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电气工程基础

电气工程基础. 电力变压器参数及模型. 主要内容. 变压器及等值电路 变压器正序及负序参数计算 变压器非标准边币时的等值电路 变压器运行 电力系统的标么制. 变压器及等值电路. 单相变压器基本原理及等值电路 变压器电压 ：. 变压器及等值电路. 理想变压器的理想特性： 1 ）理想变压器不消耗能量，即 r=0 ； 2 ）没有任何漏磁通，即 φ 1 = φ 2 = φ ，即耦合系数 3 ）铁芯磁导率 μ 为无限大，即各绕组自感与互感都等于无限大。. 变压器及等值电路. 由理想特性可得 :. 变压器及等值电路. 变压器及等值电路.

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Presentation Transcript

  1. 电气工程基础 电力变压器参数及模型

  2. 主要内容 • 变压器及等值电路 • 变压器正序及负序参数计算 • 变压器非标准边币时的等值电路 • 变压器运行 • 电力系统的标么制

  3. 变压器及等值电路 • 单相变压器基本原理及等值电路 变压器电压 ：

  4. 变压器及等值电路 • 理想变压器的理想特性： • 1）理想变压器不消耗能量，即r=0； • 2）没有任何漏磁通，即φ1=φ2=φ，即耦合系数 • 3）铁芯磁导率μ为无限大，即各绕组自感与互感都等于无限大。

  5. 变压器及等值电路 • 由理想特性可得:

  6. 变压器及等值电路

  7. 变压器及等值电路 • 当三相变压器联接成Y/Δ时，在原副边有相同的对应端情况下，原、副边的线电压（或相对地电压）相位差为300,即： 电力变压器常见的联接组别有三种 ：

  8. 变压器及等值电路 变压器Y0/Δ-11(虚线表示Y0/Δ－1）联接 （a）联接图 （b）向量图

  9. 变压器正（负）序参数计算 • 1．双绕组变压器参数计算 （1）电阻计算 （2）电抗计算 （3）电导计算 （4）电纳计算 • 2．三绕组变压器参数计算 • 3．自耦变压器参数和等值电路

  10. 1．双绕组变压器参数计算 • 电阻计算： 在变压器短路试验中所测得的短路损耗PK近似等于额定电流流过变压器时绕组中的总铜耗，即 由铜耗与电阻之间的关系 得：

  11. 1．双绕组变压器参数计算 PK用KW，SN用MVA，UN用千伏，则上式可写成： 标么值表示

  12. 1．双绕组变压器参数计算 • 电抗计算 在短路试验中，短路电压等于变压器阻抗在额定电流下产生的压降，即

  13. 1．双绕组变压器参数计算 • 电导计算 变压器空载试验所得变压器空载损耗P0近似等于铁耗，因此，电导可由空载损耗求得 标么值 ：

  14. 1．双绕组变压器参数计算 • 电纳计算 变压器的电纳代表变压器的励磁功率。由于变压器的空载电流包含有功分量和无功分量，与励磁功率对应的是无功分量。由于有功分量很小，无功分量和空载电流在数值上几乎相等。IB＝I0，而 所以

  15. 1．双绕组变压器参数计算 • 【例5-2】有一台121/10.5千伏、容量为31500千伏安的三相双绕组变压器，其短路损耗为200千瓦，空载损耗为47瓦，短路电压百分数为10.5，空载电流百分数为2.7，试计算变压器等值阻抗与导纳。 • 解：计算变压器阻抗 1）串联电阻（归算到121千伏电压侧） 标么值

  16. 1．双绕组变压器参数计算 低压RT（低） 标么值

  17. 1．双绕组变压器参数计算 2）串联电抗

  18. 1．双绕组变压器参数计算 3）励磁回路（并联）导纳 电导标么值计算 电导有名值

  19. 1．双绕组变压器参数计算 电纳标么值 电纳有名值 低压侧的BT（低）

  20. 2．三绕组变压器参数计算 三绕组变压器等值电路 三绕组变压器短路试验是在两个绕组间进行，另一绕组为开路，按双绕组变压器来做。另外，额定容量不同，将受到较小容量绕组的额定电流的限制

