某變電所畢業(yè)設(shè)計(jì)的中英文對(duì)照

摘要XF110KKV變電所是地地區(qū)重要變電電所，是電力力系統(tǒng)110KV電壓等級(jí)的的重要部分。其其設(shè)計(jì)分為電電氣一次部分分和電氣二次次部分設(shè)計(jì)。一次部分由說(shuō)明明書，計(jì)算書書與電氣工程程圖組成，說(shuō)說(shuō)明書和計(jì)算算書包括變電電所總體分析析;負(fù)荷分析與與主變選擇;電氣主接線線設(shè)計(jì);短路電流計(jì)計(jì)算;電氣設(shè)備選選擇;配電裝置選選擇;變電所總平平設(shè)計(jì)及防雷雷保護(hù)設(shè)計(jì)。二次部分由說(shuō)明明書，計(jì)算書書與電氣工程程圖組成。說(shuō)明書和計(jì)計(jì)算書包括整整體概述;線路保護(hù)的的整定計(jì)算;主變壓器的的保護(hù)整定計(jì)計(jì)算;電容器的保保護(hù)整定計(jì)算算;母線保護(hù)和和所用變保護(hù)護(hù)設(shè)計(jì)。計(jì)算書和電氣工工程圖為附錄錄部分。其中中一次部分電電氣AutoCCAD制圖六張；；二次部分為為四張手工制制圖。本變電所設(shè)計(jì)為為畢業(yè)設(shè)計(jì)課課題，以鞏固固大學(xué)所學(xué)知知識(shí)。通過(guò)本本次設(shè)計(jì)，使使我對(duì)電氣工工程及其自動(dòng)動(dòng)化專業(yè)的主主干課程有一一個(gè)較為全面面，系統(tǒng)的掌掌握，增強(qiáng)了了理論聯(lián)系實(shí)實(shí)際的能力，提提高了工程意意識(shí)，鍛煉了了我獨(dú)立分析析和解決電力力工程設(shè)計(jì)問(wèn)問(wèn)題的能力，為為未來(lái)的實(shí)際際工作奠定了了必要的基礎(chǔ)礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:Ⅰ、變變電所Ⅱ、變壓器Ⅲ、繼電保護(hù)護(hù)AbstracctXFcountty1100KVsuubstattioniisanimporrtantstatiioninnthissdisttract,,whicchisoneooftheeextrremelyyneceessaryyparttsofthe1110KVnetwoorkinnelecctricpowerrsysttem.Thedessignooftheesubsstatiooncannbesseparaatediintwoopartts:prrimaryyparttandseconndarypartofthheeleectriccdesiign.Thefirrstpaartcoonsisttsofspeciificattions,,compputatiionboookanndEleectriccalenngineeeringdrawiingsaabouttheddesignn.TheespeccificaationsshasseverralpaartswwhichareeGeneeralaanalyssisoffthestatiion,LLoadaanalyssis,TTheseelectiionoffthemaintrannsformmer,LLayouttofcconfigguratiion,CComputtationnofsshortcircuuit;SSelecttofeelectrricdeevicess,Powwerdiistribbutionndeviices,Generraldeesignofsuubstattionpplaneandtthedeesignofthhunderrboltproteectionn.Theseccondppartaalsocconsisstsoffspeccificaationss,commputattionbbookaandellectriicalddrawinngsabbouttthedeesign。Speccificaationssandcompuutatioonboookinccludefolloowingsectiion:GGeneraal,Thheevaaluatiionanndcallculatteoflineproteectionn,Traansforrmerpprotecction,,capaacitorrprottectioon,BuusprootectiionanndSellf-usiingtrransfoormerproteectionn.Computaationbook,,Elecctricaalenggineerringddrawinngsanndcattaloguueofdrawiingsaareatttacheedintheeend。