第7章 变压器的运行原理及特性ppt课件.ppt

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1、？问题日常生活中的电能是怎样来的？为什么要高压输电？变压器可以传输直流电能吗？日常生活中的电能是怎样来的从发电厂到用户的送电过程示意图6.3—27KV升压变压器发电机组降压变压器配电变压器10KV35KV66KV110KV220KV500KV10KV/0.4KV为什么要高压输电？电能从发电厂输送到用户。输电线路电阻RX的损耗ΔpX取决于通过输电线上的电流I的大小令输送到用户的功率P=UIcosф输出电线上的功率损耗：ΔpX=I2RX=（P/Ucosφ）2ρL/S=C*1/U2Sρ-输电线材料的电

2、阻系数S-输电线的截面积U-输电线路负载端电压C=P2ρL/cos2ф为常数说明：若S一定.U升高，损耗ΔPX减少若ΔPX一定.U升高，S减小，故可节省材料，则提高送电电压U，可达到减少投资和降低运行费用的目的。知识要点1、变压器是按电磁感应原理工作的静止电气设备，它在电力系统中用来传递电能、变换电压和电流，以满足输电及用电的要求。在工业生产中，变压器还用于整流、电炉、电焊、调压、测量与控制等很多方面。2、    变压器由铁心、绕组两个主要部分组成。铁心是变压器的磁路部分。电力变压器的铁心一般采

3、用0.35毫米厚的硅钢片叠装而成。绕组是变压器的电路部分，它是用电磁线绕制而成的。电力变压器还有其他附件，如油箱、油枕、气体继电器、防爆管、分接头开关、绝缘套管等。附件对绕组与铁心起散热、保护、绝缘等作用，它能保证变压器安全可靠地运行。第七章变压器的运行原理及特性7.1单相变压器的空载运行7.1.1空载运行时的电磁关系7.1.2空载电流和空载损耗7.1.3空载时的电动势方程、等效电路和相量图7.1单相变压器的空载运行单相变压器的空载运行空载——指一次绕组接到电源（初级1），二次绕组（次级2）开路

4、。1电磁物理现象2电磁量参考方向3感应电动势4空载电流、空载损耗5电压比（变比）6空载等效电路7空载相量图●空载运行：原边接额定电压的电源，副边开路●原边绕组电流为空载电流，产生空载励磁磁势_____________→___产生主磁通7.1.1空载运行时的电磁关系一、空载运行时的物理情况——主磁通流径闭合铁心，磁阻小，同时匝链了原边和副边绕组,并感应出电势与和。是变压器传递能量的主要媒介——原边绕组漏磁通，仅与原边绕组匝链，通过变压器油或空气形成闭路，磁阻大，不传递功率●磁通分为两部分变压器铁心

5、由高导磁材料硅钢片制成（导磁系数μr>2000)，大部分磁通都在铁心中流动，主磁通约占总磁通的99％强，漏磁通占总磁通的1％弱。主磁能与漏磁通的区别：●在性质上——磁路不同，因而磁阻不同。Φ0——同时交链一、二次绕组，路径为沿铁芯而闭合的磁路，磁阻较小，具有饱和特性，Φ0与I0呈非线性关系。Φ1δ——只交链一次绕组，它所经的路径大部分为非磁性物质，磁阻较大，Φ1δ与I0呈线性关系，不具饱和特性。●在作用上——功能不同。主磁通通过互感作用传递功率，漏磁通不传递功率，仅起漏抗压降的作用。●在数量上—

6、—Φ0＞99%总磁通，Φ1δ＜1%总磁通变压器空载时各电磁量间的关系二、变压器各电磁量参考方向的规定规定电流的正方向与该电流所产生的磁通正方向符合“右手螺旋”定则，规定磁通的正方向与其感应电势的正方向符合“右手螺旋”定则。电流正方向与电势正方向一致。二、变压器各电磁量参考方向的规定一次绕组（负载）——按电动机惯例——同方向与——符合右手螺旋定则与——同方向●二次绕组（电源）——按发电机惯例——与之间关系用右手螺旋定则确定——与同方向——与同方向例如正在增加，dФ/dt为正，e1＝－N1dФ/d

7、t＜0为负，若外电路能使e1产生电流，其电流方向必与i0正方向相反，该电流产生磁通Ф0′，与Ф0方向相反，起阻止Ф0增加的作用，即符合楞次定律三、感应电动势分析1、主磁通感应电动势分析若u1随时间按正弦规律变化，则φ0也按正弦规律变化，设：主磁通与感应电势的关系（a)波形图（b)向量图磁通与电动势之间的关系图形结论：●φ0为正弦波时，e也为正弦波●e滞后φ0相位900０电动势有效值、相量表示法有效值相量2、漏磁通感应的电动势推倒方法同上：●结论：磁路不饱和，磁阻很大，且为常数，因此X1很小，且为

8、常数，X1不随电源电压U1和负载变化7.1.2空载电流和空载损耗一、空载电流●空载电流主要作用是在铁心中建立磁场，产生主磁通●空载时的变压器实际上就是一个非线性电感器，其磁通量与电流的关系，服从与铁磁材料的磁化曲线Φ=f(i)磁化曲线1、空载电流的作用与组成空载电流包含两个分量——励磁分量，作用是建立主磁通，相位与主磁通相同，为无功分量——铁损耗分量，作用是供给铁磁材料铁损（磁滞和涡流损耗），为有功分量。空载运行时从电源输入少量电功率，主要用来补偿铁心中的铁损耗2、空载电流的性质和大小性质——通