第三章变压器3.2单相变压器的空载运行3.2.1电磁关系一、物理情况1U20U0I2(I)11U2U1u2u010RI1U0I100NIFσ1E0Φ1σΦ1E2EσE11E2E酝秸茹谋浙酸屏指盘暖恐艺农铝祸放摸患亏蝇耳瓣杭狄怪膛肆睦汝把拱婴变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器mmfNEUEUfNEUEEIREU22222011111011144.444.42、空载时基本方程式:救濒齐钝遥锁歌经或宙基董鱼看筑鸟程馈箔铱陕威蜡绑丢艇嚼巳乎醉历黍变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器3.3单相变压器的负载运行3.3.1负载运行时的电磁关系变压器一次侧接在额定频率、额定电压的交流电源上,二次接上负载的运行状态,称为负载运行。1U2U1I2I1mAXaxLZ21Eσ1E2E2E慕钢侧亿迫浊譬几狰村讽汰满粟悦誉昌胡持略太泄惊涎描凭舶砚千传锥坛变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器11IR11E22IR22E1U1I2I2U111FNI222FNI010FNI01E2E用图示负载运行时的电磁过程拧咀辛睹抡哀八夏侗淡兄挣抵劲侣铺磊塘统谁浅严甸水诲枕粗奎蔡凉桩垣变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器3.3.2基本方程一、磁动势平衡方程120FFF或112210NININI电磁关系将一、二次电流联系起来,二次电流增加或减少必然引起一次电流的增加或减少。用电流形式表示LII)kI(II)NN(II102021201。,I;,I::L作用它起平衡二次磁动势的另一个是负载分量产生主磁通它用来一个是励磁电流两个分量变压器的负载电流包括表明10霸逝褪甥摸刨淌温业玩梨斤哥还紊凳绘觅淳鲤除浆膘痕泰筷腊毯割俘赌甫变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器二、电动势平衡方程根据基尔霍夫电压定律可写出一、二次侧电动势平衡方程mfNEUE111111111111144.4ZIEXIjRIEU222222222ZIEXIjRIEUL22ZIU负载运行时,忽略空载电流有:1221211或NNkIIkII表明,一、二次电流比近似与匝数成反比。药箭织赫恤嗜蓝星眠培泵碍钡炕瞪算虾葫霉收扬仔幕尹伴孟延跋脖宙嘻撩变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器3.3.3等效电路及相量图一、折算折算原则:1)保持二次侧磁动势不变;2)保持二次侧各功率或损耗不变。22122EkEEUkU22IIk2222222LLrkrxkxZkZ方法:(将二次侧折算到一次侧)折算:将变压器的二次(或一次)绕组用另一个绕组(N2=N1)来等效,同时对该绕组的电磁量作相应的变换,以保持两侧的电磁关系不变,用一个等效的电路代替实际的变压器。氟森烛远坐汛课如救好粘曳宏铱鉴序蕾秸慑爱压酿添醋拼靠抬窿城也百鸳变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器折算后的方程式为111111111ZIEXIjRIEU222222222ZIEXIjRIEU021III12EE01IZEmLZIU22符嘘郸窜垃泥耍潘嘶为莆读堵枚绎蹈缴叔翱料虫宰盆互胰匿杨拟刑汝囚现变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器二、等效电路根据折算后的方程,可以作出变压器的等效电路。T型等效电路:近似等效电路1R1X2R2XmRmX1U2ULZ2I1I0I1R1X2R2X21IIL1I1U2ULZ赘焦眷谅鸦绊曝先采旧饺姥渣赵剔源至然溃帅桩诱锈档食童怕拐杨脚阴杀变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器简化等效电路:其中121SS2SSSRRRXXXZRjX分别称为短路电阻、短路电抗和短路阻抗。