第2章 变压器的运行分析

合集下载

第2章 变压器的运行原理和特性

第2章 变压器的运行原理和特性
16

E U 20 2
Y,d接线 D,y接线
U 1N k 3U 2 N
k
3U1N U2N
由于 R m R1 , X m X 1 ,所以有时忽略漏阻抗,空载等效电路只是一 个Z m元件的电路。在 U1一定的情况下,I 0大小取决于Z m的大小。从运行角度 讲,希望 I 0 越小越好,所以变压器常采用高导磁材料,增大 Z m,减小 I 0 , 提高运行效率和功率因数。
使

1 与 I 0成线性关系; 1)性质上: 0 与 I 0 成非线性关系;
– 变压器各电磁量正方向
• 由于变压器中各个电磁量的大小和方向都随时间以 电源频率交变的,为了用代数式确切的表达这些量 的瞬时值,必须选定各电磁量的正方向,才能列式 子。 • 当某一时刻某一电磁量的瞬时值为正时,说明它与 实际方向一致; 当某一时刻某一电磁量的瞬时值为负时,说明它与 实际方向相反。 • 注:正方向是人为规定的有任选性,而各电磁量的 实际方向则由电磁定律决定。

(2)二次侧电动势平衡方程
U1
I 0
0
) (I 2

E U 20 2
(3)变比
U 1
U2
E 1
使
E 1
1
E 2
U 20
u2

对三相变压器,变比为一、二次侧的相电动势之比,近似为 额定相电压之比,具体为 Y,d接线
U1N k 3U 2 N
8

22

F F F 1 2 0 N I 或 N1 I 1 2 2 N1 I 0 N I I ( 2 ) I I ( 2 ) I I 用电流形式表示 I 2 0 0 1L 1 0 N1 k

第二章 电力变压器及运行

第二章 电力变压器及运行

三、变压器的主要技术参数
• 1.额定容量SN • 变压器额定容量是指变压器额定情况下的视在功率,单位用VA、 kVA或MVA表示,并采用R8或R10容量系列。 • 2.额定电压U1N/U2N • U1N是一次侧额定电压。U2N是二次侧额定电压,即当一次侧施 加额定电压U1N时,二次侧开路时的电压。对三相变压器,额定电 压均指线电压,单位用V或kV表示。 • 3.额定电流I1N/I2N • 由发热条件决定的允许变压器一、二次绕组长期通过的最大电 流。对三相变压器,额定电流均指线电流,单位用A或kA。 • 4.短路阻抗Zk • 在额定频率及参考温度下,给变压器的一对绕组施加一短路 电压(即使得该绕组电流达到额定值时的电压),将另一个绕组短 路,其他绕组开路,此时所求得的该绕组端子之间的等效阻抗就是 变压器的短路阻抗。
• 主变压器型式及相关参数 • (1)变压器型式:三相式、强迫油循环、强迫风冷、双 线圈铜绕组无激磁调压油浸式低损耗升压变压器、户外式; • • • • • • • (2)型号:SFP10-780000/220; (3)系统最高工作电压(高压侧/低压侧):252kV/23kV; (4)额定容量:780MVA; (5)额定电压(高压侧/低压侧): 242/22kV; (6)额定电流(高压侧/低压侧): 1861/20470A; (7)空载电流:≤0.2%; (8)阻抗电压:20%(允许偏差:<±5%);
• • • • • • • • •
四、变压器的连接组标号
• 1.三相绕组的连接方法 • (1)星形连接法;(2)顺序三角形连接; (3)逆序三 角形连接。
2.三相变压器的连接组标号
(1) Y,y0连接组标号
(2) Y,d11连接组标号
五、变压器的冷却方式

第二章 变压器的运行原理

第二章 变压器的运行原理
答:变压器空载运行时也需要从电网吸收电功率,以供给变压器本身功 率损耗,它转化成热能消耗在周围介质中。小负荷用户使用大容量变压器时, 在经济、技术两方面都不合理。对电网来说,由于变压器容量大,励磁电流 较大,而负荷小,电流负载分量小,即有功分量小,使电网功率因数降低, 输送有功功率能力下降;对用户来说投资增大,空载损耗也较大,变压器效 率低。
Electric Machinery
本章节重点和难点: 重点: (1)变压器空载运行时磁动势、电动势平衡关系,等值电路和相 量图; (2)变压器负载运行时磁动势、电动势平衡关系,等值电路和相 量图; (3)绕组折算前后的电磁关系; (4)变压器空载实验和短路实验,变压器各参数的物理意义; (5)变压器的运行特性。 难点: (1)变压器绕组折算的概念和方法; (2)变压器的等值电路和相量图; (3)励磁阻抗Zm与漏阻抗Z1的区别; (4)励磁电流与铁芯饱和程度的关系; (5)参数测定、标么值。
空载损耗约占额定容量的(0.2~1)%,随 容量的增大而减小。这一数值并不大,但因为 电力变压器在电力系统中用量很大,且常年接 在电网上,因而减少空载损耗具有重要的经济 意义。工程上为减少空载损耗,改进设计结构 的方向是采用优质铁磁材料:优质硅钢片、激 光化硅钢片或应用非晶态合金。
Electric Machinery
漏电动势 : E1
2 2
fN 1 1
2 fN 1 1
Electric Machinery
E 1 j 2 f