Therreareenineedrawwingstotall,inwwhichfouraareprrepareedbyhand,,otheersarrepreepareddbyccomputterinnwhicchinsstalleedtheesofttwareelecttricallAutooCAD.Fromotherrvieww,italsocanbbeclaassifiiedassfirsstparrtanddsecoondpaart.Thisissadeesignofsuubstattionfforgrraduattionddesignntestt.Itcansstrenggthenoursspeciffiedkknowleedge.Key-worrds:ⅠsubsttationnⅡtranssformeerⅢRelaayprootectiion謝辭首先，在設(shè)計(jì)前前的理論學(xué)習(xí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)節(jié)中，劉憲林林、王克文、陳陳根永、孔斌斌、包毅等專專業(yè)課和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)指導(dǎo)老師的的教導(dǎo)為我提提供了豐富的的專業(yè)理論知知識(shí)和實(shí)踐分分析能力。在在本次設(shè)計(jì)的的近一個(gè)學(xué)期期中，和劉姍姍老師極其認(rèn)認(rèn)真負(fù)責(zé)的輔輔導(dǎo)和耐心的的解答幫助我我解決了一個(gè)個(gè)個(gè)的難題。在在此要對(duì)老師師們不辭勞苦苦的工作和無(wú)無(wú)私奉獻(xiàn)的精精神表示衷心心的感謝！在本次設(shè)計(jì)過(guò)程程中，特別要要感謝同寢室室的同學(xué)、及及同組的同學(xué)學(xué)，他們的幫幫助讓這次設(shè)設(shè)計(jì)變得輕松松了許多。設(shè)計(jì)中雖然充分分采納了老師師和同學(xué)們的的意見(jiàn)，幾經(jīng)經(jīng)修改，但由由于是初次設(shè)設(shè)計(jì)，加之自自身水平有限限，設(shè)計(jì)及論論述過(guò)程中難難免有錯(cuò)誤，請(qǐng)請(qǐng)各位老師批批評(píng)指正。附錄1：外文資資料翻譯A1.1譯文變壓器1.介紹要從遠(yuǎn)端發(fā)電廠廠送出電能，必必須應(yīng)用高壓壓輸電。因?yàn)闉樽罱K的負(fù)荷荷，在一些點(diǎn)點(diǎn)高電壓必須須降低。變壓壓器能使電力力系統(tǒng)各個(gè)部部分運(yùn)行在電電壓不同的等等級(jí)。本文我我們討論的原原則和電力變變壓器的應(yīng)用用。2.雙繞組變變壓器變壓器的最簡(jiǎn)單單形式包括兩兩個(gè)磁通相互互耦合的固定定線圈。兩個(gè)個(gè)線圈之所以以相互耦合，是是因?yàn)樗鼈冞B連接著共同的的磁通。在電力應(yīng)用中，使使用層式鐵芯芯變壓器(本文中提到到的)。變壓器是高效率的，因因?yàn)樗鼪](méi)有旋旋轉(zhuǎn)損失，因因此在電壓等等級(jí)轉(zhuǎn)換的過(guò)過(guò)程中，能量量損失比較少少。典型的效效率范圍在92到99%，上限值適用用于大功率變變壓器。從交流電源流入入電流的一側(cè)側(cè)被稱為變壓壓器的一次側(cè)側(cè)繞組或者是是原邊。它在在鐵圈中建立立了磁通φ，它的幅值值和方向都會(huì)會(huì)發(fā)生周期性性的變化。磁磁通連接的第第二個(gè)繞組被被稱為變壓器器的二次側(cè)繞繞組或者是副副邊。磁通是是變化的；因因此依據(jù)楞次次定律，電磁磁感應(yīng)在二次次側(cè)產(chǎn)生了電電壓。變壓器器在原邊接收收電能的同時(shí)時(shí)也在向副邊邊所帶的負(fù)荷荷輸送電能。這這就是變壓器器的作用。3.變壓器的的工作原理當(dāng)二次側(cè)電路開(kāi)開(kāi)路是，即使使原邊被施以以正弦電壓VVp，也是沒(méi)有有能量轉(zhuǎn)移的的。外加電壓壓在一次側(cè)繞繞組中產(chǎn)生一一個(gè)小電流IIθ。這個(gè)空載載電流有兩項(xiàng)項(xiàng)功能：（1）在鐵芯中中產(chǎn)生電磁通通，該磁通在在零和φm之間做正弦弦變化，φm是鐵芯磁通通的最大值；；（2）它的一個(gè)個(gè)分量說(shuō)明了了鐵芯中的渦渦流和磁滯損損耗。這兩種種相關(guān)的損耗耗被稱為鐵芯芯損耗。變壓器空載電流流Iθ一般大約只只有滿載電流流的2%—5%。因?yàn)樵诳湛蛰d時(shí)，原邊邊繞組中的鐵鐵芯相當(dāng)于一一個(gè)很大的電電抗，空載電電流的相位大大約將滯后于于原邊電壓相相位90o。顯然可見(jiàn)見(jiàn)電流分量IIm=I0sinθ0，被稱做勵(lì)勵(lì)磁電流，它它在相位上滯滯后于原邊電電壓VP90o。就是這個(gè)個(gè)分量在鐵芯芯中建立了磁磁通；因此磁磁通φ與Im同相。第二個(gè)分量Iee=I0sinθ0，與原邊電電壓同相。這這個(gè)電流分量量向鐵芯提供供用于損耗的的電流。兩個(gè)個(gè)相量的分量量和代表空載載電流，即I0=Im++Ie應(yīng)注意的是空載載電流是畸變變和非正弦形形的。這種情情況是非線性性鐵芯材料造造成的。如果假定變壓器器中沒(méi)有其他他的電能損耗耗一次側(cè)的感感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EEp和二次側(cè)的的感應(yīng)電壓EEs可以表示出出來(lái)。因?yàn)橐灰淮蝹?cè)繞組中中的磁通會(huì)通通過(guò)二次繞組組，依據(jù)法拉拉第電磁感應(yīng)應(yīng)定律，二次次側(cè)繞組中將將產(chǎn)生一個(gè)電電動(dòng)勢(shì)E，即E=NΔφ/Δt。