220kV降壓變電站主變壓器選型與參數(shù)計算資料

1、長沙電力職業(yè)技術學院2014屆畢業(yè)論文(設計)題目：220kV降壓變電站主變壓器選型與參數(shù)計算專業(yè)：發(fā)電廠及電力系統(tǒng)姓名： 紀翰林學號：201101013811班級：電氣1138班指導老師：王芳媛 2013年 11 月 長沙電力職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）課題任務書（ 2013 年 下 學期）系部名稱：電力工程系課題名稱220kV降壓變電站主變壓器選型與參數(shù)計算學生姓名紀翰林專業(yè)發(fā)電廠及其電力系統(tǒng)學號201101013811指導教師 王芳媛任務書下達時間 2013年9月26日課題概述：本課題要為一個電壓等級為220/110/35KV的變電站選擇主變壓器型號，并對主變壓器進行參數(shù)計算。本次設計的

2、變電站的類型為降壓變電站，要求根據(jù)老師給出的設計資料和要求，并結合所學的基礎知識和文獻資料完成設計和計算。通過本設計，使學生加強對所學知識的理解和掌握，并掌握變電站主變壓器的選型方法，為以后從事電力工作打下一定的基礎。一、課題任務：1、 分析設計任務書中給定的基本條件，熟悉題目要求，查閱相關科技文獻；2、 選擇本變電所的主變壓器（確定變壓器的型號、臺數(shù)、容量）；3、 對變壓器進行參數(shù)計算。 2、 課題的原始資料及主要參數(shù)變電站參數(shù)：1、 電壓220KV2、 Tmax=6000h3、 110KV系統(tǒng)有10回出線，帶有負荷60MW4、 35KV系統(tǒng)有8回出線，帶有負荷40MW5、 變電站不受場地限

3、制，設計條件為標準狀態(tài)。要求閱讀或檢索的參考資料及文獻：1 丁毓山.10220kV變電所設計M.遼寧科學技術出版社，19932 劉笙.電氣工程基礎M.科學出版社，20023 水利電力部西北電力設計院.電氣工程設計手冊電氣一次部分M.中國電力出版社，19894 電力工業(yè)部西北電力設計院.電氣工程設計手冊電氣一次部分M.中國電力出版社，19985 弋東方.電氣設計手冊電氣一次部分M.中國電力出版社，20026 孟祥萍.電力系統(tǒng)分析M.高等教育出版社，20047 何仰贊.電力系統(tǒng)分析M.華中科技大學出版社，20028 張建業(yè).電力設備選型手冊M. 中國水利水電出版社，20069狄富清.變電設備合理選

4、擇與運行檢修M.機械工業(yè)出版社，2005設計（論文）成果要求：一、內(nèi)容要求 1、論文及電子文檔； 2、論文要求包含封面、目錄、前言、摘要、關鍵詞、正文和參考文獻。二、格式要求 1、論文內(nèi)容完整，寫作規(guī)范。 2、論文篇幅應在10000字以上 3、應交電子文稿及用長沙電力職院專用論文紙張打印的打印稿。進度及要求起止日期要求完成的內(nèi)容及質(zhì)量 第516周第13周：學習畢業(yè)設計任務書、指導書，選擇確定課題、調(diào)查分析、收集原始資料，找有關文獻，完成開題報告；第1415周：撰寫畢業(yè)論文；第16周：整理畢業(yè)論文，進行畢業(yè)答辯。 審核系主任（蓋章）批準教務處（蓋章）長沙電力職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）評閱表指導

5、教師意見指導教師簽名： 201 年 月 日評閱教師意見評閱教師簽名： 201 年 月 日答辯成績答辯組長簽名： 201 年 月 日總評成績指導教師簽名： 201 年 月 日前 言電力已成為人類歷史發(fā)展的主要動力資源，要科學合理地駕馭電力，必須從電力工程的設計原則和方法上來理解和掌握其精髓，提高電力系統(tǒng)的安全可靠性和運行效率，從而達到降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益的目的。通過本次的電力系統(tǒng)課程設計，便可以很好的體現(xiàn)上述觀點。本課題要為一個電壓等級為220/110/35KV的變電站選擇主變壓器型號，并對主變壓器進行參數(shù)計算。本次設計的變電站的類型為降壓變電站，要求根據(jù)老師給出的設計資料和要求，并結合所

