(四)、等值电路 变压器空载时,从一次绕组看进去的等效阻抗为Zm ,有 •1E =•0I (mmjxr )=•0I Zm (3-14) Zm=mmjxr ;mr 称励磁电阻,是变压器铁心损耗的等效电阻,即mFerIp20;mx 为主磁通在铁心中引起的等效电抗,称为励磁电抗,其大小正比于铁心磁路的磁导。 将式(3—14)代入式(3—11)得 ••11EU+ •0I Z1=•0I Zm+•0I Z1=•0I (Zm+Z1) 相应的等值电路如图3-7 所示。 例3-2 一台180kV·A 的铝线变压器,已知 U1N/U2N=10000/400V,Y,yn 接线,铁心截面积 SFe=160cm2,铁心中最大磁密度 Bm=1.445T,试求一次及二次侧绕组匝数及变压器变比。 图3-7 变压器空载时的等值电路 解 变压器变比 k =21UU =2 53/4 0 03/1 0 0 0 0 铁心中磁通 Фm =Bm SFe=1.445 ×160×10-4=231×10—4Wb 高压绕组匝数 N1=1 1 2 51 02 3 15 04 4.431 0 0 0 04 4.441=-mfU匝 低压绕组匝数 N2=4 52 51 1 2 51kN匝 第三节 变压器的负载运行 当变压器一次绕组加上电源电压•1U ,二次绕组接上负载 ZL,这时变压器就投入了负载运行,如图 3—8 所示。 图 3-8 变压器负载运行 一、变压器负载运行时的电磁关系 变压器负载运行时,二次绕组中流过电流•2I ,产生磁动势•2F = •2I N2,由于二次绕组的磁动势也作用在同一条主磁路上,从而打破了变压器空载运行时的电动势平衡状态。变压器负载运行时,一次绕组中的电流从空载时的0•I 转变成负载时的•1I 。变压器负载运行时,铁心中合成磁动势为•2I N2+•1I N1,并由此建立主磁通Ф,同时在一次绕组二次绕组中感应电动势•1E 和•2E 。从空载运行到负载运行,一次侧电流由空载时的0•I 增加了•1I = •1I -0•I ,该增量所产生的磁动势正好与二次侧所产生的磁动势互相抵消,从而使变压器中的电磁关系重新达到平衡状态。即 •1I N1+•2I N2=0 或 •1I =•212 INN (3-15) 上式表明一次绕组从电源吸收的电功率,通过电磁感应关系传递到二次绕组并向负载输出功率。 二、基本方程式 (一)、电压平衡方程式 根据图 3-8,变压器负载运行时,由于一次侧二次侧漏磁电动势的存在,由基尔霍夫定律得到以下电动势平衡方程式,即 ••11EU+j•1I1x +•1I1r =-•1E + •1I Z1 ••22EU-j•2I2x -•2I2r =•2E ...