電力變壓器參數(shù)參數(shù)計算PPT課件

1、主要內(nèi)容 變壓器及等值電路 變壓器正序及負(fù)序參數(shù)計算 變壓器運行 電力系統(tǒng)的標(biāo)么制第1頁/共84頁變壓器正（負(fù)）序參數(shù)計算 1雙繞組變壓器參數(shù)計算（1）電阻計算（2）電抗計算（3）電導(dǎo)計算（4）電納計算 2三繞組變壓器參數(shù)計算 3自耦變壓器參數(shù)和等值電路 短路試驗空載試驗第2頁/共84頁四個銘牌參數(shù) 短路損耗：Pk 短路電壓百分比：Uk% 空載損耗：P0 空載電流百分比：I0%第3頁/共84頁雙繞組變壓器的型等值電路第4頁/共84頁1雙繞組變壓器參數(shù)計算 電阻計算：在變壓器短路試驗中所測得的短路損耗PK近似等于額定電流流過變壓器時繞組中的總銅耗，即cukPP 由銅耗與電阻之間的關(guān)系 得：222

2、233( )3NNcuNTTTNNSSPI RRRwUU2222NNTcukNNUURPPSS第5頁/共84頁1雙繞組變壓器參數(shù)計算PK用KW，SN用MVA，UN用千伏，則上式可寫成： 221000kNTNPURS標(biāo)么值表示 NkTSPR1000PK用KW，SN用KVA，UN用千伏，則上式可寫成：32210NNkTSUPR第6頁/共84頁1雙繞組變壓器參數(shù)計算 電抗計算在短路試驗中，短路電壓等于變壓器阻抗在額定電流下產(chǎn)生的壓降，即10%2NNkTSUUX10033%NTNNTNkUXIUZIU 2%1001003kNkNTNNUUUUXSISN用KVA，UN用千伏時第7頁/共84頁1雙繞組變壓

3、器參數(shù)計算 電導(dǎo)計算變壓器空載試驗所得變壓器空載損耗P0近似等于鐵耗，因此，電導(dǎo)可由空載損耗求得320210NNfeTUPUPGUN為變壓器的額定電壓(kV)， P0 為KW第8頁/共84頁1雙繞組變壓器參數(shù)計算 電納計算變壓器的電納代表變壓器的勵磁功率。由于變壓器的空載電流包含有功分量和無功分量，與勵磁功率對應(yīng)的是無功分量。由于有功分量很小，無功分量和空載電流在數(shù)值上幾乎相等。IBI0，而NoImageTNbBUI3所以002%3%( )100100NNTNNIIISBsUU100%00NIII第9頁/共84頁雙繞組變壓器的簡化等值電路100%00NSIQ 第10頁/共84頁1雙繞組變壓器參

4、數(shù)計算 例2 121/10.5千伏、容量31500千伏安三相雙繞組變壓器，短路損耗為200千瓦，空載損耗47千瓦，短路電壓百分?jǐn)?shù)10.5，空載電流百分?jǐn)?shù)2.7，試計算變壓器等值阻抗與導(dǎo)納。 解：計算變壓器阻抗1）串聯(lián)電阻（歸算到121千伏電壓側(cè)）95. 25 .31121100020010002222NNkTSUPR標(biāo)么值 31035. 65 .3110002001000NkTSPR第11頁/共84頁1雙繞組變壓器參數(shù)計算低壓RT（低） 222102222. 25 .315 .101000200低TR標(biāo)么值 2232102222. 25 .315 .101035. 6NNTTSURR低第12頁

5、/共84頁1雙繞組變壓器參數(shù)計算2）串聯(lián)電抗105. 01005 .10100%kTUX3675. 05 .315 .10105. 05 .485 .31121105. 02222NNTTNNTTSUXXSUXX低高第13頁/共84頁1雙繞組變壓器參數(shù)計算3）勵磁回路（并聯(lián)）導(dǎo)納電導(dǎo)標(biāo)么值計算 301049. 15 .311000471000NTSPG電導(dǎo)有名值 SUSGGSUSGGNNTTNNTT5232523210426. 05 .105 .311049. 11032. 01215 .311049. 1低高第14頁/共84頁SUSBBNNTT3210771. 0低1雙繞組變壓器參數(shù)計算02