6、學的基礎知識和文獻資料完成設計和計算。通過本設計，使我加強對所學知識的理解和掌握，并掌握變電站主變壓器的選型方法，為以后從事電力工作打下一定的基礎。電力系統(tǒng)專業(yè)的畢業(yè)設計是一次比較綜合的訓練，它是我們將在校期間所學的專業(yè)知識進行理論與實踐的很好結合，運用理論知識和所學到的專業(yè)技能進行工程設計和科學研究，提高分析問題和解決問題的能力。在完成此設計過程中，我們可以學習電力工程設計、技術問題研究的程序和方法，獲得搜集資料、查閱文獻、調(diào)查研究、方案比較、設計制圖等多方面訓練，并進一步補充新知識和技能。目 錄摘 要I第1章 主變壓器的選擇11.1原始材料11.2變電所與系統(tǒng)聯(lián)系情況11.3變電所在系統(tǒng)中

7、的地位分析11.4主變壓器選擇的相關原則21.5三相三繞組電力變壓器的繞組順序51.6主變壓器的選定61.6.1主變壓器容量的確定61.6.2主變壓器型號的確定6第2章 變壓器損耗82.1變壓器損耗82.1.1雜散損耗82.1.2變壓器損耗的特征82.2變損電量的計算82.2.1鐵損電量的計算92.2.2銅損電量的計算92.3變壓器空載損耗102.4變壓器負載損耗、阻抗電壓的計算11第3章 變壓器的參數(shù)計算143.1電阻的計算143.2電抗的計算143.3導納的計算15參 考 文 獻16致 謝17摘 要本畢業(yè)設計論文是220kV降壓變電站主變壓器選型與參數(shù)計算。為了保證供電的可靠性和一次性滿足

8、遠期負荷的要求，按照遠期負荷規(guī)劃進行設計建設，從而保證變電所能夠長期可靠供電。根據(jù)畢業(yè)設計任務書的要求，綜合所學專業(yè)知識及電力系統(tǒng)分析等書籍的有關內(nèi)容，設計過程中完成了主變壓器選型與參數(shù)計算主要工作。在此期間，遇到的種種問題均通過反復比較、驗算，并請教老師得以解決。內(nèi)容較為詳細，對今后擴建有一定的參考價值。本設計通過對變壓器一些常規(guī)的名詞解釋，讓普通的人也能理解變壓器的一些簡單的數(shù)據(jù)。通過對變壓器的選型、容量計算計算和選擇以及一些主要參數(shù)的計算明確了變電站所需要的主變壓器。近年來，電力在世界各國能源和經(jīng)濟發(fā)展中的作用日益增長，它已成為現(xiàn)代社會實用最廣、需要最快的能源。變壓器的合理選擇是一個極其

9、重要的部分。本次設計是根據(jù)畢業(yè)設計任務書的要求，綜合所學專業(yè)知識及電力系統(tǒng)分析等書籍的有關內(nèi)容，在指導老師的幫助下，通過本人的精心設計論證完成的。整個設計過程中，全面細致的考慮可靠性、經(jīng)濟性、靈活性等諸多因素，最終完成本設計方案。通過完成此畢業(yè)設計論文，進一步領會我國電力工業(yè)建設的政策觀念和經(jīng)濟觀點，培養(yǎng)對工程技術、經(jīng)濟進行較全面的綜合分析能力。關鍵詞: 變壓器選型；容量選擇；參數(shù)的計算第1章 主變壓器的選擇1.1原始材料（1） 變電所為一地區(qū)性樞紐變電所，根據(jù)系統(tǒng)地區(qū)負荷的要求，擬裝兩臺主變壓器，設計容量為100MVA，變電所要求一次建成，變電所電壓等級共分為三級：220KV、110KV、3

10、5KV，變電所進出線110KV側10回；35KV側8回。（2） 變電所的負荷情況（最大負荷持續(xù)時間6000h）： 110KV側最大負荷60MVA； 35KV側最大負荷40MVA。1.2變電所與系統(tǒng)聯(lián)系情況（1） 新建的220KV變電站，連接著220KV、110KV和35KV三個電力系統(tǒng)，擔負著一個地區(qū)的供電，是一座變電站。（2） 110KV以10回線供110KV地區(qū)負荷，35KV側負荷以8回線供35KV負荷。（3） 設計原則：在保證安全、經(jīng)濟、靈活、方便的條件下力求接線簡單、布置緊湊，具有較高的自動化水平。（4） 所址選擇要求：盡量接近負荷中收，不占或少占良田、高低壓設備進出線方便(考慮到交通

