安全知識電機學教師劉智勇變壓器空載運行

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

2、方程變壓器空載運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的影響是阻礙電流的流通，相當于空載電流在漏磁電抗上產生的電壓降： 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，空載時一次側的漏阻抗壓降很小，可將其忽略，得結論： 與 大小相等、方向相反； 當頻率和繞組匝數不變時，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相量形式的電壓平衡式rm勵磁電阻，對應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 之間的關系直接用參數形式反映， 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。一次側的電動勢平衡方程為空載時等效電路為小結綜合分析，變壓器空載運行時的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行時的相量圖。Thank You!在變壓器中，一、二次側的感應電動勢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、二次側的匝數比。當變壓器空載運行時，由于可近似地認為 、 變壓器的變比對于三相變壓器，變比是指一二次側相電動勢之比，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，即產生主磁通和一次側漏磁通，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為是無功性質的，也稱勵磁電流。則2.空載電流的性質和大小3.空載電流波形性質上數量上作用上主磁通 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。由于鐵芯的磁導率比空氣（或變壓器油）的磁導率大很多，鐵芯磁阻小。為什么？漏磁通僅在一次側感應電動勢，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；感應電動勢主磁通m和漏磁通1 產生的感應電動勢e1：主磁通在原繞組內感應電動勢的瞬時值；e2：主磁通在副繞組內感應電動勢的瞬時值；e1：漏磁通在原繞組內感應電動勢的瞬時值。假定主磁通按正弦規(guī)律變化，m：主磁通的幅值； E1m：原繞組感應電動勢的幅值。當主磁通按正弦規(guī)律變化時，原繞組中感應電動勢也按正弦規(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行時，變壓器內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，銅損耗遠小