6、7. 01007 . 2100%0IBT SUSBBNNTT4221058. 01215 .31027. 0高電納有名值 低壓側(cè)的BT（低） 027. 01007 . 2100%0IBT第15頁/共84頁2三繞組變壓器參數(shù)計算 三繞組變壓器等值電路三繞組變壓器短路試驗是在兩個繞組間進行，另一繞組為開路，按雙繞組變壓器來做。另外，額定容量不同，將受到較小容量繞組的額定電流的限制1UTGTjBRjX22RjX33RjX第16頁/共84頁 高、中、低壓三個繞組的短路損耗： Pk1、Pk2、Pk3 高、中、低壓三個繞組的短路電壓百分比：Uk1%、 Uk2%、 Uk3% 空載損耗： P0 空載電流百分比

7、：I0%第17頁/共84頁2三繞組變壓器電阻計算 各繞組額定容量相同的131332322121kkkkkkkkkPPPPPPPPP213231331322123213211212121kkkkkkkkkkkkPPPPPPPPPPPP銘牌標(biāo)注量第18頁/共84頁22111000NNkTSUPR22221000NNkTSUPR22331000NNkTSUPR第19頁/共84頁2三繞組變壓器電阻R計算 額定容量不同的，必須對工廠提供的短路試驗的數(shù)據(jù)進行折算，例如對于一臺100/50/100類型變壓器 進行折算kNNkkkNNkkPIIPPPIIPP42/42/2)32(322)21(21已知量第20

8、頁/共84頁2三繞組變壓器參數(shù)計算第21頁/共84頁2三繞組變壓器電感參數(shù)計算 對于短路電壓百分?jǐn)?shù)，按國標(biāo)規(guī)定制造廠提供的短路電壓是已經(jīng)歸算到變壓器額定電流時的數(shù)值。因此，三繞組變壓器對于短路電壓不需要再進行歸算了。（不存在容量換算問題）第22頁/共84頁2三繞組變壓器電感參數(shù)計算%313132322121kkkkkkkkkUUUUUUUUU%21%21%21%213231331322123231211kkkkkkkkkkkkUUUUUUUUUUUU第23頁/共84頁2三繞組變壓器參數(shù)計算10%211NNkTSUUX10%222NNkTSUUX100%100%100%332211kkkUxUx

9、Ux10%233NNkTSUUXSN取KVA,電壓取KV第24頁/共84頁 例 某降壓變電站裝有一臺SFSL1-31500/110型三繞組變壓器，各容量比為100/100/100,電壓比為110/38.5/10.5kv,其他參數(shù)如下：是計算歸算到高壓側(cè)的參數(shù)：KWPIKWPK212, 8 . 0%,4 .38120018%,6 .181,229122331KKKUKWPKWP18%,18%2331KKUU解：導(dǎo)納之路參數(shù)SUPGNT6323201017. 3101104 .3810SUSIBNNT5323201008. 2101101004 .31500388 . 010100%第25頁/共8

10、4頁 各繞組的短路損耗NoImageKWPPPPKKKK7 .129)6 .181229212(5 . 0)(212331121KWPPPPKKKK3 .82)2296 .181212(5 . 0)(211323122KWPPPPKKKK3 .99)2126 .181229(5 . 0)(211231323則各繞組的電阻第26頁/共84頁58. 1315001107 .129102232211NNKTSUPR004. 1315001105 .82102232222NNKTSUPR21. 1315001103 .99102232233NNKTSUPR2,電抗計算各繞組阻抗電壓百分?jǐn)?shù)11)5 .

11、65 .1018(21%)%(212313121KKKKUUUU7)5 .105 . 618(21%)%(211323122KKKKUUUU5 . 0)185 . 65 .10(21%)%(211223133KKKKUUUU第27頁/共84頁 則各繞組電抗為25.4210315001101110%221NNKTSUUX89.261031500110710%2222NNKTSUUX92. 110315001105 . 010%2233NNKTSUUX第28頁/共84頁由本例看出此變壓器低壓繞組位于中間，由于內(nèi)外側(cè)繞組對其互感很強，超出本身的自感，使其出現(xiàn)負(fù)值，但并不表示該繞組具有容抗第29頁/共