11、運輸方便性)。（5） 變電所擬裝設兩臺主變，其中一臺主變斷開時另一臺主變承擔70以上的全部負荷1。1.3變電所在系統(tǒng)中的地位分析變電系統(tǒng)及裝置的設計，不僅要滿足正常運行方式下的各種工作狀及運行條件的要求而且這要考慮在故障條件下如何縮小或限制故障的范圍及影響,并保證電氣設備故障狀態(tài)下可靠的工作。本設計為大型地區(qū)性樞紐變電所，要考慮可靠性、靈活性和經(jīng)濟性，由于屬于樞紐變電所，從而該變電所在未來電力系統(tǒng)中的作用和地位是至關重要的。從負荷點和電壓等級可知，它具有220kv、110kv、35kv三級電壓負荷。該變電所220kv電壓級的接線對可靠性要求較高，為保證檢修出線斷路器不致對該回路停電，應采取旁路

12、接線為宜；110kv等級的接線由于出線回路較多，直接與110kv系統(tǒng)相連的回路，正常情況下起聯(lián)絡作用，而故障情況下也向系統(tǒng)供電，所以也比較重要，也應采用帶旁路形式為宜；35kv線為8回出線供給負荷，故也應帶旁路母線。地區(qū)樞紐變電所位于地區(qū)網(wǎng)絡的樞紐點上，高壓以交換或接受功率為主，供電給地區(qū)的中壓側和附近的低壓側負荷。全所停電后，將引起電網(wǎng)瓦解，影響整個地區(qū)的供電。所設計的變電所為一地區(qū)性樞紐變電所。它位于電力系統(tǒng)的樞紐點，連接系統(tǒng)的高壓和中壓的幾個部分，匯集多個電源，全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至出現(xiàn)癱瘓。從負荷特點和電壓等級可知，此變電所具有三個電壓等級，三側連接電源系統(tǒng)，三側向外供應負荷

13、。其高壓220kv側進出線，交換系統(tǒng)間的巨大功率潮流并向中壓側輸送大量電能，對主接線要求比較高，要保證在母線及開關檢修不停電，需采用可靠性較高的主接線。中壓110kv側十回進出線，地位也十分重要，也應采用可靠性較高的主接線方案。而低壓35kv側進出線回路數(shù)較多，為八回，主要向負荷供電，在經(jīng)濟允許的條件下應盡可能采用可靠性高的主接線方案。在變壓器母線選擇上，應考慮兩臺主變壓可以并列，并在運行中可以靈活的切換。1.4主變壓器選擇的相關原則根據(jù)DJ2-88規(guī)程中關于變電所主變壓器選擇的規(guī)定如下:2（1） 主變壓器容量和臺數(shù)的選擇，應根據(jù)電力系統(tǒng)設計技術規(guī)程SDJ161-85有關規(guī)定和審批的電力系統(tǒng)規(guī)

14、劃設計決定進行。凡裝有兩臺(組)及以上主變壓器的變電站，其中一臺(組)事故停運后，其余主變壓器的容量應保證該所全部負荷的70%，在計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應保證用戶的一級和二級負荷。（2） 與電力系統(tǒng)連接的220330kV變壓器，若不受運輸條件的限制，應選用三相變壓器。500kV主變壓器選用三相或單相，應根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位、作用、可靠性要求和制造條件、運輸條件等，經(jīng)經(jīng)濟技術比較確定。當選用單相變壓器組時，可根據(jù)系統(tǒng)和設備情況確定是否裝備用相；此時，也可以根據(jù)變壓器的參數(shù)、運輸條件和系統(tǒng)情況，在一個地區(qū)設置備用相。（3） 對深入市區(qū)的城市電力網(wǎng)變電所，結合城市供電規(guī)劃，為簡化變壓器層

