第2章-變壓器的工作原理和運行分析課件

第二章變壓器工作原理和運行分析第二章變壓器工作原理和運行分析第一節(jié)變壓器的基本結(jié)構(gòu)一、變壓器的基本工作原理在兩個繞組匝鏈同一磁通的情況下，只要N1≠

N2即可實現(xiàn)變壓。鐵心繞組第一節(jié)變壓器的基本結(jié)構(gòu)一、變壓器的基本工作原理在兩個二、變壓器的分類按用途分類：電力變壓器、互感器、特殊用途變壓器。按繞組數(shù)目分類：自耦變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器。按相數(shù)分類：單相變壓器、三相變壓器。按冷卻方式分類：以空氣為介質(zhì)的干式變壓器、以油為介質(zhì)的油浸式變壓器。按鐵芯結(jié)構(gòu)分類：心式變壓器、殼式變壓器。二、變壓器的分類三、油浸式電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)由鐵芯、繞組、變壓器油、油箱和絕緣套管構(gòu)成。1、鐵芯：起導磁作用，0.3-0.5mm硅鋼片疊壓而成裝配方式：交疊裝配奇數(shù)層偶數(shù)層

鐵芯柱：用于套線圈的部分鐵軛：用于閉合磁路的部分1、避免渦流在鋼片之間流動。2、減少緊固件的使用。鐵芯鐵軛三、油浸式電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)奇數(shù)層偶數(shù)層鐵芯柱：用于套線

截面選擇截面選擇2、繞組：起導電作用，由絕緣漆包線繞制而成。同心式：高低壓繞組同心，低壓繞組靠近鐵芯。交疊式：高低壓繞組交疊，低壓繞組靠近鐵軛。鐵芯式變壓器鐵殼式變壓器低壓繞組高壓繞組高壓繞組低壓繞組2、繞組：起導電作用，由絕緣漆包線繞制而成。鐵芯式變壓器鐵殼3、變壓器油：起絕緣和散熱的作用。4、油箱：起儲油的作用。5、絕緣套管：由導電桿和瓷套等組成。起絕緣和支撐的作用。3、變壓器油：起絕緣和散熱的作用。四、干式電力變壓器的結(jié)構(gòu)四、干式電力變壓器的結(jié)構(gòu)第2章-變壓器的工作原理和運行分析課件五、變壓器的額定值額定容量SN

：額定條件下使用時輸出能力的保證值。額定電壓：空載時額定分接頭上的電壓保證值。額定電流：由額定容量和額定電壓計算所得。對于三相變壓器：對于單相變壓器：

注意！對于三相系統(tǒng)，額定值都是指線間值。五、變壓器的額定值額定容量SN：額定條件下使用時輸出能力的第二節(jié)變壓器空載運行一、電磁現(xiàn)象空載：一次側(cè)繞組接到電源，二次側(cè)繞組開路。二、參考方向的規(guī)定第二節(jié)變壓器空載運行一、電磁現(xiàn)象空載：一次側(cè)繞組接到電源三、變壓原理、電壓變比設(shè)主磁通，則：空載時i0r1和e1σ都很小，如略去不計，則u1=-e1。設(shè)外加電壓u1按正弦規(guī)律變化，則e1

、Φ和e2也都按正弦規(guī)律變化。對于變壓器的原邊回路，根據(jù)電路理論有：三、變壓原理、電壓變比設(shè)主磁通三、變壓原理、電壓變比其有效值形式為略去電阻壓降和漏電勢，則變比又可寫成

只要N1≠N2就可以實現(xiàn)變壓。三、變壓原理、電壓變比其有效值形式為略去電阻壓降和漏電勢，則四、勵磁電流略去電阻壓降和漏電勢，則對于已制成的變壓器，N1為常數(shù)，電源頻率f也為常數(shù)，所以Φm正比于U1。若外加電壓為定值，則主磁通Φm也為定值?，F(xiàn)在的問題是，要產(chǎn)生上述大小的主磁通Φm，需要多大（什么樣）的激磁電流Im？勵磁電流的大小和波形受磁路飽和、磁滯及渦流的影響。四、勵磁電流略去電阻壓降和漏電勢，則對于已制成的變壓器，N11、磁路飽和對勵磁電流的影響磁路不飽和時，i0∝φ，其波形為正弦波。磁路飽和時，i0與φ

