電機-變壓器 二（1）

二、变压器的运行分析

2.2变压器的空载运行

变压器的一次绕组接交流电源,二次绕组开路,负载电流为零(即空载)时的运行,称为空载运行

一次和二次绕组的感应电动势，电压比:

1.物理情况

2.电压方程

3.变压器的变比及变压原理

k

主磁通和激磁电流

主磁通

通过铁心并与一次、二次绕组相交链的磁通，用 表示.

激磁电流

产生主磁通所需要的电流，用 表示。
空载运行时，空载电流就是激磁电流，即
激磁电流包括两个分量，一个是磁化电流 ,一个是铁耗电流 。
磁化电流:
用于激励铁心中的主磁通，属于无功电流。对已经制成的变压器， 的大小和波形取决于主磁通 和铁心磁路的磁化曲线
当磁路不饱和时，磁化曲线是直线，磁化电流与磁通成正比。
铁耗电流:
由于铁心中存在铁心损耗，故激磁电流 中除无功的磁化电流 外，还有一个与铁心损耗相对应的铁耗电流 ，与 同相位。
于是用复数表示时，激磁电流 为

Lesen Alle

電機-變壓器 一

一、變壓器的用途，分類與結構

1.1 用途與分類

用途分

升壓變壓器，降壓變壓器，配電變壓器，聯絡變壓器

結構分

雙繞組變壓器，三繞組變壓器，自耦變壓器

1.2 電力變壓器的主要結構部件

铁心

铁心由心柱和铁轭两部分组成。
心柱用来套装绕组，铁轭将心柱连接起来，使之形成闭合磁路。为减少铁心损耗，铁心用厚0.30-0.35mm的硅钢片叠成，片上涂以绝缘漆，以避免片间短路。
按照铁心的结构，变压器可分为心式和壳式两种。

心式变压器:

结构 心柱被绕组所包围 
特点 心式结构的绕组和绝缘装配比较容易， 所以电力变压器常常采用这种结构。

壳式变压器:

结构 铁心包围绕组的顶面、底面和侧面
特点 壳式变压器的机械强度较好，常用于低电压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。

绕组

定义：变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线（铜或铝）绕成。
一次绕组: 输入电能的绕组。
二次绕组: 输出电能的绕组。
高压绕组的匝数多,导线细；低压绕组的匝数少，导线粗。
从高,低压绕组的相对位置来看,变压器的绕组可分
为同心式和交迭式。

同心式

结构同心式绕组的高、低压绕组同心地套装
在心柱上。
特点同心式绕组结构简单、制造方便，国产
电力变压器均采用这种结构。

交迭式

结构交迭式绕组的高、低压绕组沿心柱高度
方向互相交迭地放置。
特点交迭式绕组用于特种变压器中。

其他部件

典型的油浸电变压器油力变压器散热器

器身
油箱
绝缘套管
散热器
绝缘套管
分接开关
继电保护装置等部件

1.3 變壓器發熱和溫升

支國規定的環境最高溫度40℃

1.4 變壓器的額定數據

单位

额定容量

在铭牌规定的额定状态下变压器输出视在功率的保证值 ，单位为kV或kVA。
三相变压器指三相容量之和。

额定电压

铭牌规定的各个绕组在空载、指定分接开关位置下的端电压，单位为V或kV。
三相变压器指线电压。

额定电流

根据额定容量和额定电压算出的电流称为额定电流，单位为A。
三相变压器指线电流。

单相变压器：

三相变压器：

额定频率 我国的标准工频规定为50赫(Hz)。
此外还有额定效率、额定温升。

Lesen Alle

電路九章 9.1

l 重点

1. 动态电路方程的建立及初始条件的确定；
2. 一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应求解；求解全响应的三要素法；
3. 动态电路稳态分量、暂态分量求解；
4. 一阶电路的阶跃响应和冲激响应求解；
5. 二阶电路的响应计算。

9.1 一阶电路和高阶电路

9.1.1 动态电路

含有动态元件电容和电感的电路称动态电路。

特点：

当动态电路状态发生改变时（换路）需要经历一个变化过程才能达到新的稳定状态。这个变化过程称为电路的过渡过程。

换路

电路结构、状态发生变化

支路接入或断开
电路参数变化

发生过渡过程的物理本质

电路内部储能元件（L 、C）在换路时能量发生变化，而能量的储存或释放都需要一定的时间来完成。

9.1.2 分析动态电路的步驟

应用KVL和电容的VCR得：

若以电流为变量：

应用KVL和电感的VCR得：

若以电感电压为变量：

结论：

（1）描述动态电路的电路方程为微分方程；
（2）动态电路方程的阶数等于电路中独立动态元件的个数；

一阶电路

一阶电路中只有一个独立动态元件,描述电路的方程是一阶线性微分方程。

二阶电路

二阶电路中有二个独立动态元件,描述电路的方程是二阶线性微分方程。

高阶电路

电路中有多个动态元件，描述电路的方程是高阶微分方程。

Lesen Alle