变压器的基本工作原理和结构

关于变压器的基本工作原理和结构第1页，课件共110页，创作于2023年2月3.1.1变压器的基本工作原理及分类3.1.2变压器的基本结构3.1.3变压器的型号与额定值3.1变压器的基本工作原理和结构第2页，课件共110页，创作于2023年2月3.1.1变压器的基本工作原理和分类电能机械能电能？？？电动机变压器第3页，课件共110页，创作于2023年2月一、变压器的基本工作原理问题:

为什么将变压器的原边接到交流电源上，灯泡就会发光呢？第4页，课件共110页，创作于2023年2月变压器就是按照“动电生磁，动磁生电”的电磁感应原理制成的。一、变压器的基本工作原理第5页，课件共110页，创作于2023年2月灯泡——将电能转换成了光能第6页，课件共110页，创作于2023年2月

工作原理1、当一次绕组接交流电压后，就有励磁电流i1流过，该电流在铁心中可产生一个交变的主磁通Φ2、Ф在两个绕组中分别产生感应电势e1和e2e1=－N1dФ/dt

e2=－N2dФ/dt第7页，课件共110页，创作于2023年2月3、若略去绕组电阻和漏抗压降，则以上两式之比为：

U1/U2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2

4、U1/U2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2=k，

k——定义为变压器的变比。即：U1/U2=N1/N2

=K●从此式可以看出，若固定U1，只要改变匝数比即可达到改变电压的目的了●变压器就是按照“动电生磁，动磁生电”的电磁感应原理制成的。第8页，课件共110页，创作于2023年2月变压器的外型和器身图二、变压器的分类第9页，课件共110页，创作于2023年2月电力变压器的类别——用途分配电变压器升压变压器降压变压器（一）电力变压器第10页，课件共110页，创作于2023年2月试验、仪用等变压器(二)特种变压器电力变压器的类别——用途分电炉、整流变压器第11页，课件共110页，创作于2023年2月电力变压器类别-线圈数目分双绕组变压器，在铁芯中有两个绕组，一个为初级绕组，一个为次级绕组

自耦变压器，初级、次级绕组合为一个

三绕组变压器，三个绕组连接三种不同电压的线路多绕组变压器，如分裂变压器第12页，课件共110页，创作于2023年2月电力变压器类别-冷却方式油浸式变压器——铁芯和绕组都一起浸入灌满了变压器油的油箱中，可以加强绝缘和改善冷却散热条件（大容量）干式变压器

——能满足特殊要求，如安全（小容量变压器）充气式变压器——绝缘性能优于油浸式（大容量）SF6第13页，课件共110页，创作于2023年2月干式变压器油浸式变压器电力变压器类别-冷却方式强迫油循环电力变压器第14页，课件共110页，创作于2023年2月电力变压器类别-相数单相变压器三相变压器第15页，课件共110页，创作于2023年2月电力变压器类别-调压方式有载调压变压器无载调压变压器第16页，课件共110页，创作于2023年2月3.1.2电力变压器的基本结构铁芯绕组油箱和冷却装置绝缘套管保护装置第17页，课件共110页，创作于2023年2月图3.1.2油浸式电力变压器第18页，课件共110页，创作于2023年2月一、铁芯——变压器的磁路电力变压器的铁心是由0.35mm厚的冷轧硅钢片叠成。减少涡流损耗，提高导磁系数。铁心柱铁轭图3.1.3变压器的铁芯平面第19页，课件共110页，创作于2023年2月●铁芯结构——心式、壳式心式——结构简单工艺简单应用广泛壳式——结构复杂，用在小容量变压器和电炉变压器图3.1.4铁芯结构示意图第20页，课件共110页，创作于2023年2月●铁芯的交叠装配奇数层偶数层奇数层偶数层变压器铁心叠法，偶数层刚好压着奇数层的接缝，从而减少了磁路和磁阻，使磁路便于流通——接逢处气隙小可以避免涡流在钢片之间流通图3.1.6叠片式铁世交错的叠放方式第21页，课件共110页，创作于2023年2月●变压器铁心柱横截面

