技能培訓(xùn)專題 電氣工程師 專業(yè)基礎(chǔ) 變壓器（四）

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1、 （2）基準(zhǔn)值的選?。╯election of basic value） 1） 在變壓器和電機(jī)中，通常取各量的額定值作為基準(zhǔn)值，j表示基準(zhǔn)。，。各側(cè)的物理量以各自側(cè)的額定值為基準(zhǔn)。 如取一二次側(cè)的額定電壓和電流作為變壓器的一二次側(cè)的基準(zhǔn)值，其他各量（如電阻和功率）的基準(zhǔn)值就由上述兩量的換算關(guān)系確定。 例如：變壓器一次側(cè)選； 變壓器二次側(cè)選； 由于變壓器一、二次側(cè)容量相等，均選（變壓器的容量） **①額定值的標(biāo)么值為1；②標(biāo)么值的表示為在原符號(hào)右上角加“*”表示； 　③使用標(biāo)么值表示的基本方程式與采用實(shí)際值時(shí)的方程式在形式上一致。 舉例：；； ；；

2、； ； ；； 2） 實(shí)際值、標(biāo)么值和百分值的關(guān)系 ① 實(shí)際值=標(biāo)么值×基準(zhǔn)值 標(biāo)么值和百分值類似，均屬于無量綱相對(duì)單位制，他們之間的關(guān)系是： ② 百分值=標(biāo)么值×100% （3）標(biāo)么值的特點(diǎn) 1）優(yōu)點(diǎn)： ①采用標(biāo)么值后，原副邊各量不必折算了；（分子分母都有K，都抵消了）。 注意：副邊折算到原邊后基值應(yīng)取原邊的額定值。 ②采用標(biāo)么值后，使數(shù)量簡(jiǎn)化，計(jì)算方便，額定值的標(biāo)么值為1。便于分析比較； ③采用標(biāo)么值后，無量綱，是純數(shù)，無相、線、（三相、單相）。 （采用標(biāo)么值后，三相變壓器的計(jì)算公式與單相變壓器的計(jì)算公式完全相同。） 例：標(biāo)么值用于三相系統(tǒng)

3、 ④直觀反映變壓器的運(yùn)行情況。如：表示變壓器的副繞組的短電壓低于額定值。，表示變壓器過載。 ⑤物理意義不同的物理量，具有相同的數(shù)值； 短路阻抗標(biāo)么值=短路電壓標(biāo)么值 短路電阻標(biāo)么值=短路功率標(biāo)么值 短路電抗標(biāo)么值=短路電壓標(biāo)么值的電抗分量 2）缺點(diǎn):①?zèng)]有單位；②物理概念比較模糊。同時(shí)失去了用量綱檢驗(yàn)公式是否正確的可能性。 26.3.2.7 相量圖 （1）空載相量圖 空載時(shí)的基本方程為 畫法： 1）以Фm為基準(zhǔn)相量，畫出水平位置； 變壓器的空載向量圖 2）根據(jù)③④畫、，分別滯后于Фm90°； 3）根據(jù)⑤作，與

4、Фm同相，超前于90°； 4）由①式可得，與同向，。超前90°； 5）由②式可得。 φ0（）為空載時(shí)功率因數(shù)角，空載時(shí)功率因數(shù)角接近90°，空載時(shí)功率因數(shù)很低，cosφ0在0.1～0.2之間。 結(jié)論： 1）變壓器一次側(cè)主電動(dòng)勢(shì)與漏阻抗壓降總是同外施電壓平衡，若忽略漏阻抗壓降，則變壓器一次電動(dòng)勢(shì)大小就由外施電壓決定。 2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與電源頻率、繞組匝數(shù)及感應(yīng)它的磁通最大值成正比，而相位滯后磁通90°。由知，主磁通的大小由電源參數(shù)（外施電壓和頻率）和結(jié)構(gòu)參數(shù)（一次繞組匝數(shù)）決定，它與磁路材質(zhì)及幾何尺寸基本無關(guān)。 3）由磁路歐姆定律和磁化曲線知，空載電流的大小由主磁通Фm、繞組匝

