CH3变压器的基本运行原理

第三章变压器基本运行原理2/6/20231第三章变压器基本运行原理第一节变压器的空载运行第二节变压器的负载运行第三节标幺值第四节变压器等效电路参数测定第五节变压器的运行特性2/6/20232三相对称问题可简化为单相问题讨论。以单相双绕组电力变压器为例，分析变压器的基本原理、导出基本方程式、等效电路、相量图，求出变压器的运行性能的主要指标，即电压变化和效率。本章重点：分析变压器的基本理论，本篇核心。Introduction2/6/20233Introduction2/6/202341、变压器能够变压是基于什么原理？2、变压器依靠什么进行能量传递的？3、为什么变压器只能改变电压而不能改变频率？思考2/6/20235指一次绕组接额定频率、额定电压的交流电源，二次绕组开路时的运行状态。变压器的空载运行第一节变压器的空载运行2/6/202361.空载运行时的物理情况图3－1单相变压器空载运行示意图空载运行过程：空载电流——空载磁动势——空载磁通——主磁通和漏磁通——主磁路和漏磁路。第一节变压器的空载运行2/6/20237交变磁通---主磁通，大部分磁通沿铁心闭合，同时交链原副边绕组，其路径叫主磁路。---漏磁通，极少部分磁通只交链原边绕组，为原绕组漏磁通，其路径是经原绕组附近的空间闭合，叫漏磁路。第一节变压器的空载运行2/6/20238主磁通和漏磁通的区别：①磁路性质不同：主磁路由铁磁材料构成，可能出现磁饱和，主磁通与建立主磁通的空载电流之间为非线性关系；漏磁路绝大部分由非铁磁材料构成，无磁饱和问题，则漏磁通与空载电流之间成线性关系。主磁路磁阻小，所以主磁通占总磁通绝大部分，而漏磁路磁阻大，漏磁通很小，仅占0.1%~0.2%。②功能不同：主磁通通过电磁感应将一次绕组能量传递到二次绕组，起能量传递作用，而漏磁通只在一次绕组感应电势，不起传递功率作用。第一节变压器的空载运行2/6/20239

图3－2变压器空载运行时的电磁关系第一节变压器的空载运行2/6/2023102.正方向的规定（1）电源电压正方向由A→X，一次侧电流正方向与电源正方向一致，即也是由A→X。这相当于把一次侧绕组看作交流电源的负载，采用所谓“负载”惯例。（2）磁势的正方向与产生该磁势的电流的正方向之间符合右手螺旋关系。第一节变压器的空载运行2/6/202311（3）磁通的正方向与磁势的正方向一致。（4）感应电势的正方向（即电位升高的方向）与产生该电势的磁通的正方向之间符合右手螺旋关系。（5）把二次侧绕组电势看作电源电势，当a－x之间接负载时，二次侧电流的正方向与感应电势正方向一致，而负载端电压的正方向与电流正方向一致。第一节变压器的空载运行2/6/2023123.空载运行时的各物理量（1）空载电流定义：变压器空载运行时，一次绕组的电流。作用：建立空载磁场，即主磁通m

和一次绕组的漏磁通1

。补偿空载时变压器内部的有功功率损耗。空载电流有有功分量和无功分量两部分，前者对应有功功率损耗，后者用来产生空载磁场。第一节变压器的空载运行2/6/202313

在电力变压器中，空载电流的无功分量远远大于有功分量，所以空载电流基本上属于无功性质，空载电流又称为激磁电流或励磁电流。空载电流的数值不大，大约为额定电流的2％-10％。一般来说，变压器的容量越大，空载电流的百分数越小。第一节变压器的空载运行（1）空载电流2/6/202314图3－3磁路饱和时的空载电流波形第一节变压器的空载运行激磁电流的大小和波形取决于铁心饱和程度，即取决于铁心中磁通密度Bm的大小。磁路不饱和时，磁化曲线近似为线性，当为正弦波，i也为正弦波形。不计铁耗时激磁电流波形2/6/202315图3－3磁路饱和时的空载电流波形第一节变压器的空载运行

