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安全操作和热关断保护 操作至20 V输入 无铅封装

点击数:2019-09-20 17:28 来源:未知

  企业基本信息:备注:投资人及出资信息:实缴出资额:5100.0,余额缴付期限:0,出资方式:货币,出资时间:20140718,余额缴付日期:公司基本信息(补充):实收资本:5100.0,出资说明:.

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  第四章 三相变压器 1 电力系统采用的是三相供电制,所以电力系统中用得最多 的是三相变压器。当三相变压器的一、二次绕组以一定的接法 联接,带上三相对称负载,一次绕组接对称的三相电源时,其 工作在对称情况,此时各相电压、电流大小相等,相位相 差 120? ,因此可取三相中任意一相进行分析计算,也即将三相 问题简化为单相问题,则前一章的分析方法和结论完全适用于 三相电路。本章不再重复叙述,这里就三相变压器的几个特殊 问题,即三相变压器的磁路系统、三相变压器的联结组别和感 应电势波形等进行讨论,在此基础上简单分析变压器的并联运 行、不对称运行、突然短路及变压器空载合闸等问题。 2 第一节 三相变压器的磁路系统 三相变压器主要有两种结构形式,一种是由三台单相变压 器组合而成,称为三相组式变压器或三相变压器组,另一种形 式是三柱式铁心变压器,称为心式变压器。两种形式的变压器 磁路系统完全不同。 一、三相组式变压器的磁路系统 把三立的单相变压器的绕组按一定方式作三相联接, 构成一台三相变压器。 特点:各相磁路彼此独立,各不相关,各相主磁通以各自的 铁心构成回路。若在三相绕组接三相对称电源,三相主磁通 对称,三相空载电流也对称。 3 二、三相心式变压器磁路系统 (a)三个单相铁心合并成 (b) 去掉中间心柱 图4-2 三相心式变压器的磁路系统 (c) 三相心式铁心 特点是:各相磁路彼此相关,每相磁通必须通过另外两相才 能构成闭合回路。 4 第二节 三相变压器的电路系统 -绕组的联结方式和联结组 一、绕组端点的标志与极性 高压绕组的某一端头电位为正时,低压绕组必有一个 端头电位也为正,这两个具有相同极性的对应端头称为同 极性端(或同名端),用符号“· ”表示。 (a)高、低压绕组绕向相同 图4-3 绕组的极性 (b)高、低压绕组 5 二、单相变压器的联接组 用时钟法表示时,用联接组来表示绕组的联接法,而用 时钟钟点数来表示二者之间的相位关系。单相变压器高、低压 绕组联结组用I,I表示,钟点数根据下述原则确定:高压绕组 的相电势看作时钟的长针,低压绕组的相电势看作时钟的短针, 令代表高压绕组电势的长针指向时钟盘面的12点,则代表低 压绕组电势的短针所指的钟点数即为绕组的联结组别号。 图4-4 单相变压器高、低压绕组相电势之间的相位关系 6 三、三相变压器的电路系统 7 四、三相变压器的联接组 三相变压器高、低压绕组的联接方式、绕组标志的不同,都使 高、低压绕组对应的线电势之间相位差不同,联接组号是用来 反映三相变压器绕组的联接方式及对应线电势之间相位关系的。 高、低压绕组的联接方式不同、绕组标志不同,对应的线电势 相位关系也不同,但是它们总是相差 的整数倍,所以也可 以采用时钟法来表示三相变压器绕组联接30和? 相位关系。同单相 变压器类似,把高压边的线电势作为长针,固定指向钟表盘的 12点位置,低压边相应的线电势作为短针,它在钟面上所指 的数字,即为三相变压器的联接组号。 8 1.Y,y0联接组 (a) Y,y0绕组接线图 (b) 相量图 图4-6 Y,y0联接组 9 2.Y,y6(Y-Y6)联接组 (a)Y,y6联接组接线联接组 (b) 相量图 10 3.Y,d11(Y / ? -11)联接组 B E? AB E? b a A E? A E? B E?C E? CA E? BC C (a)Y,d11联接组接线图 (b) 相量图 图4-8 Y,d11联接组 11 对变压器绕组联接组别的几点认识: 1、绕组标志(同名端或首末端)改变时,联接组号也改变; 2、Y,y联接的变压器联接组号均为偶数,Y,d联接的变压器联 接组号均为奇数; 3、D,d联接可得到与Y,y联接相同的组号,同样,D,y联接 也可得到与Y,d联接相同的组号。 电力变压器有五种联接组,分别是: 1、Y,d11联接组:用于低压侧电压超过400V,高压侧电压在 35kV以下,容量5600kV·A以下的场合。 2、YN,d11联接组:用在高压侧需要中性点接地,电压一般在 35~110kV以上的场合。 3、Y,yn0联接组:用在低压侧为400V的配电变压器中,供给 三相负载和单相照明负载,高压侧电压不超过35kV,容量不超 过1800kV·A。 