電機(jī)與電器——變壓器

1、第二章第二章 變變 壓壓 器器 變壓器：是一種靜止的電機(jī)，它利用電磁感應(yīng)原變壓器：是一種靜止的電機(jī)，它利用電磁感應(yīng)原理將一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一理將一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓、電流的電能種電壓、電流的電能起著傳遞電能的作用。起著傳遞電能的作用。 變壓器變壓器變壓器的分類變壓器的分類1 1、按用途分：電力變壓器和特種變壓器。、按用途分：電力變壓器和特種變壓器。2 2、按相數(shù)分：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相變壓器和多相、按相?shù)分：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相變壓器和多相變壓器。變壓器?3 3、 按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分：干式變壓器、油按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分：干式變壓器、油浸式變壓器

2、和充氣式變壓器。浸式變壓器和充氣式變壓器。 變壓器的分類變壓器的分類電力變壓器電力變壓器配電變壓器配電變壓器升壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器降壓變壓器試驗(yàn)、儀用等變壓器試驗(yàn)、儀用等變壓器電爐、整流變壓器電爐、整流變壓器變壓器的分類變壓器的分類特種變壓器特種變壓器變壓器的分類變壓器的分類按冷卻方式按冷卻方式干式變壓器干式變壓器油浸式變壓器油浸式變壓器強(qiáng)迫油循環(huán)電力變壓器強(qiáng)迫油循環(huán)電力變壓器變壓器的分類變壓器的分類按相數(shù)按相數(shù)單相變壓器單相變壓器三相變壓器三相變壓器變壓器的分類變壓器的分類電源變壓器環(huán)形變壓器控制變壓器變壓器的分類變壓器的分類變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的結(jié)構(gòu)- -油浸式電力變壓器油浸式電力變

3、壓器變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的結(jié)構(gòu)1 1、 鐵心鐵心。構(gòu)成變壓器磁路的主要部分。為了減。構(gòu)成變壓器磁路的主要部分。為了減小交變磁通在鐵心中引起的損耗，鐵心通常用厚小交變磁通在鐵心中引起的損耗，鐵心通常用厚度為度為0.3 mm0.3 mm0.5mm0.5mm、表面具有絕緣膜的硅鋼片、表面具有絕緣膜的硅鋼片疊裝而成，分為鐵心柱和鐵軛兩部分。疊裝而成，分為鐵心柱和鐵軛兩部分。2 2、 繞組繞組。構(gòu)成變壓器電路的主要部分。構(gòu)成變壓器電路的主要部分。 原、副邊繞組一般用銅或鋁的絕緣導(dǎo)線纏繞原、副邊繞組一般用銅或鋁的絕緣導(dǎo)線纏繞在鐵心柱上。在鐵心柱上。 在單相變壓器中，高、低壓繞組均分為兩部在單相變壓器中，高、

4、低壓繞組均分為兩部分，分別纏繞在兩個(gè)鐵心柱上分，分別纏繞在兩個(gè)鐵心柱上 三相變壓器屬于同一相的高、低壓繞組全部三相變壓器屬于同一相的高、低壓繞組全部纏繞在同一鐵心柱上。為了絕緣方便，低壓繞組纏繞在同一鐵心柱上。為了絕緣方便，低壓繞組緊靠著鐵心，高壓繞組則套裝在低壓繞組的外面。緊靠著鐵心，高壓繞組則套裝在低壓繞組的外面。變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的結(jié)構(gòu)3 3、絕緣套管絕緣套管 將線圈的高、低壓引線引到箱外，是引線對(duì)將線圈的高、低壓引線引到箱外，是引線對(duì)地的絕緣，擔(dān)負(fù)著固定的作用。地的絕緣，擔(dān)負(fù)著固定的作用。4 4、油箱油箱 油浸式變壓器的器身浸在變壓器油的油箱中。油浸式變壓器的器身浸在變壓器油的油箱中。