不成線性關(guān)系，φ越大，磁路越飽和，i0/φ比值越大，勵磁電流的波形為尖頂波。1、磁路飽和對勵磁電流的影響磁路不飽和時，i0∝φ，其波形

由于尖頂波不能用相量表示，所以要用等效的正弦波來替代實際的尖頂波。等效的原則是兩者有相同的有效值、相同的基波頻率且同相位。該等效的正弦量用表示，稱為磁化電流。

由于與同相位，而滯后90?，所以滯后90?，具有無功電流的性質(zhì)。由于尖頂波不能用相量表示，所以要用等效的正弦波來替代實際的2、磁滯現(xiàn)象對勵磁電流的影響

由于磁滯效應，磁化曲線的上升段和下降段不一致，使得勵磁電流波形不對稱，可分解為一個尖頂波和一個超前90?的正弦波。該正弦分量稱為磁滯電流分量，與同相位，是有功電流分量。2、磁滯現(xiàn)象對勵磁電流的影響由于磁滯效應，磁化曲線的上升段3、渦流對勵磁電流的影響這樣，勵磁電流可以表示為鐵耗電流和磁化電流兩個分量：由于磁滯電流分量和渦流電流分量同相位，可以統(tǒng)稱為鐵耗電流分量：

交變磁通也會在鐵芯中感應電動勢，從而在鐵芯中產(chǎn)生渦流及渦流損耗。與渦流損耗對應的電流分量稱為渦流電流分量，也與同相位，也是有功電流分量。3、渦流對勵磁電流的影響這樣，勵磁電流可以表示為鐵耗電流和磁五、勵磁特性的電路模型

從以上分析可以得出兩個結(jié)論：與同相位滯后90?令則化成阻抗的形式為：其中：五、勵磁特性的電路模型從以上分析可以得出兩個結(jié)論：令則化成

注意：rm并不是實際存在的電阻，而是為了計算鐵耗而引進的模擬電阻。表示鐵耗，表示勵磁無功功率。由于磁化曲線是非線性的，Zm將隨外加電壓而變化。注意：rm并不是實際存在的電阻，而是為了計算鐵耗而引進的六、漏抗

漏電勢的電路模型與勵磁特性的電路模型類似，只是漏磁通所經(jīng)路徑主要為空氣，磁阻大，磁通量小，磁路不飽和，因此可以忽略漏磁路的鐵耗，即漏電勢的電路模型中的等效電阻為零，即漏電勢

用電壓降形式表示的漏抗壓降六、漏抗漏電勢的電路模型與勵磁特性的電路模型類似，只是漏磁七、電路方程、等效電路和相量圖

變壓器空載運行的電路方程為七、電路方程、等效電路和相量圖變壓器空載運行的電路方程為電路方程、等效電路和相量圖都是用來分析電機運行性能的工具。電路方程清楚地表達了電機的電磁關(guān)系以及用于精確計算各個物理量的大小和相位關(guān)系；等效電路則便于記憶，更形象地再現(xiàn)電機的物理實質(zhì)；相量圖描述了各電磁物理量間的相位關(guān)系，一般用于做定性分析。電路方程、等效電路和相量圖都是用來分析電機運行性能的工具。電

小結(jié)：變壓器運行時，主磁通同時與原邊繞組和副邊繞組交鏈，并在繞組中感應出同頻的電動勢，電勢比=匝數(shù)比。勵磁電流Im受磁路飽和、磁滯和渦流等因素影響，包含磁化分量（主）和鐵耗分量（次）。勵磁特性可以用等效的電路模型來表示，也就是用一個電路模型把主磁通在繞組中感應的電動勢和產(chǎn)生主磁通的勵磁電流聯(lián)系在一起。該模型可以用一個電阻串聯(lián)一個電抗來表示。勵磁特性電路模型中的等效電阻rm

