第七講-變壓器的運(yùn)行特性

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第七章 變壓器第五節(jié) 變壓器運(yùn)行特性2.4.1 外特性和電壓變化率（1）外特性0圖2.11 變壓器的外特性變壓器帶上負(fù)載后，由于變壓器存在漏阻抗，負(fù)載電流通過(guò)漏阻抗會(huì)造成漏阻抗壓降，使副邊電壓隨負(fù)載的變化而變化，這種變化規(guī)律，可用外特性來(lái)描述。外特性是指原邊加額定電壓，負(fù)載功率因數(shù)一定時(shí)，副邊電壓隨負(fù)載電流變化的關(guān)系，即，如圖2.11所示。變壓器在純電阻和感性負(fù)載時(shí)，副邊電壓隨負(fù)載增加而降低，容性負(fù)載時(shí)，副邊電壓隨負(fù)載增加而可能升高。 （2）電壓變化率電壓變化率來(lái)表示副邊電壓的變化程度，它反映了變壓器供電電壓的穩(wěn)定性，是變壓器運(yùn)行性能的重要數(shù)據(jù)之一。電壓變化率是指當(dāng)原

2、邊接額定電壓，副邊空載電壓與給定負(fù)載下副邊實(shí)際電壓的算術(shù)差除以副邊額定電壓。即 (2.28)用變壓器的簡(jiǎn)化相量圖可推導(dǎo)出電壓變化率的參數(shù)表達(dá)式 (2.29)式中 稱為負(fù)載系數(shù)，直接反映負(fù)載的大小，如，表示空載；，表示滿載，為負(fù)載功率因數(shù)。電壓變化率的大小與負(fù)載的大小成正比。在一定的負(fù)載系數(shù)下，短路阻抗的標(biāo)么值越大，電壓變化率也越大。當(dāng)負(fù)載為感性時(shí)，為正值，為正值，說(shuō)明副邊電壓比空載電壓低；當(dāng)負(fù)載為容性時(shí)，為負(fù)值，為負(fù)值，有可能為負(fù)值。當(dāng)為負(fù)值時(shí)，說(shuō)明副邊電壓比空載電壓高。 常用的電力變壓器，當(dāng)，（滯后）時(shí)，為5%8%。為了保證變壓器的副邊波動(dòng)在范圍內(nèi)，以免給用戶造成不良影響，通常采用改變高壓繞

3、組匝數(shù)的辦法來(lái)調(diào)節(jié)副邊電壓，稱為分接頭調(diào)壓。高壓繞組的抽頭常有和兩種。分接開(kāi)關(guān)分成兩類，一種是要在斷電狀態(tài)才能操作的分接開(kāi)關(guān)，稱為無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)；另一種是在變壓器帶電時(shí)也能操作的分接開(kāi)關(guān)，稱為有載分接開(kāi)關(guān)。相應(yīng)的變壓器也就分為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器兩種。2.4.2 變壓器的損耗和效率 （1）變壓器的損耗變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)原邊從電網(wǎng)吸收有功功率，其中很小部分功率消耗在原繞組的電阻上（）和鐵心損耗上（）。其余部分通過(guò)電磁感應(yīng)傳給副邊，副邊繞組獲得的電磁功率中有很小部分消耗在副邊繞組的電阻上（），其余的傳輸給負(fù)載，即輸出功率。所以，變壓器的損耗包括鐵耗和銅耗兩大類。鐵耗不隨負(fù)載大小變化，也稱

4、為不變損耗，銅耗隨負(fù)載大小變化，也稱為可變損耗。（2）變壓器的效率變壓器的效率定義為 （2.30）變壓器的效率可用直接負(fù)載法通過(guò)測(cè)量輸出功率和輸入功率來(lái)確定。但工程上常用間接法來(lái)計(jì)算變壓器的效率，即通過(guò)空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)，測(cè)出變壓器的空載損耗和短路損耗，就可以方便的計(jì)算出任意負(fù)載下的效率。式(2.30)中，由于銅耗與負(fù)載電流的平方成正比，所以實(shí)際銅耗，可得 (2.31)0圖2.12 變壓器的效率曲線變壓器效率的大小與負(fù)載大小、性質(zhì)及空載損耗和短路損耗有關(guān)。對(duì)已制成的變壓器，效率與負(fù)載大小、性質(zhì)有關(guān)。當(dāng)一定時(shí)，效率特性如圖2.12所示。最大效率出現(xiàn)在 的地方，此時(shí)的負(fù)載系數(shù)為，即當(dāng)鐵耗（不變損耗

5、）等于銅耗（可變損耗）時(shí)效率最大。由于變壓器總是在額定電壓下運(yùn)行，但不可能長(zhǎng)期滿負(fù)載。為了提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，設(shè)計(jì)時(shí)，鐵耗應(yīng)設(shè)計(jì)得小些，一般取，對(duì)應(yīng)的與之比為34。變壓器額定時(shí)的效率比較高，一般在（9598）%之間，大型可達(dá)99%以上。習(xí) 題 2.1 試比較變壓器主磁通和漏磁通的性質(zhì)、大小和作用。2.2 變壓器激磁電抗大好，還是小好，為什么？2.3 變壓器空載運(yùn)行時(shí)，是否要從電網(wǎng)中取得功率，起什么作用？為什么小負(fù)荷的用戶使用大容量的變壓器無(wú)論對(duì)電網(wǎng)還是對(duì)用戶都不利？2.4 電源電壓降低對(duì)變壓器鐵心飽和程度、激磁電流、激磁阻抗、鐵耗和銅耗等有何影響？2.5 畫出變壓器的“T”形、近似和簡(jiǎn)化等效電路

6、。2.6 為什么變壓器的空載損耗可以近似看成鐵耗，而短路損耗可以近似看成銅耗？2.7 變壓器的效率與哪些因素有關(guān)？何時(shí)效率最高？2.8 變壓器短路電壓對(duì)運(yùn)行性能有何影響？2.9 變壓器電壓一定，當(dāng)負(fù)載（阻感性）電流增大，原邊電流如何變化，副邊電壓如何變化？當(dāng)副邊電壓偏低時(shí)，降壓變壓器如何調(diào)節(jié)分接頭，升壓變壓器又如何調(diào)節(jié)？2.10 一臺(tái)三相電力變壓器型號(hào)為SL750/10，Y,yn接線，kVA，V。在低壓側(cè)做空載試驗(yàn)，測(cè)得數(shù)據(jù)為V，A，W。在高壓側(cè)做短路試驗(yàn)，測(cè)得數(shù)據(jù)為V，A，W。室溫20。求：（1）以高壓側(cè)為原邊的“T”形等效電路參數(shù)的實(shí)際值和標(biāo)么值；（2）短路電壓百分值及其電阻分量和電抗分量的百分值。2.11 一臺(tái)三相電力變壓器，已知，。試計(jì)算額定負(fù)載時(shí)下列情況變壓器的電壓變化率：（1）（滯后）；（2