12、84頁2三繞組變壓器繞組排列 升壓結(jié)構(gòu)變壓器：中低高 降壓結(jié)構(gòu)變壓器：低中高低壓繞組中壓繞組高壓繞組鐵芯低壓繞組中壓繞組高壓繞組鐵芯第30頁/共84頁3自耦變壓器參數(shù)和等值電路 自耦變壓器的等值電路及參數(shù)求取與普通變壓器相同。 計算等值電阻時要對短路試驗數(shù)據(jù)進行折算。1 31 332 32 33%NkkNkkSUUSSUUS第31頁/共84頁變壓器非標(biāo)準(zhǔn)變比的等值電路 我國變壓器抽頭一般放在高壓側(cè)，為了不使Zt在抽頭改變時，重新歸算它的值，通常將Zt置于理想變壓器1側(cè)。對應(yīng)于雙繞組變壓器低壓側(cè)，而K*側(cè)對應(yīng)于雙繞組變壓器高壓側(cè)。 對于三繞組變壓器，通常在高、中壓側(cè)裝有抽頭 。第32頁/共84頁

13、變壓器運行 1變壓器并聯(lián)運行兩臺或兩臺以上變壓器并聯(lián)運行，首先是滿足并聯(lián)運行的條件，即1）所有并聯(lián)變壓器短路電壓相量相等；2）所有并聯(lián)變壓器高、低壓側(cè)額定線電壓應(yīng)分別相等； 3）所有并聯(lián)變壓器聯(lián)結(jié)組別號相同。第33頁/共84頁變壓器運行 （1）短路電壓UK不相等 1U1JI2GI3LITJZTGZTLZ2UHZI 三臺變壓器并聯(lián)等值電路 第34頁/共84頁變壓器運行 短路電壓不同的變壓器相并聯(lián)，由于最小容量的UK值較小，所以在并聯(lián)運行時，負(fù)荷分配不均，最小UK的變壓器首先達到其額定容量，而其它的變壓器還尚未達到其額定容量，為了限制首先達到額定容量的變壓器不過載，則其它變壓器未能充分利用，使有些

14、變壓器容量利用不高，降低了經(jīng)濟性。第35頁/共84頁變壓器運行 （2）變比不等的變壓器并聯(lián)運行當(dāng)具有不同變比的變壓器并聯(lián)運行時，這在它們的繞組回路中引起不平衡（或稱均衡）電流，其作用使變壓器端電壓一致，當(dāng)有負(fù)荷時，各變壓器所分擔(dān)的負(fù)荷電流基本上按短路阻抗大小分配。 第36頁/共84頁變壓器運行負(fù)荷1U1U1JI1LI2JI2LI2LI2LU2JU2KUKIKIJLII變比不同時變壓器并列運行情況 第37頁/共84頁變壓器運行 在二次側(cè)產(chǎn)生不同的電壓，兩者之差為22kJLUUU兩變壓器二次側(cè)回路流過均衡電流 hkTJTLUIZZ各臺變壓器二次側(cè)電流為hLLhJJIIIIII22第38頁/共84頁

15、變壓器運行 （3）不同組別變壓器并聯(lián)運行 0302JU2LU2U將不同聯(lián)結(jié)組別的變壓器并聯(lián)運行時，二次回路將因變壓器副邊電壓不同相而產(chǎn)生一個電壓差 ,因為這種相位差總是300的倍數(shù)，將達到很大的數(shù)值，故不同組別聯(lián)結(jié)的變壓器不允許并聯(lián)運行。第39頁/共84頁變壓器運行 不同組別變壓器并聯(lián)運行的條件（1）所有組別為奇數(shù) （2） 所有組別為相差1200或2400的偶數(shù)號。組別號奇數(shù)與偶數(shù)的變壓器，不能互相并聯(lián)第40頁/共84頁電力系統(tǒng)的標(biāo)么制 有名值：用實際有名單位便是物理量的方法 標(biāo)么值：采用其實際值（有名單位值）與某一選定的值的比值 表示基準(zhǔn)值實際值標(biāo)么值 在電氣量中可先選定兩個基準(zhǔn)值，通常先選