和等效電抗xm并不是固定不變的，而是隨飽和程度而變化。小結(jié)：

思考：變壓器等效電路中的rm代表什么電阻，該電阻能否用直流電表來測量？變壓器中的勵磁電抗xm的物理意義？在變壓器中希望xm大一點好還是小一點好？xm的大小與哪些因素有關(guān)？變壓器一次側(cè)電壓超過額定值時，其勵磁電流Im

、勵磁電阻rm

、勵磁電抗xm和鐵耗pFe將如何變化？將額定頻率為50赫茲的變壓器用于60赫茲的電源上，其勵磁電流Im

、勵磁電阻rm

、勵磁電抗xm和鐵耗pFe將如何變化？思考：第三節(jié)變壓器負載運行一、電磁關(guān)系定子回路電壓平衡轉(zhuǎn)子回路電壓平衡定轉(zhuǎn)子磁勢平衡第三節(jié)變壓器負載運行一、電磁關(guān)系定子回路電壓平衡轉(zhuǎn)子負載時電壓與空載時相同，主磁通及磁勢也與空載時相同，此時磁勢由兩個電流共同激勵產(chǎn)生，即：整理得：上式表明：負載運行時一次側(cè)電流可分解為二個分量，一個用以勵磁產(chǎn)生主磁通，稱為勵磁分量；另一個用以抵消負載電流產(chǎn)生的側(cè)磁動勢對主磁路的影響，稱為負載分量。負載時電壓與空載時相同，主磁通及磁勢也與空載時相同，此時磁勢二、基本方程式及歸算磁動勢平衡式：電流表達式：勵磁支路電壓降：一次電壓平衡式：二次電壓平衡式：電壓變比：負載電路電壓平衡式：二、基本方程式及歸算磁動勢平衡式：電流表達式：勵磁支路電壓降

為了便于分析計算，需對部分參數(shù)進行歸算。歸算方法：用一個匝數(shù)與一次繞組匝數(shù)相同的虛擬繞組替代二次繞組。反之亦可。歸算目的：為了計算方便。歸算原則：保持變壓器內(nèi)部能量關(guān)系不變。需歸算的量：與被歸算繞組有關(guān)的物理量，包括電流、電動勢、電阻和漏抗。1、電流的歸算值歸算原則：磁動勢保持不變?yōu)榱吮阌诜治鲇嬎悖鑼Σ糠謪?shù)進行歸算。2、電動勢的歸算值歸算原則：電磁功率保持不變3、電阻的歸算值歸算原則：銅耗保持不變4、漏抗的歸算值歸算原則：漏磁無功損耗保持不變2、電動勢的歸算值3、電阻的歸算值4、漏抗的歸算值三、歸算后的基本方程、等效電路和相量圖

注意！對于三相變壓器，等效電路指的是某一相的等效，而不是整臺變壓器的等效。歸算后的基本方程式如下所示，根據(jù)基本方程式可以畫出變壓器的等效電路。三、歸算后的基本方程、等效電路和相量圖注意！對于三相變壓器相量圖的作法

前提：電路參數(shù)和負載已知。組成：二次電壓相量圖、電流相量圖和一次電壓相量圖。相量圖的作法前提：電路參數(shù)和負載已知。五、近似等效電路和簡化等效電路勵磁電流只有額定電流的2%~10%，甚至1%。合并原邊、副邊阻抗，略去勵磁電流。五、近似等效電路和簡化等效電路勵磁電流只有額定電流的2%~1一、定義：第四節(jié)標幺值標幺值=某物理量實際值該物理量的基值二、基值的選取：通常取各量對應的額定值作為基位。一次側(cè)量以一次側(cè)額定值為基值；二次側(cè)量以二次側(cè)額定值為基值；單相量以單相額定值做為基值，三相量以三相額定值為基值；每相值應以每相額定值做為基值，線間值應以線值額定值做為基值；阻抗的基值取對應的額定相電壓和額定相電流的比值做為基值。、、、