铁心饱和，当为正弦波，激磁电流为尖顶波，饱和程度越深，激磁电流波形越尖，波形畸变越厉害，其中含基波和三，五，七次等奇次谐波i为尖顶波，含谐波。变压器中，为了建立正弦波主磁通，激磁电流必须是尖顶波。

铁心饱和时，若激磁电流i正弦，则磁通为平顶波。不计铁耗时激磁电流波形2/6/202316000磁路饱和时正弦激磁电流产生的主磁通波形2/6/202317空载运行时的相量图变压器从电网吸取的功率，除极少部分消耗在原绕组电阻损耗外，主要用于供给铁心损耗，由于铁耗的存在，激磁电流除磁化电流分量外，还有很小的铁耗分量。激磁电流远远大于铁耗电流，所以变压器空载时功率因数很低，0.1-0.2左右。第一节变压器的空载运行图3－4空载运行时励磁电流与主磁通的相位关系2/6/202318空载磁动势产生主磁通m

和漏磁通1

。空载运行时，铁心中只有空载磁势产生的磁场。空载磁场实际分布情况很复杂，为了分析方便，把磁通根据其所经过的路径不同分为主磁通和漏磁通，以便于把非线性问题和线性问题分别讨论。第一节变压器的空载运行（2）空载磁势2/6/202319（3）主磁通主磁路磁阻小，主磁通占绝大部分，主磁路沿铁心闭合。主磁路的磁阻不是常数，主磁通和产生它的空载电流之间为非线性。主磁通交链一次和二次绕组，使其分别感应电势和。二次绕组的感应电势相当于负载的电源，通过主磁通的耦合作用，变压器实现了能量的传递。只有交变的主磁通才能在绕组中感应电势，所以变压器只能传递交流电能，且无法改变交流电的频率。第一节变压器的空载运行2/6/202320第一节变压器的空载运行变压器在变压的同时，能够变频吗？为什么？2.变压器能否改变直流电压的大小？为什么？3.变压器中主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同？在分析变压器时怎样反映其作用？它们各由什么磁动势产生？

2/6/202321（4）一次和二次绕组的感应电势交变磁通将在一、二次绕组中感应电势，设主磁通按正弦规律变化，即：为主磁通的最大值。是电源角频率，。第一节变压器的空载运行2/6/202322，为一次绕组感应电势的最大值。感应电势滞后产生该电势的磁通90°。一次绕组感应电势瞬时值为：第一节变压器的空载运行（4）一次和二次绕组的感应电势2/6/202323一次绕组感应电势的有效值为：第一节变压器的空载运行（4）一次和二次绕组的感应电势结论：

2.感应电动势有效值

3.1、感应电势滞后产生该电势的磁通90°。2/6/202324主磁通在二次绕组所感应的电势为：为二次绕组感应电势的最大值。第一节变压器的空载运行（4）一次和二次绕组的感应电势2/6/202325

二次绕组感应电势的有效值为：结论：感应电势有效值大小与主磁通的频率、绕组匝数及主磁通最大值成正比。感应电势频率与主磁通频率相等，电势相位滞后主磁通90°。第一节变压器的空载运行（4）一次和二次绕组的感应电势2/6/202326

一次绕组除了有主磁通感应的电势外，漏磁通还将感应漏电势：第一节变压器的空载运行（4）一次和二次绕组的感应电势2/6/202327漏磁路不存在饱和，是线性磁路，即一次绕组漏电势与空载电流成线性关系。可把漏电势看作电流在一个电抗上的电压降，即：为比例系数，反映一次侧漏磁场的存在和该漏磁场对一次侧电路的影响，故称之为一次侧漏电抗。漏电抗是常数。

第一节变压器的空载运行（4）一次和二次绕组的感应电势2/6/202328（5）空载损耗

变压器空载时，二次绕组开路，所以输出功率为零，但变压器要从电源中吸取一小部分有功功率，用来补偿变压器内部的功率损耗，这部分功率转化为热能散逸出去，称为空载损耗。第一节变压器的空载运行2/6/202329一次绕组空载铜损耗，空载电流很小，绕组的电阻也很小，空载铜损耗可忽略不计，铁心的铁耗，它是交变磁通在铁心中引起的磁滞损耗和涡流损耗。空载损耗近似等于铁耗，即：

