第五节变压器
第三章 三相变压器及其并联运行
B A C b B C
Σ Ф =0
ФA
ФC
A
a
c
图3.2 三相芯式变压器的磁路系统
特点: (1)各相磁路彼此关联,每相磁通都要通过另外 两相闭合。 (2)当变压器外施电源电压对称时,三相磁通是 对称的; (3)三相空载电流也是对称的。
第二节
三相变压器的连接组别
作用:连接组别用来反映变压器高、低压侧绕 组的连接方式,以及高、低压侧绕组对应线电势的 相位关系。 绕组采用不同的连接方式,变压器的高、低压 侧对应线电势(或电压)的相位关系会不同。 一、同极性端(同名端) 同极性端定义:同极性端是指交链同一磁通的 两个绕组瞬时极性相同的端子,用符号“*”标出。 未标注的两个端子也是同极性端。
c
C
x
z
(b) Y,y0或Y,y12连接组
时钟 12点或0点
A B E AB * * C * B
EA
EB
X a E b ab
EC
Y Z c c
E AB
EB
ZX Y
B/b
Ec Ea a Eb
A
EA
EC
C
顺 时
Ea
*
Eb
Ec
* y (a) *
(b) Y,d11连接组
B/b 顺 时
C
A/a
C
针
C/c
综上所述,三相变压器的连接组别与高、低压 绕组的连接方式、绕组的绕向及端头标志有关。改 变其中任意一个因素,都将影响变压器的连接组别。 三相变压器连接组别的数字共12个,即: (1)当高低压绕组连接方式相同时,连接组别 数字必定为偶数,即0、2、4、6、8、10; (2)高低压绕组连接方式不同时,连接组别数 字必定为奇数,即1、3、5、7、9、11。
变压器的工作原理
• 单相变压器的一次、二次绕组的额定电流为
I1N = S N/ U1N
I2N = S N/ U2N
• 三相变压器的一次、二次绕组的额定电流为
I1N = S N/ 3U1N (4).额定频率
I2N = S N/ 3 U2N
• 我国工业用电频率为 50 HZ
变压器变比
• 当一次绕组上加上额定电压 U1N 时,一般规定此时二 次绕组开路电压将是额定电压 U2N ,因此可以认为, 变压器的电压比就是匝数比
• 1、 油浸自冷 • 31500kVA及以下、35kV及以下的产品; • 50000kVA及以下、110kV产品。 • 2 、油浸风冷 • 12500kVA~63000kVA、35kV~110kV
产品; • 75000kVA以下、110kV产品; • 40000kVA及以下、220kV产品。
• 3、 强迫油循环风冷 • 50000~90000kVA、220kV产品。 • 4 、强迫油循环水冷 • 一般水力发电厂的升压变220kV及以上、
绕组与仪表、继电器电流线圈串联,形成闭合回路,由于这些电 流线圈阻抗很小,工作时电流互感器二次回路接近短路状态。
电流互感器的变流比Ki用表示,则
• 式中,I1N、I2N分别为电流互感器一次侧和二次侧的额定电流值, N1、N2为其一次和二次绕组匝数。变流比一般表示成如100/5A形 式。
(2) 电流互感器种类和型号
4.变压器的额定值
(1).额定容量 S
• 变压器视在功率的惯用数值,以 VA,KVA,MVA 表示
(2).额定电压 U
• 变压器各绕组在空载额定分接下端子间电压的保证值,对 于三相变压器额定电压系指线电压,以 V 或 KV 表示
(3).额定电流 I
三相变压器星形和三角形连接中的几个基本关系(精)
第五节三相变压器星形和三角形连接中的几个基本关系在三相变压器中,原边绕组的首端用大写字母A,B,C表示,其末端用X,Y,Z表示;副边绕组的首端用小写字母a,b,c表示,其末端用x,y,z表示;星形接法的中点用O 表示。
变压器连接组别的表示方法是以原边作为分子,以副边作为分母,后面的数字代表变压器的连接组别,即表示变压器原边绕组与副边绕组电势(或电压)的相位关系。
变压器连接组别的区分,采用时钟表示法,即把时钟的长针作为原边线电势的相量,并把它放在钟面12的位置上,而把时钟的短针作为副边线电势的相量,短针在钟面上所指的数字位置即为变压器的连接组别。
三相变压器的连接组别不仅与绕组在铁芯上的绕向即同名端的标记有关,而且还与三相绕组的接法有关。
下面是几种常用的连接方式。
1.Y / Y-12连接方式在图2-7-9中,取原边和副边绕组的同名端作为首端(即原、副边绕组的绕向相同,端点同名端的标记也相同),这时,原边和副边对应各相的相电势同相位,根据电工知识,原边与副边绕组的线电势也同相位,所以变压器连接组别为12,用Y / Y-12表示。
2.Y / ∆-11连接方式取原边和副边绕组的同名端作为首端,副边绕组按a-x→c-z→b-y→a依次连接。
这时,原边和副边对应各相的相电势同相位,但原边与副边绕组的线电势E AB和E ab的相位差30︒×11 = 330︒,故其组别为11,用Y / ∆-11表示。
3.Y / ∆-1连接方式图2-7-11是Y / ∆接法的另一种连接组别,副边绕组按a-x→b-y→c-z→a的次序连接。
这时,原边和副边对应各相的相电势同相位,但原边与副边绕组的线电势E AB和E ab的相位差30︒,故其组别为1,用Y / ∆-1表示。