一、定義：第四節(jié)標幺值標幺值=某物理量實際值三、標幺值的優(yōu)點1、可以簡化各量的數(shù)值，并能直觀地看出變壓器的運行情況。2、用標幺值計算的同時也起到歸算的作用。3、用標幺值更能說明問題的實質(zhì)。三、標幺值的優(yōu)點一、空載實驗：目的：求取rm和xm。方法：高壓側(cè)開路，低壓側(cè)加電壓額定U0，測取p0和I0。第五節(jié)參數(shù)測定方法

假設(shè)：空載損耗都是鐵芯損耗。計算公式：一、空載實驗：第五節(jié)參數(shù)測定方法假設(shè)：空載損耗都是

說明：1、以上計算所得為低壓側(cè)勵磁參數(shù)，如需要高壓側(cè)勵磁參數(shù)，應將上述數(shù)值乘以k2，這里k是高壓側(cè)對低壓側(cè)的電壓比。2、勵磁阻抗隨鐵芯飽和程度而變化，所以空載實驗應在額定電壓下進行。3、對于三相變壓器，計算式中的數(shù)值均應是每相值，計算結(jié)果也是每相值。測量值如為三相值或線間值，應先轉(zhuǎn)換為每相值后再代入計算。說明：二、短路實驗

目的：求取rk和xk。方法：低壓側(cè)短路，調(diào)節(jié)高壓側(cè)電壓Uk，使短路電流不超過1.3IN，測取pk和Ik。

假設(shè)：空載損耗都是鐵芯損耗。計算：

注意！絕不允許在額定電壓下進行短路實驗，因為此時Ik可以達到IN

的十幾倍，將損壞變壓器。二、短路實驗目的：求取rk和xk。假設(shè)：空載損耗

用電橋測出一、二次側(cè)直流電阻值，再用以下兩式聯(lián)立求解可分離出一、二次側(cè)電阻值。

一、二次側(cè)漏抗不能用實驗的方法分離，一般可認為兩者歸算到同一側(cè)的值相等。由于電阻隨溫度而變化，按照電力變壓器標準規(guī)定，需將實驗所得電阻換算到75℃時的值：用電橋測出一、二次側(cè)直流電阻值，再用以下兩式聯(lián)立求解可分離短路實驗時，短路電流為額定電流時的外加電壓稱為短路電壓，是一重要參數(shù)，可用標幺值表示為：短路電阻標幺值還可表示為：若短路電流不為額定值，pkN可用下式計算：短路實驗時，短路電流為額定電流時的外加電壓稱為短路電壓，是一第六節(jié)變壓器的運行性能一、電壓變化率定義：一次側(cè)電壓為額定電壓時，空載與額定負載兩種情況下的二次側(cè)電壓算術(shù)差與空載電壓之比。

公式推導：由于一次側(cè)電壓為額定電壓（U1N），所以，U20=U2N。第六節(jié)變壓器的運行性能一、電壓變化率公式推導：由于一分析時可略去勵磁電流，對應的相量圖如右下圖所示。由相量圖中的幾何關(guān)系知：代入ΔU表達式得：其中：則分析時可略去勵磁電流，對應的相量圖如右下圖所示。代入ΔU

注意：上式中的θ2為二次側(cè)電壓超前電流的角度，感性負載時為正值，容性負載時為負值。當θ2為負值時，ΔU可能為負值，說明變壓器帶容性負載時，二次側(cè)電壓可能高于空載電壓。

