9 电力变压器的空载运行.ppt

重庆大学电气工程学院，《电机学》课程，4.5学分，上课72学时，实验18学时，　韩力，?2005，hanli@电机学Electrical Machinery 自动化系温志明 电力变压器空载运行 9.1 空载时的物理现象及正方向 9.2 感应电动势 9.3 励磁电流（难点） 9.4 空载时的等值电路（重点） 空载时的物理现象及正方向 变压器空载的含义 电磁物理现象 正方向的规定 空载时的物理现象及正方向 变压器空载的含义 空载时的物理现象及正方向 变压器空载时的电磁物理现象 空载时的物理现象及正方向 变压器空载时的电磁物理现象 空载时的物理现象及正方向 变压器空载时的电磁物理现象 空载时的物理现象及正方向 变压器空载时的电磁物理现象 空载时的物理现象及正方向 变压器正方向的规定 空载时的物理现象及正方向 变压器正方向的规定 空载时的物理现象及正方向 变压器正方向的规定 空载时的物理现象及正方向 变压器正方向的规定 空载时的物理现象及正方向 感应电动势 感应电动势 感应电动势 感应电动势 变比和其它分析 感应电动势 励磁电流 励磁电流 励磁电流 励磁电流 励磁电流 -----励磁电抗，对应主磁通的电抗。 需要指出的是： 1、 并非实质电阻，是为计算铁耗而引进的模拟电阻。 2、由于磁路呈现非线性，铁耗值是变量，因此 也是变量， 在变压器外施额定电压时，其变化范围不大，可以近似认 为是常数。 -----励磁阻抗 -----励磁电阻，对应铁损耗的等效电阻； 励磁电流 三、漏抗分析 漏电动势也可以用漏抗压降来表示，即 根据主电动势的分析方法，漏电动势同样有 励磁电流 由于漏磁通主要经过非铁磁路径，磁路不饱和，故磁阻很大且为常数，所以漏电抗 很小且为常数，它不随电源电压负载情况而变。 电路方程、等效电路和相量图 1、电动势平衡方程式 根据前面对励磁电流和漏抗参数的分析，现在我们可以把变压器空载运行时的全部电磁现象用一复数电路来表示。 1）、电流平衡方程式 空载时的等值电路 2）、励磁支路电压降 3）、一次侧电压平衡方程式： Z1称为一次侧绕组的漏阻抗 4）、二次侧电压平衡方程式： 根据上述4个基本方程式，可以画出变压器空载运行时的等效电路图和相量图，这种方法具有一般意义。 空载时的等值电路 由于 ，所以有时忽略漏阻抗，空载等效电路只是一个 元件的电路。在 一定的情况下， 大小取决于 的大小。从运行角度讲，希望 越小越好，所以变压器常采用高导磁材料，增大 ，减小 ，提高运行效率和功率因数。 2、等效电路图 空载时的等值电路 3、相量图 （5） （4） （3） 滞后 ， ； （1）以 为参考相量 （2） 与 同相， 超前 ， 空载时的等值电路 电机学教案， 太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com 电机学 单相变压器的空载运行分析 * 2015 变压器的空载运行是指变压器的原绕组(一次侧)接交流电源，副绕组（二次侧）开路的运行状态。 注意和其它电机空载含义做比较； 变压器一次侧和二次侧符号的表示方法（用下标1和2来进行区分）； 下标0的含义； 1、主磁通与漏磁通的区别 1）性质上： 与 成非线性关系； 与 成线性关系； 2）数量上： 占99%以上， 仅占1%以下； 3）作用上： 起传递能量的作用， 起漏抗压降作用。 2、空载电流说明 空载时，一次测流过电流，称为空载电流，用i0 表示，记为i1=i0，由于空载时，没有功率的输出，电流全用来励磁，故空载电流也称为励磁电流。记为im=i0 注意下标m的含义。 由于变压器的各电、磁量都是交变的，是时间函数。对其正方向做出规定，有利于讨论各电、磁量的量值关系和相位关系，否则列出的电路方程的物理意义不清。 变压器的原边按照电动机惯例规定正方向，即把变压器的原边看成是电源的负载，原边电流的正方向依据外加电源电压的正方向确定。 变压器的副边按照发电机惯例规定正方向，即把变压器的副边看成是负载的电源，副边电流的正方向依据副边电势的正方向确定，副边电压的正方向依据副边电流流过负载的压降方向确定。 磁通的正方向与电流的正方向符合右手螺旋定则。 感应电动势的正方向与磁通的正方向符合右手螺旋定则，但是感应电动势的实际方向由楞次定律确定，它总是阻碍电流及磁通变化的。变压器的各电、磁量正方向标示于图中。满足上述关系，电动势的公式可以写为