《合肥工業(yè)大學(xué) 電機姜衛(wèi)東制作 變壓器PPT課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《合肥工業(yè)大學(xué) 電機姜衛(wèi)東制作 變壓器PPT課件（81頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一節(jié) 變壓器的工作原理、分類及結(jié)構(gòu)一、變壓器的工作原理(1)變壓器的主要部件鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。(2)兩繞組只有磁耦合沒電聯(lián)系。(3)在一次繞組中加上交變電壓，產(chǎn)生交鏈一、二次繞組的交變磁通，在兩繞組中分別感應(yīng)電動勢。構(gòu)成變壓器磁路的主要部分。當鐵心內(nèi)的磁通發(fā)生交變時，在繞組內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。理想變壓器模型為第1頁/共81頁電工慣例：電工慣例用于規(guī)定變壓器中物理量的正方向。規(guī)定：（1）在同一支路中，電壓和電流的正方向一致；（2）磁通正方向與電流正方向符合右手螺旋法則；（3）由交變磁通量產(chǎn)生的電動勢正方向與產(chǎn)生該磁通量的電流正方向一致，并有e=-(d/dt)的關(guān)系。AX （1）當電流由

2、A流到X時，A點的電位高于X點的電位 （2）當電流由A流到X時，按照右手螺旋法則確定磁通。第2頁/共81頁dtdNeu111dtdNeu222 忽略繞組的電阻壓降，則端電壓只能由感應(yīng)電動勢平衡。u1e1=0思考：現(xiàn)有兩臺變壓器，除了匝數(shù)一次側(cè)不一樣外，其余參數(shù)完全相同，現(xiàn)將兩臺變壓器接到220V，50赫茲交流電上。問哪一臺變壓器的損耗較大？第3頁/共81頁KNNEEUU212121K匝比忽略鐵心中的損耗，根據(jù)能量守恒定律，有：2211IUIU認為變壓器只是單純的將能量由原邊（一次側(cè)）傳遞到了副邊（二次側(cè)）。變壓器實際上是以磁場為介質(zhì)進行了電能的轉(zhuǎn)換。第4頁/共81頁二、變壓器的分類按用途分：電

3、力變壓器和特種變壓器。按繞組數(shù)目分：單繞組（自耦）變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器和多繞組變壓器。按相數(shù)分：單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器。 按鐵心結(jié)構(gòu)分：芯式變壓器和殼式變壓器。 按調(diào)壓方式分：無勵磁調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器。 按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分：干式變壓器、油浸式變壓器和充氣式變壓器。 第5頁/共81頁電源變壓器電力變壓器控制變壓器接觸調(diào)壓器三相干式變壓器第6頁/共81頁三、變壓器的結(jié)構(gòu)簡介鐵心變壓器中主要的磁路部分，分為鐵心柱與鐵軛兩部分。變壓器鐵心一般采用0.230.35mm厚的取向硅鋼片疊壓而成。三相芯式變壓器1-鐵心柱 2-鐵軛3高壓線圈 4低壓線圈第7頁/共81頁單相

4、芯式變壓器1-鐵心柱 2-鐵軛3高壓線圈 4低壓線圈第8頁/共81頁單相殼式變壓器1-鐵心柱 2-鐵軛 3繞組繞組變壓器中的電路部分。1低壓繞組 2高壓繞組交疊式繞組第9頁/共81頁油浸式電力變壓器1信號式溫度計2吸濕器3儲油柜4油位計5安全氣道6氣體繼電器7高壓套管8低壓套管9分接開關(guān)10油箱11鐵心12線圈13放油閥門第10頁/共81頁變壓器的額定值額定容量為變壓器的視在功率（用SN 表示，單位 kVA ，VA）額定電壓（一次和二次繞組上分別為U1N 和U2N ，單位V, kV）額定電流（一次和二次繞組上分別為I1N 和I2N ，單位 A , kA）單相變壓器NNNNNIUIUS2211三