15、次和接線，也可采用雙繞組變壓器。（4） 在330kv及以下的電力系統(tǒng)中,一般應選用三相變壓器,因為單相變壓器組相對來講,投資大、占地多，運行損耗也大。同時，配電裝置結構復雜，也增加了維修工作量，但是由于變壓器的制造條件和運輸條件限制，特別是大型變壓器，尤其要考察其運輸?shù)目赡苄裕瑥闹圃鞆S到發(fā)電廠（或變電所）之間，變壓器尺寸是否超過運輸中的隧道、涵洞、橋洞的允許通過限額；變壓器重量是否超過運輸途中車輛船舶、碼頭等運輸工具或設施的允許承載能力，若受到限制時，則宜選擇兩臺小容量的三相變壓器取代一臺大容量變壓器，或者選用單相變壓器組，如果以兩臺升高電壓級向用戶供電或系統(tǒng)連接時，可以采用兩臺雙繞組變壓器或

16、三繞組變壓器，因為一臺三繞組變壓器的價格及所使用的控制電器和輔助設備與相應的兩臺雙繞組變壓器相比都較小。在此次變電所設計中有三種電壓等級且通過主變壓器側繞組的功率均達到該變壓器容量的15%以上，可選用兩臺三繞組變壓器或兩臺自耦變壓器的組合。（5） 主變壓器的調(diào)壓方式的選擇，應符合電力系統(tǒng)設計技術規(guī)程SDJ161的有關技術規(guī)定。21.4.1主變壓器選擇的一般原則1. 主變壓器臺數(shù)的選擇（1） 為保證供電的可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，變電所一般裝設兩臺主變壓器，但一般不超過兩臺變壓器。（2） 應滿足負荷對供電可靠性的要求。對供有大量一、二級負荷的變電所，應選用兩臺變壓器，以便當一

17、臺故障或檢修時，另一臺能對一、二級負荷繼續(xù)供電。對只有少量二級而無一級負荷的變電所，如低壓側有與其他變電所相聯(lián)的聯(lián)絡線作為備用電源時，亦可只采用一臺變壓器。（3） 對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟運行方式的變電所，無論負荷性質(zhì)如何，均可選用兩臺變壓器。（4） 除上述情況外，一般供三級負荷的變電所可只采用一臺變壓器。但集中負荷較大者，雖為三級負荷，亦可選用兩臺變壓器。（5） 在確定變電所主變壓器臺數(shù)時，應適當考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余地。從可靠性的計算結果表明，降壓變電所中設置兩臺變壓器，不間斷的供電是有保證的。2.變壓器型式的選用（1） 變電所的主變壓器一般采用三相變壓器，如因制

18、造和運輸條件限制，在220KV的樞紐變電所中，一般采用單相變壓器組。當裝設一組單相變壓器時，應考慮裝設備用相。當主變壓器超過一組，且各組容量滿足全所負荷的75%要求時，可不裝備用相。（2） 變電所中的主變壓器在系統(tǒng)中有調(diào)壓要求時，一般采用有載調(diào)壓變壓器。有載調(diào)壓變壓器可以帶負載調(diào)壓，有利于變壓器的經(jīng)濟運行。因此，在新設計的變電所中，大都采用這種型式的變壓器。（3） 與兩個中性點直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，除低壓負荷較大或與高中壓間潮流不定的情況外，一般采用自耦變壓器，但仍需作技術經(jīng)濟比較。3.主變?nèi)萘康倪x擇（1） 為了正確的選出變壓器的額定容量，要繪制變電所的年及日負荷曲線，并從該曲線得出變電所

19、的年及日最高負荷和平均負荷。（2） 主變壓器的容量確定應根據(jù)電力系統(tǒng)510年的發(fā)展規(guī)劃進行選擇，因此，為了確定合理的變壓器容量，必須盡可能把510年負荷發(fā)展規(guī)劃做得正確，這是最根本的。（3） 變壓器的最大負荷按下式確定為 (1-1)式中：PM變電所的最大負荷；K0負荷同時系數(shù)；P按負荷等級統(tǒng)計的綜合用電負荷。（4） 對兩臺變壓器的變電所，變壓器的額定容量可按下式確定為 (1-2)即按70%的全部負荷選擇，因此變電所的總安裝容量為 (1-3)當一臺主變壓器停運時，可保證對70%負荷的供電，考慮變壓器的事故過負荷能力為40%，則可保證98%負荷供電。當變電所裝設兩臺以及以上主變壓器時，每臺容量的選