額定電壓變化率：cosθ2=0.8（滯后）時額定負載的電壓變化率。約為5%~8%。注意：額定電壓變化率：cosθ2=0.8（滯后）時額二、變壓器的效率

變壓器效率極高，輸入輸出功率幾乎相等，傳統(tǒng)的效率測量、計算方法誤差極大，甚至可能出現(xiàn)錯誤的結(jié)果。普遍采用的效率計算方法：間接法（損耗分離法）。變壓器的損耗可以分為銅耗和鐵耗：銅耗基本銅耗：電流流過繞組產(chǎn)生的直流電阻損耗。附加銅耗：趨膚效應、內(nèi)部環(huán)流和漏磁場引起的損耗。鐵耗基本鐵耗：主磁通在鐵芯中引起的磁滯損耗和渦流損耗。附加鐵耗：主磁通在其他部件中引起的渦流損耗。二、變壓器的效率變壓器效率極高，輸入輸出功率幾乎相等，傳統(tǒng)

假設(shè)：鐵耗pFe

不隨負載變化（不變損耗），空載實驗時I0和r1都很小，銅耗可忽略，p0都是鐵耗。銅耗pCu

與負載電流平方成正比（可變損耗），短路實驗時電壓很低，Im很小，鐵耗可忽略，pk都是銅耗。任意負載時變壓器總損耗可表示為：

輸出功率：假設(shè)：輸出功率：

輸入功率：

效率：輸入功率：效率：

最大效率令可以得到出現(xiàn)最大效率的條件：即當可變損耗等于不變損耗時變壓器的效率最高。此時：

小知識：一般的電力變壓器設(shè)計成p0/pkN=1/4~1/3，即最大效率發(fā)生在β=0.5~0.6左右。這是因為變壓器的負載波動較大，大部分時間不會滿載運行。上述方法計算的效率稱為慣例效率，適用于單相和三相變壓器，對于三相變壓器，SN、pkN

和p0都應為三相和的值。最大效率令可以得到出現(xiàn)最第二章變壓器工作原理和運行分析第二章變壓器工作原理和運行分析第一節(jié)變壓器的基本結(jié)構(gòu)一、變壓器的基本工作原理在兩個繞組匝鏈同一磁通的情況下，只要N1≠

N2即可實現(xiàn)變壓。鐵心繞組第一節(jié)變壓器的基本結(jié)構(gòu)一、變壓器的基本工作原理在兩個二、變壓器的分類按用途分類：電力變壓器、互感器、特殊用途變壓器。按繞組數(shù)目分類：自耦變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器。按相數(shù)分類：單相變壓器、三相變壓器。按冷卻方式分類：以空氣為介質(zhì)的干式變壓器、以油為介質(zhì)的油浸式變壓器。按鐵芯結(jié)構(gòu)分類：心式變壓器、殼式變壓器。二、變壓器的分類三、油浸式電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)由鐵芯、繞組、變壓器油、油箱和絕緣套管構(gòu)成。1、鐵芯：起導磁作用，0.3-0.5mm硅鋼片疊壓而成裝配方式：交疊裝配奇數(shù)層偶數(shù)層

鐵芯柱：用于套線圈的部分鐵軛：用于閉合磁路的部分1、避免渦流在鋼片之間流動。2、減少緊固件的使用。鐵芯鐵軛三、油浸式電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)奇數(shù)層偶數(shù)層鐵芯柱：用于套線

截面選擇截面選擇2、繞組：起導電作用，由絕緣漆包線繞制而成。同心式：高低壓繞組同心，低壓繞組靠近鐵芯。交疊式：高低壓繞組交疊，低壓繞組靠近鐵軛。鐵芯式變壓器鐵殼式變壓器低壓繞組高壓繞組高壓繞組低壓繞組2、繞組：起導電作用，由絕緣漆包線繞制而成。鐵芯式變壓器鐵殼3、變壓器油：起絕緣和散熱的作用。4、油箱：起儲油的作用。5、絕緣套管：由導電桿和瓷套等組成。起絕緣和支撐的作用。3、變壓器油：起絕緣和散熱的作用。四、干式電力變壓器的結(jié)構(gòu)四、干式電力變壓器的結(jié)構(gòu)第2章-變壓器的工作原理和運行分析課件五、變壓器的額定值額定容量SN

