1、第三章 变压器31 变压器有哪几个主要部件?各部件的功能是什么?变压器的主要部件:铁心:磁路,包括芯柱和铁轭两部分绕组:电路油箱:加强散热,提高绝缘强度套管:使高压引线和接地的油箱绝缘32 变压器铁心的作用是什么?为什么要用厚 0.35mm、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心?变压器铁心的作用是磁路.铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁耗,用涂绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心,可以大大减小铁耗.33 为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中?因变压器油绝缘性质比空气好,所以将铁心和绕组浸在变压器油中可加强散热和提高绝缘强度.34 变压器有哪些主要额定值?一次、二次侧额定电压的含义是什么?额定值 , , , ,
2、 ,1NI21U2NSf:一次绕组端子间电压保证值:空载时,一次侧加额定电压,二次侧测量得到的电压2N35 变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同?在等效电路中是怎样反映它们的作用的?主磁通:同时交链一次,二次绕组,但是能量从一次侧传递到二侧的媒介,使,实现变压功能1122ENk漏磁通:只交链自身绕组,作用是在绕组电路中产生电压降,负载时影响主磁通, 和二次电压1E的变化,以及限制二次绕组短路时短路电流的大小,在等效电路中用 反应磁通的作用,用2U mZ, 反应漏磁通的作用1x36 电抗 、 、 的物理概念如何?它们的数据在空载试验、短路试验及正常负载1Xkm运行时是否相等?:对应一次绕组的漏
3、磁通,磁路的磁组很大,因此 很小,因为空气的磁导率为常数,1x 1x为常数叫短路电抗12kxx:对应于主磁通,主磁通所走的磁路是闭合铁心,其磁阻很小,而电抗与磁阻成反比,因此 很m mx大.另外,铁心的磁导率不是常数,它随磁通密度的增加而变小,磁阻与磁导率成反比,所以励磁电抗和铁心磁导率成正比由于短路时电压低,主磁通小,而 负载试验时加额定电压,主磁通大,所以短路试验时 比mx空载试验时的 大.正常负载运行时加额定电压,所以主磁通和空载试验时基本相同 ,即负载运mx行时的励磁电抗与空载试验时基本相等, , 在空载试验,断路试验和负载运行时,数值相等,1xk叫短路阻抗 是常数不变( 随温KUIZ
4、212()()KKZRjXRjx12,R度变化) 2111004.2mfNEfmIRI39 为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗,短路损耗可以近似地看成是铜耗?负载时变压器真正的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别,为什么?解: 空载损耗 空载时 很小,0FeP201FePmIR0I可忽略 21IR0Fe 短路试验时外施电压 很小,kcukcukU 很小, 很小 铁耗很小,可忽略铁耗, 0I kcuP负载时 :与空载时无差别,这是因为当 f 不变时, 负载FeP 22FeBEU与空载时一次绕组侧施加的电压基本不变, 基本不变,则不变损耗,严格说,空载时,Fe漏抗压降大磁密略低,铁耗略少
5、些:如果是同一电流,则无差别。如果考虑到短路损耗包含少量的铁耗的话,负载真正的铜耗cu比短路时侧略小。310 变压器的其它条件不变,仅将一、二次绕组匝数变化 ,对 , 的影响怎%101Xm样?如果仅将外施电压变化 ,其影响怎样?如果仅将频率变化 ,其影响又怎样?%10解:一,二次绕组匝数变比10。如 +10=1.1 漏磁路的漏磁导,为常数 1:x1N1N211xw1 即 增加 212.x如 10=0.9 则 即 减少 19,二次绕组匝数变112110.9.8xx化对 无影响x增加, 减少u 增大 -:m22112uAmmlfLfNf1N0Imx19。外施电压变比10, 不变,1x由磁化曲线知,
6、 比 变化快 1UE0ImU0Imx 为漏磁路的漏磁导 为常数:x21fN1 变化10, 变化10。x: 除与 成正比外,还与 成正比mxfFeu 变化10,E 不变4.ENf 变化10,如 增加 10,则 减小 10, 增大, 的增加大于 10。f Feumx减小 10,则 增加 10, 减小, 的减小于 10。312 一台变压器,原设计的额定频率为 50Hz,现将它接到 60Hz 的电网上运行,额定电压不变,试问对励磁电流、铁耗、漏抗、电压变化率等有何影响?解: 也 50 变为 60 ,额定电压不变。fHzz 变为原来的 ,则 变为原来的114.mUEfNf65m56励磁电流减小,即 ,
7、为原来的0I06 150()fFemPB.2:虽然频率变为原来的 倍,但频率的 1.6 次方与铁耗成正比65但 减小 倍, 减小 倍,但 的平方与 成正比m56m56mBFeP最终仍是铁耗减小,即 FeP励磁电抗 ,饱和程度降低, 2211AmmlxfNffmx漏电抗: 为漏磁路磁导可认为是常数1 随频率增大而增大。x电压变化率 ,*022(cosin)kkURx*kU增 大315 在分析变压器时,为何要进行折算?折算的条件是什么?如何进行具体折算?若用标么值时是否还需要折算?(1)变压器一,二次绕组无直接电联系,且一,二次绕组匝数不等,用设有经过折算的基本解公司无法画出等效电路,要折算。(2)如果将二次绕组折算到一次侧,因为二次绕组通过其磁动势 对一起绕组起作用,只要2F保持 不变,就不会影响一次绕组的各个量2F(3)具体方法是将二次绕组的匝数折合到与一次绕组相同的匝数,即 2212NI, ,2Ik2E2Uk, ,2RxLR2LXk(4)若用标么值时不需要折算,因为用标么值表示时折算前后数值相等例 221*NNIIkI