20、擇應按照其中任意一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量至少能保證所供的一級負荷或為變電所全部負荷的60%75%。通常一次變電所采用75%，二次變電所采用60%。若取Se=0.6PM，則當一臺變壓器停運時，可保證對60%的負荷供電，考慮變壓器的過負荷能力為40%，則可保證對84%負荷的供電。由于一般變電所中，大約有25%的非重要負荷，在事故狀態(tài)下可以切除，因此，采用Se=0.6PM，對變電所保證重要負荷來說是可行的。1.5三相三繞組電力變壓器的繞組順序按阻抗電壓uk%的第一種組合方式一般應該認為是升壓變壓器的的一種繞組排列方式：即由內(nèi)向外的順序為：中壓繞組低壓繞組高壓繞組。此種方式中壓繞組阻抗最大。

21、按阻抗電壓uk%的第二種組合方式一般應該認為是降壓變壓器的的一種繞組排列方式，即由內(nèi)向外的順序為：低壓繞組中壓繞組高壓繞組此種方式低壓繞組的阻抗最大。排列方式的原則是為了絕緣結構的合理，一般的是將低壓、中壓繞組排在最里面，高壓繞組必須在最外面。在三繞組升壓變壓器中，低壓繞組是一次側，高、中壓繞組是二次側，低壓繞組排列在高、中壓繞組的中間位置，即從鐵心柱往外排列的繞組，依次為中壓繞組、低壓繞組和高壓繞組。在三繞組降壓變壓器中，高壓繞組是一次側，中、低壓繞組均為二次側，中壓繞組排列在高、低壓繞組的中間位置，即從鐵心柱往外排列的繞組，依次為低壓繞組、中壓繞組和高壓繞組。三繞組變壓器繞組排列(a)升壓

22、變壓器 (b)降壓變壓器圖1-1三繞組升壓變壓器和降壓變壓器的繞組排列為了敘述方便起見，我們把高、中、低壓繞組分別編號為1、2、3。高、中壓繞組間的電抗用x12表示，中、低壓繞組間的電抗用x23表示，高、低壓間的電抗則用x13表示，而各繞組的等值電抗則分別用x1、x2和x3來表示。在三繞組升壓變壓器中，x12最大，x13次之，x23最小。而在三繞組降壓變壓器中，x13最大，x12次之，x23最小【7】。1.6主變壓器的選定1.6.1主變壓器容量的確定通過對原始資料的分析，根據(jù)遠期負荷及經(jīng)濟發(fā)展的要求。分析原始資料 P=100000KW。由規(guī)程得S=(P/cos)×70%82.36MV

23、A （1-4）根據(jù)查電力系統(tǒng)設計技術規(guī)程1得：cos一般取0.85。若選兩臺容量為90000kVA的變壓器，當一臺停運時，仍能保證70%的重要負荷供電。1.6.2主變壓器型號的確定查電力工程電氣設備手冊：電氣一次部分3確定兩臺主變壓器為額定容量：90000/90000/45000KVA，容量為90000kVA三繞組有載調(diào)壓變壓器；其型號為SFPSZ10-90000/220。所以一次性選擇兩臺SFPSZ10-90000/220型變壓器為主變。正常運行時，兩臺變壓器全部投入。當其中一臺停運檢修時，考慮變壓器的過負荷能力，另一臺完全能達到保證全部負荷供電的70%。1.6.3主變壓器的技術參數(shù)查電力工

24、程電氣設備手冊：電氣一次部分3，選定變壓器的容量為90000VA。由于降壓變壓器有兩個電壓等級，所以這里選擇三繞組變壓器，查大型變壓器技術數(shù)據(jù)選定主變型號為：SFPSZ10-90000/220。主要技術參數(shù)如下：額定容量：90000（KVA）額定電壓：高壓220±8×1.25% ；中壓110；低壓35（KV）連接組標號：Yn/yn0/d11空載損耗：70(KW)短路阻抗（%）：；空載電流（%）：0.22第2章 變壓器損耗變壓器損耗是現(xiàn)代物理學領域的概念，是指空載損耗P。和短路損耗PK之和。2.1變壓器損耗2.1.1雜散損耗是指發(fā)生在引線和外殼以及其他結構性的金屬零件上的損耗

