文档介绍：第七章变压器的运行原理
变压器的空载运行
变压器空载运行是指变压器原边绕组接额定电压、额定频率的交流电源,副边绕组开路时的运行状态。
变压器空载运行时的示意图
正方向的规定
•1、在负载支路,电流的正方向与电压降的正方向一致;而在电源支路,电流的正方向与电动势的正方向一致。
•2、磁通的正方向与产生它的电流的正方向符合右手螺旋定则;
•3、感应电动势的正方向与产生它的磁通的正方向符合右手螺旋定则
空载时各物理量产生的因果关系
当原绕组接上电源后,绕组中便有很小的电流流过,称为空载电流,在原绕组中产生交变磁动势,并建立起交变磁通。该磁通可分为两部分:一部分沿铁心闭合,同时交链原、副绕组,称为主磁通,是传递能量的媒介;另一部分只交链原绕组、经原绕组附近的空间闭合,称为原绕组的漏磁通。由于铁心的磁导率远比铁心外非铁磁材料的磁导率大,故总磁通中的绝大部分是主磁通,而漏磁通只占总磁通的一小部分。主磁通和漏磁通都是交变磁通。根据电磁感应定律,
将在原、副绕组中感应电动势、,将在原绕组中感应电动势。此外,空载电流还在原绕组中产生很小的电阻压降,变压器空载时各物理量产生的因果关系为
电势与磁通的大小和相位关系
设主磁通按正弦规律变化,即
()
根据电磁感应定律,原绕组的感应电势的瞬时值为
则原绕组感应电势的有效值为
()
相量关系为
()
同理可得()
()
所以,变压器原、副绕组的感应电势大小与磁通成正比,与各自的匝数成正比,感应电势在相位上滞后磁通90°。
原边漏电抗和激磁电抗
(1)原边漏电抗
由于空载电流与原边漏电势有如下因果关系:
漏磁路不饱和,所以与为成正比关系,且滞后90°。为了计算,可引入原边漏电抗。
令原边漏电抗
则相量关系为
()
由于漏磁路不饱和,为常数。称为原边漏阻抗。
(2)激磁阻抗
由于空载电流与原边电势有如下因果关系:
因铁磁材料的饱和性,与为非线性关系,在建立主磁通时会产生铁耗。为了计算,可引入激磁阻抗。
令激磁阻抗
则相量关系为
()
式中——激磁电阻,在产生的损耗等于铁耗,即。
——激磁电抗,消耗的无功用于建立主磁通。
和随磁路饱和程度的增加而减小,但通常变