4、YN,y0联接组:用于高压侧中性点需要接地的场合。 5、Y,y0联接组:用在只供三相动力负载的场合。 最常用的联接方式是Y,y0和Y,d11两种。 12 第三节 三相变压器绕组联结方式及磁路系统 对电势波形的影响 三相系统中,三相的三次谐波电流幅值相等,相位相同,即有: ?i03A ? I 03m sin 3?t ??i03B ? I03m sin 3(?t ?120?) ? I 03m sin 3?t ??i03C ? I 03m sin 3(?t ? 120?) ? I 03m sin 3?t 磁通中的三次谐波磁通也是大小相等,相位相同。变压器 的空载电流波形与三相绕组的联接法(星形或三角形联接)有 关,而铁心中磁通的波形又与磁路的结构形式(组式或心式变 压器)有关。 13 一、Y,y联结的组式变压器电势波形 对于Y,y联接的组式变压器,一次绕组励磁电流中三次 谐波电流无法流通,所以,励磁电流近似为正弦波。磁路饱和 时,其所产生的主磁通必然是平顶波,平顶波磁通波形中除了 基波磁通外,还含有三次谐波磁通,这里将其它高次谐波忽略。 图4-9 正弦波电流产生的主磁通波形 14 三相组式变压器中,各相磁路相互独立,三次谐波磁 通和基波磁通一样,沿主磁路闭合,磁路对三次谐波的磁 阻小,三次谐波磁通较大,所以主磁通为平顶波。三次谐 波磁通与基波磁通一样,将在变压器一、二次绕组感应三 次谐波电势,由于谐波频率为基波频率的三倍 , 所以f由3 它? 感3 f应1 的三次谐波电势较大,有时可达到基波电势 的45~60%。基波电势和三次谐波电势叠加,得到变压器 空载时的相电势波形为尖顶波,如图4-10所示。从图中 可以看出,相电势波形严重畸变,其所产生的尖峰电压可 能危害绕组的绝缘。 15 二、Y,y联结的心式变压器电势波形 对于Y,y联结的心式变压器,其一次励磁电流也近似为正 弦波,但由于心式变压器三相磁路彼此相关,各相的三次谐波 磁通大小相等、相位相同,不能沿主磁路闭合,只能借助油、 油箱壁等形成闭合回路,该磁路磁阻大,使三次谐波磁通大大 削弱,三相心式变压器中主磁通波形接近正弦波,从而相电势 波形也接近正弦波。所以,三相心式变压器可以采用Y,y联结 方式。 三次谐波磁通在变压器油箱壁等构件中引起三倍频率的涡 流损耗,使变压器局部发热和损耗增加,所以容量大于 1800kV·A的变压器不采用Y,y联结方式。 16 三、Y,d联结和D,y联结变压器的电势波形 对于Y,d联结的变压器(组式和心式),其一次绕组 中无三次谐波励磁电流流通,所以主磁通中将有三次谐波磁通, 谐波磁通在一、二次绕组的相电势中感应三次谐波电势。由于 二次绕组为三角形联结,二次侧三相的三次谐波电势在闭合的 三角形内形成三次谐波环流。由于一次绕组中无三次谐波电流 与之平衡,所以二次绕组的三次谐波电流起着励磁作用。这样 可以认为铁心中的主磁通是由一次侧的正弦波空载电流和二次 侧三次谐波电流共同建立,二次侧的三次谐波电流产生的三次 谐波磁通对一次绕组的三次谐波磁通起去磁作用,所以三次谐 波磁通被削弱,相电势中的三次谐波分量很小,因此相电势波 形近似为正弦波。 D,y联结的变压器,一次绕组的三角形接法使空载电 流中的三次谐波分量可以在闭合的三角形回路中流通,所以各 相绕组空载电流为尖顶波,在铁心中建立的主磁通波形为正弦 波,绕组中感应的相电势波形也为正弦波。 17 图4-12 Y,d联结的三相变压器中的二次侧三次谐波电流 综上所述,三相变压器的一、二次绕组中只要有一侧 接成三角形,就能保证感应电势波形接近正弦波。大容 量电力变压器若需接成Y,y联结,可以在铁心柱上另加 一套第三绕组,并接成三角形,此绕组不接电源也不接 负载,用以为三次谐波电流提供通路,防止相电势波形 发生畸变。 18 第四节 变压器的并联运行 (a) 三线图 (b) 单线 三相Y,y接法变压器的并联运行 19 变压器并联运行有以下优点: 1、提高供电的可靠性。并联运行的变压器,如果其中一台 发生故障或检修,另外的变压器仍照常运行,供给一定的 负载。 2、提高运行效率。并联运行变压器可根据负载的大小调整 投入并联的台数,从而减小能量损耗,提高运行效率。 3、减少备用容量,并可随用电量的增加,分批安装变压器, 减少初次投资。 一、变压器理想的并联条件 1、各变压器的一次和二次额定电压相等,即各变压器变 比相等; 2、各变压器一次和二次线电压的相位差相同,即各变压 器连接组别相同; 3、各变压器的阻抗电压标幺值相等,短路阻抗角也相等。 20 二、变比不相等时变压器的并联运行 , (a)并联接线示意图 (b)简化等效电路图 图4-14 变比不等时变压器的并联运行 U? 20? ? U?1 K? U? 20? ? U?1 K? ?U? 20 ? U? 20? ? U? 20? ? U?1 K? ? U?1 K? 21 I?2C ? ?U? 20 Z k? ? Z k? 