5、相變壓器NNNNNIUIUS221133額定頻率fN 我國的規(guī)定為50Hz思考：變壓器為什么不將功率作為額定值？變壓器為什么不將功率作為額定值？第11頁/共81頁額定頻率：50Hz額定容量：910kVA額定電壓（一次側(cè)）：6300V額定電壓（二次側(cè)）：400/231V額定電流（一次側(cè)）：83.4A額定電流（二次側(cè)）：1313A第12頁/共81頁例3-1 有一臺三相油浸自冷式鋁線電力變壓器，AkVSN160聯(lián)結(jié)0, ynYkVkVUUNN4 . 0/35/21試求一次、二次繞組的額定電流。解：AAUSINNN64. 2103531016033311AAUSINNN9 .230104 . 0310

6、16033322第13頁/共81頁第二節(jié) 單相變壓器的空載運行一 空載運行時的物理情況變壓器空載條件：一次側(cè)加上交流電壓，二次側(cè)開路。（1）一次側(cè)加上交流電壓后，產(chǎn)生交流電流；（2）交流電流在鐵心中產(chǎn)生交變的磁通（含主磁通和漏磁通）；（3）交變的磁通在一次、二次側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；1u0im0i1e2e20u第14頁/共81頁一次繞組和二次繞組的電動勢平衡方程式dtdNdtdNRieeRium1111011101)()(dtdNeum2220i0 空載電流；u20 二次繞組的空載電壓；R1 一次繞組的電阻。m 主磁通；1 一次繞組漏磁通。dtdiLdtdiLRieeRiu01011011101)

7、()(電感計算方法：(m ) Fm (1/ Rm 1/ R)e-N1d (m ) /dt= -N12 (1/ Rm 1/ R)(di0 /dt)= - (Lm+ L1 )(di0 /dt)= e1+e1dtdiMeu0220互感計算方法：mFm / Rm =N1 i0 / Rme2-N2(dm /dt)= -N1N2/ Rm (di0 /dt)= -M (di0 /dt)第15頁/共81頁1、感應(yīng)電動勢與主磁通空載運行時，忽略i1r1和e1 11eutmmsin設(shè)：mmmfNjNjdtdNE11112mmmfNjNjdtdNE22222以上兩式說明：（1）感應(yīng)電動勢e1 和e2 與m的相位關(guān)系

8、：均滯后于的電角度90；（2） e1 和e2 是正弦交變信號，其有效值與m的關(guān)系為mmmfNfNEE111144. 4222mmmfNfNEE222244. 4222mfNjE1144. 4mfNjE2244. 44.441.414電機學(xué)中一個非常重要的參數(shù)。dtdiLdtdiLRieeRiu01011011101)()(dtdiMeu0220第16頁/共81頁2、空載電流空載電流包含兩個分量，一個是勵磁分量，作用是建立磁場，產(chǎn)生主磁通無功分量Im；另一個是鐵損耗分量，作用是供變壓器鐵心損耗有功分量Iu。 性質(zhì)：由于空載電流的無功分量遠大于有功分量，所以空載電流主要是感性無功性質(zhì)也稱勵磁電流；

9、大小：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)，用空載電流百分數(shù) I0% 來表示：%100%00NIII第17頁/共81頁3、漏磁通和漏電抗漏電動勢E 1mmmIjXIfLjIjxdtdNE111112漏電抗是由漏磁通所產(chǎn)生的，它是表征漏磁通對于變壓器影響所引入的一個參數(shù)。漏電感計算方法： Fm / R =N1 i0 / R e2-N1(d /dt)= -N12 / R (di0 /dt)= - L1 (di0 /dt)第18頁/共81頁二、空載運行時的電動勢平衡方程式、向量圖及等效電路 研究交流正弦電路的最有效手段就是相量法以及由此引出的向量圖。第19頁/共81頁)()()(111