第3章 三相变压器及其他变压器
习 三次谐波分量同相位、同大小。
三次谐波电流在Y联接的原边
学 绕组中无法流通,空载电流接
近正弦波,主磁通为一平顶波。
供 平顶波主磁通分解:除基波 仅 磁通外,还包含三次谐波磁
通F3
17
三相组式结构:
用 F3与F1沿同一磁路闭合, F3大,感应得到的E3可达45~60%。
感应电势称为尖顶波,最大值升高,影响绝缘。因此,三相变压
15
单相变压器
外施电压U1 感应电势E 主磁通F
用 习使 空载电流
学 电流存在许多谐波。
供 在三相变压器中,谐波磁通的路径、电流形状与绕组 仅 的联接方式和结构有关。
16
Y/Y联接的三相变压器
三相三次谐波电流:
I03A = I03m sin 3w t;
用 I03B = I03msin3(w t -1200 ) = I03m sin 3w t; 使 I03C = I03msin3(w t +1200 ) = I03m sin 3w t;
用 使
和低压电压。 Ø用每一绕组的自感系数和各
习
学 绕组间的互感系数作为基本参
数。令L1、L2、L3为各绕组自
供 感系数,M12=M21为1与2绕组 仅 间互感系数;M13=M31为1与3
绕 组 间 互 感 系 数 ; M23=M32 为
绕组2与3间互感系数
29
• 当外施电压为正弦波且稳定运行时,电压方程式:
- U&1
/k
II
Z kI + Z kII
××
= IIL - IC
仅 I&II
=
Z kI Z kI + ZkII
×
I+
第五节----自耦变压器的工作原理与运行
二、自耦变压器的运行方式
自耦运行方式: 第三绕组不参加功率交换,只在 高-中压侧有功率交换,其最大传 输功率等于自耦变压器的额定容 量。 联合运行方式: 第三绕组参加功率交换 1.联合运行方式一 ① 功率传输:高压侧同时向中压和低压侧(或中压和低 压同时向高压侧)传输功率。 ② 特点:串联绕组负荷较大,最大传输功率受到串联绕 组容量的限制,运行中应注意监视串联绕组负荷。 ③ 应用场合:主要用于送电方向以低压和中压侧同时向 高压侧送电为主、单机容量为125MW及以下的发电厂。
第五节
自耦变压器的工作原理与运行
一、自耦变压器的工作原理
bd: 一次绕组,N1; cd: 二次绕组,(公共绕组)N2; bc: 串联绕组,N1-N2。
1. 自耦变压器的容量关系
(1)电压及电流关系
U1 N1 I k12 2 U2 N2 I 1
式中 k12 ----自耦变压器的电压比。
3、绕组联结组别不同的变压器并列运行 (1)特点 会产生几倍于额定电流的平衡电流,短时运行就会 严重影响变压器的使用寿命,甚至可能是变压器绕组烧 坏。 (2)要求 绕组联结组别不同的变压器不能并列运行,只有将 绕组联结组别改变为同一联结组别才能并列运行。
12
≤3 。
3. 自耦变压器的过电压
(1)过电压: 特点:高---中压间有电路的直接联系,一侧过电压直接传到 另一侧(包括内、外及中性点电压偏移)。
式中,K12---自耦变压器高、中压变压比
(2)防护:
①自耦变高压和中压出口端必须装设避雷器。 避雷器必须装设在自耦变压器和连接自耦变压器的隔 离开关之间,避雷器回路中不装设隔离开关---确保不断 开。 ②中性点必须直接接地或经小电抗接地。 避免高压侧电网发生单相接地时,在非接地相的中压绕 组出现过电压。 注:自耦变压器的高压和中压电压等级必须是500KV、 330KV、220KV、110KV。
变压器保护
UR1
C2 C3 C1
UR3
R6
RW 1
R2 R1
U1
2.5 2 1.5
KP 1
C4
4
R7
R8 R9
U3
R10
C5
RW 2
KC
KP KC
电压形成回路及动作判据
比率制动部分:
••
••
动作电压U1 | I1 I2 |;比率制动电压U4 | I1 I2 |
二次谐波制动部分:
••
二次谐波制动电压U2 | I1 I2 |2
K点短路保护配合工作情况
3QF
1QF
QF 2QF
TA1
1QS F
TA2
TA1
2QS F
TA2
第七节 三绕组变压器过电流保护特点
K1
1QF
K
K2
2QF
3QF
K3
结论
1、单侧电源的三绕组变压器,过流保护宜装于电源 侧及主负荷侧。
2、多侧电源的三绕组变压器,过流保护装于各侧并 且在保护动作时间最小侧加装一套方向过电流保护。
第八节 变压器的过励磁保护
一、变压器的过励磁
变压器绕组感应电压为: U 4.44 f N S B 104 令 : K 104
4.44NS 则:B K U
f
二、过励磁保护工作原理
变压器过励磁倍数:n B U fN U* Bn U N f f*
过励磁保护构成原理:通过测量过励倍数n来实现的。
路进行校验
电流速断保护的特点
1、应用范围:容量较小的变压器,且其过电流保护 动作时间大于0.5秒。
2、作用:与瓦斯保护共同作为变压器相间短路主保 护。
3、保护区:一般只能延伸到低压绕组的一部分。
变压器工作原理
2.为有功分量,用来供给变压器铁心损耗,其相位超
前主磁通约900。即
