第三节 变压器的负载运行§ 一、变压器负载运行时的电磁关系 § 二、变压器的绕组折算和T形等效电路 § 三、近似和简化等效电路 § 四、变压器负载时的相量图一、变压器负载运行时的电磁关系1、负载运行时的物理现象当变压器一次侧接到额定频率、额定电压的交流 电源u1上，二次侧接上负载 的运行状态，称为 变压器的负载运行此时二次侧中便有负载电流 流过 用图示负载运行时的电磁过程§ 变压器空载运行时，作用在铁心上的磁势 只有 ，它在铁心中产生主磁通 ，而 又在一、二次绕组中产生电势 、 ，电源电压 与一次绕组的反电势（－ ） 及漏阻抗压降 相平衡，此时变压器处 于空载时的电磁平衡状态§ 变压器接入负载时，二次绕组中有电流 通过，产生的磁势 也将作用于主磁 路上这时作用在铁心上的总磁势为由于电源电压 为一常 值，相应地主磁通Φm也应保持不变，当出 现二次磁势 力图改变主磁通 时，一次 绕组中必将产生一个附加电流，以其产生 的磁势去抵消二次侧磁势，使主磁通保持 不变，电磁关系达到负载时的新的平衡 § 变压器负载运行时，除由合成磁势产生的主磁通在一、二次绕组中感应电势、 外， 和 还分别产生只交链于各自 绕组的漏磁通 ，并分别在一、二 次绕组中感应漏电势 和 。
另外，绕 组电阻分别产生压降 和 2、负载运行时的基本方程式(1)磁势平衡方程式 或用电流形式表示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&&电磁关系将一、二次联系起来,二次电流增加或减少必然引起一次 电流的增加或减少.负载运行时,忽略空载电流有:表明，一、二次电流比近似与匝数成反比可见，匝数不 同，不仅能改变电压，同时也能改变电流2）电势平衡方程式 根据基尔霍夫定律及运行图中各量正方向的规定，可列写出一、二次侧电压方程如下： § 归纳起来变压器的基本方程式为： 二、变压器的绕组折算和T形等效电路§ 变压器的基本方程式综合了变压器内部的电磁过 程，利用这组方程可以分析计算变压器的运行情 况但解联立方程相当复杂，且由于变比很大， 所以原副方电压电流相差很大，计算精确度很差 实际一般不直接利用方程组计算，而是常常采 用等效电路的计算方法在利用等效电路计算之 前，先要进行绕组的折算1、绕组的折算 § 折算是把变压器一、二次侧绕组折算成相同的匝 数,通常是将二次侧折算到一次侧，这样折算以 后二次侧绕组的感应电势与一次侧绕组的感应电 势相等，于是可以找到原、副方电路的等电位点 ，就可将两个电路合并成一个等效电路。
折算仅 是一种手段，折算前后的磁势平衡关系、功率传 递关系和损耗均应保持不变这样折算后的二次 绕组和折算前的二次绕组是等效的为了加以区 别，折算后的量在右上方打“ˊ” 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1）二次侧电流的折算根据折算前后磁势不变的原则 （2）二次侧电势和电压的折算根据电势与匝数成正比的关系 (3)二次阻抗的折算根据折算前后消耗在二次绕组电阻及漏抗上的有 功、无功功率不变的原则 可见 折算后的方程式为2、 T形等效电路变压器的T型等效电路的形成过程 三、近似和简化等效电路因为 ,把励磁支路前移，即认为在一定的电源 电压下，励磁电流 常数，不受负载变化的影响，同 时忽略 在一次绕组中产生的漏阻抗压降这个电路称 为近似等效电路 T型等效电路：近似等效电路简化等效电路其中分别称为短路电阻、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倍一般电力变压器运行时， ,在工程上 可忽略不计, 即将激磁支路去掉,如图所示，变为简化等效电路。
四、变压器负载时的相量图§ 变压器负载运行时的电磁关系，除了用基 本方程式和等效电路表示外，还可以用相 量图直观地表示出变压器运行时各物理量 的大小及相位关系 作相量图的步骤——对 应T型等效电路， 假定 变压器带感性负载作相量图的步骤（假定带感性负载）——对应简化等效电路由等效电路可知根据方程可作出简化相量图 如右图所示。