10、1111EXI jRIEERIUmmm)()()(11111EZIEjXRImm220EU)(1mmmmmjXRIZIEm1EIFeImI1RIm1XI jm1U1E變壓器運行時相量形式的電動勢平衡方程式為：如果不計變壓器飽和的影響，可以講感應(yīng)電動勢表示為勵磁電流流過一個阻抗所產(chǎn)生的壓降：一次繞組漏阻抗變壓器勵磁阻抗變壓器勵磁電抗變壓器勵磁電阻第20頁/共81頁mmIEZ12mFemIpr 22mmmrZx變壓器的一次繞組阻抗、勵磁阻抗可以采用如下方式計算:根據(jù)變壓器一次側(cè)電動勢平衡方程式，可以畫出變壓器空載電路圖：一次繞組電阻變壓器勵磁電阻一次繞組漏電抗變壓器勵磁電抗一次繞組漏阻抗變壓器勵磁

11、阻抗mmmmmmZIXI jRIEXI jRIU111111)(第21頁/共81頁第三節(jié) 單相變壓器的基本方程式 變壓器一次側(cè)接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，二次接上負載的運行狀態(tài)，稱為負載運行。FZ1e1u0im10i1e2e20u2i210ii第22頁/共81頁一 負載運行時的物理情況條件：電源電壓恒定，即U1=常數(shù)，則E1常數(shù)，m常數(shù)。結(jié)果：新的電動勢平衡的條件是使一次繞組的電流增量所產(chǎn)生的磁動勢與二次繞組電流所產(chǎn)生的磁動勢相抵消，以維持主磁通基本不變，以及由主磁通所感應(yīng)產(chǎn)生的電動勢基本不變。例如一臺變壓器一次側(cè)額定電壓為10kV，一次側(cè)漏阻抗為7.14歐姆，當變壓器工作在額定電流3

12、6.4A時，可知此時感應(yīng)電動勢最小值為9740V。02211NINI2121INNI第23頁/共81頁二、負載運行時的基本方程式1、磁動勢平衡方程式11111)(NIINIFmm10221121)(NIFNINIIFFmmmmm變壓器負載時一次側(cè)所產(chǎn)生的磁動勢為222NIFm變壓器負載時二次側(cè)所產(chǎn)生的磁動勢為變壓器在空載和負載時，主磁通近似不變，負載時凈的磁動勢應(yīng)等于空載時的磁動勢12211NININIm磁動勢平衡方程mIINNI)(2121負載時變壓器一次側(cè)電流分為兩個部分：（1）維持主磁通的勵磁分量；（2）補償二次側(cè)磁動勢的負載分量；第24頁/共81頁2、電動勢平衡方程式FZ1U1Im10

13、i11EE2E2U2I21111111111111ZIERIIjXERIEEU2222212222222ZIERIIjXERIEEU一次、二次繞組的電阻一次、二次繞組的漏電抗一次、二次繞組的漏阻抗第25頁/共81頁變壓器負載運行時基本方程式(1)磁動勢平衡方程12211NININIm(2)一次側(cè)電壓平衡方程1111ZIEU(3)二次側(cè)電壓平衡方程2222ZIEU(4)一次側(cè)電動勢方程mmZIE1(5)變比方程kNNEE2121(6)二次側(cè)負載方程FZIU22第26頁/共81頁1U1I11INm11E1E2E2I222IN2E111ZIEmZIE11222ZIE1111ZIEU2222ZIEU第

14、27頁/共81頁(1)磁動勢平衡方程mmmIIIINNIINININI21122112211(2)一次側(cè)電壓平衡方程1111ZIEU(3)二次側(cè)電壓平衡方程222222212122122122222)()(ZIEUZNNINNNNENNUZIEU(4)一次側(cè)電動勢方程mmZIE1(5)變比方程1)(2112212121EENNEEkNNEE(6)二次側(cè)負載方程FFFZIUZNNNNINNUZIU2222112221222)()(這樣處理以后，E1E2 , 這說明一、二次繞組（虛擬的二次繞組）具有相同的匝數(shù)。這可以簡化變壓器的計算，所求的虛擬值（如二次側(cè)的電壓、電流、電動勢）乘以一個系數(shù)后就可以