第三节 单相变压器的负载运行
变压器的负载运行:是指变压器在一次绕组加上额定正弦
交流电压,二次绕组接负载ZL的情况下的运行状态,如图所
示。
一、负载运行时的各物理量 负载运行时一、二次电流关系
I1 ( N 2 N1 ) . I 2
种联结方式,其中大写字母表示一次绕组的联结方式,小
写字母表示二次绕组的联结方式。
第五节 其他用途的变压器
本节介绍常用的自耦变压器、仪用互感器和弧焊变压器 的工作原理及特点。 一、自耦变压器 1.自耦变压器的结构特点是:一、二次绕组共用一个绕
组。如下图所示。 对于降压自耦变压器,一次绕组的一部分充当二次绕组;
对于升压自耦变压器,二次绕组的一部分充当一次绕组。 因此自耦变压器一、二次绕组之间既有磁的联系,又有电 的直接联系。将一、二次绕组共用部分的绕组称为公共绕组 。下面以降压自耦变压器为例分析其工作原理。
2.自耦变压器的电压比
3.自耦变压器的变流公式
4.自耦变压器的输出视在功率(即容量)为
5.种类:自耦变压器有单相和三相两种。 一般三相自耦变压器采用星形接法。图1-21为 三相自耦变压器原理图。 如果将自耦变压器的抽头做成滑动触头,就成
第三章 变 压 器
本章以一般用途的电力变压器为主要研究对象,着重
分析单相变压器的工作原理、基本结构和运行情况,对其
他用途的变压器作简单介绍。以期掌握变压器变电压、变 电流、变阻抗的原理,理解变压器铭牌数据含义;学会正 确使用各种变压器。 1.变压器:是一种静止的电气设备。它是根据电磁感应的
原理,将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一
【知识】职业技能鉴定国家题库考试复习指导书维修电工中级新
【关键字】知识维修电工中级考证理论知识复习指导(新版)第一节职业道德知识1.为了促进企业的规范化发展,需要发挥企业文化的(D)功能。
A、娱乐B、主导C、决策D、自律2.在职业活动中,不符合待人热情要求的是(A)。
A、严肃待客,表情冷漠B、主动服务,细致周到C、微笑大方,不厌其烦D、亲切友好,宾至如归3.对待职业和岗位,(D)并不是爱岗敬业所要求的。
A、树立职业理想B、干一行爱一行专一行C、遵守企业的规章制度D、一职定终身,绝对不改行4.下面说法中不正确的是(D)。
A、下班后不要穿工作服B、不穿奇装异服上班C、上班时要按规定穿整洁的工作服D、女职工的工作服越艳丽越好5.岗位的质量要求,通常包括操作程序,工作内容,工艺规程及(C)等。
A、工作计划B、工作目的C、参数控制D、工作重点6.(√ )职业道德是人的事业成功的重要条件。
7.( × )在职业活动中一贯地诚实守信会损害企业的利益。
8.(×)办事公道是指从业人员在进行职业活动时要做到助人为乐,有求必应。
9.(×)市场经济时代,勤劳是需要的,而节俭则不宜提倡。
10.(√ )在日常工作中,要关心和帮助新职工、老职工。
11.(√ )企业员工对配备的工具要经常清点,放置在规定的地点。
12.(×)劳动者的基本义务中不应包括遵守职业道德。
13.(√ )劳动安全卫生管理制度对未成年工给予了特殊的劳动保护,这其中的未成年工是指年满16周岁未满18周岁的人。
第二节电路基础和计算知识1.部分电路欧姆定律反映了在(B)的一段电路中,电流与这段电路两端的电压及电阻的关系。
A、含电源B、不含电源C、含电源和负载D、不含电源和负载2.基尔霍夫定律的节点电流定律也适合任意(A)。
A、封闭面B、短路C、开路D、连接点3.如图所示,IS= ,当US单独作用时,I1 = ,当IS和US共同作用时I1为(B)。
A、B、C、D、4.磁场内各点的磁感应强度大小相等、方向相同,则称为(A)。
电气倒闸操作
第一节倒闸操作的基本内容 第二节倒闸操作的程序及原则 第三节线路倒闸操作 第四节母线倒闸操作 第五节变压器倒闸操作
第一节倒闸操作的基本内容
电气设备分为运行、备用(冷备用及热备用)、检修三种状态。 将设备由一种状态转变为另一种状态的过程叫倒闸,所进行的操 作叫倒闸操作。通过操作隔离开关、断路器以及挂、拆接地线将 电气设备从一种状态转换为另一种状态或使系统改变了运行方式。 这种操作就叫倒闸操作。倒闸操作必须执行操作票制和工作监护 制。
12
(10)允许用隔离开关进行的操作(无电流或电流很小) ① 系统无接地时,拉开、合上电压互感器。 ② 无雷电时,拉、合避雷器。 ③ 拉开、合上母线和直接联接在母线上的设备的电容电流。 ④ 拉开、合上中性点接地刀闸,当中性点上有消弧线圈时,
只有在系统没有接地故障时才能进行。 ⑤ 与开关或刀闸并联的旁路刀闸,当开关或刀闸合上时,
14
实例一:
35KV联络一线由正母线运行改为开关、线路及线路压变检修
1、检查35KV联络一线电流表指示为零值;
联
2、拉开35KV联络一线开关;
络
3、取下35KV联络一线开关直流操作、合闸并用熔丝;
一
4、检查35KV联络一线开关在断开位置; 5、拉开35KV联络一线线路闸刀;
线
6、检查35KV联络一线线路闸刀在断开位置;
13、在35KV联络一线线路压变高压侧验明无电压挂# 接地线;