N 1 1


I 0 j 2 fL 1 I 0 j I 0 x 1



I0
x 1 2 f
N1
2
为一次侧漏抗,反映漏磁通的作用。

电机学:变压器第二章变压器的运行分析 04

电机学:变压器第二章变压器的运行分析 04

用一台副绕组匝数等于原绕组匝数的假想变压器来模拟实际变压器,假想变压器与实际变压器在物理情况上是等效的。

2)3) 有功和无功损耗不变。

2I实际上的二次侧绕组各物理量称为实际值或折合前的值。

折合后,二次侧各物理量的值称为其折合到一次绕组的折合值。

当把副边各物理量归算到原边时,凡是单位为伏的物理量(电动势、电压等)的归算值等于其原来的数值乘以k;凡是单位为欧姆的物理量(电阻、电抗、阻抗等)的归算值等于其原来的数值乘以k2;电流的归算值等于原来数值乘以1/k。

参数意义220/110V,1R m E 0I 2I ′ U 2I简化等效电路R k 、X k 、Z k 分别称为短路电阻、短路电抗和短路阻抗,是二次侧短路时从简化等效电路一次侧端口看进去的电阻、电抗和阻抗。

R k =R 1+2R ′, X k =X 1+2X ′ Z k =R k +j X k应用基本方程式作出的相量图在理论上是有意义的,但实际应用较为困难。

因为,对已经制造好的变压器,很难用实验方法把原、副绕组的漏电抗x 1和x 2分开。

因此,在分析负载方面的问题时,常根据简化等效电路来画相量图。

短路阻抗的电压降落一个三角形ABC ,称为漏阻抗三角形。

对于给定的一台变压器,不同负载下的这个三角形,它的形状是相似的,三角形的大小与负载电流成正比。

在额定电流时三角形,叫做短路三角形。

讨论:变压器的运行分析感性负载时的简化相量图2U ′− 21I I ′−= 2ϕ 1kI r kx I j 1 1U ABC()()1111111121111210211220m2211P U I E I R jX I E I I RE I I I R I R E I I R =⎡⎤=−++⎣⎦=−+′=−−+′′=++ i i i i i()em 222222222222P E I U I R jX I U I I R ′′=′′′′′⎡⎤=++⎣⎦′′′′=+ i i i 有功功率平衡关系,无功功率平衡关系例题一台额定频率为60Hz的电力变压器,接于频率等于50Hz,电压等于变压器5/6倍额定电压的电网上运行,试分析此时变压器的磁路饱和程度、励磁电抗、励磁电流、漏电抗以及铁耗的变化趋势。

第二部分 变压器 第二章 变压器

第二部分   变压器 第二章       变压器

四、变压器铭牌: 用以标明该设备的额定数据和使用条件。 额定值:保证设备能正常工作,且能保证一
定寿命而规定的某量的限额。
1、额定容量: S N
视在功率,伏安,千伏安,兆伏安。 在稳定负载和额定使用条件下,加额定电压, 额定频率时能输出额定电流而不超过温升限值 的容量。对 三相变压器指三相容量之和。
(无功分量)
铁耗电流 IFe :产生损耗

Im I IFe
(有功分量)
附:1、磁化电流波形分析(磁化曲线) 2、激磁电流波形分析(考虑磁滞损耗) 3、向量图
3、感应电势与激磁电流的关系: 主磁通所感应的电势与产生主磁通的磁化电流的
关系为: N1i m
e1


N1
d
dt
三、变压器的结构:
器身:铁心、绕组、绝缘和出线装置; 油箱; 冷却装置; 保护装置 (一)、铁芯:磁路部分。 含硅量高的(0.35~0.5mm)厚硅钢片迭压而成。 (为减少磁滞,涡流损耗)分为铁芯柱和铁轭两部分 结构的基本形式有芯式和壳式两种。
单相心式变压器
单相壳式 变压器
(二)绕组:电路部分。 高压绕组,低压绕组

U1


I1


F1


N1 I1

E1


I0
Zm





I 2 F2 N 2 I2


E2

2 E 2
I 2R2


U2 I2 Z L
2、磁动势平衡关系: 负载时建立主磁通的磁动势为 F1 F2 空由载空时载建到立负主 载磁,通电的源磁电动压势不为变,F0主磁通基本不变,

第2章 变压器的基本作用原理与理论分析

第2章 变压器的基本作用原理与理论分析

3、油枕 4、高低压绝缘套管 5、油标` 6、起吊孔
1、油箱
2、散热管
7、铭牌
18
大型电力变压器
19
五、变压器的额定值
1 额定容量S N (kVA) : 、
指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。
2 额定电流I1N 和I 2 N ( A) : 、
指在额定容量下,允许长期通过的额定电流。在三相 变压器中指的是线电流
铁轭
铁芯柱
铁芯叠片
装配实物
11
铁芯各种截面
充分利用空间
提高变压器容量
减小体积。
12
㈡、绕组
变压器的电路,一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。
按照绕组在铁芯中的排列方法分为:铁芯式和铁壳式两类 按照变压器绕组的基本形式分为:同芯式和交叠式两种.
1、铁芯式:
(1)、每个铁芯柱上都套有
高压绕组和低乐绕组。为了绝
3 额定电压U1N 和U 2 N (kV ) : 、
指长期运行时所能承受的工作电压( 线电压)
U1N是指加在一次侧的额定 电压,U 2 N 是指一次侧加 U1N时二次的开路电压对三相变压器指的是线 . 电压.
20
三者关系:
单相 : S 三相 : S
N N
U 1 N I1 N U 2 N I 2 N 3U1N I1N 3U 2 N I 2 N
同理,二次侧感应电动势也有同样的结论。
则:
e2 N 2 d 0 2fN 2 m sin(t 90 0 ) E2 m sin(t 90 0 ) dt
有效值: E2 4.44 fN2m
相量:
E2 j 4.44 fN2m
25
⒉ E1﹑E2在时间相位上滞后于磁通 0 900. 其波形图和相量图如图2—8所示