5、數(shù)N及磁路的磁阻有關(guān)，磁阻隨飽和程度而急劇增大，鐵心所用的材料的導(dǎo)磁性能越好（μ值越大），空載電流就越小。變壓器的空載電流約為額定電流的1%~8%，基本上是無功性質(zhì)，用于建立磁場(chǎng)。 4）電抗是變壓器的重要參數(shù)，它是交變磁通感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)與產(chǎn)生該磁通的電流的比值。顯然在線性磁路他是常數(shù)，在非線性磁路，它隨磁路的飽和而減小，因而電抗作為常數(shù)來應(yīng)用是有條件的。 （2）負(fù)載相量圖 變壓器所帶的負(fù)載不同，相量圖也不同，通常變壓器的負(fù)載為感性，如已知U2、I2、I2滯后U2 φ2角、變比k、變壓器參數(shù)r1、x1、r2、x2、rm、xm繪制相量圖的步驟如下。 繪制相量圖的步驟

6、 26.3.2.8 變壓器功率平衡關(guān)系 n 根據(jù)原邊電壓方程式與原邊電流ì1點(diǎn)積再乘以相數(shù)m后得： n 其中勵(lì)磁電阻rm上的鐵損為： n 原繞組內(nèi)阻r1上的銅損為： 原邊功率 原邊傳遞到副邊的電磁功率為： 從電源輸入的有功功率為： 式中m為相數(shù)，當(dāng)m=1為單相變壓器；m=3為三相變壓器，U1、I1分別為原邊的相電壓和相電流。 副邊功率 n 根據(jù)副邊電壓方

7、程式與副邊電流ì2點(diǎn)積再乘以相數(shù)m后得： n n 式中副繞組內(nèi)阻r2上的銅損為： n 變壓器輸出的有功功率為： n 式中U2′（或U2）、I2′（或I2）分別為副邊

8、的相電壓和相電流。 例 已知一臺(tái)單相變壓器的數(shù)據(jù)為：， ＝380V/115V，r1＝0.15W，r2＝0.024W，x1＝0.27W，x2＝0.053W，其負(fù)載阻抗為：zL＝4+j3W。當(dāng)外加電壓為額定值時(shí)，用簡(jiǎn)化等效電路計(jì)算原、副邊電流及副邊電壓。 解 變比 原邊電流 副邊電流 副邊電壓 例2 一臺(tái)電力變壓器銘牌數(shù)據(jù)為，高壓側(cè)Y接、低壓側(cè)Δ接，，，，。若將此變壓器高壓側(cè)接

9、入電網(wǎng)、低壓側(cè)接一對(duì)稱三角形聯(lián)接的負(fù)載，試求激磁參數(shù)和短路參數(shù)的標(biāo)幺值。 解 采用Γ型等效電路 3.有一臺(tái)單相變壓器，額定容量kVA，原副邊額定電壓V，Hz。原副線圈的電阻及漏抗為，，，。 試求：（1）折算到高壓邊的短路電阻，短路電抗及阻抗； （2）折算到低壓邊的短路電阻，短路電抗及阻抗； （3）將（1）、（2）求得的參數(shù)用標(biāo)么值表示； 解：（1）折算到高壓邊的短路阻抗 （2）折算到低壓邊的短路阻抗 (3) 所以 4.★一臺(tái)單相變壓器，已知，，，，，，，，，當(dāng)滯后時(shí)，副邊電流，。 試求：(1) 用近似等效電路和簡(jiǎn)化等效電路求，并將結(jié)果進(jìn)行比較; (2) 畫出折算后的矢量圖和T形等效電路。 解：（1）變壓器變比 所以 用近似等效電路計(jì)算時(shí)，以作參考向量 所以 故 用簡(jiǎn)化等效電路計(jì)算時(shí)，仍以作參考向量 ＝ V 所以 用兩種等效電路計(jì)算結(jié)果相差很小。U相同，I略變。 （2） 9頁(yè)