变压器等效电路.doc

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1、（四）、等值电路变压器空载时，从一次绕组看进去的等效阻抗为Zm，有＝（）＝Zm（3－14）Zm＝；称励磁电阻，是变压器铁心损耗的等效电阻，即；为主磁通在铁心中引起的等效电抗，称为励磁电抗，其大小正比于铁心磁路的磁导。将式（3—14）代入式（3—11）得图3－7变压器空载时的等值电路+Z1＝Zm＋Z1＝（Zm＋Z1）相应的等值电路如图3－7所示。例3－2一台180kV·A的铝线变压器，已知U1N／U2N=10000／400V，Y，yn接线，铁心截面积SFe=160cm2，铁心中最大磁密度Bm=1．

2、445T，试求一次及二次侧绕组匝数及变压器变比。解变压器变比==铁心中磁通Фm=BmSFe=1．445×160×10－4＝231×10—4Wb高压绕组匝数N1＝匝低压绕组匝数N2＝匝第三节变压器的负载运行当变压器一次绕组加上电源电压，二次绕组接上负载ZL，这时变压器就投入了负载运行，如图3—8所示。图3－8变压器负载运行一、变压器负载运行时的电磁关系变压器负载运行时，二次绕组中流过电流，产生磁动势=N2，由于二次绕组的磁动势也作用在同一条主磁路上，从而打破了变压器空载运行时的电动势平衡状态。变压

3、器负载运行时，一次绕组中的电流从空载时的转变成负载时的。变压器负载运行时，铁心中合成磁动势为N2＋N1，并由此建立主磁通Ф，同时在一次绕组二次绕组中感应电动势和。从空载运行到负载运行，一次侧电流由空载时的增加了＝－，该增量所产生的磁动势正好与二次侧所产生的磁动势互相抵消，从而使变压器中的电磁关系重新达到平衡状态。即N1＋N2＝0或＝（3-15）上式表明一次绕组从电源吸收的电功率，通过电磁感应关系传递到二次绕组并向负载输出功率。二、基本方程式（一）、电压平衡方程式根据图3－8，变压器负载运行时，由

4、于一次侧二次侧漏磁电动势的存在，由基尔霍夫定律得到以下电动势平衡方程式，即＋j＋＝－+Z1－j－＝－Z2N2＋N1＝N1，，式中为二次绕组的漏阻抗，和为二次绕组的电阻和漏电抗。（二）、磁动势平衡方程式变压器负载运行时，由于二次磁动势的出现，磁路上出现两个磁动势，和。因此，磁路中的总磁动势为+，这一合成磁动势产生总磁通，由于同一台变压器空载和负载时磁路的主磁通基本相同，则产生主磁通的磁动势就应当相等，空载时励磁磁动势为，负载时励磁磁动势为，故有即(3—16)或两边用除，则得到电流方程式(3-17)

5、由式(3—17)可知：负载时由两个分量组成，一个是励磁电流，用于建立变压器负载运行时的主磁通；另一个是一次侧电流的负载分量，用来补偿二次绕组磁动势对主磁通的影响，以保持主磁通基本不变。三、变压器的折算利用前面导出的基本方程式，可以分析计算变压器的运行性能，但实际计算时，十分繁琐。所以引入折算法。所谓绕组折算，就是把一次绕组匝数变换成二次绕组匝数或把二次绕组匝数变换成一次绕组匝数来计算，而不改变其电磁关系。通常是将二次绕组折算到一次绕组，由于折算前后二次绕组匝数不同，因此折算后的二次绕组的各物理量

6、数值与折算前的不同，折算量用原来的符号加“`”表示。即取，则变为，使=。（一）、二次侧电动势和电压的折算由于二次绕组折算后，，根据电动势大小与匝数成正比，则有即(3—18)(3—19)（二）、二次电流的折算为保持二次绕组磁动势在折算前后不变，即，则有(3－20)（三）、二次阻抗的折算根据折算前后消耗在二次绕组电阻及漏电抗上的有功、无功功率不变的原则，则有负载阻抗的折算值为(3－21)综上所述，若将二次绕组折算到一次绕组，折算值与原值的关系：①凡是电动势、电压都乘以变比；②凡是电流都除以变比；③凡

7、是电阻、电抗、阻抗都乘以变比的平方；④凡是磁动势、功率、损耗等，值不变。图3－9根据式3－22画出的部分等值电路四、变压器的等值电路经过折算的变压器，其基本方程式变为(3－22)图3－10变压器T型等值电路根据式(3—22)，可以分别画出变压器的部分等值电路，如图3－9所示，其中变压器一、二次绕组之间的磁耦合作用，由主磁通在绕组中产生的感应电势、反映出来，经过绕组折算后，=，构成了相应主磁场励磁部分的等值电路。根据==和的关系式，可将一次、二次绕组的等值电路和励磁支路连在一起，构成变压器的T形等

8、值电路。如图3—10所示。第四节变压器参数测定变压器等值电路中的参数、，对变压器的运行性能有着直接的影响。知道了变压器的参数，即可绘出等值电路，然后运用等值电路去分析和计算变压器的运行性能。变压器的参数可以通过空载试验和短路试验来测定。空载试验对于单相变压器作空载试验可按图3—11接线。在一次绕组加额定电压，二次绕组开路状态下，测取、、。为了测出空载电流和空载损耗随电压变化的曲线，外施电压要能在一定范围内进行调节。变压器空载运行时，输入功率为铁心损耗与空载铜耗之和，由于<<可忽略不计，故可认为变