空载损耗较小，一般占额定容量的0.2%-1%。但电力变压器在电力系统中用量大，且常年接在电网上，所以减小变压器空载损耗具有重要的经济意义。第一节变压器的空载运行（5）空载损耗2/6/2023304.空载运行时的电势方程式及变比，称为一次绕组漏阻抗。第一节变压器的空载运行r1

x１空载变压器等效电路2/6/202331为励磁阻抗；为励磁电抗，对应于主磁通的电抗；为励磁电阻，对应于铁心铁耗的等效电阻，即有：感应电势可看成为空载电流在阻抗上的阻抗压降，即：第一节变压器的空载运行4.空载运行时的电势方程式及变比2/6/202332忽略空载电流在一次绕组引起的漏阻抗压降，有：有效值为：第一节变压器的空载运行4.空载运行时的电势方程式及变比2/6/202333忽略一次绕组漏阻抗压降时，外施电压由一次绕组感应电势平衡，即外施电压与感应电势大小相等，相位相反，所以又称为反电势。当电源频率和匝数为常数时，铁心中主磁通的最大值与电源电压成正比。当电源电压一定，铁心中主磁通的最大值一定，产生主磁通的励磁磁势也一定。第一节变压器的空载运行2/6/202334讨论加在变压器一次侧电压为额定电压，变压器空载和不同负载运行时所需要的励磁电流大小有什么不同？当给变压器加额定电压直流时，变压器工作情况如何？2/6/202335

变压器中，常用变比来衡量变压器一、二次电压变换的幅度。变比的定义是变压器一次绕组与二次绕组电势之比，用符号K表示，即：第一节变压器的空载运行4.空载运行时的电势方程式及变比结论：变压器的变比等于一、二次绕组的匝数比。2/6/202336可近似用一、二次绕组的电压之比来表示变压器的变比，即：变压器空载时第一节变压器的空载运行4.空载运行时的电势方程式及变比结论：变压器的变比约等于空载时一、二次绕组电压比。2/6/202337图3－5变压器空载运行时的等效电路5.空载运行时的等效电路第一节变压器的空载运行2/6/202338（1）一次绕组漏阻抗是常数，相当于一个空心线圈的参数。为什么？（2）主磁路磁阻不是常数，励磁阻抗也不是常数。随着主磁路饱和程度的增大，变压器漏抗如何变化？励磁电阻和励磁电抗又如何变化？

第一节变压器的空载运行2/6/202339第一节变压器的空载运行2/6/202340第一节变压器的空载运行励磁阻抗的物理意义ttim00t1t1Zm是感性还是容性？2/6/202341第一节变压器的空载运行励磁阻抗的物理意义Zm：表示铁芯磁化性能及铁耗的综合参数xm激磁电抗：表示主磁通在铁芯中的磁化作用，与铁心线圈的电感Lm（激磁电感）相对应，与线圈匝数的平方和主磁路的磁导成正比。rm激磁电阻：表示铁耗的等效电阻。3若三相2/6/2023426.空载运行时的相量图

