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1、2.2 变压器空载运行,何谓变压器空载运行？,变压器空载运行分析主要研究的问题是什么？,变压器空载运行基本的分析方法是什么？,2.2 变压器空载运行,绪论部分,2.2 变压器空载运行,2.空载运行的基本物理过程,2.2 变压器空载运行,2.空载运行的基本物理过程,* 、 都是最大值，一般 * 、 都是由激磁磁动势 产生的。,2.2 变压器空载运行,3.主磁通、漏磁通及其分别感应电动势,2.2 变压器空载运行,对一次漏电抗的总结,漏磁通 感应的漏电动势 可以用空载电 流 在一次绕组漏电抗 产生的负压降 表示，在相位上 落后于 电角度。,2.2 变压器空载运行,2.2 变压器空载运行,4.激磁电流
2、及其波形和相位,1)激磁电流,变压器空载运行时，铁心上只有一次绕组中的空载电流激励 磁场，所以变压器的空载电流就是激磁电流,激磁电流 包含两个分量，磁化电流分量 和铁耗电流分 量,2.3 变压器负载运行和基本方程,1)何谓负载运行,1.负载运行的基本物理过程,2.2 变压器空载运行,4.激磁电流及其波形和相位,结论：磁路饱和时，励磁电流 的波形应该为尖顶波，其基波分量和主磁通同相位。,2)磁化电流分量作用、波形及相位,2.2 变压器空载运行,4.激磁电流及其波形和相位,3)铁耗电流分量作用及相位,激磁电流中磁化电流分量激励主磁场，主磁场在铁心磁路中 交变时会产生铁耗，该损耗是有功损耗，且由激磁
3、电流中的 铁耗电流分量 提供，相位上 和 同相位。,激磁电流用相量可表示,2.2 变压器空载运行,5.激磁阻抗、激磁方程及电压方程,1)磁化电抗和铁耗电阻及其并联等效电路,称为磁化电抗,称为铁耗电阻,其中铁耗为,2.2 变压器空载运行,5.激磁阻抗、激磁方程及电压方程,2)激磁阻抗及其串联等效电路,一般我们用一个串联阻抗 代替上页图中的并联分支，即 所谓激磁方程,称为激磁阻抗,称为激磁电阻,称为激磁电抗,其中,2.2 变压器空载运行,6.等效电路及相量图,2.2 变压器空载运行,作业：,习题2-1、2-2、2-3,2.3 变压器的负载运行和基本方程,何谓变压器负载载运行？,当二次绕组带上负载时
4、,对一次电流有何影响?,变压器是如何实现一二次绕组有电的联系的?,变压器等效电路中各物理量的意义?,2.3 变压器负载运行和基本方程,1)何谓负载运行,1.负载运行的基本物理过程,2.3 变压器负载运行和基本方程,2)基本物理过程,1.负载运行的基本物理过程,2.3 变压器负载运行和基本方程,2.磁动势方程及一、二次电流关系,此式称为变压器磁动势平衡关系,此式称为电流形式的磁动势平衡关系,由于有,可得,上式说明，当变压器负载时，一次侧将增加一个负载电流 分量 ，其对应的磁动势 以抵消二次侧负载电流 产生的磁动势 。,变压器的基本方程,一次绕组,二次绕组,若各电压、电流均随时间正弦变化，则相应的
5、复数形式 :,根据基尔霍夫第二定律，有:,变压器的基本方程,2.3 变压器负载运行和基本方程,4.变压器的等效电路,1)绕组归算,目的：希望获得一个既能反映变压器内部实际电气关系，又便 于工程计算的等效电路，来代替既有电路又有磁路和电磁感应 关系的是实际变压器。,思路：虽然前期已经把一、二次漏磁通在绕组中感应的漏电动 势用一、二次电流在对应的漏电抗上产生的等效的负压降来处 理了，但是还没有解决由于一、二次绕组的匝数不同导致的主 磁通在一、二次绕组中感应电动势和电流不同，所致无法把一、 二次绕组直接建立电气连接的问题，因此需要进行绕组归算。,方法：通常把二次绕组匝数归算到一次侧，也就是把二次绕组
6、 匝数变换成一次绕组匝数，但不改变一二次绕组之间电磁关系。,2.3 变压器负载运行和基本方程,4.变压器的等效电路,1)绕组归算,步骤1：电流归算，由于归算前后磁动势不变 ，可 得到二次电流的归算值,从磁动势平衡关系来看，二次绕组对一次绕组产生的影响是通 过二次绕组磁动势 来产生的，因此把实际的二次绕组匝数 变换成一次绕组匝数后只要保持变换前后二次绕组的磁动势不 变即可 ，这样从一次侧来看，其电流、感应电动 势、输入的功率，包括传输到二次侧的功率都不会变。,2.3 变压器负载运行和基本方程,4.变压器的等效电路,1)绕组归算,步骤2：电动势归算，由于归算前后磁动势不变，因此变压器铁 心内主磁通
7、也不会变，这样可得到二次电动势的归算值,步骤3：二次阻抗归算，由于归算前后还要保证二次回功率关系 不变，这样可得到二次侧阻抗的归算值,同理，得,2.3 变压器负载运行和基本方程,4.变压器的等效电路,1)绕组归算,步骤4：把二次电压方程两边同时乘上变比 ，可得二次电压 的归算值,总结：归算后变压器的基本方程,2.3 变压器负载运行和基本方程,4.变压器的等效电路,2)T形等效电路,2.3 变压器负载运行和基本方程,4.变压器的等效电路,3)T形等效电路形 成过程总结,2.3 变压器负载运行和基本方程,4.变压器的等效电路,3)T形等效电路形 成过程总结,2.3 变压器负载运行和基本方程,4.变压器的等效电路,4)近似等效电路和简化等效电路,近似等效电路,2.3 变压器负载运行和基本方程,4.变压器的等效电路,4)近似等效电路和简化等效电路,简化等效电路,：短路电阻,：短路电抗,为短路阻抗,2.3 变压器负载运行和基本方程,作业：,习题 2-4、2-5、2-15、2-16 、2-17,