25、，雜散損耗與負荷有關。一般來說，變壓器的空載損耗和短路損耗占到變壓器損耗的絕大部分，所以我們在計算變壓器損耗時，只考慮這兩部分。以上幾個概念的單位都為千瓦(KW).2.1.2變壓器損耗的特征PO空載損耗，主要是鐵損，包括磁滯損耗和渦流損耗；磁滯損耗與頻率成正比；與最大磁通密度的磁滯系數(shù)的次方成正比。渦流損耗與頻率、最大磁通密度、矽鋼片的厚度三者的積成正比。 PC負載損耗，主要是負載電流通過繞組時在電阻上的損耗，一般稱銅損。其大小隨負載電流而變化，與負載電流的平方成正比；（并用標準線圈溫度換算值來表示）。負載損耗還受變壓器溫度的影響，同時負載電流引起的漏磁通會在繞組內(nèi)產(chǎn)生渦流損耗，并在

26、繞組外的金屬部分產(chǎn)生雜散損耗。變壓器的全損耗：P=Pc+Po (2-1)=PZ/（PZ+P） (2-2)其中：PZ為變壓器二次側輸出功率；為變壓器效率,以百分比表示。2.2變損電量的計算變壓器的損失電量有鐵損和銅損兩部分組成。鐵損與運行時間有關，銅損與負荷大小有關。因此，應分別計算損失電量。2.2.1鐵損電量的計算不同型號和容量的鐵損電量，計算公式是：鐵損電量(千瓦時)=空載損耗(千瓦)×供電時間(小時) (2-3)配變的空載損耗（鐵損），由附表查得，供電時間為變壓器的實際運行時間，按以下原則確定：（1）對連續(xù)供電的用戶，全月按720小時計算。（2）由于電網(wǎng)原因間斷供電或限電拉路，按

27、變電站向用戶實際供電小時數(shù)計算，不得以難計算為由，仍按全月運行計算，變壓器停電后，自墜熔絲管交供電站的時間，在計算鐵損時應予扣除。（3）變壓器低壓側裝有積時鐘的用戶，按積時鐘累計的供電時間計算。2.2.2銅損電量的計算當負載率為40%及以下時，按全月用電量(以電能表讀數(shù))的2%計收，計算公式:銅損電量(千瓦時)=月用電量(千瓦時)×2% (2-4)因為銅損與負荷電流(電量大)小有關，當配變的月平均負載率超過40%時，銅損電量應按月用電量的3%計收。負載率為40%時的月用電量，由附表查的。負載率的計算公式為：負載率=抄見電量/S*T*cos (2-5)式中：S配變的額定容量（千伏安）；

28、T全月日歷時間、取720小時；cos功率因數(shù)，取0.80。電力變壓器的變損可分為銅損和鐵損。銅損一般在0.5%。鐵損一般在57。干式變壓器的變損比油侵式要小。合計變損：0.5+6=6.5 (2-6)計算方法：1000KVA×6.5%=65KVA (2-7)65KVA×24小時×365天569400（度） (2-8)2.3變壓器空載損耗空載損耗指變壓器二次側開路，一次側加額率與額定電壓的正弦波電壓時變壓器所吸取的功率。一般只注意額定頻率與額定電壓，有時對分接電壓與電壓波形、測量系統(tǒng)的精度、測試儀表與測試設備卻不予注意。對損耗的計算值、標準值、實測值、保證值又混淆了。

29、空載損耗又叫變壓器的鐵損，是指發(fā)生于變壓器鐵芯疊片內(nèi)，周期性變化的磁力線通過材料時，由材料的磁滯和渦流產(chǎn)生的，其大小與運行電壓和分接頭電壓有關。空載損耗：當變壓器二次繞組開路，一次繞組施加額定頻率正弦波形的額定電壓時，所消耗的有功功率稱空載損耗。算法如下：空載損耗=空載損耗工藝系數(shù)×單位損耗×鐵心重量 (2-9)如將電壓加在一次側，且有分接時，如變壓器是恒磁通調(diào)壓，所加電壓應是相應接電源的分接位置的分接電壓。如是變磁通調(diào)壓，因每個分接位置時空載損耗都不相同，必須根據(jù)技術條件要求，選取正確的分接位置，施加規(guī)定的額定電壓，因為在變磁通調(diào)壓時，一次側始終加一個電壓于各個分接位置。

