单相变压器的运行原理

教案内容备注第二章单相变压器的运行原理从空载和负载运行时的电磁关系出发，导出基本方程式、等效电路和相量图；分析稳态运行性能（电压变化率、损耗和效率）适用于三相变压器的对称运行。2.2变压器的负载运行知识要点：负载的磁势平衡关系式。变压器的折合算法。变压器折算后的等效电路。一、负载运行的电磁过程负载运行定义：在，下，二次线圈接以负载的运行状态。不变，变化。变压器的负载运行示意图变压器的负载运行示意图二、磁动势平衡方程式（1）磁动势形式：（∵认为Rm不变和m不变）∴两式即为变压器的磁动势平衡方程式，它反映了变压器一、二次绕组间的电流关系，使变压器的重要公式之一。（2）电流形式：一次侧电流负载分量，此公式说明它用于抵消二次侧的磁势。*解释方程的物理意义？表明:变压器的原绕组的负载电流分成两个分量,一个是励磁分量,用来产生主磁通，另一个是负载分量,用来抵消二次磁动势的作用。通过磁动势关系，一、二次绕组联系起来，二次电流增加或减少必然引起一次电流的增加或减少，相应的引起副边输出功率的增大和减小，从而原边从电网吸收功率必然同时增加和减少。*需要指出的是：虽然变压器负载时的励磁电动势与空载时的励磁电动势大小基本相等，但性质截然不同，前者是合成磁动势，而后者却不是。*实际变压器，I0=(2%～10%)IN常常将I0忽略。二次磁动势总和一次磁动势大小相等、方向相反，即二次磁动势总是对一次磁动势起去磁性质的作用。写成电流的形式，即即一二次侧的电流的大小近似与绕组匝数成反比。可见两侧绕组的匝数的不同，不仅能变电压而且能变电流，这就是变压器变电流的原理。三、电动势平衡方程式式中：———二次绕组的漏阻抗；———二次绕组电阻；———二次绕组漏电抗。变压器负载运行时的基本方程式一次侧电压方程，二次测电压方程，磁动势方程式，一二次侧电动势关系，励磁电路电压降，负载支路电压降。四、变压器的折合算法1.折算目的：将变比为K的变压器，变为变比为1的变压器去耦合。获得等效电路；简化计算。2.条件：①保证折算前后二次磁势不变。②二次侧功率，有无功损耗不变。3.各量的折算方法：将折算后用“′”来表示。例：二次电流的折算磁势平衡：∵代入得：二次电势的折算主磁通和漏磁通不变：∴同理二次绕组漏电抗的折算值保持折算前后的有，有功损耗（铜损）不变。∵*变压器的作用：变压、变流、变阻抗。④传递的功率不变：∴⑤折算后的基本方程式①②③④⑤⑥五、变压器的等效电路1、从折算去耦的角度将电路等效。2、求解变压器的方程式①T型等效电路（精确电路）根据①可以画出一次侧等效电路；根据④⑤可以画出激磁支路等效电路；根据②⑥可以画出二次侧等效电路；变压器的T型等效电路，，变压器的T型等效电路②Γ型等效电路四参数电路：——变压器的短路电阻。变压器Γ型等效电路——变压器的短路电抗。——变压器Γ型等效电路③简化等效电路——一型等效电路（忽略I0的影响）I0只占IN的1～2%，故在变压器满载和负载电流很大时，可以近似的认为I0≈0将激磁电路断开。在简化等效电路中，可将原、副边参数合并，得到 式中，为短路电阻，为短路电抗，为短路阻抗。一型电路的负载相量图画相量图：负载时一型电路设已知，，，及，试画画法：选参考相量。根据画假定，画。③例2.1一台三相电力变压器：，，YNd11联结［高压星形（用Y表示）接、低压三角形（用d表示）接］，，，，，，负载角接，每相阻抗为。当高压侧接额定电压时，试求：（1）高压侧电流，从高压方看去的；（2）低压侧电动势；（3）低压侧电压、电流、负载功率因数、输出功率。图2.10例2.1附图（Γ型等效电路）解对于三相变压器