第2章 变压器的工作原理和运行分析

第2章 变压器的工作原理和运行分析

SN SN ,I 2 N 3U 1 N 3U 2 N
注意!对于三相系统,额定值都是指线间值。
第二节 变压器空载运行
空载:一次侧绕组接到电源,二次侧绕组开路。 一、电磁现象
u1
Φm
i0
Φ 1σ
e1 e1σ
N1
N2
e2
u20
i



二、参考方向的规定
e
i i

e

e
三、变压原理、电压变比
对于变压器的原边回路,根据电路理论有:
u1 i0 r1 e1 e1
空载时 i0r1 和 e1σ 都很小,如略去不 计,则 u1 = - e1 。设外加电压 u1 按 正弦规律变化,则 e1 、Φ 和e2 也都 按正弦规律变化。 设主磁通 m sin t ,则:
u1
Φm
u1
Φm
e1
e2
ωt 0 180° 360°
现在的问题是,要产生上述大小的主磁通 Φm ,需 要多大(什么样)的激磁电流 Im ?
励磁电流的大小和波形受磁路饱和、磁滞及涡 流的影响。
1、磁路饱和对励磁电流的影响
mm mm
i0 tt
00
i0i0 tt
00
i0 i0
tt
tt
磁路不饱和时,i0 ∝φ,其波形为正弦波。
磁路饱和时,i0与φ 不成线性关系,φ越大,磁路 越饱和,i0/φ比值越大,励磁电流的波形为尖顶波。
六、漏抗 漏电势的电路模型与励磁特性的电路模型类似, 只是漏磁通所经路径主要为空气,磁阻大,磁通量 小,磁路不饱和,因此可以忽略漏磁路的铁耗,即 漏电势的电路模型中的等效电阻为零,即漏电势

第02章_变压器的基本理论

第02章_变压器的基本理论
短路试验时电流为额定电流短路损耗包括额定铜损耗和短路时的铁损耗由于短路电压很低磁4通很小短路时的铁损耗远远小于额定铜损耗可忽略所以短路损耗可看作额定负载时的铜损耗
第 2 章 思考题与习题参考答案
2.1 试述变压器空载和负载运行时的电磁过程。
,建立磁动势 F ,由其产生主磁通 Φ 和 答:空载时,原边接交流电源,原绕组中流过交流电流 I 0 0 0
负载: R L = 3Ω , X L = 4Ω 。分别用 T 形等效电路、近似等效电路和简化等效电路计算 I 1 、 I 0 、 I 2 、
U 2 ,并比较三次计算的结果。
解:(1)用 T 形等效电路计算 根据已知参数可得: k =
U 1N 380 = = 1.7273 U 2 N 220
′ = k 2 R2 = 1.7273 2 × 0.035 = 0.104Ω R2 ′ = k 2 RL = 1.7273 2 × 3 = 8.951Ω RL
2.11 试说明变压器等效电路中各参数的物理意义,这些参数是否为常数?
′ 分别为副边一相绕组的电阻和漏电 ′和 X2 答: R1 和 X 1 分别为原边一相绕组的电阻和漏电抗, R2
′ 的大小分别反映了原、副绕组漏磁通的大小。 Rm 是 抗的折算值,上述四个参数为常数,其中 X 1 、 X 2
反映铁心损耗的等效电阻,称为励磁电阻, X m 是反映主磁通大小的电抗,称为励磁电抗,这两个参数 也是一相参数,当电源电压不变时, Rm 和 X m 近似为常数。 2.12 利用 T 形等效电路进行实际问题计算时,算出的一次和二次侧电压、电流、损耗、功率是否 均为实际值,为什么? 答: 一次各物理量数值均为实际值,二次电压、电流是折算值,二次损耗、功率是实际值。因为对 二次绕组进行折算时,是以等效为原则,其中,折算前、后的二次侧损耗、功率是保持不变的。 2.13 变压器空载实验一般在哪侧进行?将电源加在低压侧或高压侧所测得的空载电流、空载电流 百分值、空载功率、励磁阻抗是否相等? 答:空载实验一般在低压侧进行。空载电流不等,高压侧空载电流是低压侧的 1 / k ;空载电流百 分值相等;空载功率相等;励磁阻抗不等,高压侧励磁阻抗是低压侧的 k 倍。 2.14 变压器短路实验一般在哪侧进行?将电源加在低压侧或高压侧所测得的短路电压、短路电压 百分值、短路功率、短路阻抗是否相等? 答:短路实验一般在高压侧进行。短路电压不等,高压侧短路电压是低压侧的 k 倍;短路电压百分 值相等;短路功率相等;短路阻抗不等,高压侧短路阻抗是低压侧的 k 倍。 2.15 为什么可以把变压器的空载损耗看作铁耗?短路损耗看作额定负载时的铜耗? 答:空载试验时外加额定电压,空载损耗包括额定铁损耗和空载铜损耗,由于空载电流很小,空载 铜损耗远远小于额定铁损耗,可忽略,所以空载损耗可看作铁损耗。 短路试验时电流为额定电流,短路损耗包括额定铜损耗和短路时的铁损耗,由于短路电压很低,磁