14、取下35KV联络一线线路压变高压熔丝;
15、在35KV联络一线开关母线侧验明无电压挂# 接地线;
实例二:
6KV #11给水泵由热备用改为开关及电机检修 1、检查6KV #11给水泵开关在断开位置; 2、取下6KV #11给水泵开关直流合闸熔丝; 3、将6KV #11给水泵开关小车由工作位置拉至试验位置; 4、取下6KV #11给水泵开关直流操作熔丝; 5、取下6KV #11给水泵开关二次引线插头; 6、将6KV #11给水泵开关小车由试验位置拉至检修位置; 7、在6KV #11给水泵开关线路侧验明无电压,合上该接地闸 刀; 8、检查6KV #11给水泵接地闸刀在合上位置。
变压器运行规程
变压器运行规程第一节变压器技术参数主变技术参数厂用干式变压器技术参数基本技术参数第二节变压器在投运前的检查、试验:1 变压器在投运前的检查:1.1检查工作票全部结束,拆除所有临时安全措施,恢复常设安全措施和标示牌,现场清洁干净,测定其绝缘电阻合格,并有可将变压器投入运行的试验报告。
1.2变压器应牢固的固定在基础上。
1.3变压器本体清洁,卵石池中清洁无杂物,卵石数量足够。
1.4 变压器一次接线完好,引线对地和线间的间距合格,各导线接头应紧固良好,相位正确,标识明确。
1.5变压器外壳接地良好,铁芯接地引线接地良好。
1.6各部位的螺丝紧固,套管应清洁完好无破损。
1.7油位计油位正常,各部位无渗、漏油现象。
各蝶阀开闭位置正确。
1.8防爆膜应完好,瓦斯继电器内无气体,应充满油且油色清亮。
1.9安全释压阀完好,排油口应至安全位置。
1.10测温装置完好、温度计指示正确,与ECS上温度相差不大。
1.11变压器分接头位置正确,各相分接开关指示位置应正确,三相一致。
1.12接地短路线应拆除。
1.13防雷装置和消防设施的配备符合规程要求。
1.14检查变压器中性点是否已可靠接地(冲击时应直接接地)。
1.15检查各保护装置、断路器整定值及动作灵敏度是否良好。
1.16查对保护装置是否正确可靠1.17空载冲击合闸时,重瓦斯保护动作投入跳闸。
1.18新装或大修后的变压器以及长期停运(超过7天)的变压器在投运前应摇测其绝缘电阻,摇测时须记录变压器的油温及环境温度。
测量的阻值不能低于过去同温度下测量值的1/3,而且吸收比应≥1.3,受潮或有局部缺陷的变压器的吸收比一般为1.0。
绝缘阻值不能低于每千伏1MΩ,如低于规定值应报告值长。
1.19测量项目:一次对地、二次对地;一、二次之间的绝缘电阻。
1.20变压器在大修和事故检修换油后检验合格,并在加油后静置24小时,等待消除油中的汽泡后方可投入运行。
1.21检查室内干式变压器各部件及工作环境清洁,无受潮结露现象,照明充足,通风良好,适宜,本体周围无其它杂物,无水淋的可能。
第五节 主变压器的选择
第十四章 电气设备的选择
第一节 主变压器的选择
第五节 主变压器的选择 教学内容
《发电厂变电站电气设备》 第十四章 电气设备的选择
本节教学内容
主变压器的选择
首页
第五节 主变压器的选择 主变压器的选择 1、容量及台数的确定 、
Pca ST = cos 变压器台数确定原则: 变压器台数确定原则:
第五节 主变压器的选择 主变压器的选择 5、调压方式的确定 、
《发电厂变电站电气设备》 第十四章 电气设备的选择
无励磁调压:调整范围通常在± 无励磁调压:调整范围通常在±2×2.5%以内 2.5% 有载调压:调整范围可达30% 有载调压:调整范围然风冷却(一般适于7500kVA以下小容量变压器。) 自然风冷却(一般适于7500kVA以下小容量变压器。) 7500kVA以下小容量变压器 强迫空气冷却又简称风冷式。用于容量大于等于8000kVA的变压器。 强迫空气冷却又简称风冷式。用于容量大于等于8000kVA的变压器。 8000kVA的变压器 强迫油循环水冷却 强迫油循环风冷却 强迫油循环导向冷却(近年来大型变压器都采用这种冷却方式) 强迫油循环导向冷却(近年来大型变压器都采用这种冷却方式) 水内冷变压器。 水内冷变压器。
4、绕组接线组别的确定 、
对于三相双绕组变压器的高压侧,110kV及以上电压等级, 对于三相双绕组变压器的高压侧,110kV及以上电压等级,三相 及以上电压等级 绕组都采用“YN”连接 35kV及以下采用 连接; 及以下采用“ 连接 连接; 绕组都采用“YN 连接;35kV及以下采用“Y”连接; 对于三相双绕组变压器的低压侧,三相绕组采用“ 对于三相双绕组变压器的低压侧,三相绕组采用“△”连接,若 连接, 低压侧电压等级为380/220V 则三相绕组采用“yn0”连接 380/220V, 连接。 低压侧电压等级为380/220V,则三相绕组采用“yn0 连接。 在变电站中,为限制三次谐波,主变压器接线组别一般都选用YN, 在变电站中,为限制三次谐波,主变压器接线组别一般都选用YN, YN d11常规接线 常规接线。 d11常规接线。
变压器节电技术PPT课件
i 1
i 1
n
n
PdZ乙i PdZ甲i
i 1
i 1
变压器节电技术
第九章 变压器的节电技术
