第三章变压器2

第三章变压器3．1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3．2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.3．3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.3．4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1NI,2NI,1NU,2NU,NS,Nf1NU:一次绕组端子间电压保证值2NU:空载时,一次侧加额定电压,二次侧测量得到的电压3．5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1122ENENk,实现变压功能漏磁通: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,1E和二次电压2U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mZ反应磁通的作用,用1x,2x反应漏磁通的作用3．6电抗1X、kX、mX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运行时是否相等？1x:对应一次绕组的漏磁通,磁路的磁组很大，因此1x很小,因为空气的磁导率为常数,∴1x为常数12kxxx叫短路电抗mx: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mx很大.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mx比空载试验时的mx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,即负载运行时的励磁电抗与空载试验时基本相等，1x,kx在空载试验,断路试验和负载运行时,数值相等,KKUKIZ叫短路阻抗1212()()KKKZRjXRRjxx是常数∴不变(12,RR随温度变化)21110014.4422mmfNEfNmIRINZ3．9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：0FePP∵空载损耗2001FePmIRP空载时0I很小，∴201mIR可忽略∴0FePPkcuPP∵kcuFePPP∵短路试验时外施电压kU很小,∴很小,0I很小∴铁耗很小,可忽略铁耗,kcuPP负载时FeP：与空载时无差别，这是因为当f不变时，2222FePBEU负载与空载时一次绕组侧施加的电压基本不变，∴FeP基本不变，则不变损耗，严格说，空载时，漏抗压降大∴磁密略低，铁耗略少些cuP：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，负载真正的铜耗比短路时侧略小。3．10变压器的其它条件不变，仅将一、二次绕组匝数变化%10，对1X，mX的影响怎样？如果仅将外施电压变化%10，其影响怎样？如果仅将频率变化%10，其影响又怎样？解：①一，二次绕组匝数变比±10％。1:x如'11NN+10％=1.11N∵2111xwN1漏磁路的漏磁导，为常数∴'21111.11.21xxx即1x增加21％如'11NN－10％=0.91N则'21110.90.811xxx即1x减少19％，二次绕组匝数变化对1x无影响:mx2211222uAmmmlxfLfNfN1N增加，0I减少∴u增大∴mx-19％。②外施电压变比±10％，1x不变，1UE由磁化曲线知，0I比m变化快∴U∴U0Imx③1:x21112xfN1为漏磁路的漏磁导∴1为常数∴f变化±10％，1x变化±10％。mx：mx除与f成正比外，还与Feu成正比∵4.44EfN∴f变化±10％，E不变∴变化±10％，如f增加10％，则减小10％，Feu增大，∴mx的增加大于10％。f减小10％，则增加10％，Feu减小，∴mx的减小于10％。3．12一台变压器，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：f也50Hz变为60Hz，额定电压不变。①1114.44mUEfNf变为原来的65，则m变为原来的56∴励磁电流减小，即0I，0I为原来的56②15050()fFemPPB1.21.6虽然频率变为原来的65倍，但频率的1.6次方与铁耗成正比但m减小56倍，∴mB减小56倍，但mB的平方与FeP成正比∴最终仍是铁耗减小，即FeP③励磁电抗221122AmmlxfNfNf，饱和程度降低，∴mx④漏电抗：21112xfN1为漏磁路磁导可认为是常数∴1x随频率增大而增大。⑤电压变化率**0022(cossin)kkURx∵*kx，∴U增大3．15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2F对一起绕组起作用，∴只要保持2F不变，就不会影响一次绕组的各个量(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'22212FNINI∴2'2IkI，'22EkE，'22UkU'222RkR，'222xkx'2LLRkR，'2LLXkX(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'222211*'*22NNNIIIIkIIII