15、得到真實值。第28頁/共81頁二次側(cè)真實值與虛擬值之間的關(guān)系為222222222221222221222212,1)()(,)(XkXRkRZkZIkINNIEkENNEUkUNNU21NNk 變壓器的變比第29頁/共81頁第四節(jié) 變壓器的等效電路及相量圖FZ1u1i20u2i第30頁/共81頁第四節(jié) 變壓器的等效電路及相量圖一、繞組歸算將變壓器的二次（或一次）繞組用另一個繞組（匝數(shù)變化）來等效，同時，對該繞組的電磁量（電壓、電流、阻抗）作相應(yīng)的變換，以保持兩側(cè)的電磁關(guān)系不變。歸算原則：1）保持二次側(cè)磁動勢不變；2）保持二次側(cè)各功率或損耗不變。第31頁/共81頁首先利用一個與一次側(cè)繞組的匝數(shù)相

16、同的繞組來替代二次繞組，變壓器一次和二次繞組具有同樣的匝數(shù)，即（一）電動勢和電壓的歸算12NN 2020KEE22KUU在相同的交變主磁通m時，感應(yīng)電動勢滿足221144. 444. 4ENfjfNjEmmkNNNN2122歸算系數(shù)為以“伏”為單位的物理量，歸算值與實際值的關(guān)系為 歸算值實際值歸算系數(shù)（變比）22KEE第32頁/共81頁（二）電流的歸算KII22在采用虛擬繞組替代真實繞組以后，來討論一下二次側(cè)虛擬繞組中的電流和二次側(cè)真實電流之間的關(guān)系。電流歸算的原則是：兩種繞組內(nèi)二次側(cè)電流所產(chǎn)生的磁動勢不變2222ININ得到電流歸算關(guān)系為以“安”為單位的物理量，歸算值與實際值的關(guān)系為 歸算值

17、實際值 / 歸算系數(shù)（變比）第33頁/共81頁（三）阻抗的歸算阻抗歸算的原則：歸算前后電阻銅耗及漏感中無功功率不變。222222rIrI22222222rKrIIr222222xIxI22222222xKxIIx歸算后變壓器負載運行時的基本方程式變?yōu)槿缦滦问剑簃III211111ZIEUmmZIE1FZIU2221EE2222ZIEU第34頁/共81頁二 、等效電路若a、c之間的電位差和b、d之間的電位差同相，聯(lián)接a、b和c、d以后不會產(chǎn)生環(huán)流。因此省略二次側(cè)繞組，12NN 221144. 444. 4ENfjfNjEmm二次繞組各量均已經(jīng)歸算到一次繞組，即第35頁/共81頁（1）將一次側(cè)和二

18、次側(cè)的漏阻抗提出以后，一次側(cè)和二次側(cè)繞組（a、c端和b、d端）構(gòu)成了變比為1的理想變壓器；（2）若a、b之間的電位差和b、d之間的電位差同相，聯(lián)接a、b和c、d以后不會產(chǎn)生環(huán)流。因此省略二次側(cè)繞組；（3）二次側(cè)繞組省略以后，二次側(cè)電流流入a端。第36頁/共81頁二 、等效電路作出變壓器的T形等效電路。第37頁/共81頁三 、相量圖 根據(jù)T形等效電路，可以畫出相應(yīng)的相量圖。m1E22RI mI2U 21EE22XI j2I2I1I1U11XI j11RI12mIII211111ZIEU2222ZIEUmmZIE1mfNjEE12144.4FZIU22第38頁/共81頁四 、近似等效電路圖一臺變壓

19、器的參數(shù)為Z13.5，Zm2637 ，Zm 遠大于Z1，可以將勵磁支路向前移動，得到形等效電路勵磁支路前移，不會對變壓器的分析的準確性造成太大影響第39頁/共81頁 rs、xs和Zs分別稱為短路電阻、短路電抗和短路阻抗。若進一步簡化，可以忽略掉勵磁支路，得到近似等效電路省去勵磁支路第40頁/共81頁第五節(jié) 等效電路的參數(shù)測定一、空載試驗通過測量:(1)空載電流；(2)一、二次電壓；(3)空載功率得到的參數(shù)為（1）變比；（2）空載電流百分數(shù)；（3）鐵耗和勵磁阻抗第41頁/共81頁變壓器空載運行時，可以認為輸入功率p0完全用來抵償鐵耗。Fepp 01U0I2UFepp 0(1)二次繞組的電流較小，