当计算结果为虚数时,选择综合空载损 耗小的组合方式运行;为实数,当负荷小于 临界负荷时,选择综合空载损耗小的组合方 式运行,当负荷大于临界负荷时,选择综合 空载损耗大的组合方式运行。
变压器节电技术
第九章 变压器的节电技术
变压器节电技术
第九章 变压器的节电技术
二、变压器技术特性优劣的判定
1、相同容量变压器的有功损耗临界负荷
SLP的计算
SLP SN
P0A P0B(kVA) PdB PdA
变压器节电技术
第九章 变压器的节电技术
2、相同容量变压器的无功损耗临界负荷
SLQ的计算 SLQ SN
Q0A Q0B(kVA) QdB QdA
U
d
%
10U SN
2 N
X D — —变压器每相等效漏抗; Ud % — —变压器阻抗电压百分数。
变压器节电技术
第九章 变压器的节电技术
二、变压器的负荷率
S I2 P2 SN I2N SN cos2
cos2 — —负荷功率因数
三、变压器的损耗 包括:有功损耗和无功损耗
变压器节电技术
第九章 变压器的节电技术
变压器节电技术
第九章 变压器的节电技术
3、相同容量变压器的综合功率损耗临界
负荷SLZ的计算
SLZ SN
P0ZA P0ZB(kVA) PdZB PdZA
变压器节电技术
第九章 变压器的节电技术
4、不同容量变压器的综合功率损耗临界
负荷SLZ的计算
SLZ SN
第五节 自耦变压器供电方式
应变电所的一侧供电臂。两个副边绕组的中点抽头o1、o2分别接到N母线上。N母线与轨道连 接,并通过放电器SD接地。因此,也可省去变电所内AT。
图 2-40 单相 V,V 结线
图 2-41 三相 V,V 结线
图 2-42 单相结线
(3)单相结线 采用副边绕组带中点抽头的单相牵引变压器构成,如图 2-42 所示,原边绕组接入三相
(a)原理电路图
(b)电压相量图
图 2—39 三相三绕组 YN,d11,d1 交叉结线
3.V,V 结线和单相结线
(1)单相 V,V 结线
如图 2-40 所示,由两台副边带中点抽头的单相牵引变压器构成。图中,两台的原边绕
组分别接入三相电力系统的AC相和BC相,两台的副边出线端子a1、x1和a2、x2分别接到两组 55kV 牵引母线上。两组牵引母线分别通过馈电线向变电所两侧供电臂的牵引网供电。两台的副边
接线简单,造价较低。
③馈电线断器可选用额定电压为 27.5kV 级的。
①主变压器副边绕组绝缘等级较高,绝缘费用相 ①副边短路时,短路电流较大。
应增加。
②当列车运行于第一个 AT 段中时,流过主变压
缺
②在变电所馈电线出口处需另设 AT。变电所主接 器副边绕组的牵引电流较大,要求的主变压器计算
线复杂,造价较高。
套的内三角形 abc 三相绕组相对于原边同名相为减极性,另一套的内三角形 a’b’c’三相绕
组相对于原边同名相为加极性。牵引变压器副边端子α 、α ' 接到一组 55kV 牵引母线( Tα 、Fα )
上,副边端子 β 、 β ' 接到另一组 55kV 牵引母线(Tβ 、 Fβ )上。两组牵引母线通过馈电线分
一、工作原理
适用第三章
(5)空载损耗 ) 变压器空载时,二次绕组开路, 变压器空载时,二次绕组开路,所以输出功 率为零, 率为零,但变压器要从电源中吸取一小部分有功 功率,用来补偿变压器内部的功率损耗, 功率,用来补偿变压器内部的功率损耗,这部分 功率转化为热能散逸出去,称为空载损耗。 功率转化为热能散逸出去,称为空载损耗。
Z m = rm + jx m 为励磁阻抗; 为励磁阻抗;
xm 为励磁电抗,对应于主磁通的电抗; 为励磁电抗,对应于主磁通的电抗;
rm 为励磁电阻,对应于铁心铁耗的等效电阻,即有: 为励磁电阻,对应于铁心铁耗的等效电阻,即有:
2 p Fe = I 0 rm
对于一般电力变压器, 对于一般电力变压器,空载电流在一次绕组 引起的漏阻抗压降很小, 引起的漏阻抗压降很小,因此在分析变压器空载 运行时,可将忽略不计,则有: 运行时,可将忽略不计,则有:
空载损耗包括一次绕组空载铜损耗 pCu 和铁心 的铁耗 p Fe ,它是交变磁通在铁心中引起的磁滞损耗 和涡流损耗。由于空载电流很小, 和涡流损耗。由于空载电流很小,绕组的电阻也很 空载铜损耗可忽略不计, 小,空载铜损耗可忽略不计,故一般认为空载损耗 近似等于铁耗, 近似等于铁耗,即:
p 0 ≈ p Fe
3. 空载运行时的各物理量
(1)空载电流 ) 变压器空载运行时, 变压器空载运行时,一次绕组的电流为空载 电流。 电流。 空载电流主要用来建立空载磁场, 空载电流主要用来建立空载磁场,即主磁通 和一次绕组的漏磁通Φ σ 另外, Φm 和一次绕组的漏磁通Φ1σ ;另外,空载电流还 用来补偿空载时变压器内部的有功功率损耗。 用来补偿空载时变压器内部的有功功率损耗。所 空载电流有有功分量和无功分量两部分, 以,空载电流有有功分量和无功分量两部分,前 者对应有功功率损耗,后者用来产生空载磁场。 者对应有功功率损耗,后者用来产生空载磁场。
变压器运行基本原理
3、试验接线如图所示。
4、处理数据
U1= U1N时的点(U1N、I0、p0)计算励磁参数:
U1 N Zm I0 p0 Rm 2 I0
X m Z m Rm
2 2
U 20 k U1N
5、试验说明以及注意事项:p28
返回
二、短路试验
1、目的:获得短路参数Zk、 Rk、 Xk。
2、方法:在高压侧加可调的低电压,低压侧短路, 测取I1N 、Uk 、pk。 3、试验接线如图所示。
由 E U,可得:
R1
E 1 E 1 U 1 I 0 R1
U1 E1 E1 I 0 R1
原方等效电路
E1 I 0 ( R1 jX 1 )
E1 j I 0 X 1
U1 E1 I 0 Z1
E2 4.44 fN1 m
'
N1 E2 E2 kE2 N2
'
3)阻抗折算: Z 2 R2 jX 2
电阻折算: 2 2 R2 I 2'2 R2' I 电抗折算: 2 2 x2 I 2'2 x2 ' I
I2 2 R2 ( ' ) R2 k 2 R2 I2 I2 2 ' x2 ( ' ) x2 k 2 x2 I2
N2
a
u20
e1
e1σ
N1
1
e2
X
E1
x
Z0
U1
Z1
I0
I0
Z m Z1
励磁阻抗
变压器室管理制度(三篇)
变压器室管理制度第一节总则第一条为了确保变压器室的安全运行,保障电力设备的正常使用,制定本管理制度。
第二条本管理制度适用于变压器室的使用和管理。
第三条变压器室是电力系统中重要的设备房间,管理人员必须熟悉和遵守本管理制度,确保变压器室的正常运行。
第二节变压器室的日常管理第四条变压器室的日常管理由专门人员负责,担任变压器室管理员。
第五条变压器室管理员的职责包括:1. 日常巡查变压器室,确保设备的正常工作。
2. 定期进行设备检查和维护,确保设备的可靠性和安全性。
3. 做好设备故障的记录和反馈工作,及时处理故障。
4. 管理变压器室的入场证,确保非管理人员不得随意进入变压器室。
5. 负责变压器室的环境卫生,保持设备房间的整洁。
6. 负责设备的购置和更新工作。
第六条变压器室管理员应具备以下条件:1. 具备良好的电力知识和技能,熟悉变压器室设备和操作。
2. 具备一定的管理能力和责任心,能够独立完成日常管理工作。
3. 具备相关的职业资格证书和安全培训证书。
第七条变压器室管理员应定期参加培训,提高专业知识和技能,确保管理工作的质量和效果。
第三节变压器室的安全管理第八条变压器室的安全管理是变压器室管理的核心内容,管理人员应严格执行以下安全管理制度:1. 确保变压器室的安全用电,严禁私拉乱接电源。
2. 确保变压器室的通风设备和灭火设备的正常工作。
3. 确保变压器室的防雷设施和接地设备的有效性。
4. 确保变压器室的设备、线缆和绝缘材料的完好性。
5. 确保变压器室的正常照明和安全出口通道的畅通。
6. 确保变压器室内的温度、湿度和空气质量的合理控制。
第九条变压器室管理人员应定期对变压器室进行安全检查和隐患排查,及时清理和消除安全隐患。
第十条变压器室管理人员应定期组织安全培训和演练,提高员工的安全意识和应急处理能力。
第四节变压器室的维护管理第十一条变压器室的维护工作包括设备的定期检修和保养、故障的处理和维修等。
第十二条变压器室的设备定期检修应按照以下要求进行:1. 制定设备定期检修计划,确保按时进行。
电工基础——变压器知识点汇总复习
变压器第一节变压器的构造一、变压器的用途和种类变压器是利用互感原理工作的电磁装置,它的符号如图11-1所示,T是它的文字符号。
1.变压器的用途:变压器除可变换电压外,还可变换电流、变换阻抗、改变相位。
2.变压器的种类:按照使用的场合,变压器有电力变压器、整流变压器、调压变压器输入、输出变压器等。
二、变压器的基本构造变压器主要由铁心和线圈两部分构成。
铁心是变压器的磁路通道,是用磁导率较高且相互绝缘的硅钢片制成,以便减少涡流和磁滞损耗。
按其构造形式可分为心式和壳式两种,如图11-2(a)、(b)所示。
线圈是变压器的电路部分,是用漆色线、沙包线或丝包线绕成。
其中和电源相连的线圈叫原线圈(初级绕组),和负载相连的线圈叫副线圈(次级绕组)。
第二节变压器的工作原理一、变压器的工作原理变压器是按电磁感应原理工作的,原线圈接在交流电源上,在铁心中产生交变磁通,从而在原、副线圈产生感应电动势,如图11-3所示。
1.变换交流电压原线圈接上交流电压,铁心中产生的交变磁通同时通过原、副线圈,原、副线圈中交变的磁通可视为相同。
设原线圈匝数为N1,副线圈匝数为N2,磁通为 ,感应电动势为图11-1 变压器的符号图11-2 心式和壳式变压器tN E t N E ∆∆=∆∆=ΦΦ2211 , 由此得2121N N E E =忽略线圈内阻得K N N U U ==2121 上式中K 称为变压比。
由此可见:变压器原副线圈的端电压之比等于匝数比。
如果N 1 < N 2,K < 1,电压上升,称为升压变压器。
如果N 1 > N 2,K >1,电压下降,称为降压变压器。
2.变换交流电流根据能量守恒定律,变压器输出功率与从电网中获得功率相等,即P 1 = P 2,由交流电功率的公式可得U 1I 1 cos ϕ1= U 2I 2 cos ϕ2式中cos ϕ1——原线圈电路的功率因数;cos ϕ2——副线圈电路的功率因数。