5、油是冷卻介質(zhì)，又是絕緣介質(zhì)。油箱側(cè)壁有冷卻油是冷卻介質(zhì)，又是絕緣介質(zhì)。油箱側(cè)壁有冷卻用的管子（散熱器或冷卻器）。用的管子（散熱器或冷卻器）。變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的結(jié)構(gòu)5 5、儲(chǔ)油柜、儲(chǔ)油柜儲(chǔ)油柜使變壓器油與空氣接觸面變小，減緩了變壓器油儲(chǔ)油柜使變壓器油與空氣接觸面變小，減緩了變壓器油的氧化和吸收空氣水分的速度。從而減緩了油的變質(zhì)。的氧化和吸收空氣水分的速度。從而減緩了油的變質(zhì)。6 6、氣體繼電器、氣體繼電器故障時(shí)故障時(shí), ,熱量會(huì)使變壓器油汽化，觸動(dòng)氣體繼電器發(fā)出報(bào)熱量會(huì)使變壓器油汽化，觸動(dòng)氣體繼電器發(fā)出報(bào)警信號(hào)或切斷電源警信號(hào)或切斷電源7 7、安全氣道、安全氣道防爆筒）如果是嚴(yán)重事故，變壓器油

6、大量汽化，油氣沖防爆筒）如果是嚴(yán)重事故，變壓器油大量汽化，油氣沖破安全氣道管口的密封玻璃，沖出變壓器油箱，避免油破安全氣道管口的密封玻璃，沖出變壓器油箱，避免油箱爆裂。箱爆裂。8 8、吸濕器、吸濕器 （呼吸器）內(nèi)裝硅膠（活性氧休鋁），用以吸收進(jìn)入儲(chǔ)（呼吸器）內(nèi)裝硅膠（活性氧休鋁），用以吸收進(jìn)入儲(chǔ)油柜中空氣的水分。油柜中空氣的水分。變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的工作原理變壓器的工作原理n以單相雙繞組變壓器為例分析其工作原理：以單相雙繞組變壓器為例分析其工作原理： 與電源相連的繞組，接受交流電能，通常稱為原與電源相連的繞組，接受交流電能，通常稱為原邊繞組邊繞組( (初級(jí)繞組、原邊繞組初級(jí)繞組、原

7、邊繞組) ) 與負(fù)載相連的繞組，送出交流電能，通常稱為副與負(fù)載相連的繞組，送出交流電能，通常稱為副邊繞組邊繞組( (次級(jí)繞組、副邊繞組次級(jí)繞組、副邊繞組) ) 當(dāng)原邊繞組接通電源，便會(huì)在鐵心中產(chǎn)生與電源當(dāng)原邊繞組接通電源，便會(huì)在鐵心中產(chǎn)生與電源電壓同頻率的交變磁通電壓同頻率的交變磁通 。忽略漏磁，該磁通便同。忽略漏磁，該磁通便同時(shí)與原、副邊繞組相交鏈。時(shí)與原、副邊繞組相交鏈。變壓器的工作原理變壓器的工作原理變壓器的工作原理變壓器的工作原理 根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在原、副邊繞組便會(huì)感根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在原、副邊繞組便會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，分別為應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，分別為 于是可得電動(dòng)勢(shì)比：于是可得電動(dòng)勢(shì)比： 若磁

8、通、電動(dòng)勢(shì)均按正弦規(guī)律變化，若磁通、電動(dòng)勢(shì)均按正弦規(guī)律變化，k k 稱為稱為變壓器的變比，也稱為匝比，通常用有效值之間變壓器的變比，也稱為匝比，通常用有效值之間的比值來表示的比值來表示：1122deNdtdeNdt 12eke12EkE當(dāng)副邊繞組開路當(dāng)副邊繞組開路( (即空載即空載) )時(shí)，則有：時(shí)，則有： 不計(jì)鐵心中由磁通不計(jì)鐵心中由磁通 交變所引起的損交變所引起的損耗，根據(jù)能量守恒原理，可得耗，根據(jù)能量守恒原理，可得由此可以看出：由此可以看出：變壓器的工作原理變壓器的工作原理1122ueue1122U IUI112221EUIkEUI變壓器的額定值變壓器的額定值額定容量額定容量 （KVA)

