第一部分 變壓器介紹課件

第一部分變壓器1．變壓器：是一種靜止的電氣設(shè)備。它是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理，將某一等級(jí)的交流電壓和電流轉(zhuǎn)換成同頻率的另一等級(jí)電壓和電流的設(shè)備。2．作用：變換交流電壓、變換交流電流、變換阻抗和改變相位。

第一部分變壓器介紹一、變壓器的作用（一）變換電壓

（二）變換電流

通過對(duì)變壓器負(fù)載運(yùn)行的分析，可以清楚地看出變壓器具有變電壓、變電流、變阻抗的作用。第一部分變壓器介紹（三）變換阻抗

上式表明，經(jīng)變壓器把負(fù)載阻抗變換。通過選擇合適的電壓比k，可把實(shí)際負(fù)載阻抗變換為所需的阻抗值，這就是變壓器的變換阻抗作用。

第一部分變壓器介紹二、變壓器的運(yùn)行特性（一）變壓器的外特性和電壓變化率

1．變壓器的外特性：

是指在一次繞組加額定電壓，負(fù)載功率因數(shù)cosφ2為額定值時(shí)，二次繞組端電壓U2隨負(fù)載電流I2的變化關(guān)系，即U2=f(I2)曲線，如圖l-9所示。2．電壓變化率

電壓變化率

反映了供電電壓的穩(wěn)定性第一部分變壓器介紹（二）變壓器的效率特性

變壓器的效率特性：是指負(fù)載功率因數(shù)cosφ2不變的情況下，變壓器效率隨負(fù)載電流變化的的關(guān)系，即曲線η＝f（I2），如圖1-10所示。對(duì)于電力變壓器，最大效率出現(xiàn)在I2=（0.5~0.75）I2N時(shí)，（即其負(fù)載系數(shù)為0.6）其額定效率ηN=0.95~0.99其中I2/I2N為負(fù)載系數(shù)。第一部分變壓器介紹1．三相變壓器組是把三個(gè)同容量的變壓器根據(jù)需要將其一次、二次繞組分別接成星形或三角形聯(lián)結(jié)。三相變壓器有:三相變壓器組與三相心式變壓器兩種。三、三相變壓器第一部分變壓器介紹

將三個(gè)鐵心柱用鐵軛連在一起來構(gòu)成三相心式變壓器。特點(diǎn)：三相磁路彼此有關(guān)聯(lián)。2.三相心式變壓器三相心式變壓器是由三相變壓器組演變而來的。第一部分變壓器介紹三相變壓器繞組的首端和尾端的標(biāo)志規(guī)定如表l-1所示。3.三相變壓器繞組的聯(lián)結(jié)法第一部分變壓器介紹三相變壓器繞組的聯(lián)結(jié)有星形和三角形兩種聯(lián)結(jié)方式。如圖l-13a所示。

第一部分變壓器介紹

用字母Y或y分別表示一次繞組或二次繞組的星形聯(lián)結(jié)。若同時(shí)也把中點(diǎn)引出，則用YN或yn表示。用字母D或d分別表示一次繞組或二次繞組的三角形聯(lián)結(jié)。我國(guó)生產(chǎn)的電力變壓器常用Yyn、Yd、YNd、Dyn等四種聯(lián)結(jié)方式。第一部分變壓器介紹1）同名端與同名端的規(guī)定

4.單相變壓器的聯(lián)結(jié)組判別第一部分變壓器介紹

若高、低壓繞組的首端為同名端，則高低壓繞組電動(dòng)勢(shì)EA與Ea的相位相同。若高、低壓繞組的首端為異名端，則高低壓繞組電動(dòng)勢(shì)EA與Ea的相位相反。2）單相變壓器的聯(lián)結(jié)組

規(guī)定繞組的相電動(dòng)勢(shì)的正方向是從繞組的首端指向尾端。a)II0聯(lián)結(jié)組b)II6聯(lián)結(jié)組第一部分變壓器介紹a)II0聯(lián)結(jié)組b)II6聯(lián)結(jié)組a）高壓繞組的相電動(dòng)勢(shì)指向“12”點(diǎn)，低壓繞組的相電動(dòng)勢(shì)指向“0”（12）點(diǎn)。此時(shí)Ea與Eb同相位，二者之間的相位差為0。故該相變壓器的聯(lián)結(jié)組別為II0(I/I-12)

。b）同理，變壓器的聯(lián)結(jié)組別為II6(I/I-6)

。第一部分變壓器介紹圖1-15變壓器同名端測(cè)定方法接線圖第一部分變壓器介紹“時(shí)鐘表示法”規(guī)定：變壓器高壓邊線電勢(shì)相量為長(zhǎng)針，永遠(yuǎn)指向鐘面上的12點(diǎn)；低壓邊線電勢(shì)相量為短針，指向鐘面上哪一點(diǎn)，則該點(diǎn)數(shù)就是變壓器聯(lián)接組別的標(biāo)號(hào)。判別三相變壓器的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)采用“時(shí)鐘序數(shù)表示法”。5、三相變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)的確定第一部分變壓器介紹1)標(biāo)出變壓器高、低壓繞組相、線電動(dòng)勢(shì)的正方向。規(guī)定由首端指向尾端。2)確定高、低壓繞組電動(dòng)勢(shì)的相位關(guān)系，依據(jù)套在同一鐵心柱上的高、低繞組首端為同極性端，相位相同；首端為異極性端相位相反的原則。3）作出高壓側(cè)繞組相、線電動(dòng)勢(shì)的相量圖。星接尾端相位相同，連一點(diǎn)。4)作出低壓側(cè)相電動(dòng)勢(shì)的相量圖，讓高、低壓繞組A、a點(diǎn)重合。5)判斷EAB與Eab間的相位角是30度的多少倍，該三相變壓器聯(lián)結(jié)組的標(biāo)號(hào)就是幾。讓EAB指向12點(diǎn)，Eab指幾點(diǎn)該三相變壓器聯(lián)結(jié)組的標(biāo)號(hào)數(shù)就是幾。三相變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)確定的步驟：第一部分變壓器介紹1）Yy0聯(lián)結(jié)組5、三相變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)的確定第一部分變壓器介紹2）Yd11聯(lián)結(jié)組Eab=-Eb第一部分變壓器介紹Eab=Ea3）Yd1聯(lián)結(jié)組第一部分變壓器介紹四、三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件：1)并聯(lián)運(yùn)行的各臺(tái)變壓器，其額定電壓、電壓比要相等

