電能系統(tǒng)基礎(chǔ)第2章-2-給學(xué)生

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3電力變壓器2.3.1雙繞組變壓器對(duì)一臺(tái)變壓器，一次繞組的漏阻抗壓降僅占額定電壓的百分之幾，激磁電流亦僅為額定電流的百分之幾。因此把T型電路的激磁分支移到漏抗的前面，這樣做對(duì)變壓器的運(yùn)行計(jì)算不會(huì)帶來(lái)很大的誤差。注意：變壓器電納的符號(hào)有負(fù)號(hào)，而線路為正，因?yàn)榍罢邽楦行?，而后者為容性?/p>

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（１）1.變壓器的二次側(cè)參數(shù)歸算到一次側(cè)的方法：歸算的原則：保證變壓器功率分布不變忽略勵(lì)磁支路后的變壓器等效電路

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（2）

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（3）雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算方法兩個(gè)試驗(yàn)四個(gè)銘牌數(shù)據(jù)短路試驗(yàn)：短路損耗短路電壓（百分比）空載試驗(yàn)：空載損耗空載電流（百分比）

2.

由變壓器的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定變壓器參數(shù)銘牌參數(shù)：SN、UIN／UⅡN、Ps，Us％、P0，I0％

變壓器的R、X、Gm、Bm分別反映了變壓器的四種基本功率損耗，即銅損耗、漏磁損耗、鐵損耗和勵(lì)磁損耗。

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（4）1）短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定電阻、電抗

因?yàn)樽儔浩鞫搪冯妷喊俜直葹椋鹤儔浩鞫搪窊p耗功率為（短路實(shí)驗(yàn)中變壓器消耗的三相有功損耗）

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（5）

歸算到一次側(cè)的電阻、電抗分別為：

Ps：kWUN:kVSN:MVA

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（6）

２）空載實(shí)驗(yàn)測(cè)定電導(dǎo)、電納

變壓器的空載電流百分比為：

變壓器的空載損耗為：

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（7）歸算到一次側(cè)的變壓器電導(dǎo)、電納為：

P0：kWUN:kVSN:MVA

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（8）公式注意點(diǎn)：各量單位：kV、kW、MVAUN選哪側(cè)，則參數(shù)、等值電路折合到該側(cè)線路等值電路中Y＝j(luò)B為正（容性）變壓器等值電路中，YT=GT-jBT虛部為負(fù)（感性）勵(lì)磁支路放在功率輸入側(cè)（電源側(cè)、一次側(cè)）

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.1雙繞組變壓器（7）P69例2-3某110kV變電站裝有一臺(tái)降壓變壓器，其銘牌參數(shù)為：額定容量20MVA；額定變比為110/11kV；短路電壓us％＝10.5；短路損耗Ps=135kW；空載電流I0％＝2.8；空載損耗P0=22kW。試分別計(jì)算歸算至一、二次側(cè)時(shí)變壓器的參數(shù)及其等效電路。

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院

解：歸算至一次側(cè)，u1N=110kV電阻電抗電導(dǎo)電納

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院歸算至二次側(cè)，u2N=11kV

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（１）三繞組變壓器的繞組結(jié)構(gòu)升壓變：功率由低→高∴用第二種方式降壓變：高→中為主∴用第一種方式高→低為主∴用第二種方式

高鐵芯鐵芯中低低高中三繞組變壓器有高壓、中壓和低壓三個(gè)繞組，可以有三種等級(jí)的電壓。（1）（2）

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（2）容量比我國(guó)目前生產(chǎn)的變壓器有三種容量：

100/100/100（Ⅰ類(lèi)）；100/100/50（Ⅱ類(lèi)）；100/50/100（Ⅲ類(lèi)）。早期生產(chǎn)有

100/100/66.7；100/66.7/66.7；100/66.7/100。試驗(yàn)應(yīng)按最小容量進(jìn)行。

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（3）

三繞組變壓器等效電路：

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（4）對(duì)容量比為100/100/100的三繞組變壓器的參數(shù)獲取三繞組變壓器的空載試驗(yàn)與雙繞組變壓器的試驗(yàn)完全相同只在一側(cè)加額定電壓，另兩側(cè)開(kāi)路，得到空載損耗P0和空載電流百分比I0%

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（5）容量比為100/100/100的三繞組變壓器的短路試驗(yàn)為求得三側(cè)參數(shù)要做三次試驗(yàn)，試驗(yàn)以最小繞組容量來(lái)限定試驗(yàn)電流，所以大容量繞組沒(méi)有達(dá)到額定。比如三次側(cè)開(kāi)路，一二兩側(cè)短路試驗(yàn)，得到Ps1-2，us1-2%。變壓器短路實(shí)驗(yàn)測(cè)得的功率損耗和短路電壓百分比分別為：

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（6）因此容量比為100/100/100的三繞組變壓器，各繞組的短路損耗和短路電壓百分比為：

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（7）由此可得容量比為100/100/100的三繞組變壓器等效電阻、等效電抗分別為：