变压器的正常和异常运行分析

变压器的正常和异常运行分析

变压器的正常和异常运行分析变压器是电力系统中最常见的电气设备之一,它负责将高压电能传输到低压电网中。

正常运行的变压器具有高效、稳定和可靠的特点,但受到一些外部因素的影响时可能会出现异常情况。

本文将对变压器的正常和异常运行进行详细分析。

一、正常运行的变压器正常运行的变压器主要表现在以下几个方面:1.高效率:正常运行的变压器具有高效率的特点,其输入功率与输出功率之比接近于1,能够减少电能的损耗和浪费。

2.稳定的负载:变压器通常设计为满载运行时的最佳状态,负载范围内的运行能够保持其稳定性和正常工作。

3.温度稳定:变压器的运行温度通常受到限制,正常运行时变压器能够保持在正常工作温度范围内,不超过额定温度。

4.良好的绝缘性能:正常运行的变压器应具有良好的绝缘性能,能够阻止电流泄露和绝缘击穿。

5.正常的电流和电压:正常运行的变压器能够保持正常的电流和电压波形,不产生任何变形和失真。

6.低噪音和振动:正常运行的变压器应该具有低噪音和振动的特点,不会对周围环境和设备造成干扰。

二、异常运行的变压器异常运行的变压器可能会出现以下情况:1.过载:变压器工作在超过额定负载的情况下,会使变压器温升异常增加,导致绕组和绝缘材料受到损害。

2.短路:变压器的绕组出现短路时,会导致电流过大,可能引发火灾和爆炸等严重事故。

3.绝缘击穿:绝缘性能不良或外界形成高压波浪时,会导致绝缘击穿,引起变压器的短路和故障。

4.损耗增加:因为使用环境、冷却不良或过压等原因,变压器的损耗可能会增加,导致能量损耗增加和效率下降。

5.噪音和振动增加:异常运行的变压器会引起噪音和振动的增加,除了会影响周围环境外,还可能引发故障和损坏。

三、正常和异常运行的分析方法分析变压器的正常和异常运行,需要进行以下几个方面的工作:1.运行数据的监测和分析:对变压器的电流、电压和温度等运行数据进行监测和分析,可以及时发现可能存在的异常情况。

2.绝缘性能的测试和评估:定期测试变压器的绝缘性能,评估其绝缘系统的稳定性和可靠性,防止绝缘击穿和短路故障。

第2章变压器的基本理论

第2章变压器的基本理论

第2章 变压器的基本理论[内容]本章以单相变压器为例,介绍变压器的基本理论。

首先分析变压器空载运行和负载运行时的电磁过程,进而得出定量描述变压器电磁关系的基本方程式、等效电路和相量图。

然后介绍变压器的参数测定方法和标么值的概念。

所得结论完全适用于对称运行的三相变压器。

[要求]● 掌握变压器空载、负载运行时的电磁过程。

● 掌握变压器绕组折算的目的和方法。

● 掌握变压器负载运行时的基本方程式、等效电路和相量图。

● 掌握变压器空载试验和负载试验的方法。

●掌握标么值的概念,理解采用标么值的优、缺点。

2.1单相变压器的空载运行变压器空载运行是指一次绕组接额定频率、额定电压的交流电源,二次绕组开路(不带负载)时的运行状态。

一、空载运行时的电磁过程 1.空载时的电磁过程图 2.1.1为单相变压器空载运行示意图,图中各正弦量用相量表示。

当一次绕组接到电压为1U 的交流电源后,一次绕组便流过空载电流0I ,建立空载磁动势100N I F =,并产生交变的空载磁通。

空载磁通可分为两部分,一部分称为主磁通0Φ ,它沿主磁路(铁心)闭合,同时交链一、二次绕组;另一部分称为漏磁通σΦ1 ,它沿漏磁路(空气、油)闭合、只交链一次绕组本身。

根据电磁感应原理,主磁通0Φ 分别在一、二次绕组内产生感应电动势1E 和2E ;漏磁通σΦ1 仅在一次绕组内产生漏磁感应电动势σ1E 。

另外空载电流0I 流过一次绕组时,将在一次绕组的电阻1R 上产生电压降10R I 。

变压器空载运行时的电磁过程可用图2.1.2表示。

变压器空载时,一次绕组中的1E 、σ1E 、10R I 三者与外加电压1U 相平衡;因二次绕组开路,02=I ,故2E 与空载电压20U 相平衡,即2E =20U 。

2.主磁通和漏磁通主磁通和漏磁通的磁路、大小、性质和作用都是不同的,表2.1.1给出了二者的比较。

表2.1.1 主磁通和漏磁通的比较3.各电磁量参考方向的规定变压器中的电压、电流、磁通和电动势等都是随时间变化的物理量,通常是时间的正弦量。

第2章变压器

第2章变压器
大连理工大学电气工程系
2.1 变压器的工作原理
1. 电压变换 一次侧电路 E1 =-j4.44 N1f Φm
+ i1
U1 = -E1 + (R1 + jX1) I1 = -E1 + Z1I1
※ R1 :一次绕组电阻。
u1

- e1 +
i2 + + e2 ZL u2 - -
图形符号表示的电路图
X1 :一次绕组漏电抗。 Z1 :一次绕组漏阻抗。 忽略 Z1 ,则 U1≈-E1
大连理工大学电气工程系
第 2 章 变压器
2.3 变压器的运行分析
一、等效电路
将匝数为N2的实际二次绕组用匝数为N1的等 效二次绕组来代替。代替时保持磁通势和功率不 变。
二次绕组的折算公式:
1. 折算后的二次绕组电流 磁通势不变: N1I2' = N2I2 N2 I2 I2' = N I2 = k 1
大连理工大学电气工程系
2.3 变压器的运行分析
2. 折算后的二次绕组电压和电动势 输出视在功率不变: U2'I2' = U2 I2 I2 U2' = U2 = kU2 I2' 匝数相同: E2'= E1 = kE2
大连理工大学电气工程系
2.3 变压器的运行分析
3. 折算后的二次绕组漏阻抗和负载阻抗 有功功率不变
大连理工大学电气工程系
2.2 变压器的基本结构
(2) 低压绕组额定线电流 SN I2NL = I2N = 3 U1N 500〓103 = A 26.24 A 3 1.732〓11〓10 因低压绕组为△形联结,额定相电流为 I2NL 26.24 = A 15.15 A I2NP = 3 1.732