3）并聯(lián)運(yùn)行的各臺(tái)變壓器，其短路阻抗的相對(duì)值要相等2）并聯(lián)運(yùn)行變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同變壓器并聯(lián)運(yùn)行：是指多臺(tái)變壓器的一、二次繞組分別并聯(lián)到一、二次公共母線上，同時(shí)對(duì)負(fù)載供電的方式。變壓器并聯(lián)運(yùn)行的用途：1）可以根據(jù)負(fù)載大小來調(diào)整投入并聯(lián)的變壓器的臺(tái)數(shù)，提高運(yùn)行效率；2）為實(shí)現(xiàn)不停電檢修變壓器，可將備用變壓器投入運(yùn)行，使電網(wǎng)仍能繼續(xù)供電，提高供電的可靠性。3）可靈活調(diào)節(jié)電網(wǎng)容量，根據(jù)用電量的增加新的變壓器，以減少備用容量和投資，提高經(jīng)濟(jì)效率。第一部分變壓器介紹五、其他用途的變壓器1、自耦變壓器

自耦變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：一、二次繞組共用一個(gè)繞組。自耦變壓器的計(jì)算與普通變壓器相同。自耦變壓器的輸出視在功率（即容量）有兩部分：

一部分是計(jì)算容量，由電磁感應(yīng)傳遞給負(fù)載的；另一部分是一次電流直接傳遞給負(fù)載的叫傳導(dǎo)容量。傳導(dǎo)容量是自耦變壓器特有的。第一部分變壓器介紹種類：自耦變壓器有單相和三相兩種。

一般三相自耦變壓器采用星形接法。圖1-21為三相自耦變壓器原理圖。第一部分變壓器介紹自耦調(diào)壓器第一部分變壓器介紹

儀用互感器：供測(cè)量用的變壓器。可分為電壓互感器和電流互感器。（1）電壓互感器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)降壓變壓器。2、儀用互感器第一部分變壓器介紹（2）使用電壓互感器時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

l）二次繞組絕不允許短路，否則短路電流很大，會(huì)將互感器燒壞。為此在電壓互感器二次側(cè)電路中應(yīng)串聯(lián)熔斷器作短路保護(hù)。

2）鐵心和二次繞組的一端必須可靠接地。以防一次高壓繞組絕緣損壞時(shí)，鐵心和二次繞組帶上高電壓而觸電。

3）電壓互感器有一定的額定容量，使用時(shí)不宜接過多的儀表，否則將影響互感器的準(zhǔn)確度。第一部分變壓器介紹（2）電流互感器一次繞組匝數(shù)N1很少，一般只有一匝到幾匝；二次繞組匝數(shù)很多。使用時(shí)一次繞組串接在被測(cè)線路中，流過被測(cè)電流，而二次繞組與電流表或儀表的電流線圈構(gòu)成閉合回路，如圖1－24所示。第一部分變壓器介紹使用電流互感器時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1）二次繞組絕不許開路。電流互感器的二次繞組電路中絕不允許裝熔斷器。在運(yùn)行中若要拆下電流表，應(yīng)先將二次繞組短路后再進(jìn)行。

2）鐵心和二次繞組的一端必須可靠接地。以免絕緣損壞時(shí)，高壓側(cè)電壓傳到低壓則，危及儀表及人身安全。

3）電流表內(nèi)阻抗應(yīng)很小，否則影響測(cè)量精度。

第一部分變壓器介紹3.弧焊變壓器

（1）對(duì)弧焊變壓器的要求：

1）為保證容易起弧，空載電壓在60～75V之間。為操作者安全，最高空載電壓小于85V。

2）負(fù)載運(yùn)行時(shí)具有迅速下降的外特性。一般在額定負(fù)載時(shí)輸出電壓約30V左右。

3）為滿足不同焊接材料和不同規(guī)格焊條要求，焊接電流可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

4）短路電流不應(yīng)過大，且焊接電流穩(wěn)定。弧焊變壓器實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)特殊的降壓變壓器。電弧焊是靠電弧放電產(chǎn)生的熱量來熔化金屬的。第一部分變壓器介紹2．如何滿足上述要求：弧焊變壓器具有較大的電抗，且可以調(diào)節(jié)。由此滋生出帶電抗器的弧焊變壓器和帶磁分路的弧焊變壓器。

第一部分變壓器介紹1、帶電抗器的弧焊變壓器

在變壓器的二次測(cè)，串一個(gè)可變電抗器，通過螺桿調(diào)節(jié)可變電抗器的氣隙來改變弧焊電流，氣隙增大時(shí)，電抗器L減小，XL減小，焊接電流增大；反之，氣隙減小，XL增大，焊接電流減小第一部分變壓器介紹2、