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第五节变压器变压器是将一种等级的交流电压变换成频率相同的另一种等级交流电压的静止电气设备。
变压器的应用非常广泛,在电力系统中将一定的交流电功率从发电厂输送到用户,通常需要经过很长的输电线,只有采用高压输电,才能减小输电线路中电流;而发电机受绝缘等条件的限制,输出的电压不可能很高,因此需要用变压器将电压升高到输电电压后再输送,以降低输电过程中的功率损耗和节约输电线路有色金属的消耗。
当电能输送到用户时,考虑到安全用电、降低电器的绝缘等级及成本,再用降压变压器将电压降到配电电压,供各种动力和照明等设备使用。
因此变压器的用途归纳起来就是:经济地输电,合理地配电,安全地用电。
除电力系统外,在电子设备中也常常用到变压器,例如汽车上使用的点火线圈,点火线圈及其工作回路可将低压电变换成近20kV的高压电。
此外;变压器在通信、广播、冶金、焊接、电子实验、电气测量、自动控制等方面,均有广泛的应用。
根据变压器的用途和结构上的不同,它可分电力变压器、自耦变压器、仪用互感器、电焊变压器等多种。
虽然变压器的种类很多,但其工作原理是相同的,都是通过电磁感应来传递能量或信号的。
下面主要介绍单相变压器的有关原理、结构与应用。
一、单相变压器的基本结构和原理1、单相变压器的基本结构单相变压器主要由铁心和绕组两个基本部分组成。
(1)铁心铁心是变压器磁路的主体,其作用是构成变压器的磁路,使绕组之间实现电磁耦合。
铁心分为铁心柱和铁轭两部分,铁心柱上套装绕组,铁轭使磁路闭合。
为了提高铁心导磁性能,减少铁心内的磁滞损耗和涡流损耗,铁心通常采用含硅量约为5%,厚度为0.35mm~0.5mm厚且表面涂有绝缘漆的硅钢片交错叠装而成。
根据铁心的结构不同,可分成壳式和心式两种变压器。
如图3-21所示。
壳式结构的铁心包围着绕组的上下和侧面。
这种结构的变压器机械强度较好,铁心容易散热,但用铁量较多,制造也较为复杂。
心式结构的绕组套装在铁心的两个铁心柱上,即绕组包围铁心。
这种结构比较简单,有较多的空间装设绝缘材料,装配较容易,且用铁量较少。
一般小功率单相变压器多采用壳式结构,容量较大的单相变压器常采用心式结构。
(2)绕组绕组构成变压器的电路。
与电源相连接的绕组称为一次侧绕组或初级绕组,与负载相连的绕组称为二次侧绕组或次级绕组。
根据两侧绕组匝数的不同,也可将匝数多的称为高压绕组,匝数少的称为低压绕组。
单相小容量变压器的绕组多用高强度漆包线绕制。
为了降低绕组和铁心间的绝缘要求,一般高压绕组同心地套在低压绕组的外面。
2、单相变压器的工作原理为了便于分析问题,将互相绝缘的两个绕组分别画在两个铁心柱上。
1)单相变压器的空载运行一次绕组接额定电压为UN1的交流电源上,二次绕组处于开路状态,称为变压器的空载运行。
当一次绕组外加正弦电压uN1时,绕组中流过空载电流i0,空载电流i0一般很小,仅为一次绕组额定电流的2-10%。
空载电流通过匝数为N1的一次绕组,产生磁通势N1iO,并在铁心中产生交变磁通。
磁通的绝大部分为沿铁心闭合的变压器主磁通Ф,与一次、二次绕组同时交链。
在变压器中是通过主磁通Ф进行能量的传递。
此外还有极少部分经空气而闭合,且仅与一次绕组相交链的漏磁通Фб由于空气的磁导率远小于铁心,故一次绕组的漏磁通是极少的。
空载时变压器的一次绕组电路就是一个含有铁心线圈的交流电路。
根据前面所学知识,可知主磁通Ф在一次、二次绕组中产生的感应电动势分别为其中N1、N2分别为一次、二次绕组匝数,f为电源频率,Фm为主磁通的最大值。
由上两式可得出其中K称为变压器匝数比,也可称为变比。
根据下面的一次绕组电路的电动势平衡关系式在略去很小的漏磁电动势和一次绕组电阻的电压降时,可得有效值大小为(3-32)由于是空载,所以二次绕组空载电压U20=E2(3-33)故根据公式(3-32)与(3-33)得(3-34)式(3-34)说明变压器空载时一、二次绕组的电压比近似等于它的变比(匝数比)K。
高压绕组匝数多,低压绕组匝数少。
由于一、二次绕组匝数的不同,从而实现了变压器变换电压的目的。
2)单相变压器的负载运行一次绕组接额定电压为UN1的交流电源上,二次绕组与负载相连接时,称为变压器的负载运行。
负载时二次绕组流经电流i2,产生磁动势N2i2,同时一次绕组电流由空载电流i0变为i1,产生磁动势N1i1,共同作用在磁路中,产生主磁通φ。
而根据恒磁通概念,从空载到负载,在电源电压U1不变的情况下,主磁通φ基本保持不变,因此磁动势也保持不变。
磁动势的平衡关系式为N1i1+N2i2 =N1i0(3-35)因为空载电流很小,变压器接近满载时,空载电流远远小于负载时电流,因此近似计算时可以忽略不计空载磁动势。
N1i1+N2i2≈0(3-36)电流大小关系即为;(3-37)上式反映了变压器变换电流的作用,即一次、二次绕组电流之比近似等于匝数的反比。
变压器越接近满载运行,其比值关系越准确。
