变压器负载运行状态仿真课程设计
电力变压器仿真模型设计方案
电力变压器仿真模型的设计目录绪论................................... - 6 -一．本课题意义....................................... - 6 -二．本文主要工作..................................... - 7 -三．使用工具介绍..................................... - 7 -第一章变压器的基本原理................. - 8 -§1.1 变压器的工作原理................................. - 8 -§1.2 单相变压器的等效电路........................... - 10 -§1.3 三相变压器的等效电路及连接组问题............... - 11 -第二章变压器仿真的方法简介............ - 13 -§2.1 基于基本励磁曲线的静态模型..................... - 13 -§2.2 基于暂态磁化特性曲线的动态模型................. - 14 -§2.3非线性时域等效电路模型......................... - 15 -§2.4 基于ANN 的变斜率BP 算法 .................... - 16 -第三章单相变压器的仿真................ - 17 -§3. 1 单相变压器仿真的数学模型...................... - 18 -§3.1.1 单相变压器的等效电路分析........................ - 18 -§3.1.2 龙格－库塔法则的介绍............................ - 19 -§3.2 单相变压器仿真的程序流程及功能介绍.............. - 20 -§3.3 单相变压器仿真的实例计算及结果分析.............. - 21 -§3.3.1单相变压器仿真的波形分析........................ - 21 -§3.3.2单相变压器的励磁涌流的分析...................... - 23 -§3.3.3单相变压器励磁涌流的特征........................ - 26 -第四章三相变压器的仿真................ - 26 -§4. 1 三相变压器仿真的数学模型...................... - 27 -§4.1.1仿真的数学依据................................. - 27 -§4・1・1・1三相变压器Yd11连接组模式............. -27 -§4・1・1・2三相变压器Ynd11连接组模式 .......... -29 -§4・1・1・3三相变压器YnyO连接组模式............. -29 -§4・1・1・4三相变压器Yy0连接组模式.............. -30 -§4.1.2 电源电压的描述................................. - 31 -§4.1.3铁心动态磁化过程简述........................... - 31 -§4.1.3.1 极限磁滞回环的数学描述...................... - 31 -§4.1.3.2暂态局部磁滞回环的描述...................... - 32 -§4.1.3.3剩磁的处理.................................. - 34 -§4.2 三相变压器仿真的程序流程及功能介绍.............. - 34 -4.2.1 分段拟和加曲线压缩法方法一（两段修正的反正切函数）4.2.2 分段拟和加曲线压缩法方法二（两段修正的反正切函数加两段34 -直线）................................................ -. 36 -4.3 三相变压器仿真的计算实例及结果分析 ............. - 37 -§4.3.1励磁涌流的仿真.................................. - 37 -§4.3.1.1方法一：用两段修正的反正切函数拟和压缩..... - 37 -§4.3.1.2方法二：用两段修正的反正切函数加两段直线拟和压缩38 -§4.3.1.3两种方法的比较分析......................... - 39 -§4.3.2影响变压器励磁涌流的主要因素及结果分析.......... - 40 -§4.3.2.1剩磁对变压器励磁涌流的影响................. - 40 -§4.3.2.2合闸初相角对变压器励磁涌流的影响........... - 41 -§4.3.3三相变压器励磁涌流的特征....................... - 42 -第五章结论与展望...................... - 44 -参考文献............................... - 45 -附录Matlab 程序....................... - 46 -§1.在Yd11 接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序............................................................................................... - 46 -§2.在Ynd11 接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序............................................................................................... - 49 -§3.在Yny0 接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序 ............................................................................................... - 51 -§4.在Yy0 接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序52 -§5.在Yd11 接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环的程序............................................. - 53 -§6.在Ynd11 接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环................................................. - 56 -§7.在Yny0 接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环的程序............................................. - 57 -§8.在Yy0 接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环的程序............................................. - 58 -摘要随着电力系统的飞速发展，对变压器的保护要求也越来越高。