9、KVA)銘牌規(guī)定的在額定銘牌規(guī)定的在額定條件下所能輸出的條件下所能輸出的視在功率視在功率，單位為，單位為VAVA或或kVAkVA。對(duì)對(duì)三相變壓器指三相的總?cè)萘俊Ｈ嘧儔浩髦溉嗟目側(cè)萘?。NS功率因數(shù)功率因數(shù)：任意二端網(wǎng)絡(luò)兩端電壓：任意二端網(wǎng)絡(luò)兩端電壓U U與其中電流與其中電流I I之之間的相位差的余弦間的相位差的余弦cos100電阻性負(fù)載： =0 cos 純電感負(fù)載：電壓超前電流 /2 cos 純電容負(fù)載：電流超前電壓 /2 cos因?yàn)椋阂驗(yàn)椋汗β室驍?shù)取決于負(fù)載性質(zhì)功率因數(shù)取決于負(fù)載性質(zhì)cosPIU因此，若功率因數(shù)很小，就需要較大電流來保障電器因此，若功率因數(shù)很小，就需要較大電流來保障電器正常

10、工作，從而使損耗加大正常工作，從而使損耗加大變壓器的額定值變壓器的額定值有功功率有功功率：cosPUI 無功功率無功功率：在交流電路中，有些設(shè)備（變壓器、電動(dòng)：在交流電路中，有些設(shè)備（變壓器、電動(dòng)機(jī)等）在工作時(shí)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)或者交變電場(chǎng)（電容），機(jī)等）在工作時(shí)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)或者交變電場(chǎng)（電容），這種交變磁場(chǎng)和電場(chǎng)的能量并沒有轉(zhuǎn)換為其他能量而這種交變磁場(chǎng)和電場(chǎng)的能量并沒有轉(zhuǎn)換為其他能量而做功，還會(huì)返回給電源，只是在電網(wǎng)和電路的磁場(chǎng)和做功，還會(huì)返回給電源，只是在電網(wǎng)和電路的磁場(chǎng)和電場(chǎng)之間進(jìn)行往復(fù)交換，所以稱之為無功功率：電場(chǎng)之間進(jìn)行往復(fù)交換，所以稱之為無功功率：視在功率視在功率：有功功率、無功功率、視

11、在功率三者之間滿足直角三角有功功率、無功功率、視在功率三者之間滿足直角三角形關(guān)系：形關(guān)系：sinQUISUI222SPQ變壓器的額定值變壓器的額定值額定電壓（額定電壓（UN)UN)指變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)所能承受的額定指變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)所能承受的額定電壓。單位為電壓。單位為V V或或kVkV。 U1NU1N是指規(guī)定加到一次側(cè)的電壓，是指規(guī)定加到一次側(cè)的電壓， U2NU2N變壓器一次側(cè)加額定電壓，二次側(cè)空載時(shí)的二變壓器一次側(cè)加額定電壓，二次側(cè)空載時(shí)的二次端電壓。次端電壓。 對(duì)三相變壓器，銘牌上的額定電壓指線電壓。對(duì)三相變壓器，銘牌上的額定電壓指線電壓。額定電流額定電流(IN)(IN)指變壓器在額定容量

12、下，允許長(zhǎng)期通指變壓器在額定容量下，允許長(zhǎng)期通過的電流，三相變壓器指的是線電流值。單位用過的電流，三相變壓器指的是線電流值。單位用A A或或kAkA。額定頻率（額定頻率（HZ)HZ)電力變壓器的額定頻率是電力變壓器的額定頻率是50Hz50Hz變壓器的額定值變壓器的額定值變壓器的額定值變壓器的額定值單相變壓器單相變壓器三相變壓器三相變壓器NNNNNNIUSIUS2211NNNNNNIUSIUS221133變壓器的額定值變壓器的額定值空載空載指一次繞組接到電源，二次繞組開路。指一次繞組接到電源，二次繞組開路。變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行 空載運(yùn)行時(shí)的物理情況空載運(yùn)行時(shí)的物理情況磁通與產(chǎn)生它的電