  21. 2．三绕组变压器参数计算 • 各绕组额定容量相同的

  22. 2．三绕组变压器参数计算 • 额定容量不同的，必须对工厂提供的短路试验的数据进行折算，例如对于一台100/50/100类型变压器 进行折算

  23. 2．三绕组变压器参数计算

  24. 2．三绕组变压器参数计算 • 对于短路电压百分数，按国标规定制造厂提供的短路电压是已经归算到变压器额定电流时的数值。因此，第II、III类变压器对于短路电压不需要再进行归算了。

  25. 2．三绕组变压器参数计算

  26. 2．三绕组变压器参数计算

  27. 2．三绕组变压器参数计算 • 升压变压器：中低高 • 降压变压器：低中高

  28. 3．自耦变压器参数和等值电路 • 自耦变压器的等值电路及参数求取与普通变压器相同。 • 计算等值电阻时要对短路试验的数据进行折算。

  29. 变压器非标准变比的等值电路

  30. 变压器非标准变比的等值电路 额定变比，或称标准变比 变压器非标准变比 实际变比

  31. 变压器非标准变比的等值电路 变压器等值电路

  32. 变压器非标准变比的等值电路 • 对于图(a)等值电路

  33. 变压器非标准变比的等值电路 计及非标准变比时变压器П形等值电路

  34. 变压器非标准变比的等值电路 • 计及非标准变比时变压器П形等值电路

  35. 变压器非标准变比的等值电路 • 我国变压器抽头一般放在高压侧，为了不使Zt在抽头改变时，重新归算它的值，通常将Zt置于理想变压器1侧。对应于双绕组变压器低压侧，而K*侧对应于双绕组变压器高压侧。 • 对于三绕组变压器，通常在高、中压侧装有抽头 。

  36. 变压器非标准变比的等值电路 • 三绕组变压器考虑非标准变比时等值电路

  37. 绕组 高压－中压 高压－低压 中压－低压 短路电压% 13.1 6 9.6 短路损耗（千瓦） 1030 510 660 变压器非标准变比的等值电路 • 【例5-6】有一个三相三绕组变压器，其额定容量为360/360/180兆伏安，额定电压242/121/13.8KV，没有经过归算的短路试验数据如下： 当变压器变比变化（高－低提高5%；中－低降低5%）时，计算等值电路的各参数（都归算到高压侧）。

  38. 变压器非标准变比的等值电路 • 解：（1）对短路的数据进行归算

  39. 变压器非标准变比的等值电路 • 计算额定变比下各绕组等值电抗及电阻标么值：

  40. 变压器非标准变比的等值电路 高压绕组串联阻抗为 非标准变比 并联阻抗

  41. 变压器非标准变比的等值电路 • 中压侧

  42. 变压器非标准变比的等值电路 • 等值电路

  43. 变压器运行 • 1．变压器并联运行 两台或两台以上变压器并联运行，首先是满足并联运行的条件，即 1）所有并联变压器短路电压相量相等； 2）所有并联变压器高、低压侧额定线电压应分别相等； 3）所有并联变压器联结组别号相同。

  44. 变压器运行 • （1）短路电压UK不相等 三台变压器并联等值电路

  45. 变压器运行 求出

  46. 变压器运行

  47. 变压器运行

  48. 变压器运行 • 等价于

  49. 变压器运行 • 短路电压不同的变压器相并联，由于最小容量的UK值较小，所以在并联运行时，负荷分配不均，最小UK的变压器首先达到其额定容量，而其它的变压器还尚未达到其额定容量，为了限制首先达到额定容量的变压器不过载，则其它变压器未能充分利用，使有些变压器容量利用不高，降低了经济性。

  50. 变压器运行 • （2）变比不等的变压器并联运行 当具有不同变比的变压器并联运行时，这在它们的绕组回路中引起不平衡（或称均衡）电流，其作用使变压器端电压一致，当有负荷时，各变压器所分担的负荷电流基本上按短路阻抗大小分配。

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