并联变压器即使有很小的电位差存在,由于短路阻抗 值很小, 也会在并联变压器中产生很大的环流。如变压器 变比差1%时,环流可达额定值的10%。环流不同于负载电 流,在变压器空载时,环流就已经存在,它的存在将占用 变压器的一部分容量,使变压器空载损耗增加,带负载能 力降低。 因此,变压器制造时,应对变比误差加以严格控制,一 般要求 ?K* ? 0.5% 22 三、联结组别不同时的并联运行 ?U20 ? U20? ? U20? 此时的相位差等于二次侧线电压,这个相位差将在 变压器中引起很大的环流,可能超过额定电流的许多倍, 从而烧坏变压器。 23 四、阻抗电压标幺值不等时的并联运行 I?? : I?? ? 1 Z k? : 1 Z k? I??* : I??* ? 1 Z k?* : 1 Z k?* 各变压器负载电流与它们的短路阻抗标幺值成反比。当各 并联变压器阻抗电压标幺值相等时,各变压器负载率相同。否 则,阻抗电压标幺值不等的变压器并联运行时,阻抗电压标幺 值大的变压器满载运行,阻抗电压标幺值小的变压器已经过载; 而阻抗电压标幺值小的变压器满载运行时,阻抗电压标幺值大 的变压器又处于欠载运行。 如果并联运行各变压器阻抗电压标幺值相等,负载率相同, 则负载分配最为合理。由于容量相近的变压器阻抗值相近,所 以一般并联运行变压器的容量比不超过3:1。 24 在计算变压器并联运行时的负载分配问题时,还经常采用下面 的计算方法: (1)n台并联运行变压器中第i台变压器负载电流为 1 ? I?i ? Z ki n1 I? i?1 Z ki (2) 第i台变压器负载系数为 ? ? i ? Ii I Ni ? I Z ki* n i?1 I Ni Z ki* 25 第五节 三相变压器的不对称运行 一、对称分量法 所谓对称分量法是把一组不对称的三相电压(或电流)分解 为三组对称的正序、负序、零序电压(或电流),先按各序对 称的三相系统单独作用的情况分别计算,再把结果叠加就得到 原来那组不对称三相电压(或电流)。 设三相不对称电流为 Ia 、 Ib 、 Ic ,按对称分量法 可分解为正序、负序、零序三相对称分量电流。其中正序电 流为大小相等、相位互差 120? 、相序分别为a-b-c的三相电 流;负序电流为大小相等、相位互差 120? 、相序分别为a-cb的三相电流;零序电流为大小相等、相位相同的三相电流。 26 Ia ? Ia? ? Ia? ? I a 0 ? ? Ib ? Ib? ? Ib? ? Ib0 ? Ic ? Ic? ? Ic? ? Ic0 ? ? Ib? Ib? ? ? a2 aI Ia a? ? , , I Ic c? ? ? aI ? a2I a a ? ? ? ? ? Ia0 ? Ib0 ? Ic0 ? ? a ? e j120? , a2 ? e j240? , a3 ? 1 1? a ? a2 ?1 27 Ia Ib ? ? Ia? ? a2Ia? Ia? ? Ia0 ? aIa? ? ? ? Ia0 ? Ic ? aI a ? ? a2Ia? ? I a 0 ? ? Ia? ? 1 3 ( I a ? aIb ? a2Ic )?? ? Ia? ? 1 3 ( I a ? a2Ib ? aI c ) ? ? ? Ia0 ? 1 3 (Ia ? Ib ? Ic ) ? ?? 28 二、Yyn联结的三相变压器带单相负载运行情况分析 1.二次侧电流 Ia ? I? ? Ib ? 0? Ic ? 0 ? ? 29 Ia? ? 1 3 ( I a ? aIb ? a2Ic ) ? 1 3 I ? ? ? Ib? ? a2Ia ? 1 a2I 3 ? ? ? 1 Ic? ? aIa ? 3 aI ? ?? Ia? ? 1 3 (Ia ? a2Ib ? aIc ) ? 1 3 I ? ? ? 1 Ib? ? aIa ? aI 3 ? ? ? Ic? ? a2Ia ? 1 a2I 3 ? ?? Ia0 ? Ib0 ? Ic0 ? 1 3 ( Ia ? Ib ? Ic ) ? 1 3 I 30 2、一次侧电流 1 I A? ? ?Ia? ? ? 3 I ? ? ? IB? ? Ib? ? ?a2Ia ? ? 1 3 a 2 I ? ? ? IC? ? Ic? ? ?aIa ? ? 1 aI 3 ? ?? I A? ? ?Ia? ? ?1 3 I ? ? ? 1 IB? ? ?Ib? ? ? aI 3 ? ? ? IC? ? ?Ic? ? ? 1 3 a2I ? ?? 11 2 IA ? IA? ? IA? ? ? 3 I ? 3 I ? ? 3 I ? ? ? IB ? IB? ? IB? ? ? 1 a2I 3 ? 