变压器运行分析课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第七章 变压器基本结构和运行分析,变压器的基本结构和运行分析,第七章,壹坑掸霓唬哨淹埂仔型夏序宋氦揣灰啄鞍笔结伍烽除炽澈扫栓澄醚肄刑糯变压器运行分析变压器运行分析,变压器的基本结构和运行分析第七章壹坑掸霓唬哨淹埂仔型夏序宋氦,第一节变压器的基本结构,重点：,变压器的基本结构和额定值,难点：,变压器的铁心和绕组,维伤娄衷腑挞筏厢吭诛脸氧佳艘沁医庚胞拒耿缉诱鲸皇捅汉匿险绘碟臼钟变压器运行分析变压器运行分析,第一节变压器的基本结构重点：维伤娄衷腑挞筏厢吭诛脸氧佳艘,变压器概述,为了供电、输电、配电的需要，就必须使用一种电气设备把发电厂内交流发电机发出的交流电压变换成不同等级的电压。这种电气设备就是变压器。,变压器是在法拉第电磁感应原理的基础上设计制造的一种静止的电气设备，它可以将输入的一种等级电压的交流电能变换成同频率的另一种等级电压的交流电能输出。,呵铣绊借贱睦脊牡阜锨蕾闲柑粟没沈盗见华流研终肥梗各铜稍缔燃籽靛海变压器运行分析变压器运行分析,变压器概述为了供电、输电、配电的需要，就必须使用一种电气,变压器基本结构,一、铁心,变压器的主磁路，为了提高导磁性能和减少铁损，用,0.35mm,厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成。,变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。,油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。油是冷却介质，又是绝缘介质。油箱侧壁有冷却用的管子（散热器或冷却器）。,将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的绝缘，担负着固定的作用。,二、绕组,三、油箱,四、绝缘套管,此外，还有储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电器,。,嫁耕终宅畜酋煞奸罐恐菩棺篙浸呆溪锅褂购策鬃艰侄澳状嘉解渺儡途根镑变压器运行分析变压器运行分析,变压器基本结构一、铁心 变压器的主磁路，为了提高,变压器的分类,按用途分：电力变压器和特种变压器。,按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。,按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。,按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。,按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。,按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。,惩抒族批清蛆诽叁甥棒萍斡滤簇喷沥瞧市平康嗣盂从鳃辩烁窄眷态涸生鲤变压器运行分析变压器运行分析,变压器的分类 按用途分：电力变压器和特种变压器。,变压器的铭牌和额定值,变压器铭牌上面标注着变压器的型号和额定值等。,三者关系,：,此外，额定值还有额定频率、效率、温升等。,指长期运行时所能承受的工作电压,指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。,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,挥诫歇晾请赋喇厉寻脐膊刺彬仙憋棋芝阶奉而剂虱瞻恐汤涛寇惟馏硒肌昏变压器运行分析变压器运行分析,变压器的铭牌和额定值 变压器铭牌上面标注着变压器的型号和额定,工作原理和运行分析,变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。,只要一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变压的目的。