电力变压器参数参数计算

1、电力变压器参数计算电力变压器参数计算主要内容主要内容变压器及等值电路变压器及等值电路 变压器正序及负序参数计算变压器正序及负序参数计算 变压器运行变压器运行 电力系统的标么制电力系统的标么制变压器正（负）序参数计算1双绕组变压器参数计算（1）电阻计算（2）电抗计算（3）电导计算（4）电纳计算2三绕组变压器参数计算3自耦变压器参数和等值电路 短路试验空载试验四个铭牌参数四个铭牌参数短路损耗：Pk短路电压百分比：Uk%空载损耗：P0空载电流百分比：I0%双绕组变压器的型等值电路1双绕组变压器参数计算电阻计算：在变压器短路试验中所测得的短路损耗PK近似等于额定电流流过变压器时绕组中的总铜耗，即cuk

2、PP 由铜耗与电阻之间的关系 得：222233( )3NNcuNTTTNNSSPI RRRwUU2222NNTcukNNUURPPSS1双绕组变压器参数计算PK用KW，SN用MVA，UN用千伏，则上式可写成： 221000kNTNPURS标么值表示 NkTSPR1000PK用KW，SN用KVA，UN用千伏，则上式可写成：32210NNkTSUPR1双绕组变压器参数计算电抗计算在短路试验中，短路电压等于变压器阻抗在额定电流下产生的压降，即10%2NNkTSUUX10033%NTNNTNkUXIUZIU 2%1001003kNkNTNNUUUUXSISN用KVA，UN用千伏时1双绕组变压器参数计算

3、电导计算变压器空载试验所得变压器空载损耗P0近似等于铁耗，因此，电导可由空载损耗求得320210NNfeTUPUPGUN为变压器的额定电压(kV)， P0 为KW1双绕组变压器参数计算电纳计算变压器的电纳代表变压器的励磁功率。由于变压器的空载电流包含有功分量和无功分量，与励磁功率对应的是无功分量。由于有功分量很小，无功分量和空载电流在数值上几乎相等。IBI0，而TNbBUI3所以002%3%( )100100NNTNNIIISBsUU100%00NIII双绕组变压器的简化等值电路100%00NSIQ 1双绕组变压器参数计算例2 121/10.5千伏、容量31500千伏安三相双绕组变压器，短路损

4、耗为200千瓦，空载损耗47千瓦，短路电压百分数10.5，空载电流百分数2.7，试计算变压器等值阻抗与导纳。解：计算变压器阻抗1）串联电阻（归算到121千伏电压侧）95. 25 .31121100020010002222NNkTSUPR标么值 31035. 65 .3110002001000NkTSPR1双绕组变压器参数计算低压RT（低） 222102222. 25 .315 .101000200低TR标么值 2232102222. 25 .315 .101035. 6NNTTSURR低1双绕组变压器参数计算2）串联电抗105. 01005 .10100%kTUX3675. 05 .315 .

5、10105. 05 .485 .31121105. 02222NNTTNNTTSUXXSUXX低高1双绕组变压器参数计算3）励磁回路（并联）导纳电导标么值计算 301049. 15 .311000471000NTSPG电导有名值 SUSGGSUSGGNNTTNNTT5232523210426. 05 .105 .311049. 11032. 01215 .311049. 1低高SUSBBNNTT3210771. 0低1双绕组变压器参数计算027. 01007 . 2100%0IBT SUSBBNNTT4221058. 01215 .31027. 0高电纳有名值 低压侧的BT（低） 027. 0

6、1007 . 2100%0IBT2三绕组变压器参数计算 三绕组变压器等值电路三绕组变压器短路试验是在两个绕组间进行，另一绕组为开路，按双绕组变压器来做。另外，额定容量不同，将受到较小容量绕组的额定电流的限制1UTGTjBRjX22RjX33RjX高、中、低压三个绕组的短路损耗：高、中、低压三个绕组的短路损耗： Pk1、Pk2、Pk3高、中、低压三个绕组的短路电压百分高、中、低压三个绕组的短路电压百分比：比：Uk1%、 Uk2%、 Uk3%空载损耗：空载损耗： P0空载电流百分比：空载电流百分比：I0%2三绕组变压器电阻计算各绕组额定容量相同的131332322121kkkkkkkkkPPPPP

