變壓器并列運行分析

變壓器并列運行分析第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一§2-1變壓器各電磁量的正方向

(Directionofelectromagneticquantities)

按電動機慣例，吸收電功率和1、2、和

符合右手螺旋定則3、、和

符合右手螺旋定則4、和符合右手螺旋定則

按發(fā)電機慣例，發(fā)出電功率和5、均由同名端流入和6、第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一正方向的規(guī)定第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一電磁量規(guī)定正方向慣例總結(jié)

(Summaryoftheelectromagneticquantities’direction)

按電動機慣例，吸收電功率和1)

按發(fā)電機慣例，發(fā)出電功率和4)2)、和符合右手螺旋關(guān)系

、和；、和、符合右手螺旋關(guān)系第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一§2-2變壓器空載運行

(Opencircuitoperationoftransformer)變壓器空載運行時基本電磁關(guān)系（一）第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一變壓器空載運行時基本電磁關(guān)系（二）(Electromagnetic

disciplineoftransformerwithopencircuitoperation)

*

、都是最大值，一般*、都是由勵磁磁動勢產(chǎn)生的。第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一假設(shè)主磁通正弦變化為根據(jù)電磁感應(yīng)定律一、主磁通感應(yīng)的電動勢(Electromotiveforceinducedbymainmagneticflux)電動勢有效值同理：得：第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一結(jié)論：③主磁通決定了感應(yīng)電動勢

的大小。①②變壓器變比:(Transformationratio)④感應(yīng)電動勢落后于主磁通。第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一二、漏磁通感應(yīng)電動勢

(EMFinducedbyleakageflux)用相量表示：根據(jù)電磁感應(yīng)定律第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一對一次漏電抗的總結(jié)：（Primaryleakagereactance）漏磁通感應(yīng)的漏電動勢可以用空載電流在一次繞組漏電抗產(chǎn)生的負壓降

表示，在相位上落后于電角度。第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一三、空載運行電壓方程式

(Voltageequationforopencircuitoperation)

其中為一次繞組的電阻;變比近似表示為：(Transformationratio)為一次繞組的漏電抗;為一次繞組的漏阻抗第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一四、勵磁電流的波形及和主磁通的關(guān)系

由可知，當電源電壓隨時間按正弦規(guī)律變化，則電動勢、磁通必定都按正弦規(guī)律變化。根據(jù)鐵磁材料的磁飽和特性可知，主磁通和勵磁電流成飽和曲線關(guān)系。即呈非線性關(guān)系。

思考：主磁通是正弦波時，勵磁電流應(yīng)該是什么波形？1.勵磁電流的波形(waveformoffieldcurrent)

第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一動畫：勵磁電流的波形結(jié)論：由于鐵磁材料的飽和,磁通為正弦波時,勵磁電流的波形為尖頂波。第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一思考：單相變壓器220V/110V，如錯把低壓邊接為220V空載運行，問的變化？第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一2.勵磁電流和主磁通的相位關(guān)系考慮主磁通磁滯效應(yīng)時，可見，磁通在相位上落后于勵磁電流一定的相位角度。稱為鐵耗角。結(jié)論：如果考慮鐵磁材料的飽和及磁滯,磁通為正弦波時,勵磁電流為不對稱的尖頂波?？紤]鐵磁材料的飽和及磁滯時的勵磁電流第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一3.等效正弦波勵磁電流的概念

由于勵磁電流不是正弦波，不能用相量表示，工程上用等效正弦波概念來表征實際勵磁電流，并用相量表示。等效條件：1）等效正弦波電流角頻率等于實際勵磁電流基波角頻率；2）等效正弦波電流有效值為：3）等效正弦波電流相位上超前主磁通相量角。第16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一五、勵磁電流及其感應(yīng)電動勢的關(guān)系和變壓器的參數(shù)主磁通感應(yīng)了主電勢，而主磁通是由勵磁電流產(chǎn)生，根據(jù)前面的分析，可從畫出的相量圖中看到各物理量的相位關(guān)系。特別注意電壓降（負電動勢）和勵磁電流兩個電氣量的相位關(guān)系。第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一如下圖，可得到：

，

的物理意義：——等效鐵耗電阻，又稱激磁電阻——稱激磁電抗其大小反映了一定勵磁電流激勵主磁通的能力。第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一同理可得：思考(Ponder)：說說一次漏電抗和激磁電抗有何區(qū)別？第20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一是一個常數(shù)，不隨變壓器運行狀態(tài)的改變而改變是一個變數(shù)，因為鐵心中的主磁通會出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象。也就是說激磁電抗隨鐵心中磁密的變化而變化；由于磁密的大小決定于勵磁電流，勵磁電流的大小又決定于電壓。所以根本上激磁電抗的大小受所施加電壓幅值的影響：通常電壓越高激磁電抗會減小。第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一思考(Ponder)：一開始分析變壓器空載運行時假設(shè)主磁通是正弦變化，請通過到現(xiàn)在為止的學(xué)習(xí)證明變壓器空載運行時其主磁通確實是正弦變化的。第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一六、變壓器空載運行的基本方程、

相量圖和等效電路(Equation,phasordiagramandequivalentcircuit)變壓器空載運行的基本方程第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一作相量圖的主要過程:選參考向量---主磁通相量；

根據(jù)一次主電動勢和勵磁電流關(guān)系分解勵磁電流有功分量和無功分量。畫出感應(yīng)主電動勢、；畫出空載勵磁電流；根據(jù)一次側(cè)電壓方程畫出。變壓器空載運行的相量圖第24頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一變壓器空載運行的相量圖第25頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一

－勵磁電阻（等效鐵耗電阻）；