小型变压器做成方形或者矩形大型变压器做成阶梯形，容量大则级数多。叠片间留有间隙作为油道(纵向或横向)。近年来，出现一种渐开线形铁芯——优点：节省硅钢片，便于机械化生产，节省工时油道图3.1.7铁芯柱截面第22页，课件共110页，创作于2023年2月二、绕组——变压器的电路变压器绕组一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜线在绕线模上绕制而成。为便于制造、在电磁力作用下受力均匀以及机械性能良好，绕组线圈作成圈形。按照绕组在铁芯中的排列方法分类，变压器可分为铁芯式和铁壳式两类基本型式——根据高低压绕组在铁芯柱上排列方式不同可分为同芯式和交叠式

第23页，课件共110页，创作于2023年2月※铁壳式变压器

变压器的铁芯柱在中间，铁轭在两旁环绕，且把绕组包围起来结构比较坚固、制造工艺复杂，高压绕组与铁芯柱的距离较近，绝缘也比较困难通常应用于电压很低而电流很大的特殊场合，例如，电炉用变压器。这时巨大的电流流过绕组将使绕组上受到巨大的电磁力，铁壳式结构可以加强对绕组的机械支撑，使能承受较大的电磁力。图3.1.8壳式变压器的结构示意图第24页，课件共110页，创作于2023年2月※芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图绕组同芯套装在变压器铁心柱上，低压绕组在内层，高压绕组套装在低压绕组外层，以便于绝缘。图3.1.9芯式变压器的铁芯和绕组的装配示意图第25页，课件共110页，创作于2023年2月●绕组的基本型式——同心式※同芯式——铁芯式变压器常用。高压绕组和低压绕组均做成圆筒形，然后同芯地套在铁芯柱上，为便于绝缘，通常低压绕组在里面，高压绕组在外面，中间加绝缘纸筒绝缘三相心式变压器外观示意图高压低压第26页，课件共110页，创作于2023年2月

绕组的基本型式——交叠式※交叠式

——铁壳式变压器常用。高压绕组和低压绕组各分为若干个线饼，沿着铁芯柱的高度交错地排列着图3.1.9交叠式绕组第27页，课件共110页，创作于2023年2月三、油箱和冷却装置变压器油——冷却、绝缘

①绝缘：绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间

②散热：热量通过油箱壳散发，油箱有许多散热油管，以增大散热面积。采用内部油泵强迫油循环，外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱第28页，课件共110页，创作于2023年2月●油箱——

机械支撑、冷却散热、变压器运行时产生热量，使变压器油膨胀，储油柜中变压器油上升，温度低时下降。储油柜使变压器油与空气接触面较少，减缓了变压器油的氧化过程及吸收空气中的水分的速度。——呼吸保护作用当变压器出现故障时，产生的热量使变压器油汽化，气体继电器动作，发出报警信号或切断电源。如果事故严重，变压器油大量汽化，油气冲破安全气道管口的密封玻璃，冲出变压器油箱，避免油箱爆裂。平板式——小容量排管式——较大容量散热气式——大容量强迫油循环——大容量气体继电器图3.1.20第29页，课件共110页，创作于2023年2月●冷却装置

油泵——为了加快散热，有的大型变压器采用内部油泵强迫油循环

风扇——外部用变压器风扇吹风自来水——冲淋变压器油箱。这些都是变压器的冷却装置。第30页，课件共110页，创作于2023年2月四、绝缘套管

绝缘套管由中心导电杆与瓷套组成。导电杆穿过变压器油箱、在油箱内的一端与线圈的端点联接，在外面的一端与外线路联接。低压引比线一般用纯瓷套管，高压引线一般用充油或电容式套管套管外形常做成伞形，电压越高、级数愈多。图3.1.21绝缘套管第31页，课件共110页，创作于2023年2月五、保护装置储油柜——储油柜使变压器油与空气接触面变小，减缓了变压器油的氧化和吸收空气水分的速度。从而减缓了油的变质。气体继电器——故障时,热量会使变压器油汽化，触动气体继电器发出报警信号或切断电源安全气道——（防爆筒）如果是严重事故，变压器油大量汽化，油气冲破安全气道管口的密封玻璃，冲出变压器油箱，避免油箱爆裂。吸湿器——

（呼吸器）内装硅胶（活性氧休铝），用以吸收进入储油柜中空气的水分净油器——过滤油中杂质，改善变压器油的性能第32页，课件共110页，创作于2023年2月3.1.3变压器的型号与额定值型号——可反映出变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容例一：SL7—500/10低损耗三相油浸自冷双绕组铝线，额定容量500KVA，高压侧额定电压10KV级电力变压器例二：SFPL——63000/110三相强迫油循环风冷双绕组铝线，额定容量63000KVA，高压侧额定电压110KV级电力变压器