基于MATLAB的变压器仿真建模及特性分析电气专业方向设计报告
西南科技大学电气专业方向设计报告设计名称：基于Matlab的变压器仿真建模及特性分析姓名：学号:班级：指导教师：起止日期：2015年11月3日------2015年11月27日西南科技大学信息工程学院制方向设计任务书学生班级：学生姓名：学号：设计名称：基于MATLAB的变压器仿真建模及特性分析起止日期：2015/11/03～2015/11/27指导教师：方向设计学生日志基于MATLAB的变压器仿真建模及特性分析摘要：通过MATLAB软件中的电力系统模块，建立了分析变压器饱和特性的系统仿真模型。
使用该模型，对考虑磁滞、剩磁影响的饱和特性以及变压器的空载、负载、空载合闸、副边突然短路（负载）进行仿真分析，为分析变压器的特性提供了简单有效的方法。
并能通过分析加深对变压器特性的理解。
关键词：变压器；MA TLAB；特性分析Simulation modeling and analysis of transformer based on MATLABAbstract：Through the power system module of MATLAB software, the system simulation model of the saturation characteristic of transformer is established. Using the model, the simulation analysis was carried out to consider the effect of hysteresis, remanence saturation characteristics and transformer no-load, load, no-load closing, side sudden short circuit (load), provides a simple and effective method for the analysis of transformer properties. And can deepen the understanding of the characteristics of the transformer.Key words：Transformer ；MATLAB ；Characteristic analysis一、设计目的和意义电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。
三相变压器建模及仿真及MATLAB仿真
XXXXXXX学院课程设计报告课程名称：系部：专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间：报告成绩：学院教学工作部制目录摘要 (3)第一章变压器介绍 (4)1.1 变压器的磁化特性 (4)1.2 变压器保护 (4)1.3 励磁涌流 (7)第二章变压器基本原理 (9)2.1 变压器工作原理 (9)2.2 三相变压器的等效电路及联结组 (10)第三章变压器仿真的方法 (11)3.1 基于基本励磁曲线的静态模型 (11)3.2基于暂态磁化特性曲线的动态模型 (13)3.3非线性时域等效电路模型 (14)第四章三相变压器的仿真 (16)4. 1 三相变压器仿真的数学模型 (16)4.2电源电压的描述 (20)4.3铁心动态磁化过程简述 (21)第五章变压器MATLAB仿真研究 (25)5.1 仿真长线路末端电压升高 (25)5.2 仿真三相变压器 T2 的励磁涌流 (28)5.3三相变压器仿真模型图 (34)5.4 变压器仿真波形分析 (36)结论 (40)参考文献 (41)摘要在电力变压器差动保护中，励磁涌流和内部故障电流的判别一直是一个关键问题。
文章阐述了励磁涌流的产生及其特性，利用 MATLAB 对变压器的励磁涌流、内部故障和外部故障进行仿真，对实验的数据波形分析，以此来区分故障和涌流，目的是减少空载合闸产生的励磁涌流对变压器差动保护的影响，提高保护的灵敏性。
本文在Matlab的编程环境下，分析了当前的变压器仿真的方法。
在单相情况下，分析了在饱和和不饱和的励磁涌流现象，和单相励磁涌流的特征。
在三相情况下，在用分段拟和加曲线压缩法的基础上，分别用两条修正的反正切函数，和两条修正的反正切函数加上两段模拟饱和情况的直线两种方法建立了Yd11、Ynd11、Yny0和Yy0四种最常用接线方式下三相变压器的数学仿真模型，并在Matlab下仿真实现。
通过对三相励磁涌流和磁滞回环波形分析，三相励磁涌流的特征分析，总结出影响三相变压器励磁涌流地主要因素。
变压器负载课程设计
变压器负载课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解变压器的负载原理，掌握变压器负载特性的相关知识。
2. 学生能描述变压器在不同负载下的工作状态，并解释其影响。
3. 学生能运用相关公式计算变压器负载时的参数变化。
技能目标：1. 学生能通过实验和观察，分析变压器负载的变化，培养观察和动手操作能力。
2. 学生能运用所学知识解决实际变压器负载问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习变压器负载知识，培养对物理学科的兴趣和探究精神。
2. 学生在小组合作中，学会分享、交流和协作，培养团队合作意识。
3. 学生认识到变压器在实际应用中的重要性，增强对能源利用和环保的意识。
课程性质：本课程为物理学科课程，以理论教学和实验操作相结合的方式进行。
学生特点：学生为八年级学生，已具备一定的物理知识和实验操作能力。
教学要求：教师需关注学生的个体差异，引导他们通过自主探究、合作交流的方式掌握知识，注重培养学生的实践能力和创新思维。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材第八章“电磁感应”相关内容，组织以下教学大纲：1. 变压器负载基本原理：- 变压器的工作原理复习- 负载接入变压器的电路分析- 负载类型（阻性、容性、感性）对变压器工作状态的影响2. 变压器负载特性分析：- 无负载和满负载时的变压器参数对比- 不同负载下变压器输出电压和电流的变化- 负载调整对变压器效率的影响3. 变压器负载计算与应用：- 变压器负载计算公式的推导与应用- 实际案例分析：家庭用电中变压器的负载计算- 变压器过载保护的原理及措施4. 实践操作：- 设计简单的变压器负载实验，观察和分析负载变化对变压器工作状态的影响- 结合实验结果，讨论变压器在实际应用中的优化方案教学内容安排和进度：- 第1课时：复习变压器工作原理，引入负载概念- 第2课时：分析不同负载下的变压器特性- 第3课时：负载计算公式学习与实际案例分析- 第4课时：实践操作，实验观察与讨论教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节，确保学生能够扎实掌握变压器负载相关知识。
变压器负载运行状态仿真课程设计.