1 3 aI ? 1 3 I ? ? ? IC ? IC? ? IC? ? ? 1 aI 3 ? 1 a2I 3 ? 1 3 I ? ?? 31 3.各序等效电路 (a) 正序等效电路 (b) 负序等效电路 (c) 零序等效电路 图4-19 Yyn联结三相变压器带单相负载时的各序等效电路 32 4、单相负载电流分析 ?Ua? ? U A? ? Ia?Zk ? ? ?Ua? ? Ia?Zk ? ?Ua0 ? Ia0 (Zm0 ? Z2 )?? ?Ua ? ?(Ua? ? Ua? ? Ua0 ) ? U A? ? Ia?Zk ? Ia?Zk ? Ia0 (Zm0 ? Z2 ) ?Ia? ? ?Ia? ? ?Ia0 ? 2Zk Ua? ? Z2 ? Zm0 ? 3ZL ?I ? ?3Ia? ? 2Zk ? 3Ua? Z2 ? Zm0 ? 3ZL ?I ? Ua? 1 3 Zm0 ? ZL 33 三相变压器带单相负载时,负载电流的大小除了与负载有 关外,还与零序阻抗有关。Yyn联结的三相组式变压器,零序 磁通可以在各相独立的铁心主磁路中通过,主磁路的磁阻很 小,零序磁通很大,其所对应的零序阻抗也很大,等于正序 励磁阻抗。变压器即使二次侧发生单相短路,即负载阻抗, 短路电流也不会太大,为: ?Ik ? 3Ua? Zm0 ? 3I0 当变压器二次侧发生单相短路时,短路电流也只有励磁电 流的3倍。所以,Yyn联结的组式变压器带单相负载时,不能 向负载提供所需的电流和功率,即没有带单相负载的能力。 Yyn联结的心式变压器,因为零序磁通不能在相关联的铁心构成 的主磁路中闭合,只能通过油和油箱壁等构成闭合回路,磁路 的磁阻很大,零序磁通很小,与其对应的零序阻抗也很小,负 载电流主要由负载阻抗决定,所以Yyn联结的心式变压器有带单 相负载的能力。 34 第六节 变压器的空载合闸 变压器二次侧空载,把一次侧绕组接入电源,称为变压器 的空载合闸。变压器正常运行时,励磁电流很小,一般只有额 定电流的2%~10%。但空载合闸到电网的瞬间,励磁电流可 能急剧增加为正常励磁电流的几十倍,甚至上百倍,空载合闸 出现的瞬态电流冲击,可能引起系统跳闸。 图4-20 变压器空载合闸 35 电网电压按正弦规律变化,则空载时一次侧的电压平衡方程为: u1 ? 2U1 sin(?t ? ? ) ? i0r1 ? N1 d? dt d? N1 dt ? 2U1 时sin(?t ? ? ) 在 t ? 0 , ? ? 0 的初始条件下,上式的解为: ? ? ??m cos(?t ? ? ) ? ?m cos? ? ?t ? ?t? ?t ? ??m cos(?t ? ? ) ?t? ? ?m cos? 表明:磁通的大小与合闸时电压的初相角有关 。 36 1.初相角 ? ? ? 时合闸 2 ? ? ?m sin ?t 37 2、初相角? ? 0? 时合闸 ? ? ??m cos?t ? ?m 在空载合闸后半个周期,磁通达到最大值,为正常励磁磁 通的两倍。这个两倍的磁通将使铁心处于严重过饱和,从 而导致励磁电流急剧增加,可达到正常励磁电流的几十甚 至上百倍,额定电流的5~8倍。铁心饱和程度越高,合闸电 流也越大。 38 第七节 变压器的突然短路 一、突然短路电流 u1 ? 2U1 sin(?t ??) ? ik rk ? Lk dik dt ?t ik ? ? 2Ik cos(?t ??) ? 2Ik cos?e Tk ? ik? ? ik?? 突然短路电流的大小与发生短路瞬间电源电压的初相角有关。39 1、突然短路发生在电压初相角 ? ? ? 时 2 ik ? 2Ik sin?t 突然短路一发生就进入稳定状态,短路电流值最小。 2、突然短路发生在电压初相角 ? ? 0? 时 ?t ik ? ? 2Ik cos?t ? 2Ike Tk 40 二、过电流的影响 突然短路会引起变压器产生很大的冲击过电流,这个过电 流对变压器的影响主要有两个方面,一是产生电磁力,二是使变 压器发热。 由于变压器绕组的导线处于漏磁场中,导线中的电流与漏 磁场相互作用,在绕组导线上产生电磁力,其大小与漏磁场的磁 通密度和导体中电流的乘积成正比。而漏磁场的磁通密度又与电 流成正比,所以电磁力与电流的平方成正比。变压器突然短路时 的电流最大值可达额定值的25~30倍,绕组受到的电磁力将达到 额定时的400~900倍。且这个力伴随冲击电流同时产生,时间很 短,断路器来不及动作。如果变压器设计时未考虑这个冲击力, 如此大的电磁力将导致变压器绕组变形和绝缘损坏。 同时,变压器绕组的铜耗也随电流成平方关系变化,所以, 变压器突然短路时,绕组的铜耗可达额定时的几百倍,如果不迅 速切断电源,绕组温度将急剧上升。所以,大型电力变压器都有 过热保护装置,一旦发生短路故障,将及时切断电源。 41

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  我是高中生,刚接触电容,不知道为何那样定义电容,来反映电容器储存能力电量的大小,既然如此,为何不用库伦直接表示呢?另外,在别的地方看到过1F=144J,不知这是为什么。...

  我是高中生,刚接触电容,不知道为何那样定义电容,来反映电容器储存能力电量的大小,既然如此,为何不用库伦直接表示呢?

  展开全部电容是储存电荷的装置,电容上积累电荷后会在两极板之间产生电压。电容描述的不是电容器储存电荷的多少,而是储存电荷能力的大小,“能力”指的是每1伏电压能积累多少电荷,1F=1库伦/伏特,就像电源做功的能力大小不是做了多少焦耳功,而是每秒钟能做多少焦耳功。如果1V电压能储存100C电量,肯定比1V电压储存10C的电容储存电荷能力高。

  由C=Q/U可知:1F=1C/1V,意思是电压是1伏时,电容器存储1库的电荷,电容就是1法拉,类似盛水容器的横截面积,盛水深度相同,面积越大,盛水就越多,同理,电压相同,存储电荷越多,电容就越大。1F=144J,应该是错的,J是功、能、热量的单位,F是电容的单位。

  展开全部首先理解电流的作用,灯泡能发光是因为灯丝中有电流流过,电机能转也是因为绕组中有电流。

  电流产生的方法有很多,但在实际应用中产生电流的主要途径有电压产生电流,电容产生电流。

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