1.6 变压器的铭牌（课件）-《电机与变压器》同步精品课堂（高等教育出版社）

1.6 变压器的铭牌 同步精品课堂 电机与变压器 高教版 1 学习目标 掌握三相变压器的铭牌、型号、数据及其意义 掌握并学会额定电流、额定频率以及短路电压并进行应用 知识目标 能力目标 新知学习 一、三相电力变压器铭牌 为使用户对变压器的性能有所了解，制造厂对每一台变压器都安装了一块铭牌，上面标明了 变压器型号及各种额定数据。必须理解铭牌上各种数据的意义，才能正确使用变压器，以便在运 行、维护时减少失误。 新知学习 一、三相电力变压器铭牌 三相电力变压器铭牌如图所示。 新知学习 二、三相电力变压器铭牌内型号、数据的意义 1.型号及系列 新知学习 二、三相电力变压器铭牌内型号、数据的意义 2.额定容量SN 额定容量表示在额定工作条件下变压器输出功率的保证值，是变压器的视在功率。 如单相 变压器二次绕组的额定电压U₂N与额定电流I₂N的乘积是其容量，一次绕组的额定电压U₁s与额定 电流I₁ 的乘积也是其容量。 额定容量 例如 新知学习 二、三相电力变压器铭牌内型号、数据的意义 2.额定容量SN 三相变压器的容量为SN=√3U₁I₁n=√3U₂NI₂N, 单位为 V·A (伏安)、kV·A (千伏安)、MV·A(兆伏安)。 视在功率采用伏安作单位以便与有功功率以瓦作单位相区别。 新知学习 二、三相电力变压器铭牌内型号、数据的意义 3. 额定电压U₁N、U₂N 额定电压 在一次绕组加上额定电压后，二次绕组空载时的线电压值，称为 二次绕组的额定电压U₂, 通常高于线路额定电压5%,如线路电压为380 V 时，变压器U₂x= 0.4 kV(400 V)。 变压器在额定运行情况下，根据变压器绝缘等级和允许温升所规定的一次绕组的线电压值， 称为一次绕组的额定电压U₁N。 01 02 新知学习 二、三相电力变压器铭牌内型号、数据的意义 3. 额定电压U₁N、U₂N 额定电压 输出电压低于规定时，可将分接开关置于 9500 V;正常时，开关位置在10000 V 位，以调整输出电压。 一般变压器设置三个分接开关位置，三挡分接电压，如果二次绕组输出电压高 于规定值时，可将分接开关位置接高压位10500 V; 03 04 新知学习 二、三相电力变压器铭牌内型号、数据的意义 4. 额定电流I₁、I ₂x 变压器在额定运行情况下，一次、二次绕组长时间工作允许的线电流值，单位为安(A)。 新知学习 二、三相电力变压器铭牌内型号、数据的意义 5. 额定频率f 我国规定标准：工业用交流电频率为50 Hz。 新知学习 二、三相电力变压器铭牌内型号、数据的意义 6.短路电压Uk 短路电压表示二次绕组在额定负载和功率因数下所出现的漏阻抗电压降。国标中对此有规定，标在铭牌中。 新知学习 二、三相电力变压器铭牌内型号、数据的意义 7.温升 温升 变压器温升分为绕组 温升和油面温升。 温升指变压器内绕组或上层油温与变压器周围大气温度之差的允许值。 01 02 新知学习 二、三相电力变压器铭牌内型号、数据的意义 7.温升 温升 变压器A级绝缘即绕组表面温度不超过105 ℃,油面 温度不超过95 ℃。温升取决于变压器绝缘等级和散热条件。 根据国家标准，当环境温度规定为40 ℃时，绕组和油面可以升高的最高温度，如 绕组的额定温升为65 ℃,油面温升为55℃。 03 04 新知学习 二、三相电力变压器铭牌内型号、数据的意义 例1-5 一台单相变压器，额定容量S 、=180 kV·A,一次、二次绕组的额定电压U₁/U₂N=6000 V/220 V,求一次、二次绕组的额定电流I₁x、I₂N各是多大?这台变压器的输出端能否接150 kW、功率因数为0.75的感性负载? 解 一次绕组电流 新知学习 二、三相电力变压器铭牌内型号、数据的意义 例1-5 一台单相变压器，额定容量S 、=180 kV·A,一次、二次绕组的额定电压U₁/U₂N=6000 V/220 V,求一次、二次绕组的额定电流I₁x、I₂N各是多大?这台变压器的输出端能否接150 kW、功率因数为0.75的感性负载? 二次绕组电流是 新知学习 二、三相电力变压器铭牌内型号、数据的意义 例1-5 一台单相变压器，额定容量S 、=180 kV·A,一次、二次绕组的额定电压U₁/U₂N=6000 V/220 V,求一次、二次绕组的额定电流I₁x、I₂N各是多大?这台变压器的输出端能否接150 kW、功率因数为0.75的感性负载? 150 kW感性负载流过的电流为 新知学习 二、三相电力变压器铭牌内型号、数据的意义 例1-5 一台单相变压器，额定容量S 、=180 kV·A,一次、二次绕组的额定电压U₁/U₂N=6000 V/220 V,求一次、二次绕组的额定电流I₁x、I₂N各是多大?这台变压器的输出端能否接150 kW、功率因数为0.75的感性负载? 