图3-5变压器空载运行时的相量图第一节变压器的空载运行2/6/202343空载时的基本方程第一节变压器的空载运行2/6/2023442.变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？为什么？3.变压器的rm、xm各代表什么物理意义？磁路饱和与否对有什么影响？为什么要求xm大、rm小？1.为了得到正弦形的感应电动势，当铁芯饱和和不饱和时，空载电流各呈什么波形，为什么？第一节变压器的空载运行2/6/2023455.试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？4.变压器额定电压为220/110V，如不慎将低压侧误接到220V电源后，将会发生什么现象？第一节变压器的空载运行2/6/202346第二节变压器的负载运行变压器一次绕组接交流电源，二次绕组接负载的运行方式，为变压器的负载运行方式。图3－6变压器负载运行时的电磁关系2/6/202347第二节变压器的负载运行2/6/202348空载时：变压器原边漏阻抗压降很小，可近似认为负载时：负载时，变压器副绕组负载电流产生磁势，则原绕组中必须产生一相应的磁势来抵消它的作用，从而使原绕组中电流由空载时的变化为负载时的。第二节变压器的负载运行1.负载运行时的磁势关系2/6/2023491.负载运行时的磁势关系第二节变压器的负载运行2/6/202350--近似等于空载磁势，用于建立主磁通--用于平衡或抵消副绕组磁势的作用，称为负载分量，其大小与副绕组磁势相等，随负载大小改变对电力变压器，相对较小1.负载运行时的磁势关系第二节变压器的负载运行2/6/2023512.一次和二次绕组电流关系

为一次侧绕组电流的负载分量，其大小随负载变化而变化。第二节变压器的负载运行2/6/2023521、当副边电流发生变化时原边电流也将改变；2、原副边电压一定，副边电流增大→副边输出功率增大→原边电流增大，表示原边从电源吸收的功率增加；3、原副边无直接电的联系，但两个绕组共用一个磁路，共同交链一个主磁通，借助主磁通变化，通过磁感应作用，原副边实现电压变换及功率传递。原边电流由两部分组成：(1)：用以建立主磁通

(2)：负载分量2.一次和二次绕组电流关系第二节变压器的负载运行2/6/2023533.电势平衡方程式第二节变压器的负载运行副边端电压为：变压器负载运行时，原副绕组磁势除了合起来产生主磁通外，原副绕组磁势还分别在各自绕组产生漏磁通。2/6/2023543.电势平衡方程式为二次绕组漏阻抗。第二节变压器的负载运行2/6/202355变压器负载运行时，各物理量的关系可表示如下：第二节变压器的负载运行2/6/202356变压器负载运行时的基本方程式汇总如下：第二节变压器的负载运行2/6/2023574.绕组折算第二节变压器的负载运行无法构成一等效电路的原因在于:r1

x１xmrmr2

x22/6/202358折算原则：在折算前后，变压器内部的电磁关系一定不能改变，所以折算是在磁势、功率、损耗和漏磁场储能等均保持不变的原则下进行的。表示：折算后的各量在相应符号的右上角加“′”，表示为折算值。第二节变压器的负载运行折算：把一次和二次绕组的匝数变换成同一匝数的方法，即把实际变压器模拟为变比为1的等效变压器来研究。4.绕组折算2/6/202359（1）电势的折算（将二次折算到一次）根据折算前后主磁通和漏磁通保持不变的原则，有：

即：

第二节变压器的负载运行2/6/202360（2）电流的折算根据折算前后磁势保持不变的原则，有：则

（3）阻抗的折算

根据折算前后二次绕组电阻上的铜耗不变的原则，有：则

第二节变压器的负载运行2/6/202361同理，根据折算前后二次侧绕组漏电抗上所消耗的无功功率保持不变的原则，有：负载阻抗也有同样的关系，即：总结：把二次侧各物理量折算到一次侧时，凡是单位为V的量折算值等于原值乘以变比K，凡是单位为A的量折算值等于原值除以变比K，凡是单位为的量折算值等于原值乘以变比K的平方。第二节变压器的负载运行2/6/202362二次侧折算到一次侧后，变压器的基本方程式为：第二节变压器的负载运行2/6/2023635.等效电路（1）T形等效电路（a）一次绕组（b）励磁支路(c)二次绕组图3－8和变压器基本方程组对应的电路第二节变压器的负载运行2/6/202364第二节变压器的负载运行2/6/202365（2）近似等效电路