课程设计(论文)说明书题目：变压器负载运行状态仿真院（系）：机械工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：卢倩学号：1101230307指导教师：谢富珍职称：讲师2013 年12月6 日目录1 引言 (1)2 变压器介绍 (2)2.1变压器分类 (2)2.2变压器负载运行时的效率特性 (2)2.3变压器负载运行时的电磁过程 (3)2.4负载运行时的方程式 (4)2.5变压器绕组折算 (5)2.6变压器运行等效电路 (6)3 课题设计要求 (9)3.1课程设计要求 (9)3.2课程设计目标 (9)3.3课程设计过程 (10)3.3.1负载运行T型等效电路模型图 (10)3.3.2负载运行计算基本原理 (10)3.3.3利用matlab编程语言计算 (12)3.4使用Simulink建立的仿真模型 (15)4 总结 (16)5 参考文献 (17)1 引言MATLAB是面向工程计算的高级交互式软件，是一个可以完成各种计算和数据处理的、可视化的、易学易理解的大众化工具，MATLAB广泛应用于数学、物理、工程等各领域，MATLAB已成为世界各地高校最流行的用于科学和仿真的软件。
Simulink是MATLAB用来对动态系统进行创建、仿真与分析的软件包，在电气工程中应用非常广泛。
S imulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
课程设计变压器
课程设计变压器一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握变压器的基本原理、构造和分类；技能目标要求学生能够运用变压器的原理进行简单的设计和计算；情感态度价值观目标要求学生培养对物理学科的兴趣和好奇心，增强环保意识和创新精神。
二、教学内容教学内容主要包括变压器的基本原理、构造和分类，以及变压器的应用。
具体包括以下几个方面：1.变压器的基本原理：介绍变压器的工作原理，包括电磁感应现象和变压器的等效电路。
2.变压器的构造和分类：介绍变压器的常见构造，如shell式、core式等，以及变压器的分类，如交流变压器、直流变压器等。
3.变压器的应用：介绍变压器在电力系统、电子设备等领域的应用，以及变压器的作用和重要性。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握变压器的基本原理和知识。
2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解变压器的应用和实际效果。
4.实验法：通过实验操作，使学生亲手体验变压器的工作原理和性能。
四、教学资源本课程需要准备多种教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材：选用权威、实用的教材，如《变压器原理与应用》等。
2.参考书：提供相关的参考书籍，如《电力变压器技术参数》等。
3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，以及相关的视频、动画等多媒体资料。
4.实验设备：准备合适的实验设备，如变压器实验仪、示波器等，以支持实验教学。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
平时表现主要评估学生的出勤、课堂参与度和团队合作表现；作业主要评估学生的理解和应用能力，要求学生完成相关的练习题和案例分析；考试主要评估学生的综合运用能力，包括理论知识和实际应用。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
电力变压器仿真模型设计方案
电力变压器仿真模型的设计目录绪论 ............................................................ - 6 -一．本课题意义...................................................................... - 6 -二．本文主要工作.................................................................. - 7 -三．使用工具介绍.................................................................. - 7 -第一章变压器的基本原理 ...................... - 8 -§1.1变压器的工作原理 ......................................................... - 8 -§1.2 单相变压器的等效电路 .............................................. - 10 -§1.3 三相变压器的等效电路及连接组问题 ...................... - 11 -第二章变压器仿真的方法简介 ............ - 13 -§2.1 基于基本励磁曲线的静态模型 .................................. - 13 -§2.2基于暂态磁化特性曲线的动态模型 ........................... - 14 -§2.3非线性时域等效电路模型 ........................................... - 15 -§2.4基于ANN的变斜率BP算法 ..................................... - 16 -第三章单相变压器的仿真 .................... - 17 -§3. 1 单相变压器仿真的数学模型 ..................................... - 18 -§3.1.1单相变压器的等效电路分析 .................................... - 18 -§3.1.2龙格－库塔法则的介绍............................................. - 19 -§3.2 单相变压器仿真的程序流程及功能介绍 .................. - 20 -§3.3 单相变压器仿真的实例计算及结果分析 .................. - 21 -§3.3.1单相变压器仿真的波形分析 ..................................... - 21 -§3.3.2单相变压器的励磁涌流的分析 ................................. - 23 -§3.3.3单相变压器励磁涌流的特征 ..................................... - 26 -第四章三相变压器的仿真 .................... - 26 -§4. 1 三相变压器仿真的数学模型 ..................................... - 27 -§4.1.1仿真的数学依据.......................................................... - 27 -§4.1.1.1三相变压器Yd11连接组模式.................................. - 27 -§4.1.1.2三相变压器Ynd11连接组模式................................ - 29 -§4.1.1.3三相变压器Yny0连接组模式.................................. - 29 -§4.1.1.4三相变压器Yy0连接组模式.................................... - 30 -§4.1.2电源电压的描述.......................................................... - 31 -§4.1.3铁心动态磁化过程简述.............................................. - 31 -§4.1.3.1极限磁滞回环的数学描述........................................ - 31 -§4.1.3.2暂态局部磁滞回环的描述........................................ - 32 -§4.1.3.3剩磁的处理................................................................ - 34 -§4.2 三相变压器仿真的程序流程及功能介绍 .................. - 34 -§4.2.1分段拟和加曲线压缩法方法一（两段修正的反正切函数）-34 -§4.2.2分段拟和加曲线压缩法方法二（两段修正的反正切函数加两段直线）..................................................................................... - 36 -§4.3 三相变压器仿真的计算实例及结果分析 .................. - 37 -§4.3.1励磁涌流的仿真.......................................................... - 37 -§4.3.1.1方法一：用两段修正的反正切函数拟和压缩........ - 37 -§4.3.1.2方法二：用两段修正的反正切函数加两段直线拟和压缩-38 -§4.3.1.3两种方法的比较分析................................................ - 39 -§4.3.2影响变压器励磁涌流的主要因素及结果分析 ......... - 40 -§4.3.2.1剩磁对变压器励磁涌流的影响................................ - 40 -§4.3.2.2合闸初相角对变压器励磁涌流的影响.................... - 41 -§4.3.3三相变压器励磁涌流的特征 ..................................... - 42 -第五章结论与展望 ................................ - 44 -参考文献 ...................................................... - 45 -附录Matlab程序..................................... - 46 -§1.在Yd11接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序................................................................................................ - 46 -§2.在Ynd11接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序................................................................................................ - 49 -§3.在Yny0接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序................................................................................................ - 51 -§4.在Yy0接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序- 52 -§5.在Yd11接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环的程序................................................................................ - 53 -§6.在Ynd11接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环........................................................................................ - 56 -§7.在Yny0接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环的程序................................................................................ - 57 -§8.在Yy0接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环的程序................................................................................ - 58 -摘要随着电力系统的飞速发展，对变压器的保护要求也越来越高。
基于Matlab的变压器运行特性仿真专题报告
变压器运行特性数字仿真专题报告学生姓名：班级：学号：指导教师：所在单位：电气工程学院提交日期：2018作业评分一、概述（一）电压调整率对于负载来说，变压器相当于一个交流电源，其运行特性主要有外特性和效率特性，电压调整率和运行效率是与之对应的反映变压器运行性能的主要指标。
1、定义由于变压器一、二次绕组都有漏阻抗，负载电流流过时必然在这些漏阻抗上产生压降，二次侧电压将随负载的变化而变化。
为了描述这种电压变化的大小，引入了电压调整率。
电压调整率定义为：变压器一次绕组施加额定电压，由空载到给定负载时二次电压代数差与二次额定电压的比值，即2、对变压器运行的影响 当一次电压为额定值，负载功率因数不变时，二次电压与负载电流的关系称为电压调整特性，也称外特性。
当负载为额定值，功率因数为指定值（通常为0.8滞后）时的电压调整率，称为额定电压调整率，它是变压器的一个重要性能指标，反映了变压器输出电压的稳定性。
显然，电压调整率只是对所设计的额定负载而言的，不随负载的改变而改变，换句话说，设计时只考虑额定负载状态那个点。
当负载轻时(小于额定负载)，输出电压高于设计值，负载重时，输出电压低于设计值。
过高的电压调整率会使变压器的温升超过规定值,并使输出电压变化增大,影响负载特性，特别在负载变化较大或工作环境温度变化大的场合。
3、对电力系统的影响及意义电力系统中负载的变化对运行电压影响较大，在夏季用电高峰期表现得极为突出。
电压的变化，在直观上影响电力设施的正常运行，在微观上主要是损耗加大。
为了保证供电的电压质量和安全运行，往往采取调压等手段将用户终端电压控制在一定范围之内。
U 1NU 2NU 202221200000022221001001001N N N N NU U U U U U U U U U U *'---=⨯=⨯=⨯=-1NU 2cos ϕ2U 2I()22U f I =（二）运行效率变压器的效率一般都较高，大多数在以上，大型变压器效率可达以上。
