根据变压器外特性的定义,外特性曲线U2=f(I2)的变化趋势如图5中的曲线1。
(2)?变压器带感性负载时,I2滞后U2一个角度φ2,cosφ2<1。向量图的分析过程同变压器带阻性负载时一样,其副边端电压U2随负载电流I2的变化关系同样是随着负载电流I2的增加而端电压U2下降。需要注意的是,对于同样大小的负载电流I2,感性负载与阻性负载相比,其端电压U2下降得更厉害(见图3)。
根据变压器外特性的定义,外特性曲线U2=f(I2)的变化趋势如图5中的曲线2。
(3)?变压器带容性负载时,I2超前于变压器副线圈电磁感应电动势E2一个角度,向量图上I2在E2右边(第四象限)。对此解释是:设负载阻抗角为φ2(即U2与I2之间的相位差角),φ2可用关系式tgφ2=XC/RL求出,而φ2(E2与I2之间的相位差角)则可以由关系式tgφ2=(X2-XC)/(R2?RL)求出,XC/X2,tgφ2为负值,φ2为负角。确定了I2超前于E2一个角度,我们画出了变压器带容性负载时的向量图见图4。当I2增加时,线段Eσ2的长度增加,线段-UR2的长度也增加,根据副线圈电压平衡方程式(2),连接向量图E2的起点和-UR2的末端,可以得到变压器副边的电压向量E2。我们看到,与变压器带阻性负载和感性负载不同的是:向量U2的长度较I2没有增加时的长度要长。得出的结论是:变压器副边的端电压U2是随着负载电流U2的增加而增加的(见图4)。
根据外特性的定义,外特性曲线U2=f(I2)的变化趋势如图5中的曲线3。
读者可以在向量图上尝试用上述方法分析,当负载功率因数cosφ2发生变化时,副边端电压随负载电流的变化关系。结论和我们熟知的结果是相同的,即无论何种性质的负载,功率因数大时,副边端电压随负载电流变化的幅度小。实际生产当中,读者也可以根据变压器和负载的实际参数,在向量图上尝试用上述方法作图,以求得变压器副边端电压在各种负载情况下的变化幅度,为我们的电网调度、电容器的投切及继电保护的整定提供依据。更重要的是,通过此方法的练习,可以帮助我们习惯于用分析向量图的方法来分析电力生产中遇到的各种问题,提高我们分析问题、解决问题的能力。
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