13、流之間符合右手螺旋定則；磁通與產(chǎn)生它的電流之間符合右手螺旋定則；電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)它的磁通之間符合右手螺旋定則。電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)它的磁通之間符合右手螺旋定則。變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行 空載運(yùn)行時(shí)的物理情況空載運(yùn)行時(shí)的物理情況1U0I01 0FN I原邊接額定電壓原邊接額定電壓 的電源，副邊開路。的電源，副邊開路。原邊繞組電流原邊繞組電流 為空載電流，產(chǎn)生空載勵(lì)磁為空載電流，產(chǎn)生空載勵(lì)磁磁勢(shì)磁勢(shì) 產(chǎn)生主磁通產(chǎn)生主磁通 和漏磁通和漏磁通0101主磁通主磁通流徑閉合鐵心，同時(shí)匝鏈了原邊和流徑閉合鐵心，同時(shí)匝鏈了原邊和副邊繞組副邊繞組, ,并感應(yīng)出電勢(shì)。是變壓器傳遞能量并感應(yīng)出電勢(shì)。是變壓器傳遞能量的主

14、要媒介的主要媒介原邊繞組漏磁通原邊繞組漏磁通，僅與原邊繞組匝鏈，僅與原邊繞組匝鏈，通過變壓器油或空氣形成閉路，不傳遞功率。通過變壓器油或空氣形成閉路，不傳遞功率。變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行 空載運(yùn)行時(shí)的物理情況空載運(yùn)行時(shí)的物理情況變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分析若若 u1 u1 隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，則隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，則 0 也按也按正弦規(guī)律變化，設(shè)：正弦規(guī)律變化，設(shè)： )90sin(cos)90sin(cossin.22022110110tNtNdtdNetNtNdtdNe感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為為mtmmmmm磁通幅值主磁通mmmmmmfNfNEEfN

15、fNEE2222111144. 422/44. 422/有效值：有效值：變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分析漏磁通感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)漏磁通感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行 電動(dòng)勢(shì)平衡方程電動(dòng)勢(shì)平衡方程一次側(cè)：一次側(cè)：mm的大小由外施的大小由外施電壓、頻率、電壓、頻率、一次繞組一次繞組匝數(shù)匝數(shù)決定。決定。變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行 電動(dòng)勢(shì)平衡方程電動(dòng)勢(shì)平衡方程二次側(cè)：二次側(cè)：忽略電阻壓降和漏磁電勢(shì)，忽略電阻壓降和漏磁電勢(shì)， 則則U1E14.44fN1 m。 m mUU1 1即即：當(dāng)外當(dāng)外施電壓施電壓U1U1為定值，主磁通為定值，主磁通 m m也為一定值也為一

16、定值變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行 電壓變比電壓變比NNUUUUNNEEK212012121變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行 空載電流和空載損耗空載電流和空載損耗空載電流空載電流包含兩個(gè)分量：包含兩個(gè)分量：勵(lì)磁分量勵(lì)磁分量作用是建立主磁通，相位與主磁通相作用是建立主磁通，相位與主磁通相同，為無功分量。同，為無功分量。鐵損耗分量鐵損耗分量作用是供給鐵磁材料鐵損（磁滯和作用是供給鐵磁材料鐵損（磁滯和渦流損耗），為有功分量?？蛰d運(yùn)行時(shí)從電源輸渦流損耗），為有功分量?？蛰d運(yùn)行時(shí)從電源輸入少量電功率入少量電功率 ，主要用來補(bǔ)償鐵心中的鐵損耗。，主要用來補(bǔ)償鐵心中的鐵損耗。 變壓器空載運(yùn)行時(shí)，只從電源吸