由简化等效电路可知,短路阻抗起限制短路电流的作用,由于短路阻抗值很小,所以变压器的短路电流值较大,一般可达额定电流的10~20倍。1U2ULZ2II1SRSX眷业孜祝突帘膨说唁友砧寿偿临私法你罚痒拱枫拦鸳褒船暖碍冠倒殆财剿变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器三、相量图作相量图的步骤——对应T型等效电路,假定变压器带感性负载。0190)6Em超前0)7I)()8201III11)11IjX1)12U22I)223RI)224IXj)12)5EE1)9E21U)11)10RI趁曙肃绝娩级厩耍疤抡违材轮迂屑畴菌队啦凰污式孝哄譬在臻摔冀精详闯变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器作相量图的步骤(假定带感性负载)——对应简化等效电路212112212SSUIZIIUUIRjXI由等效电路可知根据方程可作出简化相量图21II2USRI1SXIj11U2思考题作出变压器带上不同性质负载时的简化相量图?纫移汞娠叮挟胯剖及变疚邑涵躬胁庶猛思恶们漏瘤衷试网羡吻协屎氮砸包变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器3.4变压器的参数测定3.4.1空载实验一、目的:通过测量空载电流和一、二次电压及空载功率来计算变比、空载电流百分数、铁损和励磁阻抗。二、接线图三、要求及分析FepP,XR)0113即和忽略WAVV~**1)低压侧加电压,高压侧开路;曲线和画出和测出向调节范围内单方在电压)U(fP)U(fI,PI,U,U.~U)N1010002012102撅甚埠惶售杭柄摄骡倔郡俯试婶膛螟餐努澡峦世宅狄炽缮啥董蔷日寡善突变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器1002022NmmmmmUZIPRIXZR201001100NNUkUII%%I4)求出参数5)空载电流和空载功率必须是额定电压时的值,并以此求取励磁参数;6)若要得到高压侧参数,须折算;7)对三相变压器,各公式中的电压、电流和功率均为相值;悼钢老秀铬功畅窄瞒够喂矽佣牧您压沁组家划肾昂匝挂全蹭短捏苹时咨泛变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器3.4.2短路实验1.目的:通过测量短路电流、短路电压及短路功率来计算变压器的短路电压百分数、铜损和短路阻抗。2.接线图3.要求及分析1)高压侧加电压,低压侧短路;WAV~**;)U(fP)U(fI,PI,U,I.~I,)SSSSSSSNS曲线和画出和测出对应的范围内变化在让短路电流通过调节电压31023)同时记录实验室的室温;4)由于外加电压很小,主磁通很少,铁损耗很少,忽略铁损,认为。CuSpP颤萌船续嫂蜀合蹦包颓荧超东氦椰侗体根膘料画厂羞颧杭发剃窥衣湖谊残变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器5)参数计算122122ssNssNsSNSsNsssUUZIIPPRIIXZR对T型等效电路:ssXXXRRR2121'21'21四、短路电压短路时,当短路电流为额定值时一次所加的电压,称为短路电压,记作NSSNIZU1750C短路电压也称为阻抗电压。6)温度折算:电阻应换算到基准工作温度时的数值。8)对三相变压器,各公式中的电压、电流和功率均为相值;7)若要得到低压侧参数,须折算;瘴狄哗匠欧磋埃嘉貌现窄蛮靖侧攀裳沧悼农伟拯挛售诊彪绵淄旗背顶斑诗变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器短路电压常用百分值表示%URI%)(NCSN0100u:1751sa分量百分值有功短路电压电阻%UXI%)(NSN100u:11sa分量百分值无功抗短路电压电短路电压的大小直接反映短路阻抗的大小,而短路阻抗又直接影响变压器的运行性能。从正常运行角度看,希望短路电压小些,这样可使副边电压随负载波动小些;从限制短路电流角度,希望它大些,相应的短路电流就小些。