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.2三繞組變壓器（8）容量比為100/100/50和100/50/100的Ⅱ、Ⅲ類(lèi)三繞組變壓器參數(shù)計(jì)算短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)需折算。首先，將含有不同容量繞組的短路損耗數(shù)據(jù)歸算為統(tǒng)一的額定容量下。然后，按照100/100/100計(jì)算電阻的公式計(jì)算各繞組參數(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，或折算前的

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院理解三繞組變壓器的銘牌參數(shù)銘牌提供空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)要注意短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)可能沒(méi)有容量折算有可能只給出最大短路損耗

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院

P73例2-4有一容量比為100/100/50，額定電壓為220/38.5/11kV，額定容量為90MVA的三繞組變壓器，I0%＝0.856，P0＝187kW，短路電壓及短路損耗見(jiàn)下表。試求歸算至高壓側(cè)的變壓器參數(shù)。

高壓－中壓

中壓－低壓

高壓－低壓

是否折算

短路損耗560kW178kW263kW未折算至SN

短路電壓(%)13.155.720.4

已折算

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院解:設(shè)高、中、低壓側(cè)編號(hào)為一、二、三側(cè)，歸算至高壓側(cè)

勵(lì)磁支路導(dǎo)納

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.各繞組電阻，先進(jìn)行短路損耗折算

各繞組短路損耗

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院各繞組電阻為

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院3.各繞組電抗短路電壓已折算

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.3

自耦變壓器（１）

自耦變壓器的變壓比為：

自耦變壓器的額定功率為繞組功率和直接傳導(dǎo)功率之和，更具經(jīng)濟(jì)性。理解！因?yàn)樽择钭儔浩骷扔写诺穆?lián)系又有電的聯(lián)系，從一次側(cè)向二次側(cè)傳遞的功率，一部分是直接傳導(dǎo)功率，另一部分為繞組間的電磁感應(yīng)功率。ws:串聯(lián)繞組wc:公共繞組

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.3

自耦變壓器（4）自耦變壓器的參數(shù)由空載和短路試驗(yàn)獲得。自耦變壓器與普通變壓器的等值電路和參數(shù)計(jì)算的原理相同。計(jì)算仍使用三繞組的計(jì)算公式，使用額定容量而不是繞組容量。由于三繞組自耦變壓器第三繞組的容量總小于變壓器的額定容量，因此要注意繞組容量的折算，往往短路電壓也要折算。方法同三繞組變壓器的折算方法。

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2.3.4變壓器的零序參數(shù)零序等值電路與正負(fù)序不同。零序勵(lì)磁電抗與變壓器結(jié)構(gòu)有關(guān)。變壓器零序等值電路與外電路的聯(lián)接㈠原邊：只有Y0接法才能提供原邊零序通路;㈡副邊：副邊Y0：只有中性點(diǎn)接地的Y0接法才能與外電路接通，至于能否在外電路產(chǎn)生零序電流，取決于外電路是否提供零序通路。副邊?：?繞組中的零序電勢(shì)不能流到外電路，但能在三相繞組中形成零序環(huán)流。零序電勢(shì)降為零，相當(dāng)于零序被短接到地。

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院第2章作業(yè)2-1

330kV線路的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)有如下二種方案：1）使用LGJQ-600導(dǎo)線，鋁線部分截面積578mm2，直徑33.1mm；2）使用LGJ-2×300導(dǎo)線，LGJ-300的鋁線部分截面積295mm2，直徑24.2mm；分裂間距400mm；二種方案，導(dǎo)線都水平排列，相間距離8米。試求兩種導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的線路每公里的電阻、電抗、電納和電暈臨界電壓。

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院第2章作業(yè)2-2

（選做）一條70km長(zhǎng)線路，已知受端負(fù)荷為20000kW，額定線電壓為60kV，功率因數(shù)為0.8，線路參數(shù)為：r1=0.1Ω／km，l1=1.3mH/km，c1=0.0095uF/km。試求送端電壓和電流值。（要求用∏形等效電路計(jì)算）2-3

某220kV輸電線路選用LGJ-80型導(dǎo)線，直徑為24.2mm，水平排列，線間距離為6m，試求線路單位長(zhǎng)度的電阻、電抗和電納，并驗(yàn)證是否發(fā)生電暈。

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院第2章作業(yè)2-4

某330kV輸電線路，采用LGJQ-300×2型雙分裂導(dǎo)線，導(dǎo)線為水平排列并經(jīng)過(guò)完全換位，線間距離為9m，分裂導(dǎo)線的間距為400mm，試計(jì)算每千米線路的電抗和電容值。2-5

某變電所裝有一臺(tái)型號(hào)為SFSL1-15000/110、容量比為100/100/100的三繞組變壓器。試驗(yàn)數(shù)據(jù)為，試求變壓器的參數(shù)并作出等效電路。

濟(jì)南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院2-6（選做）三相三繞組水內(nèi)冷有載調(diào)壓變壓器的部分技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定容量