30、一般要求施加電壓的波形必須為近似正弦波形。所以，一是用諧波分析儀測電壓波形中所含諧波分量，二是用簡便辦法，用平均值電壓表，但刻度為有效值的電壓表測電壓，并與有效值電壓表讀數(shù)對比，二者差別大于3%時，說明電壓波形不是正弦波，測出的空載損耗，根據(jù)新標準要求應是無效了。對測量系統(tǒng)而言，必須選合適的測試線路，選合適的測試設備與儀表。因為導磁材料的發(fā)展，每公斤損耗的瓦數(shù)在大幅度下降，制造廠都選用優(yōu)質(zhì)高導磁晶粒取向硅鋼片或甚至選用非晶合金作為導磁材料，結構上又發(fā)展了諸如階梯接縫與全斜無孔，工藝上采用不疊上鐵軛工藝，制造廠都在發(fā)展低損耗變壓器，尤其空載損耗已在大幅度地下降。因此對測量系統(tǒng)提出新的要求。容量不

31、變，空載損耗下降是意味著空載時變壓器功率因數(shù)的下降，功率因數(shù)小就要求制造廠改變和改造測量系統(tǒng)。宜用三瓦特表法測，選用 0.05-0.1級互感器，選用犄低功率因數(shù)的瓦特表，只有這樣，才能保證測量精度。在功率因數(shù)為0.01時，互感器的相位差為1分時會引起功率誤差2.9%。所以，在實際測量時還要正確選擇電流互感器與電壓互感器的電流比與電壓比。實際電流遠小于電流互感器所接的電流時，電流互感器的相位差與電流誤差越大，這會導致實測結果有較大的誤差，所以，變壓器吸取的電流應接近于電流互感器的額定電流。另外，在設計中根據(jù)規(guī)定程序，參照所選用硅鋼片的單位損耗與工藝系數(shù)所算得的空載損耗，一般叫計算值。這個值要與標

32、準中規(guī)定的標準值或與合同中規(guī)定的標準值或保證值對比。計算值必須小于標準值或保證值，不能在計算上吃寬裕度，尤其批量生的變壓器。另外計算值只對設計員或設計科內(nèi)有效，沒有法律效應，不能用計算值來判斷產(chǎn)品的損耗水平。而標準上規(guī)定的標準值或合同上規(guī)定的保證值是法律效應的。超過標準值加允許偏差，或者叫保證值(保證值等于標準值加允許偏差)的產(chǎn)品即為不合格產(chǎn)品。如有損耗評價制度時，一般在合同上會指出，尤其出口產(chǎn)品，超過規(guī)定損耗值要罰款，空載損耗的罰款最高。這就是法律效應，并與經(jīng)濟效益直接掛鉤。對實測值的概念也要正確理解，不是伏特表的讀數(shù)(或叫功率轉換器的讀數(shù))，而是實測值要換算到額定條件，并要有足夠的精度。對

33、空載損耗的實測值而言，主要是電源的電壓波形要正弦波，平均值電壓表讀數(shù)與有效值電壓讀數(shù)之差小于3%。42.4變壓器負載損耗、阻抗電壓的計算負載損耗：當變壓器二次繞組短路(穩(wěn)態(tài))，一次繞組流通額定電流時所消耗的有功功率稱為負載損耗。算法如下：負載損耗=最大的一對繞組的電阻損耗+附加損耗 (2-10)附加損耗=繞組渦流損耗+并繞導線的環(huán)流損耗+雜散損耗+引線損耗 (2-11)阻抗電壓：當變壓器二次繞組短路(穩(wěn)態(tài))，一次繞組流通額定電流而施加的電壓稱阻抗電壓UZ。通常uZ以額定電壓的百分數(shù)表示，即uz=(UZ/U1N)*100% 匝電勢：u=4.44*f*B*ATV (2-12)其中：B鐵心中的磁密，