变压器用第二章

变压器用第二章

A B C 0
特点:在这种铁心结构的变压器中,任
.
.
.
一瞬间某一相的磁通均以其他两相铁心 为回路,因此各相磁路彼此相关联。
七 变压器的并联运行
(一)、并联运行的定义: 是指将两台或多台变压器的原方和副方分别 接在公共母线上,同时向负载供电的运行方 式,如图所示。
(二)、并联运行的优点: 1)可以提高供电的可靠性。 2)可以根据负荷的大小调整投入并联运 行变压器的台数,以提高运行效率; 3)可以减少备用容量,并可随着用电量 的增加,分期分批地安装新的变压器,以 减少初投资。 当然,并联变压器的台数也不宜太多,因为 在总容量相同的情况下,一台大容量变压 器要比几台小容量变压器造价低、基建设 投资少、占地面积小。
这样,效率的公式可变为: 2 p0 p kN = *100% 1 2 S N cos 2 p0 p kN 以上的假定引起的误差不大(不超过0.5 %),却给计算带来很大方便,电力变压 器规定都用这种方法来计算效率。 3.效率特性: 上式说明,当负载的功率因数cos φ 2一定 时,效率随负载系数而变化。图为变压器 的效率曲线。 效率决定于铁耗、铜耗和 负载大小。
四、变压器在铁路信号设备供电的应用



铁路信号用变压器,多采用低压小功率的干式自 冷变压器。主要由信号、轨道、道岔表示、扼流、 防雷等变压器。 BX型信号变压器用于色灯信号机的点灯电路, 目前广泛采用的是BXl—34型。其绕组组成如图1 所示。 BG型轨道变压器用于轨道电路供电,目前广 泛使用的是BfiI一50型。其绕组组成如图2所示, 原边接220V电源,副边输出电压为0.45"-10.8V,通过改变副边端子连接可获所需电压。
变压器的外特性

电机学(第二章)变压器

电机学(第二章)变压器

漏磁感应电动势
一次绕组漏磁通在一次绕组中感应的漏磁电动势 的瞬时值 d
e 1 N1
1
dt
E 1 j4.44fN1Φ 1m
有效值为 E 1=4.44f N11m
电压方程式
根据基尔霍夫电压定律
U1 E1 E 1 I10 R1 A U E
空载运行时的电磁关系
U1 E1 E 1 I 0 R1
I 0 R1
U1 U2
I0
F0 N1I 0
1m
E 1 E1
m
E2
E1 k E2
U 2 E2
小结
既有电路的问题,也有磁路的问题,电与磁之 间又有密切的联系。
心式变压器: 结构 心柱被绕组所包围,如图2—1所示。 特点 心式结构的绕组和绝缘装配比较容易, 所以电力变压器常常采用这种结构。
壳式变压器:
结构 铁心包围绕组的顶面、底面和侧面, 如图2—2所示。 特点 壳式变压器的机械强度较好,常用于低 电压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。
2.绕组 定义 变压器的电路部分,用纸包或纱包的绝缘扁 线或圆线(铜或铝)绕成。 一次绕组 : 输入电能的绕组。 二次绕组: 输出电能的绕组。 高压绕组的匝数多,导线细;低压绕组的匝数少, 导线粗。 从高,低压绕组的相对位置来看,变压器的绕组可分 为同心式和交迭式。
U1 E1 j4.44fN1Φm
在频率f 和一次绕组匝数N1一定时,空载运行时主磁 通m(励磁磁动势产生)的大小和波形取决于一次 绕组电压的大小和波形。
变比
E1 N1 k E2 N 2
比值 k 称为变压器的变比,是一、二次绕组相电动势有效 值之比,等于每相一、二次绕组匝数比。

会计学经理人视角胡玉明第二版课后答案

会计学经理人视角胡玉明第二版课后答案

会计学经理人视角胡玉明第二版课后答案第一章1.支付的货币性资产占换入资产公允价值(或占换出资产公允价值与支付的货币性资产之和)的比例=.2525%因此,该交换属于非货币性资产交换。

第七章固定资产一、概念与思考题:1、什么是固定资产?答:是指生产商品、提供劳务、出租或经营管理而持有且使用寿命超过一个会计年度的有会计学第3版胡玉明课后习题答案.Tag内容描述:1、电机学第二版胡虔生编习题集目录第1章绪论1第2章变压器的运行原理及理论分析2第3章三相变压器及运行13第4章三相变压器的不对称运行16第5章特种变压器22第6章交流绕组及其感应电动势27第7章交流绕组及其感应磁动势32第8章(略)36第9章三相异步电机的理论分析与运行特性37- 48 -第1章绪论()P17:1-1解:P17:1-2解:(1)(2)设B在(1.481.55)之间P18:1-4解:(1)(2) (3)第2章变压器的运行原理及理论分析p42:2-1 设有一台500kVA、三相、 35000/400V双绕组变压器,一、二次绕组均系星形连接,试求高压方面和低压方面的额定电流。

