电力变压器负载运行.pptVIP

重庆大学电气工程学院，《电机学》课程，4.5学分，上课72学时，实验18学时，　韩力，?2005，hanli@电机学Electrical Machinery 自动化系温志明 电力变压器负载运行 11.1 变压器负载运行时的电磁关系 11.2 负载运行时的基本方程式 11.3 绕组折算（难点） 11.4 负载电路方程、相量图、等效 电路（重点） 变压器负载运行时的电磁关系 变压器负载运行时的电磁关系 变压器负载运行时的电磁关系 变压器负载运行时的电磁关系 基本方程式 基本方程式 基本方程式 基本方程式 基本方程式 基本方程式 电机学教案， 太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com 电机学 电力变压器的负载运行 * 2011 变压器一次侧接在额定频率、额定电压的交流电源上，二次接上负载的运行状态，称为负载运行。 1、回忆以前正方向的规定。 2、重点说明功率传递关系。 一次绕组可看做交流电源的负载，称为电动机惯例。当相量I1滞后相量U1的角度小于90度时，说明一次绕组从电源吸收有功功率，若大于90°时，说明一次绕组从电源吸收负的有功功率，实际为发出有功功率。 二次绕组可看做负载的交流电源，这种方向称为发电机惯例。 迫使主磁通变化，导致电动势变化，电动势的变化又破坏了已经建立的电压平衡，迫使一次侧电流随之改变，直到建立新的平衡。 变压器接通负载后，二次绕组流通电流，建立二次磁通势，改变了空载运行时的磁路关系。 空载时,由一次磁动势 产生主磁通 ,负载时,产生 的磁动势为一、二次的合成磁动势 。由于 的大小取决于 ，只要 保持不变，由空载到负载， 基本不变，因此有磁动势平衡方程 1、磁动势平衡方程 或 用电流形式表示 表明:变压器的负载电流分成两分量,一是励磁电流 ,用来产生主磁通,另一个是负载分量 ，用来抵消二次磁动势的作用。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. 当二次侧流过电流 时，一次绕组便自动流入负载分量 。 忽略励磁电流： 综上所述，变压器负载时的主磁通不变，在一次侧感应的电动势不变，产生主磁通的励磁电流的值也不变。 2、基本方程式组 1）、漏感应电动势的方程式 2）磁动势平衡方程式 3）励磁支路压降 4）一次侧电压平衡方程式 5）二次侧电压平衡方程式 6）电压变比 7）负载电路电压平衡式 折合算法 从上面的分析，我们可以知道：变压器的一、二次侧虽然没有电的联系，但是有磁的联系，从磁动势平衡关系可以知道，二次电流通过其磁动势来影响一次侧，只要二次侧的磁动势不变，变压器的能量关系就不会发生变化。 折算：将变压器的二次（或一次）绕组用另一个绕组来等效，同时对该绕组的电磁量作相应的变换，以保持两侧的电磁关系不变。 目的：用一个等效的电路代替实际的变压器。 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。 折算不改变实际变压器内部的电磁关系。 方法：（将二次侧折算到一次侧) 折合算法 二次电流的折算： 二次电动势的折算： 二次阻抗的折算： 折合算法 折算后的方程式为 折合算法 折算后的电路图、相量图 1、T型等效电路图 根据上述的折算后的方程式可得以下等效电路图： 2、负载运行时的相量图 注释： 1）、基本方程式是在前面所述的参考方向下写出的，既适合于变压器负载运行，又适合于变压器的空载运行，变压器的空载运行为负载运行的一种特例。 2）、上面的分析只是同一相的量，因此也适用于三相变压器的对称稳定运行。 折算后的电路图、相量图 3）、变压器正常运行时，一、二次侧的电流都不超过额定值，由于空载和负载运行时，一次侧的外加电源电压的频率和幅值都不变化，因此一、二次侧的感应电动势和主磁通的值基本不变。空载和负载时的励磁磁动势和励磁电流都记为F0、I0。 折算后的电路图、相量图 4）、Xm、Rm是等效参数，随磁路的饱和程度变化而变化，实际变压器正常运行时，由于主磁通基本不变，因此，可以近似认为Xm、Rm是常数。 负载运行时的相量图主要包括三部分： a、二次电压相量图 b、电流相量图或磁动势平衡相量图 c、一次侧电压相量图 折算后的电路图、相量图 绘制分为以下几步（假设为感性负载）： a、选定一个参考相量，通常为 ，根据负载画出 b、根据二次侧电压平衡方程式，画出 ，然后确定 折算后的电路图、相量图 c、画出主磁通和励磁电流，励磁电流与主磁通之间的夹角