：額定條件下使用時輸出能力的保證值。額定電壓：空載時額定分接頭上的電壓保證值。額定電流：由額定容量和額定電壓計算所得。對于三相變壓器：對于單相變壓器：

注意！對于三相系統(tǒng)，額定值都是指線間值。五、變壓器的額定值額定容量SN：額定條件下使用時輸出能力的第二節(jié)變壓器空載運行一、電磁現(xiàn)象空載：一次側(cè)繞組接到電源，二次側(cè)繞組開路。二、參考方向的規(guī)定第二節(jié)變壓器空載運行一、電磁現(xiàn)象空載：一次側(cè)繞組接到電源三、變壓原理、電壓變比設(shè)主磁通，則：空載時i0r1和e1σ都很小，如略去不計，則u1=-e1。設(shè)外加電壓u1按正弦規(guī)律變化，則e1

、Φ和e2也都按正弦規(guī)律變化。對于變壓器的原邊回路，根據(jù)電路理論有：三、變壓原理、電壓變比設(shè)主磁通三、變壓原理、電壓變比其有效值形式為略去電阻壓降和漏電勢，則變比又可寫成

只要N1≠N2就可以實現(xiàn)變壓。三、變壓原理、電壓變比其有效值形式為略去電阻壓降和漏電勢，則四、勵磁電流略去電阻壓降和漏電勢，則對于已制成的變壓器，N1為常數(shù)，電源頻率f也為常數(shù)，所以Φm正比于U1。若外加電壓為定值，則主磁通Φm也為定值?，F(xiàn)在的問題是，要產(chǎn)生上述大小的主磁通Φm，需要多大（什么樣）的激磁電流Im？勵磁電流的大小和波形受磁路飽和、磁滯及渦流的影響。四、勵磁電流略去電阻壓降和漏電勢，則對于已制成的變壓器，N11、磁路飽和對勵磁電流的影響磁路不飽和時，i0∝φ，其波形為正弦波。磁路飽和時，i0與φ

不成線性關(guān)系，φ越大，磁路越飽和，i0/φ比值越大，勵磁電流的波形為尖頂波。1、磁路飽和對勵磁電流的影響磁路不飽和時，i0∝φ，其波形

由于尖頂波不能用相量表示，所以要用等效的正弦波來替代實際的尖頂波。等效的原則是兩者有相同的有效值、相同的基波頻率且同相位。該等效的正弦量用表示，稱為磁化電流。

由于與同相位，而滯后90?，所以滯后90?，具有無功電流的性質(zhì)。由于尖頂波不能用相量表示，所以要用等效的正弦波來替代實際的2、磁滯現(xiàn)象對勵磁電流的影響

由于磁滯效應，磁化曲線的上升段和下降段不一致，使得勵磁電流波形不對稱，可分解為一個尖頂波和一個超前90?的正弦波。該正弦分量稱為磁滯電流分量，與同相位，是有功電流分量。2、磁滯現(xiàn)象對勵磁電流的影響由于磁滯效應，磁化曲線的上升段3、渦流對勵磁電流的影響這樣，勵磁電流可以表示為鐵耗電流和磁化電流兩個分量：由于磁滯電流分量和渦流電流分量同相位，可以統(tǒng)稱為鐵耗電流分量：

交變磁通也會在鐵芯中感應電動勢，從而在鐵芯中產(chǎn)生渦流及渦流損耗。與渦流損耗對應的電流分量稱為渦流電流分量，也與同相位，也是有功電流分量。3、渦流對勵磁電流的影響這樣，勵磁電流可以表示為鐵耗電流和磁五、勵磁特性的電路模型

從以上分析可以得出兩個結(jié)論：與同相位滯后90?令則化成阻抗的形式為：其中：五、勵磁特性的電路模型從以上分析可以得出兩個結(jié)論：令則化成

注意：rm并不是實際存在的電阻，而是為了計算鐵耗而引進的模擬電阻。表示鐵耗，表示勵磁無功功率。由于磁化曲線是非線性的，Zm將隨外加電壓而變化。注意：rm并不是實際存在的電阻，而是為了計算鐵耗而引進的六、漏抗