解:p42。

2、第一章财政概念和财政职能复习与思考1.学习财政学为什么要从政府与市场的关系说起?答:在市场经济体制下,市场是一种资源配置系统,政府也是一种资源配置系统,二者共同构成社会资源配置体系。

而财政是一种政府的经济行为,是一种政府配置资源的经济活动,所以明确政府与市场的关系是学习财政学和研究财政问题的基本理论前提。

不明确政府与市场的关系,就难以说明为什么有市场配置还要有政府配置,政府配置有什么特殊作用,政府配置的规模多大为宜,政府采取什么方式配置资源等。

什么是市场?完整的市场系统是由家庭、企业和政府三个相对。

3、第一章1.1结合工程活动的特点,思考为什么在工程实践中会出现伦理问题?工程活动的特点:1)工程活动蕴含着有意识、有目的的设计。

在具体实施之前,工程师需要明确工程需实现的多方面的目标,需要思考可以调动的自然和社会资源以及可以利用的知识与技术,进而探索实现目标可能采用的路径和方案。

第二章 配电变压器

第二章 配电变压器

变压器的主要结构
(二 )绕组 1、作用:是变压器的电路部分, 作用: 起变换电压和传递电能作用。 2、型式:圆筒式、连续式。 型式: 高低压绕组一般制成同心式, 高压在外低压在内
变压器的主要结构
(三)油枕 1、作用: (1)储油,保证油箱内的油位高度 (2)减少油箱内的油与空气的接触面积,防潮 防氧化,延长使用时间。 油箱: (四)油箱:储油、冷却; 瓷套管: (五)瓷套管:保证三相引线之间的绝缘; 分接开关: ( 六 ) 分接开关 : 装于高压侧绕组上,通过调整高压 绕组匝数,来调整变压器的输出电压;调压方式为 有载调压和无载调压。
五、 三相变压器的连接组别
一、三相变压器的型式: 1、组式:三相铁芯组合在一起。 2、芯式:各相铁芯独立 二、三相变压器接线端子符号: 1、原边:首端:A、B、C、; 未端:X、Y、X、N; 2、副边:首端:a、b、c 未端:x、y、z、n; 3、同名端:原、副边中电位同时为正或同时为负的对 应相绕组的对应端,用*表示。
变压器的额定值
5、额定电流Ie1,Ie2: ( 1)单相计算:
( 2)三相变压计算:
例题: 例题:
某台单相变压器,额定容量15kVA,额定电压 为6600/220V,如并联接入额定电压为220V, 功率为300W的若干电阻炉,使二次电流为额 定输出电流的一半,求需并联多少个电阻炉? 某台三相变压器,额定容量125kVA,额定电 压为10/0.4kV,如接入额定电压为380V,功率 为10kW,功率因数为0.8的若干电动机,使二次 电流为额定输出电流的80%,求最多能接多少 个电动机?
四、变压器的额定值
1、额定容量Se:指变压器额定状态下输出的 视在功率,单位:KVA 2、额定电压:变压器空载且分接开关在额定 位置时的线电压Ue1,Ue2。 3、变压器的原副边额定电压与线路(系统) 额定电压之间的关系: 原边1.05Ue 升压变 副边1.1Ue 原边1.0Ue 降压变 副边1.1Ue 此处Ue为线路的额定电压 4、频率:50HZ

第2章单相变压器的运行原理

第2章单相变压器的运行原理
从图2-4可以看出, I0 滞后于U1 一个相位差角φ0,此角接
近于90°。因此,变压器空载时的功率因数很低,一般
cosφ0≈0.1~0.2,故应尽量避免空载运行。
第2章 单相变压器的运行原理
【例2-1】 一台三相变压器, SN=31 500 kV·A,U1N=110 kV, U2N=10.5 kV,Y、d 接法,原边绕组每相的电阻r1=1.21Ω, x1=14.45Ω,rm=1439.3 Ω,xm=14 161.3 Ω,试求:
即 Y, d 连接
k U1N 3U 2N
(2-18)
D, y 连接 Y, y连接
k 3U1N U 2N
k U1N U2N
(2-19) (2-20)
第2章 单相变压器的运行原理
2.1.4 空载时的等值电路和相量图 1. 空载时的等值电路 变压器空载运行时,既有电路,又有电和磁的相互联系,如
功功率,用来补偿铁芯中的铁损耗pFe以及极小量绕组的铜损耗
pCu

r1I
2 0
。由于空载电流I0很小,且r1也很小,故空载损耗近似
等于铁损耗,即P0≈pFe。
铁损耗pFe是交变磁通 在铁芯中造成的磁滞损耗和涡流损
耗的总和,它的测定将在2.3.1空载试验一节中进行叙述。
空载损耗一般约占变压器额定容量的0.2%~1%,由于电力变
m 一个角αFe。
第2章 单相变压器的运行原理
(4) 根据式(2-14),在 E1 上加画与 I0 平行的 I0r1 和与 I0 垂直的 jI0 x1 ,叠加 E1、I0r1 jI0 x1 相量即得 U1 。由于 I0r1和 jI0 x1 很小,为了看清楚,图中有意将其放大了许多倍。
从例2-1

