（整理）变压器允许最大电流

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630KVA变压器，低压侧额定电压400V， 根据容量S＝1.732*电压*电流可以计算出

额定电流I＝6300/(1.732*400)＝9.1千安＝9100安 每相最大能承受的长期电流就是9100A

允许短时间内过负荷运行，允许的量与时间及负荷率成反比，最大允许2小时内过负荷20%。也就是最大允许2小时内承受9100*（1+20%）＝10900安的电流。

建议不要经常性过负荷使用，因为过负荷使用会导致变压器使用寿命会严重下降。

I=P/1.732/U由于变压器输出是400V所以就是630/1.732/0.4=909A

变压器能带多少负载，决定于你的负载的性质。也就是大家说的功率因素。按一般考虑为K=0.8。

变压器的功率是视在功率S，你的负载所消耗的功率是有功功率P。他们的关系是：P=K*S。所以通过补偿可以提高功率因素K。变压器可以提高他输出的有功功率P 教学方式：讲练结合 教 具：被测变压器（10/0.4kV）一台；功率表（cosφ=0.1）三只；电流表三只；平均值电压表、有效值电压表、频率表各一只；导线若干；工具若干 课 时：4+4 教 学 过 程 项 目 二：变压器的工作原理、损耗、铭牌和实验 变压器的工作原理、损耗、铭牌和实验（知识点部分） 课题引入：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l的大小令输送到用户的功率P=UIcosф 输出电线上的功率损耗： 222ΔpX=IRX=（P /Ucosφ）ρL/S=C*1/US ρ-输电线材料的电阻系数 S-输电线的截面积 22U-输电线路负载端电压 C= PρL/cosф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。 变压器的概念： 变压器是一种静止的电气设备。它利用电磁感应原理，把输入的交流电压升高或降低为同频率的交流输出电压，满足高压送电、低压配电及其他用途的需要。 变压器的用途： 变压器具有变换电压、变换电流和变换阻抗的作用，具有隔离高电压或电流的作用，特殊结构的变压器，还可以具有稳压特性、陡降特性等。 一、变压器的分类 1、按用途不同分类： 分为电力变压器（又可分为升压变压器、降压变压器、配电变压器、厂用变压器等）;特种变压器（电炉变压器、整流变压器、电焊变压器等);仪用互感器（电压互感器、电流互感器、精品文档

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电流互感器）;试验用的高压变压器和调压器等。 2、按绕组结构不同： 分为双绕组、三绕组、多绕组变压器和自耦变压器。 3、按铁心结构不同： 分为心式变压器和壳式变压器。 4、按相数不同： 分为单相、三相、多相（如整流用的六相）变压器。 5、按调压方式不同： 分为无励磁调压变压器、有载调压变压器。 6、按冷却方式不同： 分为干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油循环冷却变压器、强迫油循环导向冷却变压器、充气式变压器等。 7、按容量不同： 分为小型变压器容量为630kVA及以下;中型变压器容量为800kVA～6300kVA;大型变压器容量8000kVA～63000kVA;特大型变压器容量为900000kVA及以上。 二、变压器的工作原理 原绕组匝数为N1，副绕组匝数为N2。 当变压器原绕组通以交流电流时，在铁心中产生交变磁通，根据电磁感应原理，原、副绕组都产生感应电动势，副绕组的感应电动势相当于新的电源，这就是变压器的基本工作原理。如图2－1。 理想变压器：（不计电阻、铁耗和漏磁） 一次与二次绕组完全耦合，且两绕组电阻为零，铁芯中损耗为零，铁芯的导磁率为无穷大，即磁阻为零。 理想变压器的运行： 原绕组加电压，产生电流，建立磁通，沿铁心闭合分别在原副绕组中感应电动势。 图2－1 变压器的工作原理 变压器的变电压作用： 由于线圈电阻为零，且一次、二次侧绕组完全耦合，故按照图中的假定正方向下： UENd?111???ku??e?N222UENdt 222 结论：只要改变原、副绕组的匝数比,就能按要求改变电压。 变压器的变电流作用： U1I1?U2I2I1?U2II2?2U1k 结论：变压器在改变电压的同时,亦能改变电流。 精品文档