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课程设计(论文)说明书题目：变压器负载运行状态仿真院（系）：机械工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：**学号：**********指导教师：***职称：讲师2013 年12月6 日目录1 引言 (1)2 变压器介绍 (2)2.1变压器分类 (2)2.2变压器负载运行时的效率特性 (2)2.3变压器负载运行时的电磁过程 (3)2.4负载运行时的方程式 (4)2.5变压器绕组折算 (5)2.6变压器运行等效电路 (6)3 课题设计要求 (9)3.1课程设计要求 (9)3.2课程设计目标 (9)3.3课程设计过程 (10)3.3.1负载运行T型等效电路模型图 (10)3.3.2负载运行计算基本原理 (10)3.3.3利用matlab编程语言计算 (12)3.4使用Simulink建立的仿真模型 (15)4 总结 (16)5 参考文献 (17)1 引言MATLAB是面向工程计算的高级交互式软件，是一个可以完成各种计算和数据处理的、可视化的、易学易理解的大众化工具，MATLAB广泛应用于数学、物理、工程等各领域，MATLAB已成为世界各地高校最流行的用于科学和仿真的软件。
Simulink是MATLAB用来对动态系统进行创建、仿真与分析的软件包，在电气工程中应用非常广泛。
S imulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。
对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。
变压器的效率一般很高，电力变压器可达95%以上。
变压器容量越大，效率越高，巨型电力变压器可达99%以上，所以，用它来传递电能既方便又经济。
在电能的传输过程中，总是把电压提高，因为传输一定的电功率，电压越高，电流也就越小。
这样，既可以节省导线（因为截面积可以减小）和其他架设费用，又可以减少送电时导线上的损耗。
学会使用Simulink建立仿真模型。
计算一、二次侧的实际电流和励磁电流。
首先对题目进行分析，其次进行MATLAB程序设计并给出其程序清单，最后给出计算结果。
2 变压器2.1变压器的分类，按负载导则变压器分为三类a.配电变压器。
电压在35kV及以下，三相额定容量在2500kVA及以下，单相额定容量在833kVA及以下，具有独立绕组，自然循环冷却的变压器。
b.中型变压器。
三相额定容量不超过100MVA或每柱容量不超过33.3MVA，具有独立绕组，且额定短路阻抗(Z)符合式(2)要求的变压器c.大型变压器。
三相额定容量100MVA以上，或其额定短路阻抗大于式(2)计算值的变压器。
负载状态的分类。
d.正常周期性负载：在周期性负载中，某段时间环境温度较高，或超过额定电流，但可以由其它时间内环境温度较低，或低于额定电流所补偿。
从热老化的观点出发，它与设计采用的环境温度下施加额定负载是等效的。
e.长期急救周期性负载：要求变压器长时间在环境温度较高，或超过额定电流下运行。
这种运行方式可能持续几星期或几个月，将导致变压器的老化加速，但不直接危及绝缘的安全。
f.短期急救负载：要求变压器短时间大幅度超额定电流运行。
这种负载可能导致绕组热点温度达到危险的程度，使绝缘强度暂时下降。
2.2变压器负载运行的效率特性当变压器负载运行时，其效率为输出与输入的有功功率之比，即η＝P2/P1=P2/(P2∑P）*100％式中：为二次侧输出的有功功率；为一次侧输入的有功功率；为变压器的总损耗。
引入负载系数，并忽略副边端电压在变压器负载时的变化即，则三相变压器的输出功率为：P2=∫3U2nβI2ncosφ＝βSncosφ变压器总的损耗包含有铁耗和铜耗两部分。
因变压器负载时和空载时铁心中的主磁通基本不变，相应地铁耗也基本不变，故又把叫做不变损耗；而铜耗是电流经一、二次侧绕组的电阻上产生的有功损耗，铜耗与负载电流的平方成正比，故又把叫做可变损耗。
额定电流下的铜耗等于短路实验电流为额定值时输入的有功功率，而负载不为额定值时，设忽略空载电流，则铜耗与负载系数的平方成正比。
效率特性曲线是一条具有最大值的曲线，最大值出现在的地方，即最大效率发生在铁耗与铜耗相等的时侯，为方便起见，此时的负载系数记βm 。
一般电力变压器带的负载都不是恒定不变的，而有一定的波动，因此变压器就不可能一直运行在额定负载的情况，设计变压器时，一般的总小于１。
通常电力变压器的最高效率发生在, 的条件下，中小型变压器的效率约为，大型变压器一般可达99％以上。
可通过变压器负载运行实验测定。
2.3变压器负载运行时的电磁过程图2-3 单相变压器负载运行图变压器二次绕组接负载ZL,二次绕组有电流2 流过，输出电压2＝2ZL ；电流2 建立二次磁动势2＝2N2，作用在主磁路上，企图改变主磁通。
电源电压1不变时，主磁通基本不变。
一次绕组的电流必须相应由增大为1 ，一次磁动势也由0 增大为1＝1N1，以抵消二次磁动势对主磁通的影响，从而保持主磁通不变。