7、PPPP213231331322123213211212121kkkkkkkkkkkkPPPPPPPPPPPP铭牌标注量22111000NNkTSUPR22221000NNkTSUPR22331000NNkTSUPR2三绕组变压器电阻R计算额定容量不同的，必须对工厂提供的短路试验的数据进行折算，例如对于一台100/50/100类型变压器 进行折算kNNkkkNNkkPIIPPPIIPP42/42/2)32(322)21(21已知量2三绕组变压器参数计算2三绕组变压器电感参数计算对于短路电压百分数，按国标规定制造厂提供的短路电压是已经归算到变压器额定电流时的数值。因此，三绕组变压器对于短路电压不

8、需要再进行归算了。（不存在容量换算问题）2三绕组变压器电感参数计算%313132322121kkkkkkkkkUUUUUUUUU%21%21%21%213231331322123231211kkkkkkkkkkkkUUUUUUUUUUUU2三绕组变压器参数计算10%211NNkTSUUX10%222NNkTSUUX100%100%100%332211kkkUxUxUx10%233NNkTSUUXSN取KVA,电压取KV例 某降压变电站装有一台SFSL1-31500/110型三绕组变压器，各容量比为100/100/100,电压比为110/38.5/10.5kv,其他参数如下：是计算归算到高压侧的

9、参数：KWPIKWPK212, 8 . 0%,4 .38120018%,6 .181,229122331KKKUKWPKWP18%,18%2331KKUU解：导纳之路参数SUPGNT6323201017. 3101104 .3810SUSIBNNT5323201008. 2101101004 .31500388 . 010100%各绕组的短路损耗KWPPPPKKKK7 .129)6 .181229212(5 . 0)(212331121KWPPPPKKKK3 .82)2296 .181212(5 . 0)(211323122KWPPPPKKKK3 .99)2126 .181229(5 . 0)

10、(211231323则各绕组的电阻58. 1315001107 .129102232211NNKTSUPR004. 1315001105 .82102232222NNKTSUPR21. 1315001103 .99102232233NNKTSUPR2,电抗计算各绕组阻抗电压百分数11)5 . 65 .1018(21%)%(212313121KKKKUUUU7)5 .105 . 618(21%)%(211323122KKKKUUUU5 . 0)185 . 65 .10(21%)%(211223133KKKKUUUU则各绕组电抗为25.4210315001101110%221NNKTSUUX89.

11、261031500110710%2222NNKTSUUX92. 110315001105 . 010%2233NNKTSUUX由本例看出此变压器低压绕组位于中间，由于内外侧绕组对其互感很强，超出本身的自感，使其出现负值，但并不表示该绕组具有容抗2三绕组变压器绕组排列升压结构变压器：中低高降压结构变压器：低中高低压绕组低压绕组中压绕组中压绕组高压绕组高压绕组铁芯低压绕组低压绕组中压绕组中压绕组高压绕组高压绕组铁芯3自耦变压器参数和等值电路自耦变压器参数和等值电路自耦变压器的等值电路及参数求取与普通变压器相同。计算等值电阻时要对短路试验数据进行折算。1 31 332 32 33%NkkNkkSUU

12、SSUUS变压器非标准变比的等值电路变压器非标准变比的等值电路我国变压器抽头一般放在高压侧，为了不使Zt在抽头改变时，重新归算它的值，通常将Zt置于理想变压器1侧。对应于双绕组变压器低压侧，而K*侧对应于双绕组变压器高压侧。对于三绕组变压器，通常在高、中压侧装有抽头 。变压器运行变压器运行1变压器并联运行两台或两台以上变压器并联运行，首先是满足并联运行的条件，即1）所有并联变压器短路电压相量相等；2）所有并联变压器高、低压侧额定线电压应分别相等； 3）所有并联变压器联结组别号相同。变压器运行变压器运行（1）短路电压UK不相等 1U1JI2GI3LITJZTGZTLZ2UHZI 三台变压器并联等