34、T AT鐵心有效截面積，平方米 可以轉化為變壓器設計計算常用的公式：當f=50Hz時：u=B*At/450*105V （2-11）當f=60Hz時：u=B*At/375*105V （2-12）如果你已知道相電壓和匝數(shù)，匝電勢等于相電壓除以匝數(shù)變壓器空載損耗計算變壓器的空載損耗組成。空載損耗包括鐵芯中磁滯和渦流損耗及空載電流在初級線圈電阻上的損耗，前者稱為鐵損后者稱為銅損。由于空載電流很小，后者可以略去不計，因此，空載損耗基本上就是鐵損。鐵損又叫空載損耗,就是其固定損耗,實是鐵芯所產(chǎn)生的損耗(也稱鐵芯損耗）,而銅損也叫負荷損耗。在變壓器鐵損中包含著磁滯損耗和渦流損耗。變壓器損耗計算公式：（1）有

35、功損耗：PPKT2PK (2-13)（2）無功損耗：QQKT2QK (2-14)（3）綜合功率損耗：P=PKQQ (2-15)QOIOSN，QKUKSN (2-16)式中：QO空載無功損耗（KVAR）PO空載損耗（KW）PK額定負載損耗（KW）SN變壓器額定容量（KVA）IO變壓器空載電流百分比。UK短路電壓百分比平均負載系數(shù)KT負載波動損耗系數(shù)QK額定負載漏磁功率（KVAR）KQ無功經(jīng)濟當量（KW/KVAR）上式計算時各參數(shù)的選擇條件：取KT=1.05；對城市電網(wǎng)和工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)的6kV10kV降壓變壓器取系統(tǒng)最小負荷時，其無功當量KQ=0.1KW/KVAR；變壓器平均負載系數(shù)，對于農(nóng)用變壓器

36、可取=20%；對于工業(yè)企業(yè)，實行三班制，可取=75%；變壓器運行小時數(shù)T=8760h，最大負載損耗小時數(shù)：t=5500h。根據(jù)變壓器的理論分析，假定初級感應電勢為E1(伏)，則：E1=KfBm （2-17）K為比例常數(shù)，由初級匝數(shù)及鐵芯截面積而定。由于初級漏阻抗壓降很小，若忽略不計，E1=U1 （2-18）可見，變壓器空載損耗鐵損與外施電壓有很大關系如果電壓V為一定值，則變壓器空載損耗鐵損不變，(因為f不變)，又因為正常運行時U1=U1n，故空載損耗又稱不變損耗。如果電壓波動，則空載損耗即變化。變壓器的鐵損與鐵芯材料及制造工藝有關，與負荷大小無關6。第3章 變壓器的參數(shù)計算變壓器的技術參數(shù)實際

37、上是對變壓器的一種技術要求，變壓器的類型不同，其技術參數(shù)也不一樣。主要包括額定電壓、額定容量和額定頻率等。已知所選變壓器容量比為90/90/45MVA，額定電壓為220/110/35(KV)的三繞組變壓器。根據(jù)查變壓器型號得知實驗數(shù)據(jù):US(1-2)(%)=14，US(2-3)(%)=7.3，US(3-1)(%)=23，IO(%)=0.22,Po=70.0KW，P´S(1-2)=575KW，P´S(2-3)=135KW，P´S(1-3)=432KW。下面所計算的是歸算到220KV側的變壓器參數(shù)。公式查電力系統(tǒng)分析5得。3.1電阻的計算(1) 各繞組電阻先折算短路損

38、耗：PS(1-2)=P´S(1-2)×(SN/S2N)2=575×(90/90)2=575(KW) (3-1)PS(2-3)=P´S(2-3)×(SN/S3N)2=135×(90/60)2=370(KW) (3-2)PS(1-3)=P´S(1-3)×(SN/S3N)2=432×(90/60)2=864(KW) (3-3)(2) 各繞組的短路損耗分別為：PS1=1/2(PS(1-2)+PS(1-3)PS(2-3)）=1/2×(575844370)=1049(KW）(3-4)PS2=1/2(PS(1-2)+PS(2-3)PS(1-3)=1/2×(575370864)=81(KW） (3-5)PS3=1/2(PS(2-3)+PS(1-3)PS(1-2)=1/2×(864370575)=659(KW） (3-6)(3) 各繞組的電阻分別為：R1=PS1×UN2/SN2=1049×2202×103/900002=6.27() (3-7)R2=PS2×UN2/SN2=81×2202×103/900002=0.44() (3-8)R3=PS3&#