20、可以忽略繞組電阻損耗；(2)電壓等于額定電壓，因此磁通等于額定時候的磁通，因此此時的損耗主要為鐵耗，且近似等于額定時候的鐵耗第42頁/共81頁從空載運行的等效電路得出2121010)()(mmxxrrIUZmZZ 0mrr 0mxx 021UUK 變壓器的空載實驗一般是在低壓側(cè)完成，計算得到的勵磁阻抗需要折算到高壓側(cè)，即乘以變比的平方。第43頁/共81頁二、負載試驗(又稱短路試驗）通過測量（1）短路電流；（2）短路電壓；（3）短路功率。計算：（1）變壓器的短路電壓百分數(shù)；（2）銅損；（3）短路阻抗。kpkIkU第44頁/共81頁高壓側(cè)加電壓，低壓側(cè)短路；由于外加電壓很小，主磁通很少，鐵損耗很少

21、，忽略鐵損。kkkIUZ 2kkkIpr 2221212rIrIprIpCukkk22kkkrZx（2）短路阻抗計算（1）銅耗計算第45頁/共81頁考慮到變壓器運行時的溫升對參數(shù)的影響，電阻隨著溫度變化，電抗不隨溫度變化。折算到75時的數(shù)值007575TTrrkCk227575kCkCkxrZ阻抗電壓 負載試驗時，當繞組中電流達到額定值，加在一次繞組上的短路電壓。用一次側(cè)額定電壓的百分值表示。%100%10017511NCkNNkkUZIUUu第46頁/共81頁標么值,就是指某一物理量的實際值與選定的同一單位的基準值的比值（通常以額定值為基準值）,即基準值實際值標么值 阻抗電壓的標么值*751

22、17517511*/kNCkNNCkNCkNNkkZZZIUZUZIUUu*kZ其中為短路阻抗的標么值電壓基值為 U1N電流基值為 I1N阻抗基值為 ZNU1N / I1N第47頁/共81頁第六節(jié) 三相變壓器一、三相變壓器的電路系統(tǒng)聯(lián)結(jié)組1、聯(lián)結(jié)法 星形聯(lián)結(jié) 三角形聯(lián)結(jié)第48頁/共81頁X,Y,ZA(Y)CA(Z)C(Y)BB(X)A(Y)C(X)B(Z)第49頁/共81頁2 繞在同一鐵心柱上的高、低壓繞組（單相變壓器）電動勢關(guān)系單相變壓器（三相變壓器的一相）的一次側(cè)、二次側(cè)交鏈同一磁通，當主磁通交變時，某一瞬間，若一次側(cè)所加電壓為正（A端相對于X端），若隨意標注二次側(cè)的a、x端,那么：（1）

23、a端相對于x端為正；（2）換一種標注方法， a端相對于x端為負第一種標注方法下，A、a端X、x分別構(gòu)成同名端。第一種標注方法下，A、x端X、a分別構(gòu)成同名端。第50頁/共81頁第51頁/共81頁第52頁/共81頁三相變壓器連接組標號的確定：三相繞組，可以采用不同的聯(lián)接，使得變壓器一次、二次電壓之間出現(xiàn)不同的相位差。通常采用“時鐘法”表示。畫連接組的步驟： 畫出一次側(cè)的連接方式，并標注好每一個端子對應(yīng)的位置（對于三角形連接，需注意端子是如何重合的）； 判斷二次側(cè)三相繞組分別與哪一相同相或者反相。若一次側(cè)與二次側(cè)采用同名端抽頭，則一次、二次側(cè)同相，否則反相； 按照順時針方向，一次側(cè)、二次側(cè)必須要按