图3－10近似等效电路第二节变压器的负载运行2/6/202366（3）简化等效电路电力变压器中，空载电流很小，，忽略空载电流，等效电路进一步简化。图3－11简化等效电路第二节变压器的负载运行2/6/202367简化等效电路中的串联阻抗称为变压器的短路阻抗。分别称为短路电阻和短路电抗。变压器如果发生稳态短路，则短路电流为：短路阻抗一般较小，所以变压器短路电流很大，可以达到额定电流的10～20倍。第二节变压器的负载运行2/6/2023686.负载运行时的相量图图3-12负载运行时的相量图第二节变压器的负载运行2/6/202369第二节变压器的负载运行分析计算变压器负载运行方法有基本公式、等值电路和相量图。基本方程式：是变压器的电磁关系的数学表达式；等值电路：是基本方程式的模拟电路；相量图：是基本方程的图示表示。三者是统一的，一般定量计算用等效电路，讨论各物理量之间的相位关系用相量图。2/6/202370第三节标幺值1.标幺值的定义

所谓标幺值是用实际值与同一单位的某一选定的基准值之比，即

标幺值＝实际值(任意单位)/基准值(与实际值相同单位)

标幺值是相对值，无单位。某物理量的标幺值用原来的符号右下角加“*”表示。2/6/2023712.基准值的选取

在电机中，常选各物理量的额定值作为基准值：（1）额定相电压和相电流作为相电压和相电流的基准值；额定电压和电流作为线电压和线电流的基准值；（2）电阻、电抗和阻抗采用同一个基准值，这些参数都是一相的值，所以阻抗基准值是额定相电压与额定相电流的比值；第三节标幺值2/6/202372（3）有功功率、无功功率及视在功率采用同一个基准值，以额定视在功率为基准；单相功率的基准值为三相视在功率的基准值为，（4）变压器有一、二次侧绕组之分，一、二次侧各物理量的基准值，应选择各自侧的额定值。第三节标幺值（3）有功功率、无功功率及视在功率采用同一个基准值，以额定视在功率为基准；单相功率的基准值为三相视在功率的基准值为，（4）变压器有一、二次侧绕组之分，一、二次侧各物理量的基准值，应选择各自侧的额定值。2/6/2023733.标幺值的特点（1）额定电压、额定电流和额定视在功率的标幺值为1；第三节标幺值2/6/202374（3）某些物理量的标幺值相等，可以简化计算。如短路阻抗标幺值等于阻抗电压的标幺值。（2）变压器绕组折算前后各物理量的标幺值相等，也就是说，采用标幺值计算时，不必再进行折算。例如：第三节标幺值2/6/202375变压器的电路参数在铭牌和产品目录上大都没有标出，可通过试验的方法测定。

励磁参数和短路参数可通过空载试验和短路试验测出。

第四节变压器等效电路参数测定2/6/202376第四节变压器等效电路参数测定空载试验可测定变压器的变比K、空载电流、空载损耗及励磁参数等。图3-13空载实验接线图1.空载试验

为了便于测量和安全起见，空载试验一般在低压侧加电压，高压侧开路。2/6/202377试验时，将试验电压从零逐渐上升到左右，逐点测量空载电流及其相应的外加电压和输入功率（及空载损耗），得到变压器空载特性曲线及。

第四节变压器等效电路参数测定1.空载试验0U1p0I0p0I02/6/202378注意：由于励磁阻抗的大小与铁心饱和程度有关，所以空载电流和空载损耗随外加电压的大小变化，即与铁心饱和程度有关，因此计算时应取额定电压点计算励磁参数。第四节变压器等效电路参数测定1.空载试验2/6/202379

空载损耗近似认为为变压器铁耗。忽略很小的绕组电阻和电抗，则可计算出变压器变比及励磁参数：注意：这里的变比K为高压侧对低压侧的变比，各励磁参数为低压侧的数值，如果要得到高压侧各参数值，必须进行折算，即乘以。第四节变压器等效电路参数测定1.空载试验2/6/2023802.短路试验短路试验可以测量变压器的短路参数及铜耗。图3-14短路实验接线图第四节变压器等效电路参数测定2/6/202381(1)原边加电压Uk(2)调电压慢慢升高原边电流I1，由0增到为1.2IN止逐点记录，及环境温度。(3)作图：0UkpkIkpkIk为常数为直线2.短路试验第四节变压器等效电路参数测定2/6/202382短路试验在高压侧加电压，将低压侧短路。短路电流的大小，由外加电压和变压器本身的漏阻抗决定，即，由于短路阻抗很小，短路电流将很大。短路试验必须在较低的电压下进行，通常以短路电流达到额定值为限，此时外加电压为额定电压的（5-10）％左右。第四节变压器等效电路参数测定2.短路试验2/6/202383根据二次侧短路时的简化等效电路，可计算短路阻抗为：在T形等效电路计算时，可取第四节变压器等效电路参数测定2.短路试验2/6/202384

