安全知識電機(jī)學(xué)教師劉智勇變壓器空載運(yùn)行

1、 變壓器空載運(yùn)行 技培一部 劉智勇主要內(nèi)容變壓器空載運(yùn)行 空載運(yùn)行的物理情況 電動勢平衡方程 空載運(yùn)行的相量圖空載運(yùn)行的等值電路 空載運(yùn)行的各物理量教學(xué)目標(biāo)掌握變壓器空載運(yùn)行時的空載電流、主磁通、漏磁通、感應(yīng)電動勢、變比和空載損耗及各物理量的關(guān)系；掌握變壓器空載運(yùn)行時的三種分析方法方程式、等值電路和相量圖。變壓器一次側(cè)接額定電壓、額定頻率的交流電源，二次側(cè)開路的運(yùn)行狀態(tài)（不接負(fù)載）稱為變壓器的空載運(yùn)行。單相變壓器空載運(yùn)行示意圖一、空載運(yùn)行的物理情況單相變壓器空載運(yùn)行示意圖（分解圖）一、空載運(yùn)行的物理情況二、空載時的各物理量空載電流磁通變比空載損耗感應(yīng)電動勢空載運(yùn)行時各物理量的關(guān)系三、電動勢平衡

2、方程變壓器空載運(yùn)行時相量形式表示的電動勢平衡方程式： 漏磁電動勢對一次側(cè)的影響是阻礙電流的流通，相當(dāng)于空載電流在漏磁電抗上產(chǎn)生的電壓降： 一次繞組漏磁電動勢三、電動勢平衡方程原邊漏阻抗 對于電力變壓器，空載時一次側(cè)的漏阻抗壓降很小，可將其忽略，得結(jié)論： 與 大小相等、方向相反； 當(dāng)頻率和繞組匝數(shù)不變時，變壓器主磁通的大小與外加電源電壓成正比。三、電動勢平衡方程四、空載時的相量圖步驟：相量圖五、空載時的等值電路根據(jù)相量形式的電壓平衡式rm勵磁電阻，對應(yīng)于鐵芯損耗的等效電阻， xm勵磁電抗，反映勵磁過程；Zm =rm+ jxm 變壓器的勵磁阻抗。把 和 之間的關(guān)系直接用參數(shù)形式反映， 可把 寫成

3、流過一個阻抗引起的阻抗壓降。五、空載時的等值電路 等值電路綜合了空載時變壓器內(nèi)部的物理情況，在等值電路中r1、x1是常量；rm、xm是變量，隨鐵心磁路飽和程度的增加而減小。一次側(cè)的電動勢平衡方程為空載時等效電路為小結(jié)綜合分析，變壓器空載運(yùn)行時的4個基本方程式課后作業(yè)1.試說明主磁通與漏磁通的異同。2.試畫出變壓器空載運(yùn)行時的相量圖。Thank You!在變壓器中，一、二次側(cè)的感應(yīng)電動勢E1和E2之比稱為變壓器的變比，用k表示。上式表明，變壓器的變比等于一、二次側(cè)的匝數(shù)比。當(dāng)變壓器空載運(yùn)行時，由于可近似地認(rèn)為 、 變壓器的變比對于三相變壓器，變比是指一二次側(cè)相電動勢之比，也就是額定相電壓之比。Y

4、d連接Dy連接對于Yy和Dd連接的三相變壓器，變比k變壓器的變比性質(zhì)和大小作用與組成波形空 載 電 流相量圖空載電流包含兩個分量：有功分量 ，其作用是提供空載時變壓器內(nèi)部的有功損耗，即鐵耗和一次繞組電阻損耗，也稱鐵耗電流，其相位超前主磁通90。無功分量 ，其作用是建立空載時的磁場，即產(chǎn)生主磁通和一次側(cè)漏磁通，其與主磁通同相位，也稱磁化電流；1.空載電流的作用與組成通常 ，一般電力變壓器空載電流變壓器容量越大，空載電流的百分值一般越小。若忽略掉 ，故變壓器空載電流可近似認(rèn)為是無功性質(zhì)的，也稱勵磁電流。則2.空載電流的性質(zhì)和大小3.空載電流波形性質(zhì)上數(shù)量上作用上主磁通 和漏磁通由于路徑不同，主磁通

5、和漏磁通有很大的差異：漏磁通磁路不飽和， 與 呈線性關(guān)系。主磁通磁路由鐵磁材料組成，具有飽和特性， 與 呈非線性關(guān)系；總磁通中的絕大部分是主磁通，一般主磁通可占總磁通的99%以上。由于鐵芯的磁導(dǎo)率比空氣（或變壓器油）的磁導(dǎo)率大很多，鐵芯磁阻小。為什么？漏磁通僅在一次側(cè)感應(yīng)電動勢，不傳遞能量，僅起電壓降的作用。主磁通與一、二次繞組同時交鏈，起傳遞能量的媒介作用；感應(yīng)電動勢主磁通m和漏磁通1 產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e1：主磁通在原繞組內(nèi)感應(yīng)電動勢的瞬時值；e2：主磁通在副繞組內(nèi)感應(yīng)電動勢的瞬時值；e1：漏磁通在原繞組內(nèi)感應(yīng)電動勢的瞬時值。假定主磁通按正弦規(guī)律變化，m：主磁通的幅值； E1m：原繞組感應(yīng)電動勢的幅值。當(dāng)主磁通按正弦規(guī)律變化時，原繞組中感應(yīng)電動勢也按正弦規(guī)律變化， 但相位比主磁通落后90。原邊電動勢幅值：有效值相量表示同理可得空載運(yùn)行時，變壓器內(nèi)部的有功功率損耗稱為空載損耗，用 表示。在額定電壓下，空載損耗約為額定容量的0.2%1%?？蛰d損耗包括兩部分：空載電流和一次繞組的電阻都很小，銅損耗遠(yuǎn)小