上半年电力系统课件单元二课题一变压器等值电路和参数计算课件

电力系统网的潮流计算

（课题一电力网的等值电路和参数计算）

（电力变压器部分）1变压器相关知识电力系统分析中，变压器如何表示?变压器各等值参数如何求取?变压器等值电路变压器参数计算主要内容2变压器相关知识变压器外形变压器内部绕组3变压器相关知识变压器外形变压器内部绕组4变压器相关知识500千伏自耦变压器5变压器相关知识概念：原边、副便、绕组、铁芯、励磁电流、磁通、一次电压、二次电压、变比、铜损、铁损、接线组别、额定容量变比与电流电压的关系，变比与绕组匝数的关系双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器6变压器相关知识（铭牌）7变压器相关知识（铭牌）型号含义8变压器相关知识（铭牌）铭牌数据9u1I1n1:n2I2u21、理想变压器I1n1=I2n2

I2=k

I1u1/n1=u2/n2

u2=

u1/kk=n1/n2特征：无铜损、铁损、漏抗、激磁电流2、变比变压器的数学模型10双绕组变压器的等值电路1、等值电路112、双绕组变压器参数计算依据（与铭牌上特性参数对应）

电阻RT，用来表示绕组中的铜损，由短路损耗求得。电抗XT，用来表示绕组中的电压损耗，有短路电压百分比求得。

电导GT，用来表示铁芯损耗，由空载损耗求得。电纳BT，用来表示励磁功率，用空载电流百分比求得。3、对应的特性数据均可从变压器铭牌中获得。RTjXT-jBTGT双绕组变压器的参数计算12①短路试验数据（）短路试验：将变压器一侧三相绕组短接，在另一侧绕组施加三相对称电压，调整所施加的电压的大小，变压器绕组电流也随之改变，当短路绕组电流等于额定值时，变压器的三相总有功损耗称为短路损耗，单位W，包括铁芯和绕组损耗。双绕组变压器的参数计算13

双绕组变压器的参数计算（电阻）单位：额定电压：UN（kV）

额定容量：SN（kVA）

短路损耗：Pk（kW）电阻RT：14

双绕组变压器的参数计算（电抗）电抗XT：单位：额定电压：UN（kV）

额定容量：SN（kVA）15

双绕组变压器的参数计算②空载试验数据（）空载试验：

一侧绕组开路，另一侧施加三相对称额定电压，变压器的三相有功损耗称为空载损耗，测得的变压器输入线电流称为空载电流，常用额定电流的百分比表示。16

双绕组变压器的参数计算（电导）电导GT：单位：三相空载损耗:,kW额定电压:UN,kV17

双绕组变压器的参数计算（电纳）电纳BT：单位：额定电压：UN,kV

额定容量：SN,kVA

183、双绕组变压器参数计算例题（课本21页例2-3）双绕组变压器的参数计算191、三绕组变压器的结构和容量比1）结构：

普通三绕组变：高压绕组、中压绕组和低压绕组低压分裂绕组变压器：高压绕组、两个电压相同的低压绕组低压分裂绕组变压器，除能完成电压变换外，还可以限制短路时的短路电流，具体应用情况在发电厂主系统课程中介绍，其等值电路和参数计算方法与三绕组变压器完全相同，以下不再单独讨论三绕组变压器202）容量比

三绕组变压器根据使用场所各级电压负荷的不同，三个绕组的额定容量可能相同，也可以做成不相同。我国三绕组变压器按容量比分为三种类型：1：1：1；1：1：0.5；和1：0.5：1。在变压器三个绕组额定容量不相同的情况下，变压器的额定容量指最大一个绕组的额定容量。三绕组变压器21三绕组变压器的等值电路22-jBTRT1jXT1GTRT2jXT2RT3jXT3参数的求法与双绕组相同注意三绕组容量比不同各绕组排列不同导纳的求法与双绕组相同短路试验求RT、XT三绕组变压器的参数计算23①计算依据短路实验数据；开路实验数据。短路试验：