绕组电阻随温度变化，短路试验一般是在室温下进行，故按国家标准，需将绕组电阻换算到标准工作温度时的数值，对铜绕组变压器，可按下式换算：第四节变压器等效电路参数测定2.短路试验2/6/202385短路试验时，铁耗可忽略，认为短路损耗即为变压器铜耗，有：一般电力变压器在短路电流达到额定值时的短路损耗：第四节变压器等效电路参数测定2.短路试验2/6/2023863.阻抗电压

阻抗电压指短路试验时，使短路电流达到额定值时所加的电压，常用其与额定电压的百分比值来表示。第四节变压器等效电路参数测定2/6/202387平衡短路电阻压降部分称为短路电压的有功分量；平衡短路电抗压降的部分称为短路电压的无功分量。也可用标幺值表示为：第四节变压器等效电路参数测定3.阻抗电压2/6/202388

阻抗电压是变压器重要参数之一，其数值标在变压器铭牌上，它反映了变压器在额定负载时内部漏阻抗压降的大小。从正常运行角度，希望短路阻抗越小越好，这样内部阻抗压降就小，输出电压随负载变化的波动就小；而从限制短路电流的角度，又希望短路阻抗大一些。一般中小型变压器的阻抗电压为，大型变压器一般为。第四节变压器等效电路参数测定

阻抗电压是变压器重要参数之一，其数值标在变压器铭牌上，它反映了变压器在额定负载时内部漏阻抗压降的大小。从正常运行角度，希望短路阻抗越小越好，这样内部阻抗压降就小，输出电压随负载变化的波动就小；而从限制短路电流的角度，又希望短路阻抗大一些。一般中小型变压器的阻抗电压为，大型变压器一般为。2/6/202389为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗?为什么短路损耗可近似看成铜损耗？负载时，变压器真正的铁损耗和铜损耗分别与空载损耗、短路损耗有无差别？为什么？第四节变压器等效电路参数测定2/6/202390例：一台三相电力变压器额定值如下：SN=100kVA，额定电压联接，室温为时的空载，短路试验数据如下：

空载试验（低压侧）：U0=400V、I0=9.37A、P0=616W；短路试验（高压侧）：Uk=251.9V、Ik=9.4A、Pk=1920W；求:(1)折算到高压边的T形等效电路中的各参数;(2)短路电压及其分量;(3)用标么值表示的T形等效电路。2/6/202391解:(1)折算到高压边的参数额定相电压额定相电流变比2/6/2023921)由空载试验数据可计算折算到高压边的激磁参数2/6/2023932)由短路试验数据可计算折算到高压边的短路参数换算到时的短路参数一般取2/6/2023943)折算到高压边的T形等效电路2/6/202395(2)计算各参数的标么值2/6/202396(3)短路电压及各分量短路电压及各分量的标么值即为短路阻抗及各分量的标么值。2/6/202397(4)用标么值表示的T形等效电路2/6/202398变压器负载运行时的运行特性主要有外特性和效率特性。

外特性是指变压器二次侧电压随负载变化的关系特性，又称为电压调整特性，常用电压变化率来表示二次侧电压变化的程度，它反映变压器供电电压的质量。

效率特性是用效率来反映变压器运行时的经济指标。第五节变压器的运行特性2/6/202399电压变化率定义：外施电压为额定值，负载功率因数为给定值时，副边空载电压与负载时电压算术差与副边额定电压的比值。1.变压器的电压变化率和外特性第五节变压器的运行特性电压变化原因：变压器原副边绕组存在电阻和漏抗，负载电流在变压器内部产生漏阻抗压降，导致变压器副绕组端电压不等于空载电压。