由于感性负载的电流I₂ 大于变压器的额定电流，所以不能长期投入运行。 或求出150 kW感性负载所需变压器的视在功率 S=UI=220 V×909 A=199980 V·A=199.98 kV·A S>S 、=180 kV·A 故不能长期投入运行。 新知学习 总结 一 、理想变压器，全部磁通与一次、二次绕组同时交链，一次、二次绕组中的感应电动势E1及 E2分别为： U,≈E₁=4.44N1fΦ m=4.44N1fBmA U₂≈E₂=4.44N₂fΦ m=4.44N2fBmA 新知学习 总结 二 、变压器是传递电能的电气设备，工作时的电压平衡方程式为 新知学习 总结 三、变压器的磁通势平衡方程式为 四 、变压器一次、二次绕组感应电动势E₁ 与 E₂ 之比称为变压器的变比。表达式为 N1i₁+N₂i₂=N1i₀ 新知学习 总结 五 、变压器一次、二次绕组电流的大小和性质取决于阻抗的大小和性质。电流的大小为 Z₁=K²z 新知学习 总结 二次绕 组电流i₂ 建立的磁通势i₂N₂ 在铁心中产生的磁通，对于一次绕组电流i, 建立的磁通 势 i₁N₁在铁心中产生的磁通而言，具有抵消作用。 从变压器的磁通势方程式可知，一次、二次绕组的电流i₁ 和i₂ 是反相的。 变压器正常运行时，二次绕组的电 流增大时，一次绕组的电流也随着增大。因此， 一次绕组电流的大小是由二次绕组电流 大小决定的。 01 02 03 变压器的磁通势方程式 新知学习 总结 当一次绕组电压U,、 电源频率f 及负载功率因数cos φ₂不变时，二次绕组电压U₂ 随二次绕组电流I₂ 变化的 关系曲线U₂=f(I₂) 称为变压器的外特性曲线。 变压器带负载时，其输出电压随负载电流的变化而变化。 当负载为电阻性和电感性时，外特性曲 线是下降的，且电感性下降较多。当负载为电容性时，通常外特性曲线是上升的。负载 功率因数越低，外特性曲线下降(或上升)幅度越大。 01 02 03 变压器带负载 新知学习 总结 七、变压器由空载到额定负载运行时，端电压变化的差值与空载额定电压的比值称为电压调整率，即 新知学习 总结 八 、由于变压器的铁心和绕组在传输电能时有损耗，输入功率大于输出功率。输 出功率与输入功率的比值称为变压器的效率，即 1.变压器铭牌上标注的额定容量是指什么？ A. 最大容量 B. 最小容量 C. 在额定工作状态下的保证值 D. 实际工作状态下的测量值 课堂练习 答案C 解析：额定容量是制造厂所规定的在额定工作状态下变压器输出的视在功率的保证值，通常以SN表示，单位为KVA或MVA 。 2.变压器的额定电压指的是什么？ A. 任何工作状态下的电压 B. 额定施加的或空载时产生的电压 C. 只与一次侧有关的电压 D. 只与二次侧有关的电压 课堂练习 答案B 解析：变压器的额定电压是各绕组的额定电压，即额定施加的或空载时产生的电压 3.变压器铭牌上标注的阻抗电压（短路电压）表示什么？ A. 变压器的电阻 B. 变压器的电抗 C. 变压器通过额定电流时在自身阻抗上产生的电压损耗的百分值 D. 变压器短路时的电压 课堂练习 答案C 解析：阻抗电压也称短路电压，表示变压器通过额定电流时在自身阻抗上产生的电压损耗的百分值 。 4.变压器铭牌上的空载电流和空载损耗指的是什么？ A. 变压器空载运行时的电流和损耗 B. 变压器负载运行时的电流和损耗 C. 变压器短路运行时的电流和损耗 D. 变压器开路运行时的电流和损耗 课堂练习 答案A 解析：空载电流是指变压器一次侧施加额定频率的额定电压，二次侧断开运行时一次绕组中通过的电流，主要是励磁电流。空载损耗是由电源汲取的有功功率，主要决定于铁心材质的单位损耗 5.变压器铭牌上的连接组别表示什么？ A. 变压器的型号 B. 变压器的容量 C. 变压器各相绕组的连接方式和一、二次线电压之间的相位关系 D. 变压器的阻抗电压 课堂练习 答案C 解析：连接组别表示变压器各相绕组的连接方式和一、二次线电压之间的相位关系，如Yn表示一次侧为星形带中性线的接线 6.变压器铭牌上通常不包含以下哪项信息？ A. 额定容量 B. 额定电压 C. 冷却方式 D. 颜色 课堂练习 答案：D 解析：变压器铭牌上通常包含额定容量、额定电压、冷却方式等技术参数，但不会包含颜色等非技术性信息。 7.变压器的额定容量指的是什么？ A. 最大负载能力 B. 短时负载能力 C. 空载时的输出能力 D. 变压器的重量 课堂练习 答案：A 解析：额定容量是指变压器在额定工作状态下能够长期稳定输出的视在功率。 8.变压器铭牌上的额定电压通常指的是什么？ A. 一次侧的最大允许电压 B. 一次侧和二次侧的电压差 C. 一次侧和二次侧的额定电压 D. 二次侧的电压值 课堂练习 答案：C 解析：额定电压是指变压器设计时规定的一次侧和二次侧的额定电压值。 课堂小结 1、简述额定电压。 2、简述额定电流。 3、简述短路电压。 作业布置 感谢观看 $$