13、值电路 变压器运行变压器运行短路电压不同的变压器相并联，由于最小容量的UK值较小，所以在并联运行时，负荷分配不均，最小UK的变压器首先达到其额定容量，而其它的变压器还尚未达到其额定容量，为了限制首先达到额定容量的变压器不过载，则其它变压器未能充分利用，使有些变压器容量利用不高，降低了经济性。变压器运行变压器运行（2）变比不等的变压器并联运行当具有不同变比的变压器并联运行时，这在它们的绕组回路中引起不平衡（或称均衡）电流，其作用使变压器端电压一致，当有负荷时，各变压器所分担的负荷电流基本上按短路阻抗大小分配。 变压器运行变压器运行负荷1U1U1JI1LI2JI2LI2LI2LU2JU2KUKIK

14、IJLII变比不同时变压器并列运行情况 变压器运行变压器运行在二次侧产生不同的电压，两者之差为22kJLUUU两变压器二次侧回路流过均衡电流 hkTJTLUIZZ各台变压器二次侧电流为hLLhJJIIIIII22变压器运行变压器运行（3）不同组别变压器并联运行 0302JU2LU2U将不同联结组别的变压器并联运行时，二次回路将因变压器副边电压不同相而产生一个电压差 ,因为这种相位差总是300的倍数，将达到很大的数值，故不同组别联结的变压器不允许并联运行。变压器运行变压器运行不同组别变压器并联运行的条件（1）所有组别为奇数 （2） 所有组别为相差1200或2400的偶数号。组别号奇数与偶数的变压

15、器，不能互相并联电力系统的标么制电力系统的标么制 有名值：用实际有名单位便是物理量的方法标么值：采用其实际值（有名单位值）与某一选定的值的比值 表示基准值实际值标么值 在电气量中可先选定两个基准值，通常先选定基准功率SB和基准电压UB，在SB和UB选定后，基准电流IB和基准阻抗ZB也就随之而定。 电力系统的标么制电力系统的标么制选定SB和UB，可得其他各量的基准值表达式BBBBBBSUZUSI232BBUSZZ21BBBBUSZY*3BBBU IIIIS电力系统的标么制电力系统的标么制单相电路PPPVZISV I基准值PBBBPBPBBVZ ISV I则标么值与有名值各量间的关系*PPPVZ

16、ISV I实际值电力系统的标么制电力系统的标么制在对称的三相系统中， 习惯上多采用线电压UL，线电流（即相电流）I，三相功率S3和一相等值阻抗Z，关系如下：基准值在标么值中：PLUU3133SSBBSS133PBLBUU3PLPLUIZUSIUIUS13标幺值的特点：1 线电压标幺值与相电压标幺值相等2 三相功率标幺值与单相功率标幺值相等电力系统的标么制电力系统的标么制统一基准值的选定和标么值换算 电力系统中各元件阻抗的基准值互不相同，必须把不同基准值的标么值换算成统一基准值的标么值。发电机标么电抗的换算2*NNNUSXX 22*2*BNNBNBBBUUSSXUSXX如：发电机参数，计算在下的

17、标幺值125. 0,5 .10,5 .31dNNXKVUMVASKVUMVASBB5 .10,100397. 05 .311005 .105 .10125. 022GX BNNBNBUUIIXX*对于输电线只要以统一的基准值对其有名值阻抗进行标么值计算即可。 电抗器标么值的换算电力系统的标么制电力系统的标么制多电压等级折算方法1、折算参数法：选取基本级SB和UB ，将各元件参数化成有名值，折算到基本级，在基本段下取标幺值 2、折算电压法：选取基本级SB和UB，再进行基准电压折算到不同的电压等级下，然后对各元件的有名值与各自的基准值相比得到标么值。电力系统的标么制电力系统的标么制G1T2TI I

18、IKII IIIK1L2La（ ）b（ ）*GX1*TX1*LX2*TX2*LX折算电压法选取基准容量SB， 基准电压取一段电压UB1电力系统的标么制电力系统的标么制不同电压等级各段的基准值功率SB相同，而基准电压满足III-IIIIIBIBIIIIIIIIIKKUUKUUBB或2BIII22*2BII11*USXXUSXXBLLBLL(若近似计算法则基准电压为各段平均额定电压）近似计算法 基准电压为各段平均额定电压额定电压36103560110220平均额定电压3.156.310.53763115230avBUU例题参数如下：G: T1:T2:L1:L2:求标幺值电路解：取SB=100MVA