变压器的运行分析1

变压器的运行分析1

3)当U1 =U1N和I2= I2N时,U2≠U2N,(变压器有阻抗压降),因 此S2≠S2N 。
4)分析变压器和发电机时,所说负载一般是指电流而不是阻 抗,负载的增减是指电流的增减。当副边电流为额定电流时, 称为额定负载。
第一篇 变压器
第一章 变压器的基本工作原理和结构 第二章 变压器的运行分析 第三章 三相变压器 第四章 三绕组变压器、自耦变压器和互感器 第五章 变压器并联运行 第六章 变压器的瞬态过程
§2-1 变压器各电磁量的规定正方向
变压器运行中各个电磁量都是交变的,为了表示出它们之间 相位关系,在列方程式、画相量图之前必须首先规定正方向。
正方向表示方法:用箭头表示某电磁量为正时的方向。
(1) 若某物理量与规定正方向一致为正,反之则为负。 (2) 若所求出之值为正,则向量实际方向与规定正方向一致;若求出之 值为负,则向的实际方向与规定正方向相反。
特别说明:
1)双绕组变压器原、副边容量按相等进行设计。
单相变压器
三相变压器
SN U1N I1N U2N I2N
I1N
SN U1N
I2N
SN U2N
SN I1N
3U1N I1N 3U2N I2N
SN 3U1N
I2N
SN 3U 2 N
2)U1N指原边额定电压;U2N指原边加上额定电压时的副边开 路电压。
I与Φ成右手关系, Φ与E成右手关系 a
U 2 x
ZL
副边:U2——从x到a的电压降方向 I2 ——由a流入原绕组方向
1)电动机惯例:
当U1 、I1同正同负时,电功率从供电电源输入变压器,变压器原边为吸收 电能的电路,相当于电动机性质,这种规定称为电动机惯例。

变压器的经济运行分析

变压器的经济运行分析

变压器的经济运行分析引言变压器是电力系统不可缺少的重要组件,用于将输电线路中高电压电能转化为用于供电的低电压电能。

在电力系统中,变压器占据着重要的地位。

为了确保变压器的正常运行,减少损耗和维护成本,需要进行经济运行分析。

变压器的经济运行原理变压器的经济运行是指在稳定的负荷下运行变压器,使其达到最佳效益,同时保证其运行的安全性、可靠性和稳定性,从而实现变压器的经济和社会效益最大化。

变压器的功率损耗主要包括铁损和铜损。

铁损是由于变压器的铁芯在磁通变化过程中所吸收的能量导致的。

铜损是由于变压器线圈中通电时产生的电流而导致的。

在变压器的日常使用中,铜损主要取决于变压器的负荷率和电压等级。

而铁损则主要受变压器的磁通密度影响。

影响因素1.负荷率负荷率是变压器经济运行的重要因素。

负荷率过低会导致铜损增加,过高则可能导致铁损过大。

当负荷率不断变化时,发生在变压器内部的温度变化也会显著影响变压器的效率和正常运行。

2.电压等级电压等级是变压器额定容量和负载特性的主要影响因素之一。

当变压器的额定容量和负载特性与负载条件不匹配时,铜损和铁损将造成电能损耗增加。

3.变压器类型变压器类型也是影响变压器经济运行的一个关键因素。

根据变压器的类型不同,其铁损和铜损损耗量也会有所不同。

经济运行分析变压器的经济运行分析的主要目的是实现变压器的最佳负荷率,从而达到最佳效益。

首先,需要了解变压器的负载历史数据,这将提供一个基础信息需要.其次,需要实际运行测试,收集和分析数据变压器的运行表现,包括变压器的铜损、铁损、充电电流、相数电流、温度和压力等参数。

这些数据将为后期的分析和决策提供可靠的基础。

最后,通过对数据进行统计和分析,得出变压器的负荷率、有效工作时间以及更改运行模式的影响,从而为经济运行提供明确的建议和方案。

案例分析为了更好地说明变压器经济运行的原理和方法,我们将看看一个实际案例一家工厂近期投入使用一台容量为 1000kVA 的变压器,其额定电压等级为10kV/0.4kV,铜损 4kW,铁损 1.5kW。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第二章 变压器的运行分析
一、例题
例2-1一台三相电力变压器的额定容量kVA S N 750=,额定电压为V U U N N 400/1000/21=,Y Y '联接,已知每相短路电阻Ω=4.1k r ,短路电抗Ω=48.6k x ,该变压器原边接额定电压,副边接三相对称Y 接负载,每相负载阻抗Ω+=07.020.0j z L 。

计算:
(1) 变压器原、副边电流(电压电流没有特别指出为相值时,均为线值);
(2) 副边电压;
(3) 输入及输出的有功功率和无功功率;
(4) 效率。


(1) 原、副边电流
变比
253
/4003/100003/3/21===N N U U k 负载阻抗
212.007.020.0=+=j z L ︒29.19/()Ω
()Ω+=='75.431252j z k z L L
忽略0I ,采用简化等值电路计算。

从原边看进去每相总阻抗
()Ω=+++='+'++='+= 67.21/01.13675.4312548.64.1j j jx R jx r z z z L L K k L K 原边电流
()A z U I N 45.4201
.1363/100003/11=== 副边电流
()A kI I 24.106125.422512=⨯==
(2) 副边电压
()V z I U L 7.389212.025.10613322=⨯⨯==
(3) 输入及输出功率
原边功率因数角
︒=67.211ϕ
原边功率因数
93.067.211== Cos Cos ϕ
输入有功功率
()W Cos I U P N 31111108.68393.025.421000033⨯=⨯⨯⨯==
ϕ 输入无功功率
()var 105.271331
111⨯==ϕSin I U P N (落后) 副边功率因数
()
33.0,29.1994.029.19222=====ϕϕϕϕSin Cos Cos L 输出有功功率
()W Cos I U P 32222103.67394.025.10617.38933⨯=⨯⨯⨯==ϕ
输出无功功率
()var 106.236332222⨯==ϕSin I U Q
(4) 效率
46.98108.683106.67333
1
2=⨯⨯==P P η%
例2-2某台三相电力变压器kVA S N 600=,V U U N N 400/1000/21=,D ,y11接法,短路阻抗Ω+=58.1j z K ,副边带Y 接的三相对称负载,每相负载阻抗Ω+=1.03.0j z L ,计算该变压器以下几个量:
(1) 原边电流1I 及其与额定电流N I 1的百分比1β;
(2) 副边电流2I 及其与额定电流N I 2的百分比2β;
(3) 副边电压2U 及其与额定电流N U 2相比降低的百分值;
(4) 变压器输出容量。