此外，铭牌上还会给出三相联结组以及相数m、阻抗电压Uk、型号、运行方式、冷却方式和重量等数据。

一、变压器型号第33页，课件共110页，创作于2023年2月二、变压器的额定值额定容量SN（KV-A)——铭牌规定的在额定条件下所能输出的视在功率，单位为VA或kVA。对三相变压器指三相的总容量。※由于效率高，原、副边的额定容量设计得相等，与体积、用铜量有关。第34页，课件共110页，创作于2023年2月额定电压（UN)——指变压器长期运行时所能承受的额定电压。单位为V或kV。

U1N—是指规定加到一次侧的电压，

U2N—变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时的二次端电压。对三相变压器，铭牌上的额定电压指线电压额定电流(IN)——指变压器在额定容量下，允许长期通过的电流，三相变压器指的是线电流值。单位用A或kA。额定频率（HZ)—电力变压器的额定频率是50Hz效率、温升

二、变压器的额定值第35页，课件共110页，创作于2023年2月额定值的关系单相变压器三相变压器第36页，课件共110页，创作于2023年2月三、变压器的发热和冷却

第37页，课件共110页，创作于2023年2月变压器的允许温升油浸变压器的绕组均用A级绝缘。根据我国的气候情况，国家标准规定以+40℃作为周围环境空气的最高温度，并据此规定变压器各部分的容许温升

绕组最高允许温度为105℃变压器部分最高温升(℃)测量方法绕组65电阻法铁芯表面70温度计法油(顶层)55温度计法表3-1变压器的允许温升第38页，课件共110页，创作于2023年2月

？问题日常生活中的电能是怎样来的？为什么要高压输电？变压器可以传输直流电能吗？第39页，课件共110页，创作于2023年2月日常生活中的电能是怎样来的从发电厂到用户的送电过程示意图6.3—27KV升压变压器

发电机组降压变压器

配电变压器10KV35KV66KV110KV220KV500KV10KV/0.4KV第40页，课件共110页，创作于2023年2月为什么要高压输电？

电能从发电厂输送到用户。输电线路电阻RX的损耗ΔpX取决于通过输电线上的电流I的大小令输送到用户的功率P=UIcosф输出电线上的功率损耗：ΔpX=I2RX=（P/Ucosφ）2ρL/S=C*1/U2Sρ-输电线材料的电阻系数S-输电线的截面积U-输电线路负载端电压C=P2ρL/cos2ф为常数

说明：若S一定.U升高，损耗ΔPX减少若ΔPX一定.U升高，S减小，故可节省材料，则提高送电电压U，可达到减少投资和降低运行费用的目的。第41页，课件共110页，创作于2023年2月知识要点1、

变压器是按电磁感应原理工作的静止电气设备，它在电力系统中用来传递电能、变换电压和电流，以满足输电及用电的要求。在工业生产中，变压器还用于整流、电炉、电焊、调压、测量与控制等很多方面。2、

变压器由铁心、绕组两个主要部分组成。铁心是变压器的磁路部分。电力变压器的铁心一般采用0.35毫米厚的硅钢片叠装而成。绕组是变压器的电路部分，它是用电磁线绕制而成的。电力变压器还有其他附件，如油箱、油枕、气体继电器、防爆管、分接头开关、绝缘套管等。附件对绕组与铁心起散热、保护、绝缘等作用，它能保证变压器安全可靠地运行。

第42页，课件共110页，创作于2023年2月3.2单相变压器的空载运行第43页，课件共110页，创作于2023年2月3.2.1空载运行时的电磁关系3.2.2空载电流和空载损耗3.2.3空载时的电动势方程、等效电路和相量图3.2单相变压器的空载运行第44页，课件共110页，创作于2023年2月单相变压器的空载运行

空载——指一次绕组接到电源（初级1），二次绕组（次级2）开路。1电磁物理现象2 电磁量参考方向3 感应电动势4 空载电流、空载损耗5电压比（变比）6空载等效电路7空载相量图第45页，课件共110页，创作于2023年2月●空载运行：原边接额定电压的电源，副边开路●原边绕组电流为空载电流，产生空载励磁磁势_____________→___产生主磁通3.2.1空载运行时的电磁关系一、空载运行时的物理情况第46页，课件共110页，创作于2023年2月——主磁通流径闭合铁心，磁阻小，同时匝链了原边和副边绕组,并感应出电势与和。是变压器传递能量的主要媒介

