第二篇变压器的电磁关系

第二章 变压器的电磁关系

知识点一：变压器空载运行

1、根据变压器内部磁场的实际分布和所起的作用不同，通常把磁通分为 和 ，前者在 闭合，起 作用，后者主要通过 闭合，起 作用。

2、变压器空载电流由 和 两部分组成，前者用来 ，后者用来 。

3、变压器励磁电流的大小受 、 、 、 和 等因素的影响。

4、变压器等效电路中的m x 是对应于 的电抗，m r 是表示 的电阻。

5、变压器的漏抗Ω=04.01x ，铁耗W p Fe 600=，今在一次施加很小的直流电压，二次开路，此时=1x Ω，=Fe p W 。

6、一台已制成的变压器，在忽略漏阻抗压降的条件下，其主磁通的大小主要取决于 和 ，与铁心材质和几何尺寸 （填有关、无关）

7、建立同样的磁场，变压器的铁心截面越小，空载电流 ；一次绕组匝数越多，空载电流 ，铁心材质越好，空载电流 。

8、变压器一次绕组匝数减少，额定电压下，将使铁心饱和程度 ，空载电流 ， 铁耗 ，二次空载电压 ，励磁电抗 。

9、变压器一次绕组匝数、铁心截面一定，当电源电压及频率均减半，则铁心磁密 ，空载电流 。

10、变压器空载运行时一次绕组空载电流很小的原因是 。

（A ） 原绕组匝数多电阻大；

（B ） 原绕组漏抗很大；

（C ） 变压器的励磁阻抗很大。

11、一台V U U N N 110/220/21=的单相变压器空载运行，一次侧接220V 时铁心主磁通为0Φ，二次侧接110V 时铁心主磁通为'

0Φ，则 。

（A ）'00Φ=Φ；

（B ）'00Φ>Φ；

（C ）'00Φ<Φ。

12、变压器其他条件不变，若一次侧匝数增加10%，21,x x 及m x 的大小将 。

（A ）1x 增加到原来的1.1倍，2x 不变，m x 增大；

（B ）1x 增加到原来的1.1倍，2x 不变，m x 减少；

（C ）1x 增加到原来的1.21倍，2x 不变，m x 增大；

（D ）1x 增加到原来的1.21倍，2x 不变，m x 减少；

13、某三相电力变压器V U U KVA S N N N 400/10000/,50021==，下面数据中有一个是励磁电流的倍数，它应该是 。

（A ）28.87A ；

（B ）50A ；

（C ）2A ；

（D ）10A 。

14、三相变压器，()Y Y D KV U U KVA S N N N /,,4.0/10/,10021∆==接线，其变比为 。

（A ）14.43；

（B ）2；

（C ）43.3；

（D ）25。

15、试比较变压器主磁通和漏磁通的性质、大小和作用。

16、简述变压器空载电流的性质和作用，其大小与哪些因数有关，一般情况下，0I （%）值的范围是多少？

17、变压器的漏抗对应于什么磁通，当电源电压减少一半时，它如何变化？

18、变压器励磁电抗大好，还是小好，为什么？当电源电压减少一半时，它如何变化？

19、写出变压器空载时的电动势平衡方程式，并画出等值电路和向量图。

20、变压器空载运行时，是否要从电网中取得功率，起什么作用？为什么小负荷的用户使用大容量的变压器无论对电网还是对用户都不利？

参考答案：

1、主磁通 漏磁通 铁心内 传递能量 变压器油等 漏抗压降

2、空载电流的有功分量 空载电流的无功分量 供空载损耗（主要是铁耗） 激磁主磁通

3、电源电压 电源频率 一次绕组匝数 铁心材质（含磁路饱和程度） 铁心几何尺寸

4、主磁通 铁损的等效

5、0 0

6、电源电压 频率 无关

7、越大 越小 越小

8、增加 增加 增加 增加 减少

9、不变 不变

10、（C ）

11、（A ）

12、（C ）

13、（C ）

14、（C ）

15、答：路径：主磁通为铁心；漏磁通为变压器油等；

性质：主磁通与0I 成非线形关系，漏磁通与1I 或2I 成线形关系；

大小：主磁通占总磁通的99%以上；漏磁通不足1%；

作用：主磁通起传递能量的作用；漏磁通只起漏电抗压降作用。

16、答：空载电流分无功分量和有功分量两部分。无功部分激励主磁通；有功部分供给空载

损耗。

大小与电源电压、频率、一次绕组匝数 、铁心材质（含磁路饱和程度）及铁心几何

尺寸等有关。

一般电力变压器0I （%）为（1~8）；巨型电力变压器0I （%）小于1。

17、答：变压器的漏抗对应于漏磁通，由于漏磁通磁路不饱和，漏抗是常数，不随电压电压

而变，故电压降低一半时，漏抗不变。

18、答：励磁电抗大好，因为()m m m m x r x U Z U I <<≈=110，故m x 大其空载电流就小。

励磁电抗随磁路饱和而减小，当电源电压降低，磁路饱和程度下降（不饱和），所以m x 增大。

19、略。

20、答：变压器空载运行时，尽管没有有功输出，但它仍需从电网中取得功率，这些功率中既有有功功率，又有无功功率，前者供空载时的损耗（主要是铁损耗），后者供激励磁磁通（亦称励磁功率）。

小负荷用户使用大容量变压器时，在经济技术方面都不利，对电网来说大容量变压器所需励磁功率（无功性质）大，也既所需励磁电流（无功性质）大，而其负载电流又小，从而导致电网的功率因数降低，对电网的经济运行及电压的稳定都不利。

对用户而言增加了一次设备的投资，另变压器长时间处于低负荷情况下运行，变压器运行效率低，同时大容量变压器空载损耗（铁损耗）大，用户负担的电费增大。 知识点二：变压器负载运行

1、变压器带负载()ο02>ϕ运行时，当负载增大（不考虑漏抗压降），则一次电流将 ，空载电流 。

2、变压器带负载运行，当负载增大，则其铜损耗 ，铁损耗 。

3、变压器由空载到满载()

ο02>ϕ，下列各物理量将如何变化（忽略漏抗压降），m Z ， 0I ，Fe p ，Cu p 。

4、变压器一次侧接额定电压，二次侧接纯电阻性负载，则从一次侧输入的功率 。

（A ） 只含有有功功率；

（B ） 只含有感性无功功率；

（C ） 既含有有功功率又含有感性无功功率；

（D ） 既含有有功功率又含有容性无功功率。

5、变压器负载时，一次磁动势为1F ，一次漏磁通为δ1Φ，一次漏抗为1x ；变压器空载时，一次磁动势为10F ，一次漏磁通为01δΦ，一次漏抗为δ1x ，它们的关系是 。

（A ）δδδ11011101,,x x F F >Φ>Φ>；

（B ）δδδ11011101,,x x F F =Φ>Φ>；