电压变化率是变压器主要性能指标之一，反映变压器供电电压稳定性。2/6/2023100设已知rk，xk，cos2，电压变化率计算实用公式推导第五节变压器的运行特性nmabcdo2/6/2023101作的延长线，并由c作垂线，交于d要计算，得先求出U2电压变化率计算实用公式推导第五节变压器的运行特性nmabcdo2/6/2023102电压变化率计算实用公式推导第五节变压器的运行特性nmabcdo2/6/2023103nmabcdo第五节变压器的运行特性2/6/2023104简化计算公式为：为变压器输出电流的标幺值，称为负载系数。额定负载时，。第五节变压器的运行特性2/6/2023105(1)u随负载电流大小成正比改变，越大，u越大；(2)一定,u受短路阻抗的影响，阻抗越大，电压变化率越大；(3)负载功率因数对电压变化率影响也很大。a.纯电阻负载:（实际变压器，）小，故而u小第五节变压器的运行特性2/6/2023106(3)负载功率因数对电压变化率影响也很大。则空载负载时，副边电压b.纯电感负载:

，，说明由空载负载时，副边电压c.容性负载:若第五节变压器的运行特性2/6/2023107（4）负载为额定负载、功率因数为指定值（通常为0.8滞后）时的电压变化率称为额定电压变化率，用表示，约为5％左右。（5）一般电力变压器的高压绕组都有的抽头，用改变高压绕组匝数的方法来进行输出电压调节，称为分接头调压。（6）分接头开关分为两类，一类是在断电状态下操作的分接开关，称为无励磁分接开关；另一类是变压器带电可操作的，叫有载分接开关。由于有载调压变压器在调压过程中可以带电操作，得到了广泛的应用。第五节变压器的运行特性2/6/2023108

当一次侧为额定电压，负载功率因数不变时，二次侧电压与负载电流的关系曲线称为变压器的外特性。阻性负载和感性负载时，负载系数增大，变压器输出电压降低；容性负载，负载系数增大，变压器输出电压有可能增大，高于额定电压。第五节变压器的运行特性2/6/20231092.变压器的损耗与效率第五节变压器的运行特性变压器在能量传递过程中，将产生铜耗和铁耗，它们又各自包含有基本损耗和附加损耗,使输出功率小于输入功率。2.变压器的损耗与效率2/6/20231102.变压器的损耗与效率变压器是利用电磁感应作用来传递交流电能的。在电机学中，将这种能量传递过程用功率平衡关系来表示。第五节变压器的运行特性2.变压器的损耗与效率2/6/2023111基本铜耗：原、副边绕组中电流引起的直流电阻的损耗,与电流平方成正比。附加铜耗：导体在交变漏磁场作用下引起集肤效应，使有效电阻增大而增加的损耗,多根导线并绕内部环流损耗,漏磁通在结构部件中引起的涡流损耗,也与电流平方成正比。变压器损耗包括铜耗和铁耗铜耗随负载电流平方关系变化,又叫可变损耗。第五节变压器的运行特性2/6/2023112基本铁耗：变压器铁心中的磁滞和涡流损耗。附加铁耗：结构件中的涡流损耗，介质损耗等。额定电压下，磁密基本不变，总损耗：铁耗近似正比于Bm的平方，而Bm又近似正比于电源电压，一般变压器原边电压保持不变，所以运行中，变压器铁耗可看成不随负载变化,即不变损耗。变压器损耗包括铜耗和铁耗第五节变压器的运行特性2/6/2023113变压器损耗包括铜耗和铁耗第五节变压器的运行特性2/6/2023114

输出有功功率与输入有功功率之比称为变压器的效率，用表示。第五节变压器的运行特性变压器的效率为变压器输入有功功率为输出有功功率。为变压器的总损耗。2/6/2023115变压器额定负载时的铜耗等于短路损耗，则不同负载率下变压