负载运行时,一次、二次绕组的电动势平衡式为u1=-e1-eб1+R1i1(3-38)e2+eб2= u2+R2i2(3-39)二次绕组的漏抗压降和电阻压降都较小,忽略不计后得到u1≈-e1e2≈u2可得到有效值大小之比为(3-40)上式说明,与空载运行一样,负载运行时,电压比也近似等于绕组匝数比,只是误差大了一些。
3)变压器阻抗变换变压器除了可以变换电压、电流之外,还可以变换负载阻抗,从而实现阻抗匹配。
如图3-24所示,负载阻抗ZL接于二次側,忽略一次、二次绕组的漏抗压降和电阻压降,(b)图等效于(a)图,阻抗ZL与阻抗ZL的关系可根据式(3-37)和式(3-40)得到上式说明,接在变压器二次側的阻抗ZL,对一次側而言,相当于接上等效阻抗为ZLˊ的负载。
因此在电子电路中常用变压器作为阻抗变换器来实现与负载阻抗的匹配,使负载获得最大的功率。
此变压器也称为输出变压器。
三、变压器损耗与效率变压器在传递能量时存在损耗,包括铜耗和铁耗。
铜耗pcu为一、二次绕组电阻产生的损耗,大小为(3-42)它随负载电流的变化而变化,因此称铜耗pcu为可变损耗。
铁耗pFe为交变磁通在铁心中产生的损耗,它包括涡流损耗pe和磁滞损耗ph 两部分。
如前面所述,铁耗pFe正比于频率(1.2-1.6)次方、磁感应强度幅值的平方有关。
一般取β=1.2-1.6由于磁感应强度正比于磁通,而根据恒磁通概念,磁通又正比于电压。
因此铁耗也就正比于变压器所加额定电压的平方,为不变损耗。
变压器的效率为输出功率与输入功率之比,用百分比表示。
(3-43)它的效率特性曲线η=f(P2),如图3-25所示,可以看出,当负载变化到某一数值时,将出现最大效率。
通过分析计算发现,当变压器的可变损耗等于不变损耗,即铜耗pcu=铁耗pFe时,对应效率最大,此时所带负载为50-60%额定负载左右。
四、变压器的同名端在使用变压器或其他磁耦合线圈时,要注意同名端的联接。
例如如何将变压器二次侧的两套或两套以上绕组进行适当地连接以达到某种要求,避免变压器烧坏。
1、同名端概念如图3-26所示,变压器二次侧有两套电路上完全独立的绕组——绕组A和绕组B,对应四个端子标为1、2、3、4,两套绕组同时与主磁通交链,产生感应电动势eA和eB。
在任一瞬间,1、3端子感应电动势eA和eB实际极性相同,它们同为“+”、同为“-”。
同样,2、4端子极性也相同。
因此为了表明端子之间的这种关系,在有磁耦合的不同绕组上,把电动势实际极性始终保持一致的端子叫同名端,也叫同极性端。
绕组A和绕组B中,1、3端与2、4端即为同名端,用“·”、也可用“*”作记号(不打点的2、4端也是同名端)。
那么1、4端称作异名端(2、3也是异名端)。
2、同名端判断以图3-26(a)为例,假设绕组A和绕组B分别由1端与3端流入电流,根据右手螺旋法则,它们各自产生的磁通方向相同,是互相增强的,那么对应两个端子就是同名端;反之,若两个磁通方向相反,对应两个端子就是异名端。
通过分析可知1、3端为同名端,2、4为同名端。
若将绕组B反绕如图3-26(b)所示,则根据分析可知1与4,2与3为同名端。
可见变压器绕组的同名端与绕组在铁心柱上的绕向有关。
一台制造好的变压器,其同名端已确定,当我们从外观上无法看清绕组的绕向时,可以采用实验的方法来判别同名端。
实试验方法有很多种,在这仅介绍其中一种。
如图3-27所示为同名端交流感应测量法。
具体步骤如下:·在确定每套绕组的两个端子后,将两套绕组各自的两个端钮任意标为:A、X与a、x,再用导线连接X与x端;·在AX绕组上加一个数值适当的交流电压,然后用交流电压表分别测量AX绕组、ax绕组与A、a两点间的电压,分别记为UAX、Uax、与UAa。
·数据分析:如果UAa=|UAX-Uax|,则X与x端是同名端;如果UAa=|UAX+Uax|,则X与x端是异名端。
五、变压器的额定值为确保电气产品安全,可靠,经济,合理运行,生产厂家为用户提供其在给定的工作条件下能长期正常运行而规定的容许数值,称额定值,他们通常标注在电器产品的铭牌和说明书上,并用下标“N”表示,如额定电压UN ,额定电流IN,,额定功率PN。
(1)额定电压UN1、UN2额定电压是根据变压器的绝缘强度和允许温升而规定的电压值,单位为V或kV。
UN1为一次侧绕组额定电压、UN2为二次侧绕组额定电压。
其中UN2指一次侧加上额定电压UN1时二次侧绕组的空载电压。
应该注意,三相变压器的额定电压都是指其线电压。
(2)额定电流IN1、IN2额定电流是根据变压器允许温升而规定的电流值,单位为A或kA。
同样应注意,三相变压器中额定电流都是指其线电流。
使用变压器时,不要超过其额定电流值。
变压器长期过负荷运行将缩短其使用寿命。
(3)额定容量SN变压器额定容量是指在额定电压和额定电流情况下,其输出的额定视在功率。
单相变压器为(3-44)三相变压器为(3-45)由于变压器效率很高,双绕组变压器一、二次侧绕组额定容量按相等设计。
(4)额定频率f我国规定标准工频频率为50Hz,有些国家则规定为60Hz,使用时应注意。
改变使用频率会导致变压器某些电磁参数如磁通等发生变化,影响其正常工作。