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）基準值的選取（selection of basic value） 1） 在變壓器和電機中，通常取各量的額定值作為基準值，j表示基準。，。各側(cè)的物理量以各自側(cè)的額定值為基準。 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)的基準值，其他各量（如電阻和功率）的基準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額定值的標么值為1；②標么值的表示為在原符號右上角加“*”表示； 　③使用標么值表示的基本方程式與采用實際值時的方程式在形式上一致。 舉例：；； ；；

2、； ； ；； 2） 實際值、標么值和百分值的關(guān)系 ① 實際值=標么值×基準值 標么值和百分值類似，均屬于無量綱相對單位制，他們之間的關(guān)系是： ② 百分值=標么值×100% （3）標么值的特點 1）優(yōu)點： ①采用標么值后，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采用標么值后，使數(shù)量簡化，計算方便，額定值的標么值為1。便于分析比較； ③采用標么值后，無量綱，是純數(shù)，無相、線、（三相、單相）。 （采用標么值后，三相變壓器的計算公式與單相變壓器的計算公式完全相同。） 例：標么值用于三相系統(tǒng)

3、 ④直觀反映變壓器的運行情況。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； 短路阻抗標么值=短路電壓標么值 短路電阻標么值=短路功率標么值 短路電抗標么值=短路電壓標么值的電抗分量 2）缺點:①沒有單位；②物理概念比較模糊。同時失去了用量綱檢驗公式是否正確的可能性。 26.3.2.7 相量圖 （1）空載相量圖 空載時的基本方程為 畫法： 1）以Фm為基準相量，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（）為空載時功率因數(shù)角，空載時功率因數(shù)角接近90°，空載時功率因數(shù)很低，cosφ0在0.1～0.2之間。 結(jié)論： 1）變壓器一次側(cè)主電動勢與漏阻抗壓降總是同外施電壓平衡，若忽略漏阻抗壓降，則變壓器一次電動勢大小就由外施電壓決定。 2）感應(yīng)電動勢的大小與電源頻率、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。 4）電抗是變壓器的重要參數(shù)，它是交變磁通感應(yīng)的電動勢與產(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）負載相量圖 變壓器所帶的負載不同，相量圖也不同，通常變壓器的負載為感性，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點積再乘以相數(shù)m后得： n 其中勵磁電阻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，其負載阻抗為：zL＝4+j3W。當(dāng)外加電壓為額定值時，用簡化等效電路計算原、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)接一對稱三角形聯(lián)接的負載，試求激磁參數(shù)和短路參數(shù)的標幺值。 解 采用Γ型等效電路 3.有一臺單相變壓器，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.★一臺單相變壓器，已知，，，，，，，，，當(dāng)滯后時，副邊電流，。 試求：(1) 用近似等效電路和簡化等效電路求，并將結(jié)果進行比較; (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 用近似等效電路計算時，以作參考向量 所以 故 用簡化等效電路計算時，仍以作參考向量 ＝ V 所以 用兩種等效電路計算結(jié)果相差很小。U相同，I略變。 （2） 9頁