——原边绕组漏磁通，仅与原边绕组匝链，通过变压器油或空气形成闭路，磁阻大，不传递功率●磁通分为两部分变压器铁心由高导磁材料硅钢片制成（导磁系数μr>2000)，大部分磁通都在铁心中流动，主磁通约占总磁通的99％强，漏磁通占总磁通的1％弱。第47页，课件共110页，创作于2023年2月主磁能与漏磁通的区别：●在性质上——磁路不同，因而磁阻不同。Φ0——同时交链一、二次绕组，路径为沿铁芯而闭合的磁路，磁阻较小，具有饱和特性，Φ0

与I0

呈非线性关系。Φ1δ——只交链一次绕组，它所经的路径大部分为非磁性物质，磁阻较大，Φ1δ

与I0

呈线性关系，不具饱和特性。●在作用上——功能不同。主磁通通过互感作用传递功率，漏磁通不传递功率，仅起漏抗压降的作用。●在数量上——Φ0

＞99%

总磁通，Φ1δ

＜1%总磁通第48页，课件共110页，创作于2023年2月变压器空载时各电磁量间的关系第49页，课件共110页，创作于2023年2月二、变压器各电磁量参考方向的规定规定电流的正方向与该电流所产生的磁通正方向符合“右手螺旋”定则，规定磁通的正方向与其感应电势的正方向符合“右手螺旋”定则。电流正方向与电势正方向一致。第50页，课件共110页，创作于2023年2月二、变压器各电磁量参考方向的规定一次绕组（负载）——按电动机惯例

——同方向与——符合右手螺旋定则与——同方向●

二次绕组（电源）——按发电机惯例

——与之间关系用右手螺旋定则确定

——与同方向

——与同方向例如正在增加，dФ/dt为正，e1＝－N1dФ/dt＜0为负，若外电路能使e1产生电流，其电流方向必与i0正方向相反，该电流产生磁通Ф0′，与Ф0方向相反，起阻止Ф0增加的作用，即符合楞次定律第51页，课件共110页，创作于2023年2月三、感应电动势分析1、主磁通感应电动势分析若u1随时间按正弦规律变化，则φ0

也按正弦规律变化，设：

第52页，课件共110页，创作于2023年2月主磁通与感应电势的关系（a)波形图（b)向量图磁通与电动势之间的关系图形结论：●φ0

为正弦波时，e也为正弦波●

e滞后φ0

相位900０第53页，课件共110页，创作于2023年2月电动势有效值、相量表示法有效值相量第54页，课件共110页，创作于2023年2月2、漏磁通感应的电动势推倒方法同上：

●结论：磁路不饱和，磁阻很大，且为常数，因此X1很小，且为常数，X1不随电源电压U1和负载变化第55页，课件共110页，创作于2023年2月3.2.2空载电流和空载损耗一、空载电流●空载电流主要作用是在铁心中建立磁场，产生主磁通●空载时的变压器实际上就是一个非线性电感器，其磁通量与电流的关系，服从与铁磁材料的磁化曲线Φ=f(i)磁化曲线第56页，课件共110页，创作于2023年2月1、空载电流的作用与组成空载电流包含两个分量

——励磁分量，作用是建立主磁通，相位与主磁通相同，为无功分量

——铁损耗分量，作用是供给铁磁材料铁损（磁滞和涡流损耗），为有功分量。空载运行时从电源输入少量电功率，主要用来补偿铁心中的铁损耗第57页，课件共110页，创作于2023年2月2、空载电流的性质和大小性质——通常，Ior>>Ioa，U1与Io之间相位角Φ0接近90°

Io≈Ior

空载电流可近似为感性大小——与导磁材料有关

一般变压器——I0%=（2~10）%

大容量变压器——I0%＜1%

容量越大——I0%越小第58页，课件共110页，创作于2023年2月3、空载电流波形●I0——受磁路饱和影响，空载电流呈尖顶波形●为分析、测量、计算方便，在相量图和计算式中，用等效正弦波来代替实际的空载电流第59页，课件共110页，创作于2023年2月二、空载损耗变压器空载运行时，只从电源吸收少量有功功率P0，用来供给铁芯中铁损PFe和少量绕组铜损R1I02