相同的磁磁通會(huì)通過(guò)原原邊自身，產(chǎn)產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)動(dòng)勢(shì)Ep。正如前文文中討論到的的，所產(chǎn)生的的電壓必定滯滯后于磁通990o，因此此，它于施加加的電壓有180o的相位差差。因?yàn)闆](méi)有有電流流過(guò)二二次側(cè)繞組，Es=Vs。一次側(cè)空載電流很小，僅為滿載電流的百分之幾。因此原邊電壓很小，并且Vp的值近乎等于Ep。原邊的電壓和它產(chǎn)生的磁通波形是正弦形的；因此產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)Ep和Es的值是做正弦變化的。產(chǎn)生電壓的平均值如下Eavg=tuurns×即是法拉第定律律在瞬時(shí)時(shí)間間里的應(yīng)用。它它遵循Eavg=N==4fNφm其中N是指線圈圈的匝數(shù)。從從交流電原理理可知，有效效值是一個(gè)正正弦波，其值值為平均電壓壓的1.11倍；因此E=4.44ffNφm因?yàn)橐淮蝹?cè)繞組組和二次側(cè)繞繞組的磁通相相等，所以繞繞組中每匝的的電壓也相同同。因此Ep=4.444fNpφm并且Es=4.444fNsφm其中Np和Ess是一次側(cè)繞繞組和二次側(cè)側(cè)繞組的匝數(shù)數(shù)。一次側(cè)和和二次側(cè)電壓壓增長(zhǎng)的比率率稱做變比。用用字母a來(lái)表示這個(gè)個(gè)比率，如下下式a==假設(shè)變壓器輸出出電能等于其其輸入電能——這個(gè)假設(shè)適適用于高效率率的變壓器。實(shí)實(shí)際上我們是是考慮一臺(tái)理理想狀態(tài)下的的變壓器；這這意味著它沒(méi)沒(méi)有任何損耗耗。因此Pm=Poutt或者VpIp×pprimarryPF=VsIs×secoondaryyPF這里PF代表功功率因素。在在上面公式中中一次側(cè)和二二次側(cè)的功率率因素是相等等的；因此VpIp=VsIs從上式我們可以以得知=≌≌aa它表明端電壓比比等于匝數(shù)比比，換句話說(shuō)說(shuō)，一次側(cè)和和二次側(cè)電流流比與匝數(shù)比比成反比。匝匝數(shù)比可以衡衡量二次側(cè)電電壓相對(duì)于一一次惻電壓是是升高或者是是降低。為了了計(jì)算電壓，我我們需要更多多數(shù)據(jù)。終端電壓的比率率變化有些根根據(jù)負(fù)載和它的功功率因素。實(shí)實(shí)際上,變比從標(biāo)識(shí)牌數(shù)據(jù)據(jù)獲得,列出在滿載情況下原邊和副邊電壓。當(dāng)副邊邊電壓Vs相對(duì)于原邊邊電壓減小時(shí)時(shí)，這個(gè)變壓壓器就叫做降降壓變壓器。如如果這個(gè)電壓壓是升高的，它它就是一個(gè)升升壓變壓器。在在一個(gè)降壓變變壓器中傳輸輸變比a遠(yuǎn)大于1(a>11.0)，同樣的，一一個(gè)升壓變壓壓器的變比小小于1(a<11.0)。當(dāng)a=1時(shí)，變壓器器的二次側(cè)電電壓就等于起起一次側(cè)電壓壓。這是一種種特殊類型的的變壓器，可可被應(yīng)用于當(dāng)當(dāng)一次側(cè)和二二次側(cè)需要相相互絕緣以維維持相同的電電壓等級(jí)的狀狀況下。因此此，我們把這這種類型的變變壓器稱為絕絕緣型變壓器器。顯然，鐵芯中的的電磁通形成成了連接原邊邊和副邊的回回路。在第四四部分我們會(huì)會(huì)了解到當(dāng)變變壓器帶負(fù)荷荷運(yùn)行時(shí)一次次側(cè)繞組電流流是如何隨著著二次側(cè)負(fù)荷荷電流變化而而變化的。從電源側(cè)來(lái)看變變壓器，其阻阻抗可認(rèn)為等等于Vp/Ip。從等式=≌≌a中我們可知知Vp=aVs并且Ip=Is/a。根據(jù)Vs和Is，可得Vp和Ip的比例是==但是Vs/IIs負(fù)荷阻抗ZL，因此我們們可以這樣表表示Zm(primmary)=a2ZL這個(gè)等式表明二二次側(cè)連接的的阻抗折算到到電源側(cè)，其其值為原來(lái)的的a2倍。我們把把這種折算方方式稱為負(fù)載載阻抗向一次次側(cè)的折算。這這個(gè)公式應(yīng)用用于變壓器的的阻抗匹配。4.有載情況下下的變壓器一次側(cè)電壓和二二次側(cè)電壓有有著相同的極極性，一般習(xí)習(xí)慣上用點(diǎn)記記號(hào)表示。如如果點(diǎn)號(hào)同在在線圈的上端端，就意味著著它們的極性性相同。因此此當(dāng)二次側(cè)連連接著一個(gè)負(fù)負(fù)載時(shí)，在瞬瞬間就有一個(gè)個(gè)負(fù)荷電流沿沿著這個(gè)方向向產(chǎn)生。換句句話說(shuō)，極性性的標(biāo)注可以以表明當(dāng)電流流流過(guò)兩側(cè)的的線圈時(shí)，線線圈中的磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)會(huì)增加。