第1讲 变压器的空载运行

1、1单相变压器的空载运行Empty Running of Single Transformer2单相变压器的空载运行一、电磁现象1U1E1E2E20U0I)(2I1AXax03单相变压器的空载运行各量的电磁关系：10rI1U0I100NIF01E1E2E4单相变压器的空载运行主、漏磁通的区别：1 1）性质上：）性质上： 与与 成非线性关系，成非线性关系， 与与 成线性关系；成线性关系；2 2）数量上：）数量上： 占占99%99%以上，以上， 仅占仅占1%1%以下；以下；3 3）作用上：）作用上： 起传递能量的作用，起传递能量的作用， 起漏抗压降作用。起漏抗压降作用。0000I0I1115单相变压

2、器的空载运行二、空载电流：1 1）作用和组成）作用和组成一方面：用来励磁，建立磁场一方面：用来励磁，建立磁场-无功分量无功分量二方面：供变压器空载损耗二方面：供变压器空载损耗-有功分量有功分量2 2）性质和大小）性质和大小性质：主要是感性无功性质性质：主要是感性无功性质-也称励磁电流；也称励磁电流；大小：与电源电压和频率、线圈匝数、磁路材质大小：与电源电压和频率、线圈匝数、磁路材质及几何尺寸有关，用空载电流百分数及几何尺寸有关，用空载电流百分数I I0 0% %来表示。来表示。6单相变压器的空载运行3)3)空载电流波形空载电流波形t0i3211230i磁路饱和时，磁路饱和时， 正弦，正弦， 尖

3、顶，尖顶， 正弦，正弦， 平顶平顶。0i0i7单相变压器的空载运行三、感应电动势)90sin()90sin(2:sin:00tEtfNdtdNetmmm则设mfNE44.4:有效值mfNjE44. 4:相量8单相变压器的空载运行11111222:fNfNEm漏电势10010011122xIjIfLjIINfjEmRNfx2112为一次侧漏抗，反映漏磁通的作用为一次侧漏抗，反映漏磁通的作用。对一切电抗对一切电抗mRNfx22返回12页9单相变压器的空载运行四、空载损耗3 . 12120100fBprIppmFecu经验公式：GfBpppmFe3 . 120)50(501 空载损耗约占额定容量的（

4、空载损耗约占额定容量的（0.20.2 1 1）% %，随容，随容量的增大而减小。为减少空载损耗，改进设计量的增大而减小。为减少空载损耗，改进设计结构的方向是采用优质铁磁材料：优质硅钢片、结构的方向是采用优质铁磁材料：优质硅钢片、激光化硅钢片或应用非晶态合金。激光化硅钢片或应用非晶态合金。包括：铜损耗 铁损耗。10单相变压器的空载运行五、电磁关系：1、电势方程：、电势方程：220101101011EUZIExI jrIEU忽略漏阻抗压降后有效值忽略漏阻抗压降后有效值：mfNEU11144. 4故：故：111144. 444. 4fNUfNEm可知：影响主磁通大小的因素是电源电压、电可知：影响主磁

5、通大小的因素是电源电压、电源频率和一次侧线圈的匝数，与铁芯的材质和源频率和一次侧线圈的匝数，与铁芯的材质和几何尺寸无关。几何尺寸无关。11单相变压器的空载运行2、变比、变比定义：变比为一、二次线圈主电势之比。定义：变比为一、二次线圈主电势之比。2121NNEEK或NNUUUUK21201对三相变压器，变比指一、二次侧对三相变压器，变比指一、二次侧相相电势之比电势之比Y，D接线接线NNUUK213D，Y接线接线NNUUK21312单相变压器的空载运行3、等效电路、等效电路连接第8页令：)(001mmmjxrIZIE其中其中：mZ-励磁阻抗mmmjxrZmr-励磁电阻，对应铁损耗的等效电阻；mx-

6、励磁电抗，对应主磁通的电抗。一次侧的电势方程为一次侧的电势方程为：)(101001011ZZIZIZIZIEUmm13单相变压器的空载运行等效电路为：1Emxmr1r1x1U0I 由于主磁通路径铁心为非线性磁路，故励磁阻抗、励磁电阻和励电抗均不为常数，大小随磁路的饱和而减小。14单相变压器的空载运行4、相量图空载时的基本方程为空载时的基本方程为rammIIIfNjEfNjEEUxIjrIEU000221122010101144. 444. 4mrI0aI00I1E2E1E10rI1U10 xI j15单相变压器的空载运行小结:（1）一次侧主电动势与漏阻抗压降总是与外施电压平衡,若忽略漏阻抗压降，则一次主电势的大小由外施电压决定.（2）主磁通大小由电源电压、电源频率和一次线圈匝数决定，与磁路所用的材质及几何尺寸基本无关。（3）空载电流大小与主磁通、