第三講變壓器負載運行

電機學陶若三節(jié)、單相變壓器的負載運行變壓器原邊接在電源上，副邊接上負載的運行情況，稱為負載運行。一、變壓器負載運行時的電磁物理現象電路、磁路的工作情況：原邊的電勢平衡副邊的電勢平衡忽略了漏阻抗壓降，主磁通不變。從空載到負載，初級繞組電流增加一個分量以平衡次級繞組的作用，又原邊繞組從電網吸收的功率傳遞給副邊繞組。副邊繞組電流增加或減小的同時，引起原邊電流的增加或減小，吸收的功率也增大或減小。二、負載運行時的基本方程1.磁勢平衡Im是激磁電流，固定不變的量。IL負載分量隨負載不同而變化。在額定負載時，I1L比Im大很多，負載分量是I1中的主要部分.2.電動勢平衡式:除了主磁通在原、副邊繞組中感應電動勢E1和E2外，原、副邊還有對應于漏磁通產生的漏電勢。原邊：副邊：變壓器負載運行時的物理過程和方程式：三、變壓器的折算法當k較大時，變壓器原、副邊電壓相差很大，為計算和作圖帶來不便。變壓器原邊和副邊沒有直接電路的聯系，只有磁路的聯系。副邊的負載通過磁勢影響原邊。因此只有副邊的磁勢不變，原邊的物理量沒有改變。這為折算提供了依據。這種保持磁勢不變而假想改變它的匝數與電流的方法，稱折合算法。

實際繞組的各個量，稱為實際值；假想繞組的各個量，稱為折算值；保持副邊繞組的磁勢不變進行折算，稱為副邊向原邊折算；保持原邊繞組的磁勢不變進行折算，稱為原邊向副邊折算。1.副邊電流的折算值保持折算前后不變，2.副邊電動勢的折算值折算前后主磁場、漏磁場不變。同理，即3.副邊漏電抗的折算值折算前后漏磁場不變，副邊繞組匝數從N2折算為N1。漏抗與匝數平方成正比，所以4.副邊電阻的折算值副邊繞組匝數從N2折算為N1，占用原來副繞組同樣的空間位置和幾何尺寸，銅損耗不變，繞組長度為N1/N2倍，面積小N2/N1倍，所以所以，5.副邊電壓的折算值6.副邊阻抗的折算值能量是否改變？銅耗：有功輸出：無功輸出：折算法只是一種分析的方法。凡是單位為伏的物理量（電動勢、電壓）的折算值等于原來數值乘k；單位為歐的物理量（電阻、電抗、阻抗）的折算值等于原來數值乘k2；電流的折算值等于原來的數值乘以1/k.副邊繞組經折算后，原來的基本方程成為：(已沒有變比k)四、等效電路單相變壓器負載運行時的電磁關系用等值電路的形式表示，作為變壓器模擬仿真的電路模型。（1）電路中全部的量和參數都是每一相的值。原邊為實際值，副邊為折算值。（2）等效的是穩(wěn)態(tài)對稱運行狀態(tài)。1.T型等值電路2.近似的型等值電路T型電路包含有串聯、并聯回路。復數運算復雜。實際變壓器中，很小。負載變化時變化不大。因此假定ImZ1

不隨負載變化，則將T型等效電路中的激磁支路移出，并聯在電源端口,得到型等值電路。3.簡化的等值電路負載運行時，Im在I1N中所占的比例很小。在工程實際計算中，忽略Im，將激磁回路去掉，得到更簡單的阻抗串聯電路?？蛰d運行時，不能用簡化的等值電路。Rk

為短路電阻；Xk為短路電抗；Zk為短路阻抗。五、相量圖基本方程組可以用相量圖來表示。相量圖的畫法，視變壓器給定的和求解的具體條件。給定量和求解量不同，畫圖步驟也不一樣。變壓器接感性負載，負載阻抗由電阻和電感組成。為落后；接容性負載，負載阻抗由電阻和電容組成，為超前。相量圖的畫法（1）畫出；假定給定U2、I2、cos2及各個參數（2）在相量上加上得到；（3）（6）畫出與的相量和；（7）畫出，加得到（4）畫出領先的主磁通；（5）根據畫出，領先一個鐵耗角了；變壓器原邊電壓U1

與電流I1

的夾角為1，稱為變壓器負載運行的功率因數角，cos1

稱為變壓器的功率因數。對于運行的變壓器，負載的性質和大小直接影響了變壓器功率因數的性質。

對應于簡化等效電路，其相量圖為單相變壓器基本方法總結分析計算變壓器負載運行方法有基本公式、等值電路和相量圖