16、定基準(zhǔn)功率SB和基準(zhǔn)電壓UB，在SB和UB選定后，基準(zhǔn)電流IB和基準(zhǔn)阻抗ZB也就隨之而定。 第41頁/共84頁電力系統(tǒng)的標(biāo)么制選定SB和UB，可得其他各量的基準(zhǔn)值表達式BBBBBBSUZUSI232BBUSZZ21BBBBUSZY*3BBBU IIIIS第42頁/共84頁電力系統(tǒng)的標(biāo)么制單相電路PPPVZISV I基準(zhǔn)值PBBBPBPBBVZ ISV I則標(biāo)么值與有名值各量間的關(guān)系*PPPVZ ISV I實際值第43頁/共84頁電力系統(tǒng)的標(biāo)么制 在對稱的三相系統(tǒng)中， 習(xí)慣上多采用線電壓UL，線電流（即相電流）I，三相功率S3和一相等值阻抗Z，關(guān)系如下：NoImage基準(zhǔn)值在標(biāo)么值中：PLUU3

17、133SSBBSS133PBLBUU3PLPLUIZUSIUIUS13第44頁/共84頁標(biāo)幺值的特點： 1 線電壓標(biāo)幺值與相電壓標(biāo)幺值相等 2 三相功率標(biāo)幺值與單相功率標(biāo)幺值相等第45頁/共84頁電力系統(tǒng)的標(biāo)么制 統(tǒng)一基準(zhǔn)值的選定和標(biāo)么值換算 電力系統(tǒng)中各元件阻抗的基準(zhǔn)值互不相同，必須把不同基準(zhǔn)值的標(biāo)么值換算成統(tǒng)一基準(zhǔn)值的標(biāo)么值。發(fā)電機標(biāo)么電抗的換算2*NNNUSXX 22*2*BNNBNBBBUUSSXUSXX如：發(fā)電機參數(shù)，計算在下的標(biāo)幺值125. 0,5 .10,5 .31dNNXKVUMVASKVUMVASBB5 .10,100397. 05 .311005 .105 .10125.

18、022GX第46頁/共84頁 BNNBNBUUIIXX*對于輸電線只要以統(tǒng)一的基準(zhǔn)值對其有名值阻抗進行標(biāo)么值計算即可。 電抗器標(biāo)么值的換算第47頁/共84頁電力系統(tǒng)的標(biāo)么制 多電壓等級折算方法1、折算參數(shù)法：選取基本級SB和UB ，將各元件參數(shù)化成有名值，折算到基本級，在基本段下取標(biāo)幺值 2、折算電壓法：選取基本級SB和UB，再進行基準(zhǔn)電壓折算到不同的電壓等級下，然后對各元件的有名值與各自的基準(zhǔn)值相比得到標(biāo)么值。第48頁/共84頁電力系統(tǒng)的標(biāo)么制G1T2TI IIKII IIIK1L2La（ ）b（ ）*GX1*TX1*LX2*TX2*LX第49頁/共84頁 折算電壓法選取基準(zhǔn)容量SB， 基準(zhǔn)

19、電壓取一段電壓UB1第50頁/共84頁電力系統(tǒng)的標(biāo)么制 不同電壓等級各段的基準(zhǔn)值功率SB相同，而基準(zhǔn)電壓滿足III-IIIIIBIBIIIIIIIIIKKUUKUUBB或2BIII22*2BII11*USXXUSXXBLLBLL(若近似計算法則基準(zhǔn)電壓為各段平均額定電壓）第51頁/共84頁近似計算法 基準(zhǔn)電壓為各段平均額定電壓額定電壓36103560110220平均額定電壓3.156.310.53763115230NoImageavBUU第52頁/共84頁 例題 參數(shù)如下：G: T1:T2:L1:L2:求標(biāo)幺值電路解：取SB=100MVAG1T2TI IIKII IIIK1L2La（）MVA3

20、0KV5 .104 . 0GXMVA5 .31KV5 .10/1215 .10% KUKM/4 . 0 MVA15KV6 . 6/1105 .10% KUKM80KM/4 . 0 KM3第53頁/共84頁 1)計算各段基準(zhǔn)電壓 2）計算各元件有名值并化為標(biāo)幺值KVUUBB1102545. 9121/5 .10110/11kUUBB6 . 6110/6 . 6110/23kUUBB61. 1545. 9100305 .104 . 022212BBGNGNGGUSSUXX4 . 01101005 .311211005 .10100%2222121BBTTIKTUSSUUX7 . 011010015