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变压器的变阻抗作用 图中，二次侧绕组电路负载阻抗为： U2I2 如果从一次侧绕组电路来看ZL，则其大小为： ZL?N2U21??UNNU1?2121??Z?????ZLL2?N?INI2k11?1?I1N2 结论：变压器在改变电压的同时,亦能实现对阻抗的变换。 本次小结： 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、变压器的原绕组从交流电源吸收电能传递到副绕组供给负载，铁心中的磁通是能量传递的中介桥梁。变压器只能传递交流电能，而不能产生电能；只能改变交流电压或电流的大小，不改变频率；在传递过程中几乎不改变电流与电压大小的乘积。 3、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。 三、变压器的损耗 变压器运行时将产生损耗，变压器的损耗分两大类 铜耗 1、基本铜耗2、杂散铜耗 铁耗 1、基本铁耗2、杂散铁耗 基本铜耗：一、二次绕组内电流所引起时的直流电阻损耗。 杂散铜耗：主要是由漏磁通所引起的肌肤效应，使绕组的有效电阻增大而增加的铜耗。以及漏磁场在结构部件中引起的涡流损耗等。 铜耗与负载电流的平方成正比。因此也称为可变损耗。 铜耗与绕组的温度有关，一般用77度时的电阻值来计算。 基本铁耗：变压器铁心中的磁滞与涡流损耗。 杂散铁耗：主要是铁心接连处由于磁通密度分布不均匀所引起的损耗，和主磁通在铁轭夹22BUm1件，油箱等结构部件中所引起的涡流损耗。铁耗可近似认为与或成正比。由于变压器一侧电压保持不变。故铁耗可视为不变损耗。（F不变的前提下） ?Nr?222?22?1??P?rI?rI?rI?rI??rI??Cu11221222222??NK?? 1?? 2??∵I2I2N ?r?2221P?rI?rI?rI?CuN11N22N?2?22NK? ? ∴四、变压器的效率 精品文档

?I2?2??P?P??PCu?CuNCuN?I2N?? 2精品文档

?P?PPPP?12????2??1?PPP?PPP2?1?P?1P211 ?1、因变压器无转动部分，一般效率都很高，大多数在95%以上。大型变压器可达99%。 测量变压器的效率一般不采用直接测P1、P2的方法，因P1与P2相差很小。测量仪器本身的误差就可能超出次范围，一般用间接法测量变压器的效率。即测出各种损耗，再计算效率。 考虑到：PmUIcos?2?222 mUIcos?2222?? PIUcos??P?mIR1m222Fe2Kd??02??PmIRdI2K?Fe令2 可得: P2?????p?P?P?P?mIR? 2FeCUFe2K在计算效率时作以下假设：1.额定电压下空载损耗化。 2、额定电流时的*2P?PI2CUKN PO?PFe，且PFe不随负载的变化而变PKN?PCUN，因铜耗与负载电流平方成正比，所以任一负载下的铜耗3、计算P2时忽略了负载时U2的变化，即 *P?muIcos??IScos?22222N2 PP?P?FeCU???1??1?PmUIcos??P?P1222FeCU *2P?I02PKN?1?**2SIcos??P?PIN22OKN2 因产生最大效率时 0对应最大效率时负载电流的标幺值为： *I2?P?IPP0*2?1~1/3P42KNKN P0PKN*20.5~0.62? I 通过变压器空载和短路实验测取变压器的励磁参数和短路参数。 Zm,Zk对变压器的运行性能有直接影响,知道了变压器的参数,就可绘出Z等效电路,然后绘出等效电路,然后可以运用等效电路分析计算, m可通过空载试验来确定. 变压器中的参数Zk可以通过试验确定,这两个试验是变压器的主要试验项目. 五、空载实验 注:用大写字母表示高压端,小字母表示低压端.空载试验可在任一边作.但考虑到空载试验所加电压较高,其电流较小,为试验的安全和仪器仪表选择方便,一般在低压侧作.如图2－2。 精品文档

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图2－2 变压器开了路试验的接线图 测定方法:在低压方加U1.高压侧开路.都取Im,Po,U2o 由空载试验等效电路可知: U1?Z0?Z1??ZmIm ?ZZm??1? 可近似认为Zo=Zm ?Zm?U1NIm Zo?Zm 2m2mxRm?Z?Rm? P0U1K?2U20 Im 2注:1、此时测得的值为归算到低压侧的值,如需归算到高压侧时参数应乘K. 2、Zm与饱和程度有关, 电压越高, 磁路越饱和，Zm越小, 所以应以额定电压下测读的数据计算励磁参数. 六、短路试验 图2－3 变压器短路试验的接线图 ?=0,外 1、因短路试验电流大, 电压低, 一般在高压侧作，如图2－3.从等效电路可见. ZL加电压仅用来克服变压器本身的漏阻抗压降,所以当Uk很低时,电流即到达额定,该电压为(5-10%)Un. Z??ZZm??1?,且电压很低,所以?很小,Zm大.绝大部分电流流经2?,可忽略激磁支路不计。 此时由电源输入的功率Pk完全消耗在一、二次绕组铜耗上，即: 222??P?IR?IR?IRK1122KK ZK?UKPRK?K222X?Z?RIK IKKKK RXKK?X?X?1?2?2 2 可按 ?R1?R2?精品文档