P0=PFe+Pcu≈PFe●PFe的求取

※测试法（空载试验）

※计算法PFe∝B2mf1.3●P0≈(0.2%~1%)SN

容量越大，空载损耗越小第60页，课件共110页，创作于2023年2月分析变压器内部电磁关系的方法1、基本方程式——电磁关系的数学表达式2、等效电路图——应用于定量计算3、相量图——应用于定性分析3.2.3空载时的电动势方程、等效电路和相量图第61页，课件共110页，创作于2023年2月1、电动势平衡方程●一次侧影响φm（主磁通幅值）因素1、电源

U1

、f2、结构

N1一、电动势平衡方程和变比第62页，课件共110页，创作于2023年2月1、电动势平衡方程二次侧（I2=0）综上所述可得:※忽略电阻压降和漏磁电势，则U1≈E1＝4.44fN1m。m∝U1即：当外施电压U1为定值，主磁通m也为一定值※影响φm（主磁通幅值）因素

1、电源

U1

、f

2

、结构

N1第63页，课件共110页，创作于2023年2月思考题问题：一台结构已定的变压器当外施电压为已知，需要电源提供多大的励磁电流呢?励磁电流包括哪些成分呢?答：决定于变压器的铁芯材料及铁芯几何尺寸。因为铁芯材料是磁性物质，励磁电流的大小和波形将受磁路饱和、磁滞及涡流的影响。

励磁电流包括：有功分量（供铁损）和无功分量（产生Φ0）第64页，课件共110页，创作于2023年2月2、电压变比变比——一次绕组与二次绕组主电动势之比。电压变比k

决定于一、二次绕组匝数比。略去电阻压降和漏磁电势

※三相变压器：K为一、二次侧相电动势（电压）之比第65页，课件共110页，创作于2023年2月二、空载时的等效电路和相量图1、空载时的等效电路等效电路——将运行中的变压器的电和磁之间的相互关系用一个模拟电路的型式来等效●漏抗电路模型X1表示漏磁通对电路的影响，近似为常数第66页，课件共110页，创作于2023年2月●励磁特性的电路模型强调：Rm—励磁电阻，并非实质电阻、是为计算铁损耗引进的模拟电阻。Xm—励磁电抗，是主磁通Φ引起的电抗Zm—励磁阻抗由于铁芯磁路具有饱和特性，参数Zm随外施电压增加而减小，不是常数。但变压器正常运行时，外施电压等于或近似等于额定电压，且变动范围不大,可把Zm看成常数。第67页，课件共110页，创作于2023年2月●空载时等效电路※

一次绕组电动势平衡方程※

因R1＜＜Rm,X1＜＜Xm

略Z1，则I0大小取决天Zm

等效电路图只有Zm变压器采用高导磁材料，增大励磁阻抗Zm↗（Xm↗)，降低空载励磁电流I0↙，提高运行效率和功率因数第68页，课件共110页，创作于2023年2月2、空载时相量图空载时基本方程式Φm

（参考方向）E1

滞后Φm

90度

E1与U20方向一致I0超前Φm

一个角度U1第69页，课件共110页，创作于2023年2月结论由可知，Φm的大小同外施电压、频率、一次绕组匝数决定空载电流I0与Φm、N1、Zm有关，I0随磁路的饱和而急剧增加，导磁性能越好（μ越大），空载电流就越小Xm是变压器一个重要参数，在线性电路中它是常数，在非线性电路中，它的大小随磁路的饱和而减小，Xm越大，导磁性能越好，I0越小第70页，课件共110页，创作于2023年2月思考题问题:

某单相变压器额定电压为380伏/220伏,额定频率为50HZ。如误将低压边接到380伏电源，变压器将会发生一些什么异常现象？●答案：由于U20≈4.44fN2Φm

U20由220伏变到380伏，增加了倍，则主磁通Φm也增加了倍，磁路饱和程度增加，因而励磁电流I0大大增加，有可能烧毁线圈。第71页，课件共110页，创作于2023年2月作业P1213.93.10

下次课内容——单相变压器的负载运行本节重点——各参数的物理意义及相互间关系（基本方程式）第72页，课件共110页，创作于2023年2月3.3节～3.5节3.3单相变压器的负载运行3.4变压器参数的测定3.5标么值第73页，课件共110页，创作于2023年2月3.3单相变压器的负载运行3.3.1负载运行时的电磁关系3.3.2负载运行时的基本方程式3.3.3变压器的等效电路图及相量图第74页，课件共110页，创作于2023年2月3.3.1负载运行时的电磁关系

