第12讲变压器负载运行

第12讲变压器负载运行第一页，共25页。变压器负载运行负载运行：变压器的一次绕组接到交流电源，二次绕组接到负载阻抗时，二次绕组中便有电流流过，这种情况称为变压器的负载运行。单相变压器的负载运行第二页，共25页。一、负载时磁通势及一、二次电流关系（1）负载时的磁通势

一次绕组：

二次绕组：

合成磁通势：第三页，共25页。一、负载时磁通势及一、二次电流关系

空载和负载时励磁磁通势的比较：空载时一次侧电压方程：负载时一次侧电压方程：一次绕组漏阻抗很小:仍然满足:所以，尽管空载和负载时一次绕组的电流变化较大，但主磁通变化却不大，通常假定：当负载变化时，主磁通恒定不变。第四页，共25页。（2）负载时一、二次电流关系一、负载时磁通势及一、二次电流关系负载时磁通势平衡方程式：所以，负载时，一次绕组的电流由两部分组成：固定不变的励磁电流和随负载变化的负载电流。当励磁电流忽略不计时：第五页，共25页。二、负载时一、二次绕组电压、电流关系负载时一次侧电压方程：负载时二次侧电压方程：第六页，共25页。三、变压器基本方程式一次侧回路电压平衡方程式：二次侧回路电压平衡方程式：一、二次侧感应电动势的关系：磁通势平衡方程式：励磁电流与一次侧感应电动势的关系：负载的伏安关系：第七页，共25页。

变压器磁动势、磁通以及电动势之间的关系可以表示为：三、变压器基本方程式第八页，共25页。对上式进行说明：1、方程式中各量的正方向符合规定；2、各个方程式不仅适用于单相变压器，也适用于三相变压器的对称、稳定运行；3、铁心中的主磁通幅值虽然由励磁磁通势或励磁电流产生，但数值大小由端电压U1决定；三、变压器基本方程式第九页，共25页。4、主磁路采用硅钢片，磁导很大，因此励磁电抗很大，即由很小的励磁电流就可以产生较大的磁通。励磁电流I0=（0.02-0.1）I1N，在运行中变化不大。5、漏磁路主要由非铁磁材料构成，对应的漏抗值X1，X2很小。6、当变压器一次侧加额定电压负载运行时，主磁通、一、二次电动势数值变化不大，二次侧电压也不大，属于恒压源。当减小负载时，二次电流增大，一次电流也相应增大。三、变压器基本方程式第十页，共25页。四、折合算法（B）方法通常是把二次绕组归算到一次绕组，也就是假想把二次绕组的匝数变换成一次绕组的匝数，而不改变一次和二次绕组原有的电磁关系。（C）原则

只要归算前后二次绕组的磁动势保持不变，则对一次绕组来说,变换是等效的:即一次绕组从电网吸收同样大小的功率和电流，并将同样大小的功率传递给二次绕组。（A）折合算法：

保持绕组磁通势不变，而假想改变其匝数和电流的方法。第十一页，共25页。1、二次电流的折算原则：折算前、后磁通势不变，即电流的折算值为实际值乘以。四、折合算法第十二页，共25页。2、二次侧电动势和电压的折算折算原则：保持折算前、后功率不变，即：电动势的折算值为实际值乘以四、折合算法第十三页，共25页。3、二次阻抗的折算：

原则：折算前、后有功功率、无功功率保持不变有功功率：无功功率：所以：阻抗的折算值为实际值乘以四、折合算法第十四页，共25页。一次侧回路电压平衡方程式：二次侧回路电压平衡方程式：一、二次侧感应电动势的关系：磁通势平衡方程式：励磁电流与一次侧感应电动势的关系：负载的伏安关系：四、折合算法第十五页，共25页。1、“T”形等效电路

一次和二次绕组以及激磁部分的的等效电路，如图所示。

五、变压器的等效电路第十六页，共25页。

两式，把这三个电路连接在一起，即可得到变压器的T形等效电路，如图所示。

根据：五、变压器的等效电路第十七页，共25页。2、简化等效电路

若变压器负载运行时励磁电流而被忽略，则可将励磁支路去掉，从而形成变压器的简化等效电路。五、变压器的等效电路第十八页，共25页。2、简化等效电路

对于简化等效电路，如果负载短路，从一次侧端口看的等效阻抗：短路阻抗短路电阻短路电抗例题5-2；5-3；5-4五、变压器的等效电路第十九页，共25页。（二）变压器负载时的相量图

相量图能直观的表现变压器各物理量之间的相位关系。变压器所带的负载不同，相量图也不同。

1、感性负载

六、相量图假设变压器各参数均为已知，则相量图绘制步骤如下：

为感性负载，阻抗角为，则负载电流滞后电压，为负载功率因数。①根据变比k计算出U2′、I2′、R2′、X2′；②按比例画相量Ú2′、Ì2′使Ú2′超前Ì2′角。第二十页，共25页。

六、相量图③根据画出和④超前相位90°，画出；⑤由，画出，它领先于一个铁损角；⑥画出，它与

的相量和为；⑦根据