漏電勢的電路模型與勵磁特性的電路模型類似，只是漏磁通所經(jīng)路徑主要為空氣，磁阻大，磁通量小，磁路不飽和，因此可以忽略漏磁路的鐵耗，即漏電勢的電路模型中的等效電阻為零，即漏電勢

用電壓降形式表示的漏抗壓降六、漏抗漏電勢的電路模型與勵磁特性的電路模型類似，只是漏磁七、電路方程、等效電路和相量圖

變壓器空載運行的電路方程為七、電路方程、等效電路和相量圖變壓器空載運行的電路方程為電路方程、等效電路和相量圖都是用來分析電機運行性能的工具。電路方程清楚地表達了電機的電磁關(guān)系以及用于精確計算各個物理量的大小和相位關(guān)系；等效電路則便于記憶，更形象地再現(xiàn)電機的物理實質(zhì)；相量圖描述了各電磁物理量間的相位關(guān)系，一般用于做定性分析。電路方程、等效電路和相量圖都是用來分析電機運行性能的工具。電

小結(jié)：變壓器運行時，主磁通同時與原邊繞組和副邊繞組交鏈，并在繞組中感應出同頻的電動勢，電勢比=匝數(shù)比。勵磁電流Im受磁路飽和、磁滯和渦流等因素影響，包含磁化分量（主）和鐵耗分量（次）。勵磁特性可以用等效的電路模型來表示，也就是用一個電路模型把主磁通在繞組中感應的電動勢和產(chǎn)生主磁通的勵磁電流聯(lián)系在一起。該模型可以用一個電阻串聯(lián)一個電抗來表示。勵磁特性電路模型中的等效電阻rm

和等效電抗xm并不是固定不變的，而是隨飽和程度而變化。小結(jié)：

思考：變壓器等效電路中的rm代表什么電阻，該電阻能否用直流電表來測量？變壓器中的勵磁電抗xm的物理意義？在變壓器中希望xm大一點好還是小一點好？xm的大小與哪些因素有關(guān)？變壓器一次側(cè)電壓超過額定值時，其勵磁電流Im

、勵磁電阻rm

、勵磁電抗xm和鐵耗pFe將如何變化？將額定頻率為50赫茲的變壓器用于60赫茲的電源上，其勵磁電流Im

、勵磁電阻rm

、勵磁電抗xm和鐵耗pFe將如何變化？思考：第三節(jié)變壓器負載運行一、電磁關(guān)系定子回路電壓平衡轉(zhuǎn)子回路電壓平衡定轉(zhuǎn)子磁勢平衡第三節(jié)變壓器負載運行一、電磁關(guān)系定子回路電壓平衡轉(zhuǎn)子負載時電壓與空載時相同，主磁通及磁勢也與空載時相同，此時磁勢由兩個電流共同激勵產(chǎn)生，即：整理得：上式表明：負載運行時一次側(cè)電流可分解為二個分量，一個用以勵磁產(chǎn)生主磁通，稱為勵磁分量；另一個用以抵消負載電流產(chǎn)生的側(cè)磁動勢對主磁路的影響，稱為負載分量。負載時電壓與空載時相同，主磁通及磁勢也與空載時相同，此時磁勢二、基本方程式及歸算磁動勢平衡式：電流表達式：勵磁支路電壓降：一次電壓平衡式：二次電壓平衡式：電壓變比：負載電路電壓平衡式：二、基本方程式及歸算磁動勢平衡式：電流表達式：勵磁支路電壓降

