电机学华中科大课件Ch32课件

《电机学华中科大课件Ch32课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电机学华中科大课件Ch32课件（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、2005-5第3章 变 压 器变压器参数测定、标幺值与运行特性3.4 3.4 变压器的参数测定变压器的参数测定3.5 3.5 标幺值标幺值3.6 3.6 变压器的运行特性变压器的运行特性 空载试验空载试验 短路试验短路试验 电压变化率电压变化率 效率效率2005-5第3章 变 压 器23.4 3.4 变压器的参数测定变压器的参数测定一、空载试验 根据变压器的空载试验可以求得变比k、空载损耗p0、空载 电流I0以及励磁阻抗Zm。依据等效电路和测量结果而得到下列参数:变压器的变比 k =U1U2由于由于Z ZmmZ Z1 1 ，可忽略，可忽略Z Z1 1 ，则有：，则有：励磁阻抗励磁阻抗 Z Zm

2、m =U U1 1I I0 02005-5第3章 变 压 器3励磁电阻 Rm=p0I02励磁电抗 Xm=(Zm2-Rm2)1/2应注意，上面的计算是对单相变压器进行的，如求三相变 压器的参数，必须根据一相的空载损耗、相电压、相电流来计 算。空载试验可以在任何一方做，若空载试验在一次侧进行， 则测得的励磁阻抗 ，为了安全和方便,一般空载实验 在低压方进行。在高压方、低压方施加额定电压做空载试验时，空载损耗 相等。2005-5第3章 变 压 器4二、短路试验根据变压器的短路试验可以求得变压器的负载损耗、短路 阻抗Zk 。下图是一台单相变压器的接线图和等效电路图将变压器二次侧短路，一次侧施加一很低的

3、电压，以使一 次侧电流接近额定值。测得一次侧电压Uk，电流Ik，输入功率 Pk。2005-5第3章 变 压 器5短路试验时，Uk很低（4%10%U1N），所以，铁心中主 磁通很小，励磁电流完全可以忽略，铁心中的损耗也可以忽略 。从电源输入的功率Pk等于铜耗，亦等于负载损耗。根据测量结果，由等效电路可算得下列参数：短路阻抗 Zk=UkIk短路电阻 短路电抗 Xk=(Zk2-Rk2)1/22005-5第3章 变 压 器6同空载试验一样，上面的分析时对单相变压器进行的，求 三相变压器的参数时，必须根据一相的负载损耗、相电压、相 电流来计算。短路试验可以在高压方做也可以在低压方做，所 求得的Zk是折算

4、到测量方的。在低压方做短路试验时，负载损耗值不变，但 太小，太大，调节设备难以满足要求，试验误差也较大。故短路 试验通常在高压方进行。2005-5第3章 变 压 器73.5 标幺值在电力工程的计算中，电压、电流、阻抗、功率等通常 不用它们的实际值表示，而用其实际值与某一选定的同单位 的基值之比来表示。此选定的值称为基值，此比值称为该物 理量的标幺值或相对值。对于三相变压器一般取额定相电压 作为电压基值，取额定相电流作为电流基值，额定视在功率 作为功率基值。一、二次侧相电压、相一、二次侧相电压、相 电流标幺值：电流标幺值：一、二次侧短路阻抗的标一、二次侧短路阻抗的标 幺值：幺值：2005-5第3

5、章 变 压 器8（1）不论电力变压器容量相差多大，用标幺值表示的 参数及性能数据变化范围很小。例如空载电流I0*约为 0.0050.025，短路阻抗标幺值Zk*约为0.040.105。（2）二次侧物理量对二次侧基值的标幺值等于该物理 量的折算值对一次侧基值的标幺值。例如：（3）用标幺值后，某些物理量具有相同的标幺值。例 如：2005-5第3章 变 压 器9一、电压变化率电压变化率定义为：变压器一次侧绕组施加额定电 压、负载大小I2及其功率因数cos2一定时，二次侧空 载电压U20与负载电压U2之差与二次侧额定之比，通 常用百分数表示。即3.6 3.6 变压器的运行特性变压器的运行特性2005-

6、5第3章 变 压 器10根据简化向量图推导出电压变化率的简化计算公式如下 U =(Rk*cos2-Xk*sin2)100%式中，=I2I2N =称为负载系数。（1）U的大小与短路阻抗的标幺值Zk*（Rk*、Xk*）、负载大 小（I2*）和负载性质（cos2）有关； （2）短路阻抗的标幺值Zk*，U越大，负载变化时，负载电 压波动较大。因此，从运行角度看，希望Zk*小些较好。但从 限制短路电流大小的角度看，Zk*又不能太小。 （3）感性负载时，U0，二次侧端电压U2随负载电流I2的增 大而下降； （4）容性负载时，U可能小于0，二次侧端电压可能随负载 电流I2的增加而升高。2005-5第3章 变

7、 压 器11二、效率变压器的效率定义为 =(P2P1)100 %=1- p(P2+ p)100 %其中，P1为一次侧绕组的输入功率；P2为二次侧绕组 输出功率； p为所有损耗之和。在用上式计算效率时，作以下几个假定： （1）以额定电压下空载损耗p0作为铁耗，并认为铁耗 不随负载而变化。 （2）以额定电流时的负载损耗pkN作为额定负载电流时 的耗，并认为铜耗与负载系数的平方成正比。 （3） 计算P2时，忽略负载运行时二次侧电压的变化。 2005-5第3章 变 压 器12在应用了上述的三个假定后，定义式变为采用这些假定引起的误差不超过0.5%，而且对所有 的电力变压器都用这用方法来计算效率，可以在

8、相同 的基础上进行比较。2005-5第3章 变 压 器13效率随负载系数而变化的曲线=f()称为效率特性 。在一定的cos2下，=0，=0；当较小时，2pkN(铜 耗)p0(铁耗)，随的增大而增大；当较大时， 2pkNp0，随的增大的而下降。因此在的增加过 程中，有一值对应的效率达到最大，此值可用微分 法求得，即经过对的微分运算，可得产生最大效率时的负载 系数为 m=(p0pkN)1/2 即 m2p kN=p0 2005-5第3章 变 压 器14当铜耗等于铁耗时，变压器的效率达到最高，如图所示。 但这是指的瞬时工作效率，对实际电力变压器，p0是常年损耗 ，只要挂网就有空载损耗，而负载系数随时间变化较大，故我国新S9系列配电变压器pkN / p0 =67.5。