因?yàn)槎蝹?cè)電壓壓的大小取決決于鐵芯磁通通大小φ0，所以很顯顯然當(dāng)正常情情況下負(fù)載電電勢(shì)Es沒(méi)有變化時(shí)時(shí)，二次側(cè)電電壓也不會(huì)有有明顯的變化化。當(dāng)變壓器器帶負(fù)荷運(yùn)行行時(shí)，將有電電流Is流過(guò)二次側(cè)側(cè)，因?yàn)镋s產(chǎn)生的感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)當(dāng)于一個(gè)電壓壓源。二次側(cè)側(cè)電流產(chǎn)生的的磁動(dòng)勢(shì)NsIs會(huì)產(chǎn)生一個(gè)個(gè)勵(lì)磁。這個(gè)個(gè)磁通的方向向在任何一個(gè)個(gè)時(shí)刻都和主主磁通反向。當(dāng)當(dāng)然，這是楞楞次定律的體體現(xiàn)。因此，NsIs所產(chǎn)生的磁磁動(dòng)勢(shì)會(huì)使主主磁通φ0減小。這意意味著一次側(cè)側(cè)線圈中的磁磁通減少，因因而它的電壓壓Ep將會(huì)增大。感感應(yīng)電壓的減減小將使外施施電壓和感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之間間的差值更大大，它將使初初級(jí)線圈中流流過(guò)更大的電電流。初級(jí)線線圈中的電流流Ip的增大，意意味著前面所所說(shuō)明的兩個(gè)個(gè)條件都滿足足：（1）輸出功率率將隨著輸出出功率的增加加而增加（2）初級(jí)線圈圈中的磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)將增加，以以此來(lái)抵消二二次側(cè)中的磁磁動(dòng)勢(shì)減小磁磁通的趨勢(shì)。總的來(lái)說(shuō)，變壓壓器為了保持持磁通是常數(shù)數(shù)，對(duì)磁通變變化的響應(yīng)是是瞬時(shí)的。更更重要的是，在在空載和滿載載時(shí)，主磁通通φ0的降落是很很少的（一般般在）1至3%。其需要的的條件是E降落很多來(lái)來(lái)使電流Ip增加。在一次側(cè)，電流流Ip’在一次側(cè)流流過(guò)以平衡Is產(chǎn)生的影響響。它的磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)NpIp’只停留在一一次側(cè)。因?yàn)闉殍F芯的磁通通φ0保持不變，變變壓器空載時(shí)時(shí)空載電流I0必定會(huì)為其其提供能量。故故一次側(cè)電流流Ip是電流Ip’與I0’的和。因?yàn)榭蛰d電流相相對(duì)較小，那那么一次側(cè)的的安匝數(shù)與二二次側(cè)的安匝匝數(shù)相等的假假設(shè)是成立的的。因?yàn)樵谶@這種狀況下鐵鐵芯的磁通是是恒定的。因因此我們?nèi)耘f舊可以認(rèn)定空空載電流I0相對(duì)于滿載載電流是極其其小的。當(dāng)一個(gè)電流流過(guò)過(guò)二次側(cè)繞組組，它的磁動(dòng)動(dòng)勢(shì)（NsIs）將產(chǎn)生一一個(gè)磁通，于于空載電流I0產(chǎn)生的磁通通φ0不同，它只只停留在二次次側(cè)繞組中。因因?yàn)檫@個(gè)磁通通不流過(guò)一次次側(cè)繞組，所所以它不是一一個(gè)公共磁通通。另外，流過(guò)一次次側(cè)繞組的負(fù)負(fù)載電流只在在一次側(cè)繞組組中產(chǎn)生磁通通，這個(gè)磁通通被稱為一次次側(cè)的漏磁。二二次側(cè)漏磁將將使電壓增大大以保持兩側(cè)側(cè)電壓的平衡衡。一次側(cè)漏漏磁也一樣。因因此，這兩個(gè)個(gè)增大的電壓壓具有電壓降降的性質(zhì)，總總稱為漏電抗抗電壓降。另另外，兩側(cè)繞繞組同樣具有有阻抗，這也也將產(chǎn)生一個(gè)個(gè)電阻壓降。把把這些附加的的電壓降也考考慮在內(nèi)，這這樣一個(gè)實(shí)際際的變壓器的的等值電路圖圖就完成了。由由于分支勵(lì)磁磁體現(xiàn)在電流流里，為了分分析我們可以以將它忽略。這這就符我們前前面計(jì)算中可可以忽略空載載電流的假設(shè)設(shè)。這證明了了它對(duì)我們分分析變壓器時(shí)時(shí)所產(chǎn)生的影影響微乎其微微。因?yàn)殡妷簤航蹬c負(fù)載電電流成比例關(guān)關(guān)系，這就意意味著空載情情況下一次側(cè)側(cè)和二次側(cè)繞繞組的電壓降降都為零。