17、收少量有功變壓器空載運(yùn)行時(shí)，只從電源吸收少量有功功率功率P0，用來供給鐵芯中鐵損用來供給鐵芯中鐵損PFe和少量繞組銅和少量繞組銅損損R1I02 P0 = PFe + Pcu PFe變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行 空載電流和空載損耗空載電流和空載損耗變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行 空載時(shí)的等效電路空載時(shí)的等效電路等效電路等效電路將運(yùn)行中的變壓器的將運(yùn)行中的變壓器的電電和和磁磁之間的之間的相互關(guān)系用一個(gè)模擬電路的型式來等效相互關(guān)系用一個(gè)模擬電路的型式來等效1、漏抗電路模型、漏抗電路模型X1X1表示漏磁通對(duì)電路的影響，近似為常數(shù)表示漏磁通對(duì)電路的影響，近似為常數(shù)變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行

18、空載時(shí)的等效電路空載時(shí)的等效電路2、勵(lì)磁電路模型、勵(lì)磁電路模型R Rm m勵(lì)磁電阻，并非實(shí)質(zhì)電阻、是為計(jì)算勵(lì)磁電阻，并非實(shí)質(zhì)電阻、是為計(jì)算鐵損耗引進(jìn)的模擬電阻。鐵損耗引進(jìn)的模擬電阻。XmXm勵(lì)磁電抗，勵(lì)磁電抗，是主磁通是主磁通引起的電抗引起的電抗ZmZm勵(lì)磁阻抗勵(lì)磁阻抗變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行 空載時(shí)的等效電路空載時(shí)的等效電路 一次繞組電動(dòng)勢(shì)平衡方程一次繞組電動(dòng)勢(shì)平衡方程變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行負(fù)載運(yùn)行負(fù)載運(yùn)行是指一側(cè)繞組接額定頻率、額定電壓的是指一側(cè)繞組接額定頻率、額定電壓的電源上，另一側(cè)繞組接負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)。電源上，另一側(cè)繞組接負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)。帶負(fù)載帶負(fù)載一次側(cè)接電源一次側(cè)

19、接電源1 1，二次側(cè)接負(fù)載，二次側(cè)接負(fù)載Z ZL L，此時(shí)二次側(cè)流過電流此時(shí)二次側(cè)流過電流i i2 2。一次側(cè)電流不再是。一次側(cè)電流不再是i i0 0， 而是變?yōu)槎亲優(yōu)閕 i1 1。負(fù)載后負(fù)載后二次側(cè)電流產(chǎn)生磁勢(shì)二次側(cè)電流產(chǎn)生磁勢(shì)F F2 2=N=N2 2i i2 2，該磁勢(shì)，該磁勢(shì)將力圖改變磁通將力圖改變磁通0 0，而磁通是由電源電壓決，而磁通是由電源電壓決定的，定的， 也就是說也就是說0 0基本不變?；静蛔儭ＲS持維持0 0不變不變，一次繞組產(chǎn)生一個(gè)附加電流，一次繞組產(chǎn)生一個(gè)附加電流i i1L1Li i1L1L 產(chǎn)生磁勢(shì)產(chǎn)生磁勢(shì)N N1 1i i1L1L=N=N2 2i i2 2（與

20、二次磁動(dòng)勢(shì)相抵（與二次磁動(dòng)勢(shì)相抵消消）一次電流變?yōu)橐淮坞娏髯優(yōu)?i i1 1=i=i0 0+i+i1L1L總磁勢(shì)總磁勢(shì) F F1 1+F+F2 2=N=N1 1i i1 1+N+N2 2i i2 2 產(chǎn)生產(chǎn)生0 0變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 狀態(tài)分析狀態(tài)分析變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 狀態(tài)分析狀態(tài)分析變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式因?yàn)椋阂驗(yàn)椋篎 F1 1+F+F2 2=F=F0 0 N N1 1i i1 1+N+N2 2i i2 2=i=i0 0N N1 1 i i1 1=i=i0 0(-i(-i2 2/k)=i/k)=i0 0+i+i1L1L

