变压器的运行原理与特课件.pptx
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- 关 键 词:
- 变压器 运行 原理 课件
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1、 2.1.1 空载运行时的物理现象 2.1.2 正方向规定 1)在负载支路,电流的正方向与电压降的正方向一致;而在电源支路,电流的正方向与电动势的正方向一致。2)磁通的正方向与产生它的电流的正方向符合右手螺旋定则。3)感应电动势的正方向与产生它的磁通的正方向符合右手螺旋定则。2.1.3 空载时的电磁关系(1)电动势与磁通的关系 假定主磁通按正弦规律变化,即 式中 m主磁通最大值。根据电磁感应定律和图2-1的正方向规定,一、二次绕组中感应电动势的瞬时值为(2-1)(2-7)(2-6)(2-5)(2-4)(2-3)(2-2)式中 E1,E2主磁通在原、副绕组中感应电动势的有效值;N1,N2原、副绕
2、组的匝数;f电源的频率;E1原绕组漏感电动势的有效值;1m原绕组漏磁通的最大值。(2)电动势平衡方程式 按图2-1规定的正方向,空载时原方的电动 势平衡方程式用相量表示为 将漏感电动势写成压降的形式 式中 原绕组的漏电感;原绕组的漏电抗。将式(2.9)代入式(2.8)可得(2-8)(2-9)式中 原绕组的漏阻抗。对于电力变压器,空载时原绕组的漏阻抗压降I0Z1很小,其数值不超过U1的0.2%,将I0Z1忽略,则式(210)变成 在副方,由于电流为零,则副方的感应电动势等于副方的空载电压,即:(2-10)(2-11)(3)变压器的变比 在变压器中,原、副绕组的感应电动势E1和E2之比称为变压器的
3、变比,用k表示。即:上式表明,变压器的变比等于原、副绕组的匝数比。当变压器空载运行时,由于(2-12)(2-13)U1E1,U20=E2,故可近似地用空载运行时原、副方的电压比来作为变压器的变比,即 对于三相变压器,变比是指原、副方相电动势之比,也就是额定相电压之比。需要指出的是,在讨论三相变压器联接组或联接组实验时用到的电压比K是指原、副方线(2-14)电压之比。试验时取三相线电压之比的平均值:2.1.4 空载电流 为了在相量图中表示励磁电流i,可以用等效正弦波电流来代替非正弦波励磁电流,其有效值为(2-15)(2-16)图2.2 励磁电流的波形 式中,I1、I3、I5、分别为基波和各次谐波
4、的有效值。从图2.2可以看出励磁电流i与磁通是同相位的。当考虑铁心损耗时,励磁电流中还必须包含铁耗分量 ,即 这时励磁电流 将超前磁通一相位角(见图2.3)。(2-17)图2.3 变压器的空载相量图 2.1.5 空载时的相量图和等效电路 变压器空载时从原方看进去的等效阻抗Z0为 式中,称为变压器的 励磁阻抗。于是变压器原方的电动势方程可写成(2-18)(2-19)图2.4 变压器空载时的等效电路 2.2 变压器的负载运行图2.5 变压器的负载运行示意图 2.2.1 负载运行时的物理情况 2.2.2 电动势平衡方程式 在原方,电动势平衡方程式为 在副方,电动势平衡方程式为 式中 副绕组的漏阻抗;
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