24、a、b、c順序出現(xiàn)。第53頁/共81頁X,Y,Z, (x,y,z)ACBcabYy0連接組第54頁/共81頁Yy0連接組Yy4連接組Yy8連接組第55頁/共81頁Yy6連接組Yy10連接組Yy2連接組第56頁/共81頁ACBc(x)a(y)b(z)ACBc(x)a(y)b(z)Yd11連接組第57頁/共81頁Yd11連接組Yd3連接組Yd7連接組第58頁/共81頁Yd5連接組Yd9連接組Yd1連接組第59頁/共81頁A(Y)C(X)B(Z)xyzabcDy3連接組第60頁/共81頁三相變壓器的連接組編號要標注在變壓器的銘牌上，用大小寫字母分別表示高壓、低壓繞組的連接形式，對于Y聯(lián)接，若有中性點

25、引出需要，用N表示。例如一臺變壓器，有高壓、中壓和低壓三套繞組，那么一種連接組編號可以寫為：YNyn0d11第61頁/共81頁二、三相變壓器的磁路系統(tǒng)a)單相芯式鐵心的合并 b)鐵心的演變 c)三相芯式鐵心 第62頁/共81頁三 三相變壓器的電路系統(tǒng)和磁路系統(tǒng)對電動勢波形影響mfNjEU11144. 4當變壓器一次側(cè)加上正弦交流電壓以后，一次側(cè)端電壓、感應(yīng)電動勢、主磁通滿足如下關(guān)系當變壓器所加電壓為正弦變化時，其主磁通必然為正弦變化第63頁/共81頁為了保證磁通正弦變化，勵磁電流必然會產(chǎn)生畸變。勵磁電流中除了含有基波外，還含有一系列諧波分量。第64頁/共81頁 勵磁電流中無三次諧波的主磁通波形

26、在某些場合，勵磁電流的三次諧波分量無法形成回路（在星形連接中，三相的三次諧波處于同相位），不會在一次側(cè)繞組中出現(xiàn)，這必將導(dǎo)致磁通波形發(fā)生畸變。ttmm3sinsin31第65頁/共81頁Yy聯(lián)接的三相變壓器中的電動勢（1）三相組式變壓器在三相組式變壓器中，三次諧波磁通也將在變壓器的鐵心中流通，從而感應(yīng)出三次諧波電動勢23213212221311311111eedtdNdtdNdtdNeeedtdNdtdNdtdNe三次諧波電動勢的幅值計算為32233113)3 (44. 4,)3 (44. 4mmNfENfE即使較小的三次諧波磁通，也能產(chǎn)生較大的三次諧波電動勢，可以達到基波的4560，這在應(yīng)用

27、中必須加以避免第66頁/共81頁（2）三相芯式變壓器在三相芯式變壓器中，三次諧波磁通的磁路主要是非鐵磁材料，磁路磁阻較大，三次諧波磁通明顯削弱，對感應(yīng)電動勢影響較小。但是三相諧波磁通交變頻率較高，會在其經(jīng)過的磁路中的鐵磁材料中感應(yīng)較大的渦流，產(chǎn)生較大的附加損耗，降低變壓器效率，引起局部過熱。第67頁/共81頁Yd、Dy聯(lián)接的三相變壓器此時，三相變壓器能夠（1）在一次側(cè)形成三次諧波電流通路（2）或者在二次側(cè)形成三次諧波電流通路，從而改善變壓器的感應(yīng)電動勢第68頁/共81頁 三相芯式變壓器中三次諧波磁通的路徑三相變壓器繞組Y, d聯(lián)結(jié)時，電流I23的作用第69頁/共81頁第七節(jié) 變壓器的穩(wěn)態(tài)運行變

