開了路試驗的接線圖測定方法:在低壓方加U1.高壓側(cè)開路.都取Im,Po,U2o 由空載試驗等效電路可知：Zm Z18可近似認為Zo=ZmZ = 1NmImZo = Zmx =Z 2 -R = 0K = UR 2m 12Ummmm20注：1、此時測得的值為歸算到低壓側(cè)的值，如需歸算到高壓側(cè)時參數(shù)應(yīng)乘K 2.2、Zm與飽和程度有關(guān)，電壓越高，磁路越飽和，Zm越小，

14、所以應(yīng)以額定電壓下測讀的數(shù)據(jù) 計算勵磁參數(shù).六、短路試驗圖2-3變壓器短路試驗的接線圖1、因短路試驗電流大 電壓低，一般在高壓側(cè)作，如圖2-3.從等效電路可見.Zl=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，電流即到達額定，該電壓為 (5-10%)Un.Zm Z18，且電壓很低，所以很小,Zm大.絕大部分電流流經(jīng)Zh可忽略激磁支路不計。 此時由電源輸入的功率Pk完全消耗在一、二次繞組銅耗上，即：可按PK=12 R11+12 Rf22=12 RK KZKU =KIKRKP 12 x = *KK：2 R 2KKRi=Rf =2R K-2XX = X = K182。2一、 I

15、 = I汪意：1. k n ,讀取Pk,Uk計算短路參數(shù)。2、由于繞組的電阻隨溫度而高.而短路試驗一般在室溫下進行,所以計算的電阻必須換算到 750c額定工作時的數(shù)據(jù)，按國際規(guī)定換算到的數(shù)據(jù).ZK (750 c)R 2+ X 2:K(750c)KT + 75K (75 0c)K T +00上式中：。：室溫T0：對銅線234.5,對鋁線228短路試驗時使電流達到額定值時所加電壓ik稱為阻抗電壓或短路電壓，阻抗電壓用額定 電壓百分比表示時有： TOC o 1-5 h z u I X Z ZU t X 100% K X 100% K Z * HYPERLINK l bookmark78 o Curr

16、ent Document k UUUK1N1N1N I1N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)，阻抗電壓的大小反映變壓器在額定負 載下運行時,漏阻抗壓降的大小。七、變壓器的銘牌1、型號：表示一臺變壓器的結(jié)構(gòu)、額定容量、電壓等級、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。對三相變壓器指三相容量之和。單位伏安（VA） 千伏安（KVA）2）額定電壓Un :指線電壓，U1N指

17、電源加到原繞組上的電壓，U2n是副邊開路即空載運 行時副繞組的端電壓。3）額定電流N：由S N和兩計算出來的電流，即為額定電流對單相變壓器:N UN1Ns N- U2 NI _ NI對三相變壓器：1N3 2 N2、4）額定頻率f：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)：、變壓器的損耗基本銅損：原副線圈直流電阻的損耗 銅損附加銅損：漏磁場引起的好4 J基本鐵損：磁滯和渦流損耗 鐵損附加鐵損：鐵心、迭片間引起的鐵損-不變損耗；銅損-可變損耗。、變壓器的效率:、空載實驗四、短路試驗五、變壓器的銘牌P P-2 =

18、PP +乙 P12P 一乙P 乙P 1= 1PP11變壓器的工作原理、損耗、銘牌和實驗（能力培養(yǎng)部分）一、空載實驗1、實訓(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、實訓(xùn)設(shè)備被測變壓器（10/0.4kV） 一臺；功率表（cose=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、實訓(xùn)步驟變壓器空載試驗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 采用單相試驗電源，適用于單相變壓器試驗和三相變壓器的單相試驗。三相電源法采用三

19、相試 驗電源，只適用于三相變壓器，試驗時，功率損耗可采用三瓦特表或雙瓦特表測量，一般使用 的是雙瓦特表法。（a）單相變壓器（b）三相變壓器圖2-4變壓器的空載實驗接線圖按試驗圖接線，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算設(shè)外加相電壓為U。，相電流為I。，P。為每相輸入功率，空載試驗時輸入功率全部都是損耗 功率，所以P。（輸入功率）就是空載損耗p。，即由以下公式表示:I Z 1=ox = (I Z 21 -r 2 =+c x x x oo o 1 m m電力變壓器空載試驗時，在額定條件下，空載電流的允許偏差為土 22%；空載損耗的允許 偏差為+15%。5、空載實驗評分

20、標(biāo)準(zhǔn)項目檢查配分評分標(biāo)準(zhǔn)扣分記錄1 5記錄電器名稱、型號、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分實驗步驟50(1 )檢查元器件扣5分(2)按試驗圖接線，并選擇電源扣5分(3)檢查接線無誤后，通電測試扣5分(4)計算變壓器的損耗扣5分驗收記錄25(1 )測試的功率及電流值扣5分(2)空載損耗是否在允許偏差范圍扣5分(3)空載電流是否在允許偏差范圍扣5分安全文明違反安全文明生產(chǎn)規(guī)程扣104 0分各注除定額時間外，各項最高扣分不得超過配分數(shù)二、短路試驗1、實訓(xùn)目的測定變壓器的短路損

21、耗Pk和短路電壓Uk。2、實訓(xùn)設(shè)備被測變壓器(10/0.4kV) 一臺；功率表(cose=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、實訓(xùn)意義短路試驗就是將變壓器一側(cè)的繞組短路，從另一側(cè)施加額定頻率交流電壓的試驗。試驗時， 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，記錄功率和電壓值，此時 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)單相變壓器圖2 5變壓器短路試驗接線圖短路試驗的意義：計算變壓器的效率；確定變壓器能否與其他變壓器并聯(lián)運行；計算變壓器的短路電流；計算變壓器二次側(cè)的電壓波動；發(fā)現(xiàn)變壓去

22、在結(jié)構(gòu)和制造商的缺陷。4、試驗步驟變壓器短路試驗方法基本上與空載試驗相似，不同之處是空載試驗施加的是額定電壓，短 路試驗施加的是達到額定電流的電壓。短路試驗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會使流入的短路電流Ik達額定電流的1020倍， 將燒壞變壓器，所以應(yīng)調(diào)節(jié)Uk使短路電流Ik=IN，此時的外加電壓只有額定電壓的4%10%。 即由以下公式表示I Z 1= UI kPr = -k-kx = (I Z 21 -r 2 k kk5、討論題比較空載試驗和短路試驗的原理接線圖有何差別？為何空載試驗時常在二次側(cè)接電源，而短路試驗又常在一次側(cè)接電源？在一次側(cè)接電源 空載

23、試驗與在二次側(cè)接電源作空載試驗所求的數(shù)據(jù)有何不同？其實際的數(shù)值相差多少？6、短路實驗評分標(biāo)準(zhǔn)項目檢查配分評分標(biāo)準(zhǔn)扣分記錄1 5記錄電器名稱、型號、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分實驗步驟50(1 )檢查元器件扣5分(2)按試驗圖接線，并選擇電源扣5分(3)檢查接線無誤后，通電測試扣5分驗收記錄25(1 )計算變壓器的效率扣5分(2 )計算變壓器的短路電流和二次側(cè)的電壓波動扣5分(3 )確定變壓器能否與其他變壓器并聯(lián)運行扣5分安全文明違反安全文明生產(chǎn)規(guī)程扣104 0分備注除定額時間外，各項最高扣分不得超過配分數(shù)變壓器標(biāo)準(zhǔn)容量有 200kVA、250kVA、315kVA、400kVA, 500kVA、 630kVA、 800kVA