(1)原边电流计算
变比
3.433/400100003/21===N N U U k
负载阻抗
316.01.03.0=+=j z L 43.18/()Ω
()Ω+=='5.1875.5622j z k z L L
从原边看进去每相总阻抗
()Ω=+++='+'++='+= 84.18/23.5965.1875.56258.1j j jx R jx r z z z L L K k L K
原边电流
()A z U I N 05.2923
.596100003311=⨯== 原边额定电流
()A U S I N N N 64.3410000
31060033
11=⨯⨯== 比值1β
86.8364.3405.29111===
N I I β% (2) 副边电流
副边电流
()A Z U k I k I N 23.72623.596100003.433
112=⨯=== 副边额定电流
()A U S I N N N 05.866400
31060033
22=⨯⨯== 比值2β
86.8305
.86623.726222===
N I I β% (3) 副边电压计算
副边电压 ()A z I U L 47.397316.023.7263322=⨯⨯==
副边电压比额定值降低
()V U U U N 53.247.39740022=-=-=∆
副边电压降低的百分值
63.0400
53.22==∆N U U % (4) 变压器的输出容量
()VA I U S 49995023.72647.39733222=⨯⨯==

kVA S 5002≈
例2-3某车间采用如图2-11(a )所示的两台单相变压器串联供机床照明用电。

第I 台变压器额定数据为V kVA 120/240,20,短路阻抗Ω+=25.015.0j z K 。

第II 台变压器额定数据为V kVA 24/120,20,短路阻抗Ω+=06.004.0j z KII 。

负载为电灯,每盏灯为100W(24V)。

当电源电压为240V ,150盏灯照明时,求电流1I ,2I ,3I ,3U ;与无载比较3U 的下降值;总输入和总输出的用功功率;总效率。

图1

忽略励磁电流,并折合到第I 台变压器原边进行计算,其等值电路如图2-11(b )所示。

变比
2120
240==I k 524
120==I k
Ω⨯=⨯=-32
104.38150
10024L z 从原边看进去的总阻抗
()49
.015.4104.385206.004.0225.015.03222j j j z z z z L KII KI +=⨯⨯⨯++⨯++="+'+=-()Ω= 73.6/179.4
各个电流值
()A z U I 43.57179
.424011=== ()A I I 86.114212==
()A I I 3.5742513=⨯=
输出电压3U
()V z I U L 05.22104.383.574333=⨯⨯==-
与无载相比,输出电压下降值
()V U U N 95.105.222433=-=-
81324
95.1333==-=∆N N U U U U % 总输入和总输出的有功功率为
(
)W Cos Cos I U P 1368873.643.572401111=⨯⨯== ϕ ()W I U P 126633.57405.22333=⨯==
总效率
51.9213688126631
3===P P η%
例2-4 请用标么值计算例题2-1

(1) 原、副边电流
原边阻抗基值
33.133107501000033/3/3
2
2111111=⨯====N N N
N N N N N S U U S U I U z
0105.033
.1334.11===N K K z r r 0486.033.13348.61===
N K K z x x 0486.00105.0j jx r z K K K +=+=
负载阻抗
() 29.19/9333.03281.09375.033
.13307.020.025212=+=+⨯==j j z z k z N L L 从原边看进去的总阻抗
67.21/02.13767.0948.03281.09375.00486.00105.0=+=+++=+=j j j z z z L K 原边电流
98.002
.1111===z U I N
副边电流
98.012==I I
(2) 副边电压
9734.09933.098.022=⨯==L z I U
(3) 输入、输出功率
原边功率因数角
37.093.067.2111===ϕϕϕSin Cos
输入有功功率 911.093.098.011111=⨯⨯==ϕCos I U P
输入无功功率
362.0111==ϕSin I U Q (落后)
副边功率因数
33.094.029.1922===ϕϕSin Cos Cos
副边输出有功功率
897.094.098.09734.02222=⨯⨯==ϕCos I U P
副边输出无功功率
315.033.098.09734.02222=⨯⨯==ϕSin I U Q
46.989846.0911
.0897.012====
P P η% 结果与例题2-1完全相符
二、思考题:
2-1 变压器的正方向和惯例的选择是不可改变的吗?规定不同的正方向对变压器各电磁量之间的实际关系有无影响?教材中一次绕组电路采用电动机惯例,是否意味着变压器的功率总是从一次侧流向二次侧?应该如何判断其实际的功率流向?
2-2 变压器二次绕组开路、一次绕组加额定电压时,虽然一次绕组电阻很小,但一次电流并不大,为什么?m Z 代表什么物理意义?电力变压器不用铁心而用空气心行不行?
2-3 变压器负载运行时引起二次电压变化的原因是什么?电压调整率的大小与这些因素有何关系?二次侧带什么性质负载时,有可能使电压调整率为零?
三、作业
教材p40 2-2, 2-4, 2-6, 2-7, 2-12, 2-14, 2-24,2-29。

相关文档
最新文档