21、1101005 .10100%22222222BBTTKTUSSUUX264. 01101004 . 0802221BBLUSxlX755. 2232BBLUSxlX第54頁/共84頁1 電力變壓器的等值電路及參數(shù)計算 1、雙繞組變壓器參數(shù)計算 雙繞組變壓器等值電路第55頁/共84頁 變壓器額定容量 SN 變壓器額定電壓 UN 短 路 損 耗 Ps 阻抗電壓百分?jǐn)?shù) Us% 空 載 損 耗 P0 空載電流百分?jǐn)?shù) I0% 等值電路計算所用參數(shù)等值電路計算所用參數(shù)兩個試驗（六個銘牌數(shù)據(jù)）短路試驗開路試驗第56頁/共84頁 關(guān)于參數(shù)的說明v 變壓器容量為三相的總?cè)萘?。v 變壓器銘牌上的電氣參數(shù)：損耗是

22、三相總損耗， 百分?jǐn)?shù)是相對于相電壓（電流）的百分比。v 計算所得變壓器等值電路中的參數(shù)指的是每一 相的參數(shù)。第57頁/共84頁短路試驗接線示意圖 電阻和電抗的計算電阻和電抗的計算第58頁/共84頁59v 短路試驗的計算等值電路短路試驗的計算等值電路 雙繞組變壓器的簡化等效電路ARTXTU第59頁/共84頁2sNT2NU()1000PRS注意：注意：公式中各參數(shù)的單位。2sNTN%U()100UXSs:NNP kWSMV AUkV第60頁/共84頁空載試驗接線圖 VAW 電導(dǎo)和電納的計算電導(dǎo)和電納的計算第61頁/共84頁v 空載試驗的計算等值電路 空載電流相量圖第62頁/共84頁0T2N(S)1

23、000PGU0NT2N%(S)100ISBU注意：注意：公式中各參數(shù)的單位。0:NNPkWSMV AUkV第63頁/共84頁 各量單位：kV、kW、MVA UN選哪側(cè):則參數(shù)、等值電路折合到該側(cè) 變壓器不論接法，求出參數(shù)都是等值成Y/Y接法中的單相參數(shù) 線路等值電路中為 正(容性)； 變壓器等值電路中， 虛部為負(fù)(感性)。 勵磁支路放在功率輸入側(cè)(電源側(cè)、一次側(cè))公式注意點第64頁/共84頁2 2、三繞組變壓器參數(shù)計算、三繞組變壓器參數(shù)計算 三繞組變壓器的型等值電路第65頁/共84頁三繞組變壓器的繞組布置示意圖（a）升壓布置 （b）降壓布置 繞組布置與額定容量第66頁/共84頁v 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

24、的容量比有三種類型： 100（高）/100（中）/100（低） 100（高）/100（中）/ 50（低） 100（高）/ 50（中）/100（低） 三繞組變壓器的額定容量：三個繞組中容量最最大大的一個繞組的容量 。第67頁/共84頁三繞組變壓器的短路試驗 依次測得：323121SSSPPP%323121SSSUUU 電阻和電抗的計算電阻和電抗的計算第68頁/共84頁三繞組變壓器的型等值電路323121SSSPPP?321SSSPPP%323121SSSUUU%321SSSUUU?第69頁/共84頁v 對100/100/100型三繞組變壓器3S2S32S3S1S31S2S1S21SPPPPPPP

25、PP)(21)(21)(2121S32S31S3S31S32S21S2S32S31S21S1SPPPPPPPPPPPP第70頁/共84頁v 對于100/100/50和100/50/100型三繞組變壓器 22NS1 3S1 3S1 3S1 3N322NS2 3S2 3S2 3S2 3N3S1 2S1 2100()()450100()()450SPPPPSSPPPPSPP 按變壓器的額定容量進行折算按變壓器的額定容量進行折算例如：例如： 100/100/50型三繞組變壓器第71頁/共84頁)(21)(21)(2121S32S31S3S31S32S21S2S32S31S21S1SPPPPPPPPPPPP)3 , 2 , 1)(1032N2NsTiSUPRii第72頁/共84頁國標(biāo)規(guī)定國標(biāo)規(guī)定: :短路電壓百分?jǐn)?shù)已經(jīng)規(guī)算到額定電流時的值。短路電壓百分?jǐn)?shù)已經(jīng)規(guī)算到額定電流時的值。 %)%(21%)%(21%)%(21%21S32S31S3S31S32S21S2S32S31S21S1SUUUUUUUUUUUU23sNTN%U10 ( )(1,2,3)100iiUXi