21、變比：變比：K=NK=N1 1/N/N2 2 在滿載時(shí)，在滿載時(shí)，I I0 0只占只占I I1L1L的（的（2 28 8），固可將），固可將I I0 0忽略，則忽略，則 i i1 1=i=i0 0(-i(-i2 2/k) -i/k) -i2 2/k/k I I1 1/I/I2 2 N N2 2/N/N1 1 一、二次側(cè)電流之比與匝數(shù)之比成反比。一、二次側(cè)電流之比與匝數(shù)之比成反比。改變一、二次側(cè)匝數(shù)不僅能變壓，而且能變電流。改變一、二次側(cè)匝數(shù)不僅能變壓，而且能變電流。變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 電動(dòng)勢(shì)平衡方程電動(dòng)勢(shì)平衡方程一次側(cè)一次側(cè) U1=-E1-E1+i1R1 =-E1+i1(R1+j

22、X1) = -E1+i1Z1 二次側(cè)二次側(cè) U2=E2+E2-i2R2 =E2-i2(R2+jX2) = E2-i2Z2變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 變壓器的等效電路變壓器的等效電路變壓器的等效電路變壓器的等效電路：一個(gè)便于工程計(jì)算的單純電：一個(gè)便于工程計(jì)算的單純電路，代替無電路聯(lián)系、但有磁路耦合作用的實(shí)路，代替無電路聯(lián)系、但有磁路耦合作用的實(shí)際變壓器，這個(gè)電路能正確反映變壓器內(nèi)部電際變壓器，這個(gè)電路能正確反映變壓器內(nèi)部電磁過程。磁過程。獲取該電路前提條件：進(jìn)行繞組折算獲取該電路前提條件：進(jìn)行繞組折算 變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 折算折算繞組折算繞組折算就是把二次繞組的匝數(shù)變換成一次

23、繞組的匝就是把二次繞組的匝數(shù)變換成一次繞組的匝數(shù)或者將一次繞組的匝數(shù)變換成二次繞組的匝數(shù)來數(shù)或者將一次繞組的匝數(shù)變換成二次繞組的匝數(shù)來進(jìn)行運(yùn)算，使之成為進(jìn)行運(yùn)算，使之成為K=1K=1的變壓器的變壓器但不改變其電磁但不改變其電磁效應(yīng)的一種分析方法，折算量在原符號(hào)加上標(biāo)號(hào)效應(yīng)的一種分析方法，折算量在原符號(hào)加上標(biāo)號(hào)“ “ ”區(qū)別，折算后的值稱為折算值。區(qū)別，折算后的值稱為折算值。原則原則折算不改變實(shí)際變壓器內(nèi)部的電磁平衡關(guān)系。折算不改變實(shí)際變壓器內(nèi)部的電磁平衡關(guān)系。 即：即：1 1）保持二次磁動(dòng)勢(shì)）保持二次磁動(dòng)勢(shì)F2F2不變不變 2 2）保持二次側(cè)各功率（或損耗）不變）保持二次側(cè)各功率（或損耗）不變

24、變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 二次側(cè)折算到一次側(cè)二次側(cè)折算到一次側(cè)保持初級(jí)繞組匝數(shù)保持初級(jí)繞組匝數(shù)N N1 1不變?cè)O(shè)想有一個(gè)匝數(shù)為不變?cè)O(shè)想有一個(gè)匝數(shù)為N N 2 2 =N=N1 1的次級(jí)繞組，用它來取代原有匝數(shù)為的次級(jí)繞組，用它來取代原有匝數(shù)為N N2 2的次的次級(jí)繞組級(jí)繞組。滿足變比：滿足變比：k kN N1 1/N/N 2 21 1變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 二次側(cè)折算到一次側(cè)二次側(cè)折算到一次側(cè)1 1、二次電流的折算值、二次電流的折算值II2 2折算前后磁勢(shì)應(yīng)保持不變折算前后磁勢(shì)應(yīng)保持不變kINNINNIININI/212222222222當(dāng)用當(dāng)用N N 2 2N N1 1替代了

