变压器的运行分析详解.ppt

1）变压器的T型等效电路 T型等效电路能准确地反映变压器运行时的物理情况。 2）变压器的简化等效电路 在工程计算中当变压器满载或负载电流较大时可忽略I0，将励磁支路断开，得到变压器的简化等效电路。 式中，Zk称为短路阻抗； Rk称为短路电阻； Xk称为短路电抗。 6. 相量图 感性负载时变压器的相量图 假定给定U2、I2、cos?2及各个参数，绘图步骤: 对应于简化等效电路， 有 假定给定 、 、cos?2及短路阻抗，绘图步骤: 感性负载时的简化相量图 2-4 标幺值 1.标幺值的定义 标幺值用下标 “ ” 表示。 2.基值的选取 在变压器和电机中，通常选择额定电压和额定电流作为基值。 功率和阻抗的基值由计算得到。 单相变压器： 标么值，就是指某一物理量的实际值与选定的同一单位的基准值的比值，即 3.变压器的标幺值 三相变压器： 选取额定相电压UN?和额定相电流IN?作为相电压和相电流的基值。则有： 电压的标幺值： 电流的标幺值： 阻抗的标幺值： 功率的标幺值： 4.采用标幺值的优点 （1）不论变压器容量的大小，用标幺值表示的参数和性能数据通常都在一定的范围以内，因此便于比较和分析。 （2）三相变压器线值与相值的标幺值相等。 Yd接法三相变压器： （3）未折合值与折合值的标幺值相等，故采用标么值时， 一、二次侧不需要折合。 （4）便于判断电机的运行情况。 （5）采用标幺值时，某些物理量具有相同的数值。 当电流为额定值时， 5.采用标幺值的缺点 标幺值没有单位，物理意义不明确。 2-5 变压器参数的测定 1.变压器的空载试验 1）试验目的 测定变比k、铁损耗pFe和励磁阻抗Zm。 2）试验方法 一次绕组加额定电压U1N，二次绕组开路，测量此时的输入功率p0、电压U20和电流I0。 W A V V 单相变压器空载实验线路 3）运行情况分析 空载时的等效电路 4）参数测定 空载时的等效电路 变 比： 励磁阻抗： 励磁电阻： 励磁电抗： 对于三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值。 2.变压器的短路试验 1）试验目的 测定短路阻抗Zk和变压器的铜耗pk。 3）运行情况分析 2）试验方法 二次绕组短路，一次绕组上所加电压从零逐渐升高，直到短路电流Ik=I1N为止，测量其对应的Uk、I1k和输入功率Pk。 W A V 单相变压器短路实验线路 短路时的等效电路 4）参数测定 短路阻抗： 短路电阻： 短路电抗： 短路时的等效电路 室温?下测得的短路电阻应换算到75℃时的值。 对于三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值。 ?短路电压：短路试验时，短路电流为额定值时一次侧所加的电压UkN称为变压器的短路电压或阻抗电压。 变压器设计时一般使 ， 所以有： 3.短路电压（阻抗电压） 短路电压通常用额定电压的百分值表示，即 短路电压有功分量： 短路电压无功分量： ?短路电压对变压器运行性能的影响：短路电压的大小反映了变压器在额定负载时漏阻抗压降的大小。短路电压uk小，变压器输出电压随负载变化的波动小。但uk太小，会使变压器的短路电流过大，可能损坏变压器。 中、小型电力变压器：uk=4%~10.5% 大型电力变压器： uk=12.5%~17.5% 2-6 变压器的运行性能 1.变压器的电压调整率 1）电压调整率 ?定义：变压器一次侧加额定电压，从空载到负载时二次电压的变化值与二次额定电压U2N的比值，用?U表示，即 采用标幺值表示为 电压调整率反映了变压器供电电压的稳定性，是变压器运行性能的重要指标之一。 ?计算公式 感性负载的简化相量图 负载时的电压调整率可用简化等效电路和相量图来分析。 简化等效电路 式中， 称为负载因数。 ?=1时的?U称为额定电压调整率，此时 感性负载的简化相量图 (1)在负载系数?一定时，短路阻抗的标幺值越大，电压调整率?U越大。 (2)电阻性负载(?2=0)或感性负载（?20）时，?U0，二次侧端电压U2随负载电流I2的增大而下降； ?变压器的电压调整率?U与短路阻抗的标幺值 、负载的大小(?)和负载的性质(cos?2)有关： (3)容性负载（?20）时，若 ，则?U0; 若 ，则?U0 ，二次侧端电压U2随负载电流I2的增大而升高。 2）外特性 ?变压器的外特性：当变压器一次侧加额定电压，负载功率因数一定时，二次端电压U2随负载电流I2变化的关