第七講-變壓器的運行特性

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載后，由于變壓器存在漏阻抗，負載電流通過漏阻抗會造成漏阻抗壓降，使副邊電壓隨負載的變化而變化，這種變化規(guī)律，可用外特性來描述。外特性是指原邊加額定電壓，負載功率因數(shù)一定時，副邊電壓隨負載電流變化的關(guān)系，即，如圖2.11所示。變壓器在純電阻和感性負載時，副邊電壓隨負載增加而降低，容性負載時，副邊電壓隨負載增加而可能升高。 （2）電壓變化率電壓變化率來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，是變壓器運行性能的重要數(shù)據(jù)之一。電壓變化率是指當原

2、邊接額定電壓，副邊空載電壓與給定負載下副邊實際電壓的算術(shù)差除以副邊額定電壓。即 (2.28)用變壓器的簡化相量圖可推導出電壓變化率的參數(shù)表達式 (2.29)式中 稱為負載系數(shù)，直接反映負載的大小，如，表示空載；，表示滿載，為負載功率因數(shù)。電壓變化率的大小與負載的大小成正比。在一定的負載系數(shù)下，短路阻抗的標么值越大，電壓變化率也越大。當負載為感性時，為正值，為正值，說明副邊電壓比空載電壓低；當負載為容性時，為負值，為負值，有可能為負值。當為負值時，說明副邊電壓比空載電壓高。 常用的電力變壓器，當，（滯后）時，為5%8%。為了保證變壓器的副邊波動在范圍內(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。分接開關(guān)分成兩類，一種是要在斷電狀態(tài)才能操作的分接開關(guān)，稱為無勵磁分接開關(guān)；另一種是在變壓器帶電時也能操作的分接開關(guān)，稱為有載分接開關(guān)。相應的變壓器也就分為無勵磁調(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載運行時原邊從電網(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（）。其余部分通過電磁感應傳給副邊，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。鐵耗不隨負載大小變化，也稱

4、為不變損耗，銅耗隨負載大小變化，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載法通過測量輸出功率和輸入功率來確定。但工程上常用間接法來計算變壓器的效率，即通過空載試驗和短路試驗，測出變壓器的空載損耗和短路損耗，就可以方便的計算出任意負載下的效率。式(2.30)中，由于銅耗與負載電流的平方成正比，所以實際銅耗，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載大小、性質(zhì)及空載損耗和短路損耗有關(guān)。對已制成的變壓器，效率與負載大小、性質(zhì)有關(guān)。當一定時，效率特性如圖2.12所示。最大效率出現(xiàn)在 的地方，此時的負載系數(shù)為，即當鐵耗（不變損耗

5、）等于銅耗（可變損耗）時效率最大。由于變壓器總是在額定電壓下運行，但不可能長期滿負載。為了提高運行的經(jīng)濟性，設計時，鐵耗應設計得小些，一般取，對應的與之比為34。變壓器額定時的效率比較高，一般在（9598）%之間，大型可達99%以上。習 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 變壓器空載運行時，是否要從電網(wǎng)中取得功率，起什么作用？為什么小負荷的用戶使用大容量的變壓器無論對電網(wǎng)還是對用戶都不利？2.4 電源電壓降低對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)？何時效率最高？2.8 變壓器短路電壓對運行性能有何影響？2.9 變壓器電壓一定，當負載（阻感性）電流增大，原邊電流如何變化，副邊電壓如何變化？當副邊電壓偏低時，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 一臺三相電力變壓器型號為SL750/10，Y,yn接線，kVA，V。在低壓側(cè)做空載試驗，測得數(shù)據(jù)為V，A，W。在高壓側(cè)做短路試驗，測得數(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)的實際值和標么值；（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 一臺三相電力變壓器，已知，。試計算額定負載時下列情況變壓器的電壓變化率：（1）（滯后）；（2