变压器课程课件

第九章变压器的特性及并联运行9.1变压器的基本特性9.3变压器的并联运行9.2变压器的运行特性空载特性短路特性外特性与电压变化率效率特性与效率理想并联运行的条件并联运行的负载分配标么值2023/8/15第4章交流绕组的基本理论第3章变压器29.1变压器的基本特性

一、空载特性

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=U1／U2

由于Zm>>Z1，可忽略Z1，则有：励磁阻抗Zm=U1／I0

2023/8/15第4章交流绕组的基本理论第3章变压器3励磁电阻Rm=p0／I02

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。2023/8/15第4章交流绕组的基本理论第3章变压器4二、短路特性

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。2023/8/15第4章交流绕组的基本理论第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=Uk／Ik

短路电阻短路电抗Xk=(Zk2-Rk2)1/2

2023/8/15第4章交流绕组的基本理论第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。

2023/8/15第4章交流绕组的基本理论第3章变压器7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、相电流标幺值：

一、二次侧短路阻抗的标幺值：2023/8/15第4章交流绕组的基本理论第3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0.005～0.025，短路阻抗标幺值Zk*约为0.04～0.105。（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：20耕23仰/7降/5第4锁章劳交流砖绕组袜的基倍本理寒论第3章早变州压惩器9一、牺外特哥性与倘电压隶变化姐率电压哗变化拴率定和义为戒：变逆压器阅一次钻侧绕映组施钢加额粒定电柔压、访负载饶大小I2及其啄功率眠因数co老sφ2一定涛时，施二次吨侧空词载电饺压U20与负挺载电俱压U2之差录与二撞次侧必额定锣之比朴，通景常用膊百分嫩数表爹示。主即9.孟2变压析器的竟运行让特性外特核性：诞电源悠电压U1和负微载的捎功率姨因数co湾sφ2保持染不变有的条泥件下涂，二两次测勾端电检压随粥负载行电流输的变稿化规跳律U2=f(I2)或U2*=f(I2*)20萍23璃/7景/5第4洲章术交流艺绕组顾的基诱本理违论第3章越变腰压每器10根据桨简化蓝向量释图推飞导出铁电压躁变化和率的出简化福计算弃公式际如下ΔU=β(Rk*co袋sφ2-Xk*si萄nφ2)×傍10范0%式中殖，β=I2／I2N=称为神负载鬼系数紫。（1）ΔU的大烧小与搭短路险阻抗悔的标冰幺值Zk*（Rk*、Xk*）、拿负载价大小碑（I2*）和讲负载弟性质谊（co可sφ2）有政关；（2）短著路阻贯抗的晨标幺狱值Zk*，ΔU越大寺，负真载变喘化时驾，负圆载电压波加动较腥大。但因此抗，从丸运行昌角度虽看，厅希望Zk*小些蓄较好帜。但暂从限制肥短路背电流牵大小立的角妥度看循，Zk*又不匆能太弦小。（3）感庭性负级载时惧，ΔU>0，二撤次侧贤端电奔压U2随负喊载电败流I2的增大而柄下降映；（4）容绝性负园载时怜，ΔU可能刘小于0，二哲次侧踩端电涂压可廊能随吃负载电流I2的增窄加而贷升高押。20逗23晓/7圣/5第4石章典交流嗽绕组膨的基华本理熟论第3章估变蛾压今器11二、胳效率那特性僵和效港率变压备器的言效率鼠定义妖为η=(P2／P1)×环10榆0蛾%=乡丰[1怖-∑p／(P2+∑p)]汽×1朴00忆%其中盒，P1为一舒次侧触绕组正的输颂入功欠率；P2为二春次侧愤绕组成输出末功率誉；∑p为所申有损读耗之便和。在用池上式厕计算久效率书时，纤作以辣下几迷个假后定：（1）以敏额定贵电压毯下空御载损放耗p0作为查铁耗屿，并汇认为醉铁耗德不随情负载朵而变凡化。（2）以河额定净电流巩时的暮负载笼损耗pkN作为服额定军负载抛电流打时的雁耗，经并认遭为铜帆耗与兔负载赖系数朵的平薯方成谎正比狗。（3）漫计算P2时，鼻忽略品负载毯运行推时二刊次侧籍电压企的变纱化。20朴23边/7股/5第4乏章套交流犹绕组幻玉的基夕本理坡论第3章否变宏压油器12在应嗓用了违上述售的三察个假班定后返，定昌义式糖变为采用写这些其假定道引起俱的误披差不插超过0.省5%，而腾且对女所有梨的电另力变慰压器垒都用崖这用死方法件来计林算效要率，歉可以差在相岩同的其基础裳上进疤行比插较。20宴23炕/7陡/5第4监章广交流丽绕组盯的基蚂本理竖论第3章柔变涉压暑器13效率仍随负趟载系迁数而扫变化译的曲沾线η=f(β)称为效率狠特性。在号一定乏的co董sφ2下，β=0，η=0；当β较小基时，β2pkN(铜耗)＜p0(铁耗)，η随β的增招大而休增大该；当β较大炒时，β2pkN＞p0，η随β的增士大的从而下钟降。谦因此复在β的增永加过难程中喜，有骡一β值对累应的注效率题达到典最大域，此β值可汁用微洁分法季求得盗，即经过惕对η的微沙分运剂算，亿可得周产生斑最大呢效率产时的仁负载坟系数务为βm=(p0／pkN)1/冰2即βm2pkN=p020宽23秘/7演/5第4窑章名交流告绕组晨的基搞本理忍论第3章刘变端压臂器14当铜榆耗等财于铁扶耗时昌，变前压器洲的效足率达迁到