每两个绕组进行短路试验.试验时各绕组的电流不得超过其额定电流，以免损坏变压器。因此对于不同额定容量的两个绕组做短路试验时，试验电流为容量小的绕组的额定电流，所得短路损耗也是该额定电流下的数值，应用时需要归算到变压器额定容量（电流）之下。例如对于容量比为1：1：0.5的变压器，高压和电压绕组；中压和低压绕组做短路试验就是在SN3下进行的，将试验测得的短路损耗归算到变压器额定容量之下的公式为：三绕组变压器的参数计算24

短路损耗最大的两个绕组做短路试验。两个100%的绕组做短路试验时的损耗最大，此损耗称为最大短路损耗△Pmax.

变压器铭牌所给出的短路电压为每两个绕组做短路试验时的短路电压，并且都已经归算到变压器额定容量之下，使用中无需再进行归算。开路试验：

与双绕组变压器相同。三绕组变压器的参数计算25②参数计算已知每两个绕组做短路试验的短路损耗时。三绕组变压器的参数计算（电阻）单位：额定电压：UN（kV）

额定容量：SN（kVA）高、中、低压侧绕组短路损耗：（kW）26电阻计算与变压器容量的关系（容量比1：1：1）三绕组变压器的参数计算（电阻）电阻计算与变压器容量的关系（容量比1：0.5：1或1：1：0.5时，制造厂提供的短路损耗是两个绕组中容量小的一方达到其额定电流时的值，必须将短路损耗折算至三绕组变压器的额定容量下，才可以应用公式。）27

三绕组变压器的参数计算（电抗）单位：额定电压：UN（kV）

额定容量：SN（kVA）注：厂家提供的短路电压百分比数已经折算至额定容量下，计算中无须折算。281、由短路损耗求RT对于第Ⅰ类（100/100/100）三绕组变压器的参数计算（容量）29对于第Ⅱ类（100/50/100）第Ⅲ类（100/100/50）试验时小绕组不过负荷，存在归算问题，归算到SN对于（100/50/100）对于（100/100/50）代入可计算三绕组变压器的参数计算（容量）30只给出一个最大短路损耗Pkmax时（两个100%绕组间短路）2、由短路电压百分比求XT（制造商已归算，直接用）排列不同，阻抗不同，中间绕组最小，甚至为负，一般取0三绕组变压器的参数计算（容量）31三绕组变压器绕组排列方式升压型与降压型三绕组变压器：

目的：减小主要功率流通方向的总电抗，从而减小变压器的电压损耗，提高电压质量。升压型降压型中间绕组的漏磁分布与电抗：中间绕组的电抗可能为负值，但其值很小，一般取为零。32三绕组变压器的参数计算（电导和电纳）电导和电纳计算：电导和电纳通过空载试验数据计算，由于三绕组变压器与双绕组变压器的空载试验方法相同，所以其电导和电纳的计算方法也相同。331、自耦变压器的结构与特点①变压器原副边之间具有电的直接联系，运行中中性点直接接地

自耦变压器的等值电路及参数计算34②自耦变压器通常做成三绕组形式，第三绕组（低压绕组）与自耦绕组之间仅有磁的联系，且采用三角形接线，以改善电压波形。概括起来，自耦变压器的结构特点为：通常做成三绕组形式，其中高压绕组和中压绕组采用自耦连接，中性点接地；低压绕组和高压、中压绕组之间采用磁连接，接成三角形。

自耦变压器的等值电路及参数计算35

2、三绕组自耦变压器的等值电路

与三绕组变压器相同3、三绕组自耦变压器的参数计算电阻、电纳、电导计算三绕组自耦变压器参数的计算依据与三绕组变压器相同，电阻、电纳、电导的计算方法也相同。另外，与三绕组变压器各绕组的电阻不同，自耦变压器各绕组的电阻不是各绕组的实际电阻（或实际电阻按变比归算后的数值），而是等效电阻，并且可能出现负值的情况，这是自耦变压器高压绕组和中压绕组之间存在电的直