电机学华中科大课件-Ch3-2课件.pptVIP

第3章 变 压 器 2005-5 第3章 变 压 器 变压器参数测定、标幺值与运行特性 3.4 变压器的参数测定 3.5 标幺值 3.6 变压器的运行特性 空载试验 短路试验 电压变化率 效率 2005-5 第3章 变 压 器 * 3.4 变压器的参数测定一、空载试验 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ZmZ1 ，可忽略Z1 ，则有： 励磁阻抗 Zm =U1／I0 2005-5 第3章 变 压 器 * 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。 2005-5 第3章 变 压 器 * 二、短路试验 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。 2005-5 第3章 变 压 器 * 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 2005-5 第3章 变 压 器 * 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。 2005-5 第3章 变 压 器 * 3.5 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： 2005-5 第3章 变 压 器 * （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： 2005-5 第3章 变 压 器 * 一、电压变化率 电压变化率定义为：变压器一次侧绕组施加额定电压、负载大小I2及其功率因数cosφ2一定时，二次侧空载电压U20与负载电压U2之差与二次侧额定之比，通常用百分数表示。即 3.6 变压器的运行特性 2005-5 第3章 变 压 器 * 根据简化向量图推导出电压变化率的简化计算公式如下 ΔU =β(Rk*cosφ2-Xk*sinφ2)×100% 式中，β=I2／I2N?? =称为负载系数。 （1）ΔU的大小与短路阻抗的标幺值Zk*（Rk*、Xk*）、负载大小（I2*）和负载性质（cosφ2）有关； （2）短路阻抗的标幺值Zk*，ΔU越大，负载变化时，负载电 压波动较大。因此，从运行角度看，希望Zk*小些较好。但从 限