1和 2 除共同建立主磁通外，还分别产生交链各自绕组的漏磁通1σ和2σ,并在一、二次绕组中感应漏电动势1σ和2σ。
1σ和2σ可以用漏抗压降的形式来表示：。
x2称为二次绕组的漏抗，与二次绕组漏磁通相对应，为常量，。
一、二次绕组电流分别在一、二次绕组电阻上产生压降1r1 和2r2.变压器负载运行时各物理量的关系总结如下：2.4变压器负载运行时的方程式磁动势平衡方程式负载时建立主磁通的磁动势为 1 和 2 空载时建立主磁通的磁动势为0 空载到负载，主磁通基本不变→磁动势平衡方程式1＋ 2 =0一、二次绕组的电流与其匝数成反比，变压器变压的同时也改变了电流的大小。
电动势平衡方程式根据基尔霍夫第二定律，参照图1.4.2-1所示参考正方向负载运行时各物理量的关系，可得一、二次绕组的电动势平衡方程式2.5绕组折算变压器一、二次绕组间只有磁耦合，没有电联系，分析、计算很不方便。
为得到一、二次绕组间有电联系的等效电路，需要引入绕组折算的概念。
在变压器中，习惯把二次绕组折算到一次绕组，即用一个与一次绕组匝数相等的假想二次绕组代替实际的二次绕组，并在折算过程中满足"等效"的原则。
所谓"等效"是指折算部分折算前后对未折算部分作用相同，并且折算部分折算前后各物理量的关系和功率不变（包括有功功率和无功功率）。
习惯用原物理量右上角加一撇"'" 来表示折算后的物理量。
下面根据折算的原则，导出二次绕组折算前后各物理量的关系。
电流的折算若折算前后二次磁动势不变，则二次绕组对一次绕组的作用就不变，满足折算的"等效"原则。
二次绕组折算到一次绕组，凡单位是伏特的物理量折算后的值等于折算前的值乘以变比k，凡单位是安培的物理量折算后的值等于折算前的值除以变比k，凡单位是欧姆的物理量折算后的值等于折算前的值乘以k*k 。
2.6变压器负载运行时的等效电路由折算后的基本方程式组可画出变压器负载运行时的等效电路如图1.4.5-1所示。
图中一次绕组漏阻抗、二次绕组漏阻抗和激磁阻抗所在的三条支路呈"T" 字型,称为T型等效电路。
它是变压器最基本的等效电路，能准确反映变压器内部电磁关系，但它是混联电路，进行复数运算比较麻烦。
图2-6-1 变压器的T型等效电路一次绕组漏阻抗很小，通常将激磁支路移到一次绕组漏阻抗前，得到如图2-6-1所示的近似等效电路。
近似等效电路是并联电路，可大大简化计算，常用来定量计算。
图2-6-2 变压器的近似等效电路激磁电流很小，在T型等效电路中去掉激磁支路，可得更简单的串联电路，如图2-6-2所示，称为简化等效电路，常用来定性分析。
图2-6-3变压器的简化等效电路图2-6-3中，，称为短路电阻；，称为短路电抗；，称为短路阻抗。
短路阻抗为漏阻抗参数，数值较小且为常数。
根据基尔霍夫第二定律，参照图1.4.5-3简化等效电路所示的参考正方向，可得与其相应的电压平衡方程式如下:2.7负载运行时的相量图不同的等效电路对应不同的方程式组，因此有不同的相量图。
下面主要介绍T型等效电路和简化等效电路的相量图。
T型等效电路的相量图图2-7 变压器带感性负载运行时的相量图·3课题设计要求3.1课程设计主要要求SNfNUN1 UN2 R1R2X1X2RmXmA kV •10Hz50V380V220Ω14.0Ω035.0Ω22.0Ω055.0Ω30Ω310一次侧加上额定频率的额定电压并保持不变，二次侧负载阻抗。
Z L课程设计要求：Ω4j+=5（1）计算T形等效电路中的各参数？（笔算）并画出其模型图？（电脑绘图）（2）在高压侧施加额定电压时,利用MATLAB软件编程语言，结合变压器的T形等效电路图进行计算①一、二次侧的实际电流和励磁电流?②铁损耗及铜损耗？（3）使用Simulink建立仿真模型，计算一、二次侧的实际电流和励磁电流?3.2课程设计目标通过变压器负载运行状态仿真的课程设计，我们可以从中加深对变压器的认识，计算T形等效电路中的各参数，并画出其模型图，并在高压侧施加额定电压时,利用MATLAB软件编程语言，结合变压器的T形等效电路图进行计算一、二次侧的实际电流和励磁电流，铁损耗及铜损耗。
并学会使用Simulink建立仿真模型。
计算一、二次侧的实际电流和励磁电流。
3.3课程设计过程3.3.1变压器负载运行T形等效电路模型图图3-3-1 T形等效电路模型图3.3.2 变压器负载运行计算基本原理首先计算额定电流和变比I1N=SN/U1NI2N=SN/U2Nk=U1N/U2N计算T形等效电路中的未知参数Z1=R1+jX1R’2=k2R2X’2=k2X2Z’2=R’2+jX’2Z’L= k2ZLZm=Rm+jXm输入阻抗：Zd=Z1+{1/[1/Zm+1/(Z’2+Z’L)]}计算电流和电压I1=U1/Zd-E1=U-I1Z1-I2=-E1/(Z’2+Z’L)I2=kI’2U’2=I’2Z’LU2=U’2/k功率因素、功率和效率cosφ1=cos(angle(Zd))cosφ2=cos(angle(ZL))P1=U1I1 cosφ1P2=U2I2 cosφ1η= P1/ P2损耗Im=-E1/ZmIm=abs(Im)pFe=I2mRmpCu1=I21R1pCu2=I22R23.3.3利用MATLAB软件编程语言计算在高压侧施加额定电压时,利用MATLAB软件编程语言，结合变压器的T形等效电路图进行计算。