28、壓器的穩(wěn)態(tài)運行有兩種情形，（1）一臺變壓器單獨運行；（2）多臺變壓器的并聯(lián)運行。表征變壓器穩(wěn)態(tài)運行的主要指標有兩個（1）變壓器帶負載以后端電壓的變化；（2）變壓器的效率。一、變壓器帶負載時二次側(cè)端電壓的變化變壓器二次側(cè)接上負載以后，必然會有一部分電壓降在變壓器內(nèi)部(變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的漏阻抗)。變壓器二次側(cè)的端電壓隨負載變化的規(guī)律用變壓器的外特性表示，變壓器的外特性不僅與變壓器的二次側(cè)電流大小有關(guān)，而且與負載的功率因數(shù)有關(guān)。第70頁/共81頁1、變壓器的電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率u規(guī)定為：一次側(cè)加額定負載電壓（U1N）、負載功率因數(shù)為一定值（cos2const），空載與負載時二次側(cè)端電壓之差，用二

29、次側(cè)額定電壓的百分值表示，即%100%100%100%1001212222222220NNNNNNNUUUkUkUkUUUUUUUu第71頁/共81頁%100sincos12121NkNkNUXIRIu式中 NII11/為負載系數(shù) 電壓調(diào)整率u的計算方法：kRI22U kXI j22NU121II第72頁/共81頁對變壓器電壓調(diào)整率的說明：決定變壓器的電壓調(diào)整率的幾個因素為：變壓器的短路參數(shù)（Rk和Xk）、變壓器的負載系數(shù)（）及負載的功率因數(shù)有關(guān)。變壓器的短路參數(shù)中， Rk0，但其絕對值較小；（2）若負載為阻感性負載，cos2、 sin20，u0，但其絕對值較大；（3）若負載為容性負載，cos

30、20、 sin20，u0 都可能存在 ；第73頁/共81頁變壓器的電壓調(diào)節(jié)特性（外特性）為： 條件：一次側(cè)加額定電壓U1N，負載功率因數(shù)cos2不變， 結(jié)論：二次側(cè)端電壓U2隨負載電流I2的變化曲線U2f(I2)當負載為額定值（二次電流為額定電流），功率因數(shù)為指定值（通常為0.8滯后）時的電壓調(diào)整率，稱為額定電壓調(diào)整率，它是變壓器運行的一個非常重要的指標，反映了變壓器帶載運行的穩(wěn)定性，其值通常為5左右。第74頁/共81頁當I2=I2N, =1時)(2fu第75頁/共81頁2、變壓器的效率（1）變壓器的損耗變壓器的損耗主要是（1）鐵耗和（2）銅耗兩種。鐵耗包括基本鐵耗和附加鐵耗。 基本鐵耗：磁滯

31、損耗和渦流損耗。 附加鐵耗：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。鐵耗與外加電壓大小有關(guān)，而與負載大小基本無關(guān)，故也稱為不變損耗。第76頁/共81頁銅耗也分基本銅耗和附加銅耗。 基本銅耗：在電流在一、二次繞組直流電阻上的損耗； 附加銅耗：包括因集膚效應(yīng)引起的損耗以及漏磁場在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。銅耗大小與負載電流平方成正比，故也稱為可變損耗。變壓器總的損耗可以表示為：CuFeppp第77頁/共81頁（2）變壓器的效率變壓器的效率也是指其輸出的有功功率與輸入的有功功率之比，用百分值表示。%1001%100212PppPP變壓器的效率計算中，通常作如

32、下假定：（1）忽略負載時二次側(cè)電壓的變化，則22222222222coscoscoscosNNNNSIUIUIUP（2）認為負載運行時鐵耗不變，等于空載損耗；（3）認為負載運行時銅耗與負載電流的平方成正比，且額定負載時，銅耗等于負載損耗。%100cos1%1002022012kNkppSppPP第78頁/共81頁變壓器的效率特性在一定功率因數(shù)下，變壓器的效率隨著負載因數(shù)的變化曲線。幾點說明：（1）當可變損耗（銅耗）等于不變損耗（鐵耗）時，變壓器的效率最高；但考慮變壓器長期處于非滿載運行，因此一般效率最高點出現(xiàn)在負載因數(shù)0.50.6附近；（2）額定負載時的效率，稱為額定效率，變壓器的額定效率一般可以達到9599。第79頁/共81頁第三章 結(jié)束第80頁/共81頁感謝您的觀看。第81頁/共81頁