电机与拖动第3章 变压器.ppt

3、变压器的折算 （4）阻抗折算——无功功率保持不变 副边绕组阻抗 负载阻抗 折算后的方程式 4、等效电路（变压器稳态对称运行状态） T型等效电路： 近似等效电路 简化的等效电路 ——短路电阻 ——短路电抗 ——短路阻抗 由简化等效电路可知，短路阻抗起限制短路电流的作用，由于短路阻抗值很小，所以变压器的短路电流值较大，一般可达额定电流的10~20倍。 空载运行时， 不能用简化的等值电路。 空载试验可以测出变压器的励磁参数。为了便于测试和安全， 空载试验在低压侧施加电压。 在不同的电压下， 分别记录I和P。 空载运行时，总阻抗 所以 激磁参数： 注意：激磁参数与磁路的饱和度有关， 为使测出的参数符合变压器实际运行， 额定电压点必测。 同时注意折算。 3－4 变压器的参数测定（空载试验和短路试验） 1 空载试验 为了便于测试， 短路试验常在高压侧加电源电压，低压侧直接短路。 试验电压从零开始逐渐增加， 短路电流在0～1.3倍额定电流范围内变化。 短路试验时， 外施电压低，相应主磁通铜小， 铁耗、激磁电流不计， 用简化的等效电路来分析。 参数计算： 参数与温度有关，短路试验时温度与实际运行时不同， 需折算。 铜线： 2 短路试验 短路试验时， 绕组电流达到额定值时， 加于原绕组的电压为Uk＝I1NZk， 此电压称为变压器的阻抗电压或短路电压。 阻抗电压的大小用百分比来表示： 阻抗电压的大小反映了变压器在额定负载下运行时漏阻抗压降的大小。 从运行观点来看， 阻抗电压小， 代表输出电压受负载变化的影响小。 一般为4％～10.5%. 3 短路电压 阻抗电压的有功分量和无功分量 在工程计算中， 各物理量（电压、电流、功率等）除采用实际值来表示和计算外， 有时用这些物理量与所选定的同单位的基值之比，即所谓的标么值表示。用“*”表示。 标么值的认识： （1）标么值是两个具有相同单位的物理量（实际值和选定的固定值）之比， 没有量纲。 （2）选定基值时， 对于电路计算U、I、Z和S中， 两个量的基值是任意选定， 其余两个量的基值根据电路的基本定律计算。 （3）功率的基值是指视在功率的基值， 同时也是有功和无功功率的基值。 阻抗基值也是电阻和电抗的基值。 （4）计算单台变压器时， 通常以变压器的额定值作为基值。 3-5 变压器的标么值 标么值的优点： （1）不论变压器的容量大小， 标么值表示的各参数和典型的性能数据， 通常都在一定的范围， 便于比较和分析； 如 （2）用标么值表示，归算到原边和副边的变压器参数恒相等。 换言之，用标么值计算时不需要折算。 （3）某些物理量的标么值具有相同的数值， 简化了计算 （4）可通过标么值判断运行情况。 3－6 变压器的工作特性 表征变压器运行特性的主要指标： 1 变压器副边端电压的变化率——反映供电电压的稳定性 2 变压器的效率——反映变压器运行的经济性能的好坏 一 电压变化率（调整率）Δu 原边施加额定频率的额定电压、负载功率因数为一定值时，副边空载与负载时端电压之差，用副边额定电压的百分值表示，即 计算电压变化率Δu 额定负载下相量图 电压变化率（调整率）Δu 感性负载： 容性负载： 且 若变压器不在额定负载下运行时， ——负载系数 电压变化率的大小与负载大小、性质及变压器的本身参数有关。 二 变压器的外特性 定义：当 ， 为常数时， 的关系为变压器的外特性。 三 变压器的效率特性 1、变压器的损耗 变压器的损耗主要是铁耗和铜耗两种。 铁耗 基本铁耗——磁滞损耗和涡流损耗 附加铁耗（很难精确计算） 铜耗 基本铜耗——原、副边绕组电阻上的损耗 附加铜耗 与外加电压大小有关，与负载大小基本无关，故也称为不变损耗 空载实验测得 与负载电流平方成正比，故也称为可变损耗。 短路实验测得 三 变压器的效率特性 2、变压器的效率 变压器的效率是指其输出的有功功率与输入的有功功率之比，用百分值表示。 式中 2 2 2 2 0 ) ( b D D N Cu Fe P P I I p P p = = = 很小 三 变压器的效率特性 变压器效率的大小与负载的大小、功率因数及变压器本身参数有关。 效率特性：在功率因数一定时，变压器的效率与负载电流之间的关系η=f(β),称为变压器的效率特性。 当铜损耗等于铁损耗(可变损耗等于不变损耗)时,变压器效率最大。 课堂练习 一台单相变压器，额定值为SN＝50KVA，U1N/U2N=7200/480V，f=50Hz，其空载、短路实验数据见下表： 试求（1）短路参数Rk，Xk，ZK； （2）空载和满载时的铜耗、铁耗； （3）额定负载电流、功率因