變壓器的負(fù)載運(yùn)行

1.單相變壓器負(fù)載時(shí)的運(yùn)行情況變壓器一次繞組與電源連接，二次繞組接負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)稱為負(fù)載運(yùn)行。2.負(fù)載運(yùn)行時(shí)的各物理量之間的關(guān)系磁動(dòng)勢(shì)平衡方程空載時(shí)，由一次磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生主磁通；負(fù)載時(shí)，產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)為一、二次的合成磁動(dòng)勢(shì)。由于的大小取決于，只要保持不變，由空載到負(fù)載，基本不變，因此有磁動(dòng)勢(shì)平衡方程或用電流形式表示表明:變壓器的負(fù)載電流分成兩個(gè)分量,一個(gè)是勵(lì)磁電流,用來(lái)產(chǎn)生主磁通,另一個(gè)是負(fù)載分量,用來(lái)抵消二次磁動(dòng)勢(shì)的作用。3.單相變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的基本方程式這表明：變壓器一、二次側(cè)電流與其匝數(shù)成反比，當(dāng)二次側(cè)負(fù)載電流增大時(shí)，一次側(cè)電流隨之增大，即二次側(cè)輸出功率增大時(shí)，一次側(cè)輸入功率隨之增大。因此，變壓器是一個(gè)能量傳遞裝置，它在變壓的同時(shí)也在改變電流的大小。3.單相變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的基本方程式電動(dòng)勢(shì)平衡方程式除了主磁通在原、副邊繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1和E2外，原、副邊還有對(duì)應(yīng)于漏磁通產(chǎn)生的漏電動(dòng)勢(shì)。原邊：副邊：原邊漏阻抗副邊漏阻抗3.單相變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的基本方程式綜合分析，變壓器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的六個(gè)基本方程式3.單相變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的基本方程式一、二次側(cè)分開(kāi)的變壓器電路圖問(wèn)題：這種電路圖的一、二次側(cè)之間只有磁的耦合，沒(méi)有電的直接聯(lián)系，一、二次側(cè)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)單相變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系用等值電路的形式表示，作為變壓器模擬仿真的電路模型。T型等值電路電路中全部的量和參數(shù):原邊為實(shí)際值，副邊為折算值。4.變壓器負(fù)載時(shí)的等值電路近似的型等值電路T型電路包含有串聯(lián)、并聯(lián)回路。復(fù)數(shù)運(yùn)算復(fù)雜。實(shí)際變壓器中，很小。負(fù)載變化時(shí)，變化不大。因此假定I0Z1

不隨負(fù)載變化，則將T型等效電路中的激磁支路移出，并聯(lián)在電源端口，得到（伽瑪）型等值電路。4.變壓器負(fù)載時(shí)的等值電路負(fù)載運(yùn)行時(shí)，I0在I1中所占的比例很小。在工程實(shí)際計(jì)算中，忽略I0，將激磁回路去掉，得到更簡(jiǎn)單的阻抗串聯(lián)電路（簡(jiǎn)化等效電路）。4.變壓器負(fù)載時(shí)的等值電路

為短路電阻；

為短路電抗；Zk為短路阻抗。步驟：電感性負(fù)載相量圖假定給定U2、I2、cos2及各個(gè)參數(shù)5.變壓器負(fù)載時(shí)的相量圖對(duì)應(yīng)于簡(jiǎn)化等效電路，其相量圖為5.變壓器負(fù)載時(shí)的相量圖變壓器的運(yùn)行特性主要有外特性（副邊電壓變化率）和效率。6.變壓器的外特性和電壓變化率變壓器的外特性是指原邊電壓=U1N和負(fù)載功率因數(shù)=常數(shù)時(shí)，副邊端電壓隨負(fù)載電流變化而變化的曲線6.變壓器的外特性和電壓變化率由外特性曲線可以看出，當(dāng)變壓器帶感性負(fù)載和阻性負(fù)載時(shí)，隨著負(fù)載增加，二次側(cè)端電壓逐漸下降。感性負(fù)載時(shí)的曲線下降程度比阻性負(fù)載時(shí)嚴(yán)重；當(dāng)變壓器帶容性負(fù)載時(shí)，隨著負(fù)載增加端電壓逐漸升高?？梢?jiàn)，二次側(cè)端電壓的變化程度既與負(fù)載的大小有關(guān)，還與負(fù)載的功率因數(shù)有關(guān)。用標(biāo)么值表示：

電壓變化率：當(dāng)一次側(cè)施加額定頻率的額定電壓時(shí)，空載時(shí)二次側(cè)電壓與在給定負(fù)載功率因數(shù)下二次側(cè)電壓U2之差，用二次側(cè)額定電壓U2N百分?jǐn)?shù)表示的數(shù)值。

變壓器的電壓變化率表征了電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性，反映了電網(wǎng)供電質(zhì)量，是變壓器的一個(gè)重要性能指標(biāo)。6.變壓器的外特性和電壓變化率

二、效率效率是指變壓器輸出的有功功率P2與輸入的有功功率P1的比值。7.效率及效率特性變壓器運(yùn)行中，內(nèi)部將產(chǎn)生銅損耗和鐵損耗。鐵損耗近似地與（或）成正比而基本不變，與負(fù)載電流變化無(wú)關(guān)，故鐵損耗又稱為不變損耗。銅損耗與負(fù)載電流平方成正比，故銅損耗又稱為可變損耗。一、變壓器的損耗鐵芯損耗近似等于空載損耗

。銅損耗與負(fù)載系數(shù)的平方成正比。7.效率及效率特性——額定電流時(shí)的短路損耗效率特性曲線：在功率因數(shù)一定時(shí)，變壓器的效率與負(fù)載系數(shù)之間的關(guān)系η=f(β)，稱為變壓器的效率特性曲線。7.效率及效率特性

即當(dāng)銅損耗等于鐵損耗（可變損耗等于不變損耗）時(shí),變壓器效率最大：或?yàn)榱颂岣咦儔浩鞯倪\(yùn)行效益，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使變壓器的鐵損耗小些。7.效率及效率特性一般設(shè)計(jì)，βm＝0.5~0.6。

練習(xí)一臺(tái)單相變壓器，額定容量=260000kVA，額定頻率為50Hz，額定電壓為=242/15.7kV，空載損耗=432kW，額定負(fù)載損耗=1731.53kW，試求：（