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1、单相变压器的空载运行No-Load Condition of Single-phase Transformer第十一章第十一章 单相单相变压器的空载运行变压器的空载运行一、电磁现象一、电磁现象变压器各物理量的参考方向变压器各物理量的参考方向变压器各物理量的参考方向变压器各物理量的参考方向1 1、原边按电动机惯例，吸收电功、原边按电动机惯例，吸收电功、原边按电动机惯例，吸收电功、原边按电动机惯例，吸收电功付边按发电机惯例，发出电功付边按发电机惯例，发出电功付边按发电机惯例，发出电功付边按发电机惯例，发出电功2 2、和和和和 符合右手螺旋定则符合右手螺旋定则符合右手螺旋定则符合右手螺旋定则 和和和
2、和 符合右手螺旋定则符合右手螺旋定则符合右手螺旋定则符合右手螺旋定则初级（原边）初级（原边）初级（原边）初级（原边）ww1 1次级（付边）次级（付边）次级（付边）次级（付边）w w2 2二、空载电势二、空载电势三、空载电流三、空载电流三、空载电流三、空载电流 空载电流作用和组成空载电流作用和组成四、漏电势与漏抗用来励磁，建立磁场用来励磁，建立磁场-无功分量无功分量供变压器空载损耗供变压器空载损耗-有功分量有功分量大小与电源电压、频率、线圈匝数、大小与电源电压、频率、线圈匝数、磁路材质及几何尺寸有关磁路材质及几何尺寸有关 近似表达式近似表达式与与Io成正比成正比等效正弦值等效正弦值电抗统一表达式
3、：电抗统一表达式：Zm 由于主磁通路径铁心为非线性磁路，故励磁阻抗、励磁由于主磁通路径铁心为非线性磁路，故励磁阻抗、励磁电阻和励电抗均不为常数，大小随磁路的饱和而减小。电阻和励电抗均不为常数，大小随磁路的饱和而减小。五、平衡方程、等值电路、矢量图五、平衡方程、等值电路、矢量图0单相变压器的空载运行单相变压器的空载运行 小结小结（1 1）一次侧主电动势与漏阻抗压降总是与外施电压平）一次侧主电动势与漏阻抗压降总是与外施电压平衡衡,若忽略漏阻抗压降，则一次主电势的大小由外施电若忽略漏阻抗压降，则一次主电势的大小由外施电压决定。压决定。（2 2）主磁通大小由电源电压、电源频率和一次线圈匝）主磁通大小由
4、电源电压、电源频率和一次线圈匝数决定，与磁路所用的材质及几何尺寸基本无关数决定，与磁路所用的材质及几何尺寸基本无关。（3 3）空载电流大小与主磁通、线圈匝数及磁路的磁阻）空载电流大小与主磁通、线圈匝数及磁路的磁阻有关，铁心所用材料的导磁性能越好，空载电流越小。有关，铁心所用材料的导磁性能越好，空载电流越小。（4 4）电抗是交变磁通所感应的电动势与产生该磁通的）电抗是交变磁通所感应的电动势与产生该磁通的电流的比值，线性磁路中，电抗为常数，非线性电路电流的比值，线性磁路中，电抗为常数，非线性电路中，电抗的大小随磁路的饱和而减小。中，电抗的大小随磁路的饱和而减小。单相变压器的负载运行单相变压器的负载
5、运行第十二章 1.1.电磁关系电磁关系2.2.等值电路、相量图等值电路、相量图3.3.参数测试参数测试4.4.外特性与效率外特性与效率5.5.标幺值标幺值第十二章第十二章 单相变压器的负载运行单相变压器的负载运行一、电磁现象一、电磁现象空载空载负载负载I2 增大时，增大时，I1 如何变化？如何变化？第十二章第十二章 单相变压器的负载运行单相变压器的负载运行一、电磁现象一、电磁现象空载平衡方程式空载平衡方程式空载平衡方程式空载平衡方程式负载负载负载负载KVLKVLKVLKVLKVLKVL二、变压器的折合二、变压器的折合折合前折合前折合前折合前折合后折合后折合后折合后方法方法:W2=W1=kW2目
6、标目标:原、付边用统一电路描绘原、付边用统一电路描绘原则原则:付边对原边的影响不变。付边对原边的影响不变。即即:磁势平衡不变磁势平衡不变 功率平衡不变功率平衡不变三、变压器的三、变压器的T型等值电路、相量图型等值电路、相量图四、变压器的试验和参数测试四、变压器的试验和参数测试 线路及方法U1:0 UK IK=I1N 此时此时 UK 510U1N 测量值 UK、IK 、PK 分析一般有：注意事项 a.z zk k 很小，很小，Uk不能太大不能太大 b.一般在高压侧试验，使一般在高压侧试验，使Uk较大，保证试验精度。较大，保证试验精度。c.一般需将电阻值再折算到额定工作温度值一般需将电阻值再折算到
7、额定工作温度值 电流线圈外接1.短路试验短路试验四、变压器的试验和参数测试四、变压器的试验和参数测试 2.空载试验（开路试验）空载试验（开路试验）线路及方法 测量值 U1、I0 、P0 分析一般大型变压器：注意事项 a.zm 与变压器饱和程度有关，多点测量后不能简单地取平均值与变压器饱和程度有关，多点测量后不能简单地取平均值 b.一般在低压侧试验，使一般在低压侧试验，使IO较大，保证试验精度。较大，保证试验精度。若试验在低压侧进行，一般需将结果折算到高压侧（若试验在低压侧进行，一般需将结果折算到高压侧（k2 倍）。倍）。电压线圈外接例：一台2:1的单相变压器，原边加额定电压220V，测得空载电
8、流为1A。问：若在付边加110V同频率电压，空载电流为多大？五、变压器的外特性与效率五、变压器的外特性与效率定义：定义：其中，其中，UN2代表变压器一次绕组接额定电压，二次绕组开路时的电压代表变压器一次绕组接额定电压，二次绕组开路时的电压。U2代表变压器额定运行时，二次绕组的电压代表变压器额定运行时，二次绕组的电压2.电压调整率电压调整率3.电磁功率和效率电磁功率和效率1.外特性外特性六、标幺值六、标幺值 3、取标幺值的优点、取标幺值的优点(1)(1)直观表达电机工况直观表达电机工况(2)(2)便于计算便于计算一次侧一次侧二次侧二次侧功率功率线电压线电压相相电压电压线电流线电流相电流相电流阻抗阻抗2.基准值的选取：基准值的选取：折合前后付边标幺值相等折合前后付边标幺值相等线值与相值电压线值与相值电压(流流)的标幺值相等的标幺值相等对称运行时一相功率与三相功率的对称运行时一相功率与三相功率的标幺值相等标幺值相等1.定义：定义：第十二章第十二章 单相变压器的负载运行单相变压器的负载运行 小结小结2.2.等值电路等值电路2.2.外特性与效率外特性与效率等效原则、方法等值电路图，参数物理意义平衡方程式矢量图参数测试方法、处理技巧3.3.标幺值标幺值与负载性质有关定义，使用方法，优点1.1.电磁关系电磁关系重点：磁势平衡