负载运行——是指一侧绕组接额定频率、额定电压的电源上，另一侧绕组接负载的运行状态。第75页，课件共110页，创作于2023年2月二次绕组电流的影响●带负载——一次侧接电源Ú1，二次侧接负载ZL，此时二次侧流过电流i2。一次侧电流不再是i0，而是变为i1。●负载后——二次侧电流产生磁势F2=N2i2，该磁势将力图改变磁通Φ0，而磁通是由电源电压决定的，也就是说Φ0基本不变。●要维持Φ0不变，一次绕组产生一个附加电流i1L→i1L

→产生磁势N1i1L=N2i2（与二次磁动势相抵消）●一次电流变为i1=i0+i1L●总磁势

F1+F2=N1i1+N2i2→产生Φ0第76页，课件共110页，创作于2023年2月变压器负载时各电磁量之间的关系第77页，课件共110页，创作于2023年2月3.3.2变压器运行时的基本方程式一、磁动势平衡方程式

F1+F2=F0

N1i1+N2i2=i0N1i1=i0＋(-i2/k)=i0+i1L

变比：K=N1/N2

●i1L=-i2/k为一次侧增加的负载分量电流。

i1L+i2/k=0●负载后，一次侧绕组中的电流由两个分量组成，一个是负载分量i1L，另一个是产生磁通的励磁分量i0，i1L产生的磁势与二次侧电流产生的磁势大小相等,方向相反,互相抵消。●二次侧电流增加或减少的同时必然引起一次侧电流的增加右减少`第78页，课件共110页，创作于2023年2月一、二次侧电流与匝数之间的关系

在满载时，I0只占I1L的（2－8）％，固可将

I0忽略，则

i1=i0＋(-i2/k)≈-i2/k

I1/I2≈N2/N1●

一、二次侧电流之比与匝数之比成反比●改变一、二次侧匝数不仅能变压，而且能变电流第79页，课件共110页，创作于2023年2月二、电动势平衡方程一次侧

U1=-E1-E1δ+i1R1

=-E1+i1(R1+jX1)=-E1+i1Z1

●二次侧

U2=E2+E2δ-i2R2

=E2-i2(R2+jX2)=E2-i2Z2第80页，课件共110页，创作于2023年2月负载运行时基本方程式组第81页，课件共110页，创作于2023年2月3.3.3变压器的等效电路及相量图问题是否可找到一个便于工程计算的单纯电路，以代替无电路联系、但有磁路耦合作用的实际变压器，但这个电路必须能正确反映变压器内部电磁过程答案：有！这种电路称为变压器的等效电路，前提条件是必须进行绕组折算第82页，课件共110页，创作于2023年2月一、折算绕组折算就是把二次绕组的匝数变换成一次绕组的匝数或者将一次绕组的匝数变换成二次绕组的匝数来进行运算，使之成为K=1的变压器但不改变其电磁效应的一种分析方法，折算量在原符号加上标号“”区别，折算后的值称为折算值。原则——折算不改变实际变压器内部的电磁平衡关系。即：1）保持二次磁动势F2不变

2）保持二次侧各功率（或损耗）不变下面以二次侧折算到一次侧为例第83页，课件共110页，创作于2023年2月折算方法——二次侧各量折算到一次侧保持初级绕组匝数N1不变．设想有一个匝数为N2=N1的次级绕组，用它来取代原有匝数为N2的次级绕组。满足变比：k＝N1/N2＝1第84页，课件共110页，创作于2023年2月1、二次电流的归算值——I`2物理意义：当用N2＝N1替代了N2，其匝数增加了k倍。为保持磁势不变。次级电流归算值减小到原来的1／k倍。归算前后磁势应保持不变第85页，课件共110页，创作于2023年2月2、二次电动势的折算值——E`2归算前后二次侧电磁功率应不变

E2I2＝E2I2

则：同理：E`2δ=KE2δ物理意义：当用N2=N1替代了N2，其匝数增加到k倍。而主磁通m及频率f均保持不变，折算后的二次电势应增加k倍第86页，课件共110页，创作于2023年2月3、二次漏阻抗的折算值——R`2和X`2