為了便于分析計算，需對部分參數(shù)進行歸算。歸算方法：用一個匝數(shù)與一次繞組匝數(shù)相同的虛擬繞組替代二次繞組。反之亦可。歸算目的：為了計算方便。歸算原則：保持變壓器內(nèi)部能量關(guān)系不變。需歸算的量：與被歸算繞組有關(guān)的物理量，包括電流、電動勢、電阻和漏抗。1、電流的歸算值歸算原則：磁動勢保持不變?yōu)榱吮阌诜治鲇嬎?，需對部分參?shù)進行歸算。2、電動勢的歸算值歸算原則：電磁功率保持不變3、電阻的歸算值歸算原則：銅耗保持不變4、漏抗的歸算值歸算原則：漏磁無功損耗保持不變2、電動勢的歸算值3、電阻的歸算值4、漏抗的歸算值三、歸算后的基本方程、等效電路和相量圖

注意！對于三相變壓器，等效電路指的是某一相的等效，而不是整臺變壓器的等效。歸算后的基本方程式如下所示，根據(jù)基本方程式可以畫出變壓器的等效電路。三、歸算后的基本方程、等效電路和相量圖注意！對于三相變壓器相量圖的作法

前提：電路參數(shù)和負載已知。組成：二次電壓相量圖、電流相量圖和一次電壓相量圖。相量圖的作法前提：電路參數(shù)和負載已知。五、近似等效電路和簡化等效電路勵磁電流只有額定電流的2%~10%，甚至1%。合并原邊、副邊阻抗，略去勵磁電流。五、近似等效電路和簡化等效電路勵磁電流只有額定電流的2%~1一、定義：第四節(jié)標幺值標幺值=某物理量實際值該物理量的基值二、基值的選?。和ǔＨ「髁繉念~定值作為基位。一次側(cè)量以一次側(cè)額定值為基值；二次側(cè)量以二次側(cè)額定值為基值；單相量以單相額定值做為基值，三相量以三相額定值為基值；每相值應以每相額定值做為基值，線間值應以線值額定值做為基值；阻抗的基值取對應的額定相電壓和額定相電流的比值做為基值。、、、

一、定義：第四節(jié)標幺值標幺值=某物理量實際值三、標幺值的優(yōu)點1、可以簡化各量的數(shù)值，并能直觀地看出變壓器的運行情況。2、用標幺值計算的同時也起到歸算的作用。3、用標幺值更能說明問題的實質(zhì)。三、標幺值的優(yōu)點一、空載實驗：目的：求取rm和xm。方法：高壓側(cè)開路，低壓側(cè)加電壓額定U0，測取p0和I0。第五節(jié)參數(shù)測定方法

假設(shè)：空載損耗都是鐵芯損耗。計算公式：一、空載實驗：第五節(jié)參數(shù)測定方法假設(shè)：空載損耗都是

說明：1、以上計算所得為低壓側(cè)勵磁參數(shù)，如需要高壓側(cè)勵磁參數(shù)，應將上述數(shù)值乘以k2，這里k是高壓側(cè)對低壓側(cè)的電壓比。2、勵磁阻抗隨鐵芯飽和程度而變化，所以空載實驗應在額定電壓下進行。3、對于三相變壓器，計算式中的數(shù)值均應是每相值，計算結(jié)果也是每相值。測量值如為三相值或線間值，應先轉(zhuǎn)換為每相值后再代入計算。說明：二、短路實驗

目的：求取rk和xk。方法：低壓側(cè)短路，調(diào)節(jié)高壓側(cè)電壓Uk，使短路電流不超過1.3IN，測取pk和Ik。

假設(shè)：空載損耗都是鐵芯損耗。計算：

注意！絕不允許在額定電壓下進行短路實驗，因為此時Ik可以達到IN

的十幾倍，將損壞變壓器。二、短路實驗目的：求取rk和xk。假設(shè)：空載損耗

用電橋測出一、二次側(cè)直流電阻值，再用以下兩式聯(lián)立求解可分離出一、二次側(cè)電阻值。

一、二次側(cè)漏抗不能用實驗的方法分離，一般可認為兩者歸算到同一側(cè)的值相等。由于電阻隨溫度而變化，按照電力變壓器標準規(guī)定，需將實驗所得電阻換算到75℃時的值