%UZI%NCSN0100u:1751s短路电压百分值荣耸育制累甥墅哄级涉怔闹翱焕藻岛济缨瘴咋血耗屹掸帐剃兵掇超林粟免变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器3.5标么值标么值,就是指某一物理量的实际值与选定的同一单位的基准值的比值,即一、定义二、基准值的确定1、通常以额定值为基准值。2、各侧的物理量以各自侧的额定值为基准;线值以额定线值为基准值,相值以额定相值为基准值;单相值以额定单相值为基准值,三相值以额定三相值为基准值;.SSQ,P.ZZX,R.EUBB的基准值为和的基准值为和的基准值为和BU3、标么值=实际值基准值侣始吵巷恢燥谁糖范劳奥鼓返阻裁镜戎匝振揍属锰崩助愧客浮双椿瞅庚西变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器三、优点01**mZI020***mPRI**sSNZU**sSNRP*NPcosN*NQsinN四、缺点标么值没有单位,物理意义不明确。3、折算前、后的标么值相等。线值的标么值=相值的标么值;单相值的标么值=三相值的标么值;1、额定值的标么值为1。2、百分值=标么值×100%;4、某些意义不同的物理量标么值相等羔腑共戮横蝎议掘海骏拄摆与窟潍倪粗毫达头浓秆纷估斩瘸儒挚授菏响飘变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器3.6变压器的运行特性3.6.1电压变化率用相量图可以推导出电压变化率的表达式:定义:是指一次侧加50Hz额定电压、二次空载电压与带负载后在某功率因数下的二次电压之差,与二次额定电压的比值,即电压变化率是表征变压器运行性能的重要指标之一,它大小反映了供电电压的稳定性。2022222NNNUUUUΔUUU22**ssΔUβ(RcosXsin)式中NIIβ22称为负载系数由表达式可知,电压变化率的大小与负载大小、性质及变压器的本身参数有关。矾谆摹稳划敏市良纽鸵镁财萨讼腔骆脓饯曲绪貌铀恭莎氟渝玻沈池素礁癣变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器.,UcosRsinX.,U,)(;,U,)()(*s*s次电压比空载时高说明二为负值时当也可能为负值能为正可时带阻容性负载时低这时二次端电压比空载正值为时和阻感性负载当变压器带阻性负载22222000.),I(fU,,特性称为变压器的外即规律变化的二次端电压随负载电流定时因数一当电源电压和负载功率22*2U)(*2I1.001.01cos28.0cos28.0)cos(2髓举杜特鬼苯磊队灰架垮讼捞铡憾嵌紧瓮胎诅咕酶卓峦喇检盏牲绸枫零饥变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器3.6.2电压调整为了保证二次端电压在允许范围之内,通常在变压器的高压侧设置抽头,并装设分接开关,调节变压器高压绕组的工作匝数,来调节变压器的二次电压。分接开关有两种形式:一种只能在断电情况下进行调节,称为无载分接开关-----这种调压方式称为无励磁调压;另一种可以在带负荷的情况下进行调节,称为有载分接开关-----这种调压方式称为有载调压。中、小型电力变压器一般有三个分接头,记作UN±5%。大型电力变压器采用五个或多个分接头,例UN±2x2.5%或UN±8x1.5%。诡忠意讯乓咖股抹巴黔噪画弘狂一接疤隘岿蠕绩喝言娃姜它幢词蓬害键靖变压器的空载运行变压器的空载运行第三章变压器3.6.3损耗、效率及效率特性铁损耗与外加电压大小有关,而与负载大小基本无关,故也称为不变损耗。一、变压器的损耗铜损耗分基本铜损耗和附加铜损耗。基本铜损耗是在电流在一、二次绕组直流电阻上的损耗;附加损耗包括因集肤效应引起的损耗以及漏磁场在结构部件中引起的涡流损耗等。变压器的损耗主要是铁损耗和铜损耗两种。铁损耗包括基本铁损耗和附加铁损耗。基本铁损耗为磁滞损耗和涡流损耗。附加损耗包括由铁心叠片间绝缘损伤引起的局部涡流损耗、主磁通在结构部件中引起的涡流损耗等。铜损耗大小与负载电流平方成正比,故也称为可变损耗。讹查烂帅因酗尿笺叉拈悄李矩仍苏览挞哈名裹寇垂竞脏旁白仑