※

二次电阻值的折算——R`2折算前后铜耗应保持不变物理意义：当用N2替代N2后，匝数增加到k倍，二次绕组长度增加到k倍；二次电流减到为原来的l/k倍，折算后的二次绕组截面积应减到原来的l／k倍，故折算后的二次电阻应增加到原来的k2倍。（绕组本身没有变化）第87页，课件共110页，创作于2023年2月※二次漏电抗的折算值——X`2归算前后次级漏磁无功损耗应保持不变物理意义：绕组的电抗和绕组的匝数平方成正比。由于归算后次级匝数增加了k倍，故漏抗应增加到k2倍。第88页，课件共110页，创作于2023年2月4、二次电压的折算值——U`2物理意义：当用N2替代了N2，其匝数增加到k倍。而主磁通m及频率f均保持不变，折算后的二次电压应增加k倍第89页，课件共110页，创作于2023年2月5、负载阻抗的折算值——Z`L物理意义：绕组的阻抗和绕组的匝数平方成正比。由于归算后次级匝数增加了k倍，故漏阻抗应增加到k2倍。第90页，课件共110页，创作于2023年2月折算后变压器负载运行时的基本方程式第91页，课件共110页，创作于2023年2月二、等效电路1、“T”形等效电路第92页，课件共110页，创作于2023年2月2、“г”形等效电路变压器近似等效电路把励磁支路移至端点处。计算时引起的误差不大：变压器的励磁电流(即空载电流)为额定电流的2％-10％，（大型变压器不到1％）。近似等效电路可用于分析计算变压器负载运行的某些问题，如二次侧电压变化并联运行的负载分配等第93页，课件共110页，创作于2023年2月3、简化等效电路短路电阻RS=R1+R`2短路电抗XS=X1+X`2短路阻抗ZS=RS+jXS结论：1、短路阻抗等于一、二次漏阻抗之和，ZS很小，且为常数2、当变压器稳定短路时，短路电流IS=U1/ZS=（10~20）IN3、ZS起限制直到限制短路电流的作用注意简化的近似假设略去励滋电流（支路）常用于定性分析第94页，课件共110页，创作于2023年2月三、负载时的相量图图3.3.6感性负载时变压器的相量图第95页，课件共110页，创作于2023年2月作业P1213.153.16本节知识点1、负载运行时各参数的物理意义及特点2、基本方程式下面内容——变压器的参数测定及标么值第96页，课件共110页，创作于2023年2月3.4.1空载试验

——求取Rm、Xm、I0、P0（PFe）、k3.4.2短路试验

——求取RK、XK、UK、pcu

3.4变压器参数的测定参数确定方法：1、计算法——设计时采用2、试验法——空载、短路试验（已制造好的变压器）第97页，课件共110页，创作于2023年2月3.4.1空载试验

——一般在低压侧做（安全，便于计量）试验可在高压侧测量也可在低压侧测量，视实际测量方便而定。如令高压侧开路，在低压侧进行测量，测得的数据是低压侧的值，计算的励磁阻抗也是归算至低压侧的值。第98页，课件共110页，创作于2023年2月空载特性曲线

——

P0（I0）=f(U1)通过调压器给变压器供电，调压器输出电压U1,从1.2UN到0.3UN取8--9点，每点均测出P0、I0、U20

，可得空载特性曲线空载试验时电压较高，电流较小故电流要精确测量，接线图中电流表中流过的电流为实际空载电流第99页，课件共110页，创作于2023年2月空载试验参数计算励磁参数值（Zm)和铁损PFe（P0）均随磁路饱和程度而变化。为反映变压器运行时的磁路饱和情况，空载试验时应调整外施电压等于额定电压。令U1为外施每相电压，I0为每相电流，P0为每相输入功率即等于每相的空载损耗P0。(三相变压器必须用每一相值计算，K值用相电压之比）●励磁参数如折算到高压侧，则乘K2即可第100页，课件共110页，创作于2023年2月短路试验应降低电压进行。控制短路电流不超过额定值。短路试验可以在高压侧测量而把低压侧短路，也可在低压侧测量而把高压侧短路。二者测得的数值不同，用标么值计算则相同。3.4.2短路试验

——一般在高压侧做（安全，方便）第101页，课件共110页，创作于2023年2月短路特性曲线

——PS(IS)=f(US)试验开始时应注意调压器输出应调到零，然后从0开始，慢慢调节，并监视电流表，使短路电流IS≈1.3I1N时停止升压，防止过大电流产生，对变压器不利。记录数据US

，IS，从1.3I1N到0.5I1N测5~6