25、替代了N N2 2，其匝數(shù)增加了，其匝數(shù)增加了k k倍。倍。為保持磁勢(shì)不變。次級(jí)電流減小到原來的為保持磁勢(shì)不變。次級(jí)電流減小到原來的1 1k k倍。倍。變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 二次側(cè)折算到一次側(cè)二次側(cè)折算到一次側(cè)2 2、二次電動(dòng)勢(shì)的折算值、二次電動(dòng)勢(shì)的折算值EE2 2折算前后二次側(cè)電磁功率應(yīng)不變折算前后二次側(cè)電磁功率應(yīng)不變22222kEEIIE變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 二次側(cè)折算到一次側(cè)二次側(cè)折算到一次側(cè)二次電阻值的折算二次電阻值的折算RR2 2二次漏電抗的折算值二次漏電抗的折算值XX2 2折算前后銅耗應(yīng)保持不變折算前后銅耗應(yīng)保持不變2222222RkRIIR2222222x

26、kxIIx變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 二次側(cè)折算到一次側(cè)二次側(cè)折算到一次側(cè)二次電壓的折算值二次電壓的折算值UU2 2222222222222)(/kUIZEkkIZkkEIZEU變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 二次側(cè)折算到一次側(cè)二次側(cè)折算到一次側(cè)負(fù)載阻抗的折算值負(fù)載阻抗的折算值ZZL LLLZkkIkUIUZ22222/變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 等效電路等效電路變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 等效電路等效電路把勵(lì)磁支路移至端點(diǎn)處。把勵(lì)磁支路移至端點(diǎn)處。計(jì)算時(shí)引起的誤差不大：計(jì)算時(shí)引起的誤差不大：變壓器的勵(lì)磁電流變壓器的勵(lì)磁電流( (即空載電流即空載電流) )為額定電流的為額定

27、電流的2 2-10-10，（大型變壓器不到，（大型變壓器不到1 1）。）。變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 等效電路等效電路短路電阻短路電阻RS=R1+R2短路電抗短路電抗XS=X1+X2短路阻抗短路阻抗ZS=RS+jXS略去勵(lì)滋電流略去勵(lì)滋電流（支路）（支路）常用于定性分析常用于定性分析變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 變壓器的運(yùn)行特性變壓器的運(yùn)行特性電壓變化率電壓變化率：是指一次側(cè)加：是指一次側(cè)加50Hz50Hz額定電壓、二次額定電壓、二次空載電壓與帶負(fù)載后在某功率因數(shù)下的二次電空載電壓與帶負(fù)載后在某功率因數(shù)下的二次電壓之差，與二次額定電壓的比值，即壓之差，與二次額定電壓的比值，即 電壓變

28、化率是表征變壓器運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一電壓變化率是表征變壓器運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一, ,它大小反映了供電電壓的穩(wěn)定性。它大小反映了供電電壓的穩(wěn)定性。NNNUUUUUUU2222220變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 變壓器的運(yùn)行特性變壓器的運(yùn)行特性)sincos(2*2*ssXRU式中式中NII22稱為負(fù)載系數(shù)稱為負(fù)載系數(shù) 由表達(dá)式可知，電壓變化率的大小與負(fù)載大小、由表達(dá)式可知，電壓變化率的大小與負(fù)載大小、負(fù)載性質(zhì)及變壓器的本身參數(shù)有關(guān)。負(fù)載性質(zhì)及變壓器的本身參數(shù)有關(guān)。變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 變壓器的運(yùn)行特性變壓器的運(yùn)行特性.,cossin.,)0(;,)0()0(2*2*222載時(shí)高說明二次電壓比空為負(fù)值時(shí)當(dāng)也可能為負(fù)值可能為正時(shí)帶阻容性負(fù)載時(shí)低這時(shí)二次端電壓比空載為正值時(shí)和阻感性負(fù)載當(dāng)變壓器帶阻性負(fù)載URXUUss*2U)(*2I1.001.01cos28 .0cos28 . 0)cos(2變壓器的負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行 變壓器的運(yùn)行特性變壓器的運(yùn)行特性.),(,22稱為變壓器的外特性即變化的規(guī)