注册电气工程师专业基础全国统一考试《电机学》辅导课
家辉
家辉 Lv.12
2005年07月25日 23:06:06
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第30章 变压器掌握:☆额定值的含义及作用 ☆变压器工作原理 ☆电压调整率的定义了解: 三相组式及芯式结构特点 变比和参数测定方法 电动势平衡方程式及各量含义 空载合闸产生很大冲击电流的原因 效率计算及变压器最高效率的条件 三相联结组和铁芯结构对谐波电流、谐波磁通的影响 用变压器组接线方式及极性端判断三相联接组别的方法 变压器绝缘系统及冷却方式、允许温升一、基本结构(30.2,30.6)

第30章 变压器
掌握:☆额定值的含义及作用
☆变压器工作原理
☆电压调整率的定义

了解: 三相组式及芯式结构特点
变比和参数测定方法
电动势平衡方程式及各量含义
空载合闸产生很大冲击电流的原因
效率计算及变压器最高效率的条件
三相联结组和铁芯结构对谐波电流、谐波磁通的影响
用变压器组接线方式及极性端判断三相联接组别的方法
变压器绝缘系统及冷却方式、允许温升
一、基本结构(30.2,30.6)
变压器是改变交流电能电压的静止电器。广义地说,是依靠磁场为媒介,利用感应电动势的作用(电磁感应定律)把一种电压的交流电能转变成另一种电压的交流电能,同时达到变电流、变阻抗、变相数等目的电器。
电动变压器最基本的结构有:
硅钢片叠成闭合铁芯,其心柱上套有两组绝缘的线圈(或称绕组。其一接电源的称为:原边、原方、一次侧、初级等;另一接负载的称为:副边、副方、二次侧、次级等)。由铁心和绕组组成器身,放置在盛有变压器油的油箱内。由绝缘套管引出线头,此外还有调整电压的分接开关和一些保护装置,或有冷却器等。
绝缘有:
内部绝缘(纸包或纱包导线,纸筒,隔板,端圈等浸油绝缘)和外部绝缘(绝缘套管等)。
散热和温升:
热量经过油传给油箱或冷却装置、由周围空气或冷却水水冷。一般绕组温升(电阻法)<65℃等。
家辉
2005年07月25日 23:41:19
2楼

热量经过油传给油箱或冷却装置、由周围空气或冷却水水冷。一般绕组温升(电阻法)<65℃等。

三相变压器按铁芯结构可分为:三个单相变压器组合在一起的组式变压器(各相磁组独立)和三相铁芯合一的芯式变压器(三相磁路互为通路)。
二、额定值(30.1)
1、额定容量 SN(kVA),通常设计成:
单相变压器 SN = U1NI1N = U2NI2N
三相变压器 SN = U1NI1N = U2NI2N
注意运行时通常 S1 ≠ S2
2、额定电压 U1N / U2N
是空载时额定分接下端子间电压的保证值。在三相时是指线电压。
注意 U2N = U20
3、额定电流 I1N / I2N
是 SN、UN计算出来的电流,当 I2 = I2N 时称变压器为额定负载。
4、短路电压或称阻抗电压 UK%
是额定分接下,一方绕组短路时在另一方绕组中产生额定电流所施加的电压对额定电压的百分值,并且是绕组温度换算到参考温度(油浸变压器为75℃)时的数值。
5、其它还有:型号,额定频率(50Hz),联结组,相数,运行方式,冷却方式,额定温升,效率等。
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家辉
2005年07月25日 23:54:30
3楼
变压器等值电路和基本公式
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家辉
2005年07月25日 23:58:34
4楼
三相变压器按铁芯结构
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家辉
2005年07月25日 23:59:05
5楼
二、额定值(30.1)
1、额定容量 SN(kVA),通常设计成:
单相变压器 SN = U1NI1N = U2NI2N
三相变压器 SN = U1NI1N = U2NI2N
注意运行时通常 S1 ≠ S2
2、额定电压 U1N / U2N
是空载时额定分接下端子间电压的保证值。在三相时是指线电压。
注意 U2N = U20
3、额定电流 I1N / I2N
是 SN、UN计算出来的电流,当 I2 = I2N 时称变压器为额定负载。
4、短路电压或称阻抗电压 UK%
是额定分接下,一方绕组短路时在另一方绕组中产生额定电流所施加的电压对额定电压的百分值,并且是绕组温度换算到参考温度(油浸变压器为75℃)时的数值。
5、其它还有:型号,额定频率(50Hz),联结组,相数,运行方式,冷却方式,额定温升,效率等。
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家辉
2005年07月25日 23:59:19
6楼
三、基本工作原理(30.2,30.3)
变压器空载运行时,原边外接电源,输入电流 I0≈Im 在铁芯中激励一交变磁通,其绝大部分同时与原、副绕组相匝链的称为变压器主磁通φ (并且折算到与绕组全部匝链的等值磁通),根据电磁感应定律,φ随时间交变在原、副绕组中分别感生与匝数成正比的主电动势。因而只要改变原、副绕组的匝数比,便可改变变压器的输出电压。当副边接通负载后,副边在e2的作用下输出电能, 同时副边电流将改变主磁通φ和 e1、e2。e1作用于原边电路,它的不大的变化已足以使电源输入相应的电能, 通过磁场为中介,转换成另一种电压的交流电能从副边输出。
感应电动势:e = -dNφ/dt E = -j4.44f Nφm
原、副边相电动势之比称变压器变比:
k = E1/E2 = N1/N2 ≈ U1/U20 = U1N/U2N
磁动势平衡式:I1N1 + I2N2 = ImN1 ≈ I0N1
或 I1N1 = I0N1 +(-I2N2)
即 I1 = I0 +(- I2/k)= I0 +(-I2’)

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家辉
2005年07月27日 22:37:29
7楼
变压器等值电路和基本公式
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家辉
2005年07月27日 22:38:42
8楼
3、归算
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家辉
2005年07月27日 22:39:11
9楼
记住等值电路,并根据等值电路可列出变压器(相值)基本公式。
变比:k = N1/N2 ≈ U1N/U2N
归算:U2’ = k U2,E2’ = k E2,I2’ = I2 / k,R2’ = k2 R2, x2σ’ = k2 x2σ,
ZL’ = k2 ZL
电磁平衡式:I1 = I0-I2’,U1 = -E1 + I1(R1 + j X16)= -E1 + I1Z1
U2’ = E2’ - I2(R2 + j X26)= E2’ - I2Z2 = I2’ZL’
E1 = E2’ = -I0(Rm + j Xm)= -I0 Zm
参数测定:空载试验 rm ≈ P0 / I02,∣Zm∣= U0 / I0,xm =
短路试验 rK ≈ PK / IK2,∣ZK∣= UK / IK,xK =
(x1σ= x2σ’ = xK / 2,r1 = r2’ = rK / 2)
UK% =(I1N ZK75 / U1N)100%
UKr% =(I1N RK75 / U1N)100%
UKX% =(I1N XK / U1N)100%
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家辉
2005年07月27日 22:40:09
10楼
五、标么值和运行性能计算
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han2003
2005年07月27日 23:32:05
11楼
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