电机与电气控制技术 课件 杨益飞 项目1、2 低压元器件调试与维护、 变压器调试与维护.ppt

3）三相电力变压器外形放大1—放油阀门2—绕组3—铁心4—油箱5—分接开关6—低压套管7—高压套管8—气体继电器9—安全气道10—油表11—储油柜12—吸湿器13—湿度计1．铁心。油浸式变压器外形图任务2.1变压器的基本工作原理和结构1.变压器的空载运行变压器一次侧绕组接额定频率、额定电压的交流电源，二次侧绕组开路时的运行状态称为空载运行。（1）变压器空载运行时的一般物理状况图2-5为单相降压变压器空载运行时的示意图。一次侧绕组A-X端接入额定频率的额定电压，二次侧绕组a-x端开路。一、二次侧绕组匝数分别为N1、N2。图2-5单相降压变压器空载运行时的示意图（2）正方向的选定为了正确表示变压器中各物理量之间的数量及其相位关系，必须首先规定各物理量的正方向。表示电磁关系的基本方程式、相量图和等值电路，应以选定的正方向为基础。按惯例选定变压器各物理量的正方向如图2-5所示。任务2.2变压器的空载运行分析任务2.2变压器的空载运行分析图2-6磁路饱和时的空载电流波形任务2.2变压器的空载运行分析（2）空载磁动势建立的磁动势=N1，它产生主磁通和只与一次侧绕组自身交链的漏磁通空载磁场实际分布情况是很复杂的，为了便于分析，才根据磁通所经磁路的不同，等效地分成主磁通和漏磁通两部分，以便把非线性问题和线性问题分别处理。任务2.2变压器的空载运行分析（4）一、二次侧绕组感应电动势、设主磁通按正弦规律变化，即Φ=Φmsinωt（2-6）在所规定正方向的前提下，感应电动势的瞬时值为（2-7）任务2.2变压器的空载运行分析感应电动势的有效值为（2-8）、和的关系用复数形式表示为（2-9）任务2.2变压器的空载运行分析式中：ω——磁通及电动势的角频率，ω=2πf（rad/s）；f——磁通及电动势的频率（Hz）；N1、N2——一、二次侧绕组的匝数。由以上分析可知，感应电动势有效值的大小，分别与主磁通的频率、绕组匝数及主磁通最大值成正比；电动势的频率与主磁通频率相同；电动势相位滞后主磁通90°。（5）一次侧绕组漏电动势（2-10）任务2.2变压器的空载运行分析p0≈pFe（2-11）任务2.2变压器的空载运行分析3.空载时的基本方程式、等效电路基本方程式不但表明了有关物理量之间的数学关系，也表述了重要的物理概念。（1）一次侧的电动势平衡方程式按图2-5中各物理量的方向，根据基尔霍夫第二定律，可得（2-12）式中：Z1——一次侧绕组漏阻抗，为常数。式（2-12）表明，空载时外施电压与一次侧绕组内的反电动势及漏阻抗压降相平衡。任务2.2变压器的空载运行分析（2-13）式中：Zm——励磁阻抗；xm——励磁电抗，对应于主磁通的电抗；rm——励磁电阻，模拟铁损耗的等值电阻。任务2.2变压器的空载运行分析（2）二次侧的电动势平衡方程式由于二次侧绕组没有电流．则=（2-14）（3）主磁通与电源电压的关系式（2-12）中，Z1很小，可忽略不计，这时=-，其有效值为（2-15）任务2.2变压器的空载运行分析（2-16）任务2.2变压器的空载运行分析对于三相变压器，得任务2.2变压器的空载运行分析（2-17）此外，还有两个重要表达式：归纳上述分析，可得出变压器空载运行时的基本方程式为任务2.2变压器的空载运行分析（2-18）由式（2-18）可得变压器空载时的等值电路，如图2-7所示。可见，变压器空载等值电路由两个阻抗串联而成，一个是一次绕组漏阻抗Z1=r1+jx1，另一个是励磁阻抗Zm=rm+jxm。任务2.2变压器的空载运行分析。上述各物理量均为相值。等值电路接入电源电压，流过空载电流图2-7变压器空载时的等值电路任务2.2变压器的空载运行分析例2-1某变压器额定电压为10kV/0．4kV，额定电流为5A/125A，空载时高压绕组接10kV电源，消耗功