譯自<<科技英英語(yǔ)>>A1.2原文TRANSFOORMER1.INTRRODUCTTIONThehiggh-volltagetranssmissiionwaasneeedforrthecaseelecttricallpoweeristobeeprovvidedatcoonsideerableedisttancefromagenneratiingsttationn.Atsomepointtthisshighhvolttagemmustbberedduced,,becaauseuultimaatelyismuustsuupplyaloaad.Thhetraansforrmermmakesitpoossiblleforrvariiousppartsofapowerrsysttemtoooperrateaatdiffferenntvolltagelevells.Innthisspapeerwediscuusspoowerttransfformerrprinncipleesanddappllicatiions.2.TOW--WINDIINGTRRANSFOORMERSSAtranssformeerinitsssimpleestfoormcoonsisttsoftwosstatioonarycoilsscouppledbbyammutuallmagnneticflux..Thecoilssaresaidtobeemutuuallycouplledbeecauseetheyylinkkacoommonflux..Inpoweerappplicattions,,lamiinateddsteeelcorretraansforrmers(towwhichthispaperrisrrestriicted))areused..Trannsformmersaareeffficieentbeecauseetherotattionalllosssesnoormalllyasssociattedwiithrootatinngmacchineareaabsentt,sorelattivelyylitttlepooweriislosstwheentraansforrmingpowerrfrommonevoltaageleevelttoanoother..Typiicaleefficiiencieesareeinttheraange992to99%,thehhigherrvaluuesappplyinngtothellargerrpoweertraansforrmers..Thecurrrentflowiinginnthecoilconneectedtothheacsourcceiscalleedtheeprimmarywwindinngorsimpllytheeprimmary.Itseetsuppthefluxφintthecoore,wwhichvarieesperriodiccallybothinmaagnituudeannddirrectioon.Thhefluuxlinnksthheseccondccoil,calleedtheesecoondaryywinddingoorsimmplysseconddary.Theffluxiischaangingg;theereforre,ittinduucesaavolttageiintheesecoondaryybyeelectrromagnneticinducctioninacccordaancewwithLLenz’slaww.Thuustheeprimmaryrreceivvesittspowwerfrromthhesouurcewwhilethesseconddaryssuppliiesthhispoowerttotheeloadd.Thiisacttioniisknoownasstrannsformmeracction..3.TRANNSFORMMERPRRINCIPPLESWhenasinussoidallvolttageVVpisaapplieedtothepprimarrywitththeesecoondaryyopenn-circcuitedd,theerewiillbeenoeenergyytrannsfer..TheimpreessedvoltaagecaausesasmaallcuurrenttIθtofflowiintheeprimmarywwindinng.Thhisnoo-loaddcurrrenthhastwwofunnctionns:(11)itproduucestthemaagnetiicfluuxintheccore,whichhvariiessiinusoiidallyybetwweenzzeroaandφm,wheereφmistthemaaximummvaluueoftheccorefflux;and((2)ittprovvidesacommponennttoaccouuntfoortheehystteresiisanddeddyycurrrentllossessintthecoore.TTherecombiinedllossessarenormaallyrreferrredtooastthecooreloosses..Theno--loadcurreentIθθisuusualllyfewwperccentooftheerateedfulll-loaadcurrrentofthhetraansforrmer((aboutt2too5%)..Sincceatno-looadthhepriimarywindiingacctsassalaargerreactaancedduetootheironcore,,theno-looadcuurrenttwillllagthepprimarryvolltagebyneearly90o.ItissreaddilysseentthattthecuurrenttcompponenttIm=I0sinθ0,callledtthemaagnetiizingcurreent,iis90ooinpphasebehinndtheeprimmaryvvoltaggeVP.Itisthhiscoomponeentthhatseetsuppthefluxinthhecorre;φisttherefforeiinphaasewiithImm.Theseccondccomponnent,Ie=I0sinθ0,isinphhasewwithttheprrimaryyvolttage.Itissthecurreentcoomponeentthhatsuupplieestheecoreelossses.TThephhasorsumooftheesetwwocommponenntsreepreseentstthenoo-loaddcurrrent,orI0=Im++IeItshouuldbeenoteedthaattheeno-lloadccurrenntisdistoortesandnnonsinnusoiddal.TThisiistheeresuultoffthenonliinearbehavviorooftheecoreemateerial..Ifitiisasssumedthatthereearenoottherllossessintthetrransfoormer,,theinduccedvooltageeInthhepriimary,,Epandthatinthheseccondarry,Esscanbeshhown.Sinceethemagneeticffluxssetuppbyttheprrimaryywindding，thereewilllbeaanindducedEMFEEinttheseecondaarywiindingginaaccorddancewithFaradday’slaww,nammely,E=NΔφ/Δt.Thhissaameflluxallsoliinksttheprrimaryyitseelf,iinduciinginnitaanEMFF,Ep.Asdiscuussedearliier,ttheinnduceddvolttagemmustllagthhefluuxby90o,thereefore,,theyyare180ooutoofphaasewiiththheapppliedvoltaage.SSincenocuurrenttflowwsinthesseconddarywwindinng,Ess=Vs.Theeno-lloadpprimarrycurrrentI0isssmall,,afeewperrcentoffuull-looadcuurrentt.ThuustheevolttageiintheeprimmaryiissmaallanndVpisnnearlyyequaaltoEp.Theeprimmaryvvoltaggeanddtheresulltingfluxaressinusooidal;;thusstheinduccedquuantittiesEEpandEsvaryyasaasinefunnctionn.TheeaverageevaluueoftheiinduceedvolltagegivennbyEavg=tuurns×whichiisFarraday’slawwapplliedttoaffiniteetimeeinteerval..ItffollowwsthaatEavg=N==4fNφmwhichNNistthenuumberoftuurnsoontheewindding.Formacciircuitttheoory,ttheefffectiiveorrroott-meann-squaare(rrms)vvoltaggeforrasiinewaaveiss1.111timeestheeaverragevvoltagge;thhusE=4.44ffNφmSincetthesaameflluxliinkswwithttheprrimaryyandseconndarywindiings,thevvoltaggeperrturnnineeachwwindinngisthessame.HenceeEp=4.444fNpφmandEs=4.444fNsφmwhereEEpandEsarretheenumbberoffturnnonttheprrimaryyandseconndarywindiings,respeectiveely.TTheraatiooofpriimarytoseecondaaryinnduceddvolttageiiscallledtthetrransfoormatiionraatio.Denottingtthisrratiobya,,itiisseeenthaata==Assumethattheooutputtpoweerofatraansforrmereequalssitsinputtpoweer,nootabbadsuumptiooninpractticecconsidderinggthehighefficcienciies.WWhatwwereaallyaaresaayingisthhatweearedealiingwiithannideaaltraansforrmer;thatis,iithassnollossess.ThuusPm=PouttorVpIp×pprimarryPF=VsIs×secoondaryyPFwherePPFistheppowerfactoor.Foortheeabovve-staatedaassumpptionitmeeanstthattthepoowerffactorronpprimarryanddsecoondaryysideesareeequaal;thherefooreVpIp=VsIsfromwhhichiisobttainedd=≌≌aaItshowwsthaatasanappproxiimatioontheetermminalvoltaageraatioeequalsstheturnssratiio.Thhepriimaryandsseconddaryccurrennt,onntheotherrhandd,areeinveerselyyrelaatedttotheeturnnsrattio.TThetuurnsrratiogivessameeasureeofhhowmuuchthheseccondarryvolltageisraaisedorloowereddinrrelatiiontootheprimaaryvooltagee.Tocalcuulatethevvoltaggereggulatiion,wweneeedmorreinfformattion.Therattiooffthetermiinalvvoltaggevarriesssomewhhatdeependiingonntheloadandiitspoowerffactorr.Inpracttice,thettransfformattionrratioisobbtaineedfroomtheenameeplateedataa,whiichliistthhepriimaryandsseconddaryvvoltaggeundderfuull-looadcoonditiion.WhenthheseccondarryvolltageVsisrreduceedcommpareddtottheprrimaryyvolttage,thettransfformattioniissaiidtobeastep--downtranssformeer:coonverssely,ifthhisvooltageeisrraisedd,itiscaalledasteep-uptranssformeer.Innasttep-doowntrransfoormerthettransfformattionrratioaisgreatterthhanunnity((a>1.00),whhilefforastep--uptrransfoormeritisssmalllertthanuunity(a<1..0).IIntheeevenntthaata=11,theetrannsformmerseecondaaryvooltageeequaalsthhepriimaryvoltaage.TThisiisasspeciaaltyppeoftranssformeeruseedininstaanceswhereeelecctricaalisoolatioonisrequiiredbbetweeentheeprimmaryaandseecondaaryciircuittwhillemaiintainningtthesaamevooltageeleveel.Thherefoore,tthisttransfformerrisggeneraallykknowsasannisollationntrannsformmer.Asisaappareent,iitisthemmagnetticflluxinnthecorethatformsstheconneectingglinkkbetwweenpprimarryanddsecoondaryycirccuit.Inseectionn4ittissshownhowttheprrimaryywinddingccurrenntadjjustsitsellftothesseconddarylloadccurrenntwheentheetrannsformmersuupplieesalload.Lookinggintoothetranssformeerterrminallsfroomtheesourrce,aanimppedancceisseenwhichhbyddefiniitionequallsVp/Ip.Froom=≌≌a,wehaaveVp=aVsandIp=Is/a.InntermmsofVsandIstheratiooofVVptoIIpis==ButVs/IsistthelooadimmpedannceZLLthussweccansaaythaatZm(primmary)=a2ZLThiseqquatioontelllsussthattwhennaniimpedaanceiisconnnecteedtothesseconddarysside,itapppearssfrommthesourcceasanimmpedanncehaavingamaggnituddethaatisa2timeesitssactuualvaalue.Wesaaythaattheeloaddimpeedanceeisrreflecctedoorrefferreddtottheprrimaryy.Itisthhisprroperttyoftranssformeersthhatissuseddiniimpedaance-mmatchiingappplicaationss.4.TRANNSFORMMERSUUNDERLOADThepriimaryandsseconddaryvvoltaggesshhownhhavessimilaarpollaritiies,aasinddicateedbythe“dot-mmakingg”convventioon.Thhedottsneaartheeuppeerenddsofthewwindinngshaavethhesammemeaaningasinncirccuitttheoryy;theemarkkedteerminaalshaavethhesammepollarityy.Thuuswheenalloadiisconnnecteedtothesseconddary,theiinstanntaneoouslooadcuurrenttisiintheedireectionnshowwn.Innotheerworrds,tthepoolarittymarrkingsssignnifytthatwwhenppositiivecuurrenttenteersboothwiindinggsatthemmarkeddtermminalss,theeMMFssoftthetwwowinndingssadd..Sincettheseecondaaryvooltageedepeendsoontheecoreefluxxφ0,itmustbeclleartthatttheflluxshhouldnotcchangeeapprreciabblyiffEsisttoremmaineessenttiallyyconsstantunderrnormmallooadinggcondditionns.Wiiththheloaadconnnecteed,acurreentIsswilllflowwinttheseecondaaryciircuitt,beccausetheiinduceedEMFFEswilllactasavoltaagesoource..TheseconndarycurreentprroduceesanMMFNNsIsthattcreaatesaafluxx.Thiisfluuxhasssuchhadiirectiionthhatattanyinstaantinntimeeitoopposeestheemainnfluxxthattcreaatediitintheffirstplacee.Ofcoursse,thhisissLenzz’slawwinaactionn.ThuustheeMMFrepreesenteedbyNsIstenddstoreduccetheecoreefluxxφ0.ThiismeaansthhatthhefluuxlinnkingthepprimarrywinndingreduccesanndconnsequeentlythepprimarryindducedvoltaageEp,ThiisredductioonininduccedvooltageecaussesagreatterdiiffereencebbetweeentheeimprresseddvolttageaandthhecouunterinduccedEMMF,thherebyyalloowingmorecurreenttooflowwinttheprrimaryy.TheefacttthattprimmaryccurrenntIpincrreasessmeannsthaattheetwocondiitionssstattedeaarlierrarefulfiilled::(1)theppowerinputtincrreasesstommatchtheppoweroutpuut,annd(2))theprimaaryMMMFinccreaseestooffseettheetenddencyofthheseccondarryMMFFtorreduceetheflux..Ingeneeral,itwiillbeefounndthaattheetrannsformmerreeactsalmosstinsstantaaneousslytookeepptheresulltantcorefluxessenntialllyconnstantt.Morreoverr,theecoreefluxxφ0droppsverrysliightlyybetwweennnolooadanndfulllloaad(abbout11to33%),aaneceessaryycondditionnifEEpisttofalllsuffficieentlytoalllowaaninccreaseeinIIp.Ontheprimaarysiide,IIp’istthecuurrenttthattflowwsinthepprimarrytobalanncethhedemmagnettizinggeffeectoffIs.ItsMMFNNpIp’setssupaafluxxlinkkingttheprrimaryyonlyy.Sinncethhecorrefluuxφ0remaainscconstaant.II0musttbetthesaamecuurrenttthattenerrgizessthetranssformeeratnolooad.TTheprrimaryycurrrentIIpisttherefforetthesuumoftheccurrenntIp’andI0.Becauseetheno-looadcuurrenttisrrelatiivelysmalll,itiscoorrectttoaassumeethatttheprimaaryammpere--turnssequaaltheesecoond