变压器的运行分析资料课件.ppt

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1、第二章变压器的运行分析2-1变压器各电磁量正方向2-2变压器空载运行2-3变压器负载运行2-4标幺值2-5变压器参数的测定2-6变压器的运行性能第二章变压器的运行分析基本要求：1.掌握变压器的基本工作原理，熟练应用感应电势公式2.掌握变压器绕组的折算方法3.掌握分析变压器的基本方法—变压器的基本方程式、等值电路和相量图4.掌握变压器等值电路参数的测定方法5.掌握变压器的运行性能指标及其计算2-1变压器各电磁量的正方向3.、的正方向和的正方向符合右手螺旋关系。2.的正方向和的正方向符合右手螺旋关系。和的正方向一致1.的正方向由A→X，的正方向与一致。电动机惯例5.的正方向和的正

2、方向一致。4.的正方向和的正方向一致。发电机惯例6.的正方向和的正方向符合右手螺旋关系。和的正方向一致和的正方向一致7.的正方向和的正方向符合右手螺旋关系。8.的正方向和的正方向符合右手螺旋关系。9.的正方向和的正方向符合右手螺旋关系。2-2变压器空载运行变压器空载运行：一次绕组接交流电源而二次绕组开路。变压器空载运行时的电磁过程：1.主磁通、漏磁通主磁通：沿铁心闭合，同时与一、二次绕组相交链的磁通，其幅值用m表示。漏磁通：主要以空气或变压器油等非铁磁材料构成回路，仅与一次绕组相交链的磁通称为一次绕组的漏磁通，其幅值用s1表示。主磁通和漏磁通的区别：性质上：m与

3、I0成非线性关系，s1与I0成线性关系；数量上：m占总磁通99以上，s1不足总磁通的1%；作用上：m起传递能量的作用，s1起漏抗压降作用。2.主磁通感应电动势主磁通随时间按正弦规律变化，根据电磁感应定律,式中，E1m为一次绕组感应电动势的幅值。当主磁通按正弦规律变化时，一次绕组的感应电动势也按正弦规律变化，但相位比主磁通落后90。有效值：相量形式：式中，E2m为一次绕组感应电动势的幅值。有效值：相量形式：主磁通感应电动势结论：变压器的变比：变压器的一次电动势E1与二次电动势E2之比，用k表示，即3.漏磁通感应电动势一次绕组的漏磁通漏磁导一次绕组的漏磁通感应电动

4、势式中，称为一次绕组的漏电感；称为一次绕组的漏电抗。假设i1随时间按正弦规律变化，即相量形式：4.空载运行电压方程一次绕组回路的电压方程式：式中，R1为一次绕组的电阻；为一次绕组的漏阻抗。二次绕组回路的电压方程式：忽略一次绕组的漏阻抗压降，有影响主磁通m大小的因素主要有电源电压U1、电源频率f和一次绕组的匝数N1。空载时，三相变压器的变比：一、二次相电动势之比，即Yd接线Dy接线Yy联结或Dd联结5.励磁电流1）铁心饱和的影响i0e1u1铁芯饱和时，=f(i0)呈非线性关系。磁化电流图解法尖顶波励磁电流分解为基波及三次谐波电流结论：当主磁通为正弦波时，由于磁路饱

5、和，励磁电流为尖顶波。励磁电流与主磁通同相位。励磁电流可以分解为基波和3,5,7…一系列奇次谐波。2）铁耗的影响结论：由于铁耗的存在，励磁电流半波波形不对称，励磁电流波形超前主磁通波形一个铁耗角。考虑磁滞时励磁电流波形工程上用等效正弦波概念来表征实际励磁电流i0。等效正弦波励磁电流与尖顶波励磁电流i0频率相同、相位相同且有效值相同。6.变压器空载运行的相量图变压器空载运行相量图式中，称为有功分量；称为无功分量。若与间的相位差为0，则励磁电流的作用和性质：无功分量—产生主磁通；有功分量—供给变压器铁耗pFe。7.变压器空载运行的等效电路式中，G0为励磁电导，B0为励磁电纳

6、。即Zm=Rm+jXm称为励磁阻抗。式中，称为励磁电阻；称为励磁电抗；变压器空载运行的等效电路：一次绕组回路的电压方程式为励磁电阻Rm是一个反映铁耗pFe的等效电阻，即Rm和Xm、R1和X1的特点：励磁电阻Rm是反映铁耗的等效电阻，励磁电抗Xm反映主磁通对电路的电磁效应，是与主磁通对应的电抗。Rm和Xm与磁路的饱和程度有关，都是变量，随磁路饱和程度的增大而减小。变压器正常运行时，电源电压变动范围不大，Rm和Xm可视为常数。R1是一次绕组的电阻，X1是与一次绕组漏磁通对应的电抗，R1和X1均为常数。2-3变压器的负载运行变压器负载运行：变压器的一次绕组接电源,二次绕组接负载的

7、运行状态。变压器负载运行时的电磁过程：变压器负载运行变压器负载运行时的电磁过程：1.负载时磁动势及一、二次电流关系1）磁动势平衡方程式负载时，主磁通由一、二次绕组的磁动势共同产生。负载时，一次回路的电压方程为由于一次绕组漏阻抗Z1很小，从空载到额定负载，有负载时的励磁磁动势为结论：当电源电压U1和频率f一定时，变压器负载运行时的主磁通和空载运行时的主磁通近似相等，所以负载时的励磁磁动势与空载时的励磁磁动势近似相等。或负载时的磁动势平衡方程式为空载时的主磁通由励磁电流产生，用电流形式表示