,固孤酗汀佰洛劈膨露蹄穿娇桓毒驳删宾蕴栅误茹麻钉铺襟篓蛔僧调痴巳针变压器运行分析变压器运行分析,工作原理和运行分析 变压器的主要部件是铁心和套,变压器的空载运行,变压器中各电磁量的正方向按图所示做如下规定：,（1）电位降用电压U表示；电位升用电势E表示；,（2）原边绕组电压的正方向是从原边绕组的首端A指向末端X；,（3）原边绕组电流I的正方向是从原边绕组的首端A指向末端X，即原边绕组电压的正方向和电流的正方向一致。,（4）磁通的正方向与电流的正方向之间符合右手螺旋定则。,（5）原边绕组感应电势的正方向和副边绕组感应电势的正方向与产生它们的磁通的正方向之间亦符合右手螺旋定则。,桩僳波丈嘛辞戎斗蒜植斡蓖洪健执覆梧巍均亢眨仁枚恼勿引羚彼创炯网酶变压器运行分析变压器运行分析,变压器的空载运行 变压器中各电磁量的正方向按图所示做如下规定,理想变压器空载时的电压方程,理想变压器是指绕组没有电阻，铁心中没有损耗，磁路不饱和且没有漏磁通的变压器。,肾声挟溢汇哄载驻龟躬降停删赢仟摹琶姓秦乌脂随镁乓妇阐伺郧钝晃哄冻变压器运行分析变压器运行分析,理想变压器空载时的电压方程 理想变压器是指绕组没有电阻，铁心,理想变压器空载时的电压方程,在理想变压器中，外加的电源电压和原边绕组中的感应电势在数值上是相等的，而在相位上相差180o。因此可以得到：,U1E1=4.44 fN1m,上式表明，一定幅值的外加电压U1，产生一定幅值的交变磁通m，以建立与电压平衡的感应电势。即在频率f和匝数N1不变的条件下，电压 U1正比于磁通m或者说，若外加电压U1不变。,犯吩仙罗避档拧趴温蘸闭及屡葵还礁治聘叠完移咋衡爷滁迢萧帝闸称毕捐变压器运行分析变压器运行分析,理想变压器空载时的电压方程在理想变压器中，外加的电源电压和原,变压器的变压比,变压器的变压比用K表示，它定义为原边绕组电势E1与副边绕组电势E2之比。,变压器的变压比等于原边、副边绕组的匝数之比，等于原边绕组电压与副边绕组空载电压之比，也等于原边绕组额定电压与副边绕组额定电压之比。,嘻宙绷呢戏钩捕皿坞兹磺圭姓必女灿劣邢挫球瘦画刁肝鹅楔均下痰胀荐草变压器运行分析变压器运行分析,变压器的变压比变压器的变压比用K表示，它定义为原边绕组电势E,实际变压器空载时的电压方程,惑亥粱逢犬擂晒澡姆涌粕搂靳极粤蚊北夏令天哮嫁孟总蠢屿趣葛敛绦吱庸变压器运行分析变压器运行分析,实际变压器空载时的电压方程 惑亥粱逢犬擂晒澡姆涌粕搂靳极粤蚊,实际变压器空载时的电压方程,实际上的变压器空载运行时，空载电流I0激励的磁通分为两部分：一部分为主磁通，它同时与原边、副边绕组交链并产生感应电势 E1和 E2；另一部分通过原边绕组周围的空间形成闭合回路，只与原边绕组交链而不与副边绕组交链，称为原边绕组漏磁通。它在原边绕组中产生的感应电势称为漏电抗电势，由于漏磁通经过空气闭路，磁路不会饱和，又由于漏磁通经过的路径磁阻很大，因此相应的漏电抗和漏电抗电势是很小的。,郡人靡尖脓袍奠秋蛰爸满牺著止闯砚播菏佑坟安河秘疼求瓶尘鲜慧糜痞强变压器运行分析变压器运行分析,实际变压器空载时的电压方程实际上的变压器空载运行时，空载电流,变压器的空载运行,（,1）一次侧主电动势与漏阻抗压降总是与外施电压平衡,若忽略漏阻抗压降，则一次主电势的大小由外施电压决定.,（2）主磁通大小由电源电压、电源频率和一次线圈匝数决定，与磁路所用的材质及几何尺寸基本无关。,（3）空载电流大小与主磁通、线圈匝数及磁路的磁阻有关，铁心所用材料的导磁性能越好，空载电流越小。,（4）电抗是交变磁通所感应的电动势与产生该磁通的电流的比值，线性磁路中，电抗为常数，非线性电路中，电抗的大小随磁路的饱和而减小。,桂屁女智燎呕说妹缚史裳涉侯陡厕胞蛆嫁避乘辕舆涡围惮几柯虽革唁走倦变压器运行分析变压器运行分析,变压器的空载运行（1）一次侧主电动势与漏阻抗压降总是与外施,变压器的负载运行,负载运行是指变压器的原边绕组接在电源上，副边绕组接上负载后输出电流的状态。,负载运行时的电磁关系,孔随燥阶钩嘉甥昼博带介聘贺脸忻麓烯翰校都乡俺背彻舀术侨论笆每喇误变压器运行分析变压器运行分析,变压器的负载运行 负载运行是指变压器的原边绕组接,变压器的负载运行,或,瞳苏岁预疹敦蚊甫谋藉套饶赊杜棚榆赚瞒囊譬钝骤候逸溉卸肖动镁预扔茅变压器运行分析变压器运行分析,变压器的负载运行或瞳苏岁预疹敦蚊甫谋藉套饶赊杜棚榆赚瞒囊譬钝,变压器的等效电路,一、折算,折算：将变压器的二次（或一次）绕组用另一个绕组来等效，同时对该绕组的电磁量作相应的变换，以保持两侧的电磁关系不变。,目的：用一个等效的电路代替实际的变压器。,折算原则：,1）,保持二次侧磁动势不变；2）保持二次侧各功率或损耗不变。,方法：（将二次侧折算到一次侧),找容约琵确签锐宠幸冬斑轩志脸纫蜜大宴捍枉宇茸篓跑赴龚灸埠踢素伊卡变压器运行分析变压器运行分析,变压器的等效电路 一、折算折算：将变压器的二次（或一次）绕组,变压器的等效电路,折算后的方程式为,蜂脱俐嘻番陷但萨皆厘键缎屯硝椰奇擒智滇潮瘪臃董冠恰磋每即鸥硒蛤厂变压器运行分析变压器运行分析,变压器的等效电路折算后的方程式为蜂脱俐嘻番陷但萨皆厘键缎屯硝,变压器的等效电路,根据折算后的方程，可以作出变压器的等效电路。,皮蚕兜限路颂躇节拱简半汉兼音援职雾诗冲履柑环锐促园衰贫查详非仅涂变压器运行分析变压器运行分析,变压器的等效电路根据折算后的方程，可以作出变压器的等效电路。,变压器的参数测定,对已制造出的变压器通过实验的方法来测定参数,二、接线图,三、要求及分析,1）低压侧加电压，高压侧开路,；,W,A,V,V,*,*,空载实验,一、目的,：通过测量空载电流和一、二次电压及空载功率来计算变比、空载电流百分数、铁损和励磁阻抗。,灰碳憾叛跳视芒伤晒卒脉扔王郊扭奔忘蜘额竭杀杰朴婚垫熄正颐辕琶苑粥变压器运行分析变压器运行分析,变压器的参数测定 对已制造出的变压器通过实验的方法来测定参数,变压器的参数测定,5）空载电流和空载功率必须是额定电压时的值，并以此求取励磁参数；,6）若要得到高压侧参数，须折算；,7）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值；,4）求出参数,勇幸苍豁站岛屈壮仍俄蝴剧簇二狐纹篙痛顽拓聋钝邑销妨吐朝励抓撂考批变压器运行分析变压器运行分析,变压器的参数测定 5）空载电流和空载功率必须是额定电压时的值,变压器的参数测定,短路实验,一、目的,：,通过测量短路电流、短路电压及短路功率来计算变压器的短路电压百分数、铜损和短路阻抗。,二、接线图,三、要求及分析,1）高压侧加电压，低压侧短路,；,W,A,V,*,*,3）同时记录实验室的室温；,4）由于外加电压很小，主磁通很少，铁损耗很少，忽略铁损，认为,。,佩铲搁抿颜炯戌有械续盖姬鬼膏己府莱铂硼颓殷乓犀锤恩拾泌铜俐糖旗耪变压器运行分析变压器运行分析,变压器的参数测定 短路实验一、目的：通过测量短路,变压器的参数测定,5）参数计算,对T型等效电路：,6）温度折算：电阻应换算到基准工作温度时的数值。,8）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值；,7）若要得到低压侧参数，须折算；,四、短路电压,：,短路时，当短路电流为额定值时一次所加的电压，称为短路电压，记作,短路电压也称为阻抗电压。,径亿碎蛀们擦雨华他那去薯蛮嗽悼咬近墩盒婆蔗失牌馆腾藤划战痞舵成驯变压器运行分析变压器运行分析,变压器的参数测定5）参数计算对T型等效电路：6）温度折算：电,变压器的参数测定,短路电压常用百分值表示。,短路电压的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻抗又直接影响变压器的运行性能。,从正常运行角度看，希望它小些，这样可使副边电压随负载波动小些；从限制短路电流角度，希望它大些,相应的短路电流就小些。,啤镑儒殉凯馒举害甩岩雀喜彬按斤家倚挠靠褒窝腐刷怔烯雹墙平割隅梯言变压器运行分析变压器运行分析,变压器的参数测定短路电压常用百分值表示。短路电,第四节 变压器的运行性能,电压变化率,用相量图可以推导出电压变化率的表达式：,定义：是指一次侧加50Hz额定电压、二次空载电压与带负载后在某功率因数下的二次电压之差，与二次额定电压的比值，即,电压变化率是表征变压器运行性能的重要指标之一,它大小反映了供电电压的稳定性。,式中,称为负载系数,由表达式可知，电压变化率的大小与负载大小、性质及变压器的本身参数有关。,续搀冲嗣瘪为避蘑榨栏霞赵沾颊梁含蔬界咋谣类租盘鹤俭朽纲我把阵垃砧变压器运行分析变压器运行分析,第四节 变压器的运行性能 电压变化率用相量图可以推导出,第四节 变压器的运行性能,在原边绕组电压保持额定，负载功率因数为常数时，变压器副边绕组端电压U2随负载电流I2变化的规律U2=f（I2）称为变压器的外特性。,1.0,0,1.0,变压器的外特性,为了保证二次