19、G1T2TI IIKII IIIK1L2La（）MVA30KV5 .104 . 0GXMVA5 .31KV5 .10/1215 .10% KUKM/4 . 0 MVA15KV6 . 6/1105 .10% KUKM80KM/4 . 0 KM31)计算各段基准电压2）计算各元件有名值并化为标幺值KVUUBB1102545. 9121/5 .10110/11kUUBB6 . 6110/6 . 6110/23kUUBB61. 1545. 9100305 .104 . 022212BBGNGNGGUSSUXX4 . 01101005 .311211005 .10100%2222121BBTTIKTUS

20、SUUX7 . 0110100151101005 .10100%22222222BBTTKTUSSUUX264. 01101004 . 0802221BBLUSxlX755. 2232BBLUSxlX1 电力变压器的等值电路及参数计算 1、双绕组变压器参数计算 双绕组变压器等值电路变压器额定容量 SN变压器额定电压 UN短 路 损 耗 Ps阻抗电压百分数 Us% 空 载 损 耗 P0空载电流百分数 I0% 等值电路计算所用参数等值电路计算所用参数两个试验（六个铭牌数据）短路试验开路试验 关于参数的说明v 变压器容量为三相的总容量。v 变压器铭牌上的电气参数：损耗是三相总损耗， 百分数是相对于相

21、电压（电流）的百分比。v 计算所得变压器等值电路中的参数指的是每一 相的参数。短路试验接线示意图 电阻和电抗的计算电阻和电抗的计算60v 短路试验的计算等值电路短路试验的计算等值电路 双绕组变压器的简化等效电路ARTXTU2sNT2NU()1000PRS注意：注意：公式中各参数的单位。2sNTN%U()100UXSs:NNP kWSMV AUkV空载试验接线图 VAW 电导和电纳的计算电导和电纳的计算v 空载试验的计算等值电路 空载电流相量图0T2N(S)1000PGU0NT2N%(S)100ISBU注意：注意：公式中各参数的单位。0:NNPkWSMV AUkV 各量单位：kV、kW、MVA

22、UN选哪侧:则参数、等值电路折合到该侧 变压器不论接法，求出参数都是等值成Y/Y接法中的单相参数 线路等值电路中为 正(容性)； 变压器等值电路中， 虚部为负(感性)。 励磁支路放在功率输入侧(电源侧、一次侧)公式注意点2 2、三绕组变压器参数计算、三绕组变压器参数计算 三绕组变压器的型等值电路三绕组变压器的绕组布置示意图（a）升压布置 （b）降压布置 绕组布置与额定容量v 国家标准规定的容量比有三种类型： 100（高）/100（中）/100（低） 100（高）/100（中）/ 50（低） 100（高）/ 50（中）/100（低） 三绕组变压器的额定容量：三个绕组中容量最最大大的一个绕组的容量

23、 。三绕组变压器的短路试验 依次测得：323121SSSPPP%323121SSSUUU 电阻和电抗的计算电阻和电抗的计算三绕组变压器的型等值电路323121SSSPPP?321SSSPPP%323121SSSUUU%321SSSUUU?v 对100/100/100型三绕组变压器3S2S32S3S1S31S2S1S21SPPPPPPPPP)(21)(21)(2121S32S31S3S31S32S21S2S32S31S21S1SPPPPPPPPPPPPv 对于100/100/50和100/50/100型三绕组变压器 22NS1 3S1 3S1 3S1 3N322NS2 3S2 3S2 3S2 3N3S1 2S1 2100()()450100()()450SPPPPSSPPPPSPP 按变压器的额定容量进行折算按变压器的额定容量进行折算例如：例如： 100/100/50型三绕组变压器)(21)(21)(2121S32S31S3S31S32S21S2S32S31S21S1SPPPPPPPPPPPP)3 , 2 , 1)(1032N2NsTiSUPRii国标规定国标规定: :短路电压百分数已经规算到额定电流时的值。短路电压百分数